在老年人中，多种因素导致骨再生能力下降，包括间充质干细胞自我更新和分化能力降低、炎症信号过度积累、血管再生能力受损、骨合成代谢与骨代谢失衡等。分解代谢和骨神经支配不足。虽然生物材料增强了骨再生的治疗效果，但在老年骨再生的情况下，其功效显着降低。因此，必须设计专门针对老化骨骼的新生物材料设计策略。
在老年骨修复领域，材料生物学强调通过使用功能化生物材料对细胞、组织、器官和有机体等各个层面的生物功能进行细致的调节和恢复。这种方法利用了生物材料“工具箱”中“元素”的系统融合，其中包括生化因子(例如生长因子、多肽、化学和生物药物以及基因)和定制的生物物理效应(包括成分、机械性能、两种特性)。三维形貌、三维几何以及先进的交付和制造技术)。
作者全面讨论了老年骨再生的当前特征、生物材料“工具箱”中的典型“元素”以及正在进行的材料设计程序。为了加强生物材料的设计以纠正老化骨骼中紊乱的生物功能，我们建立了一个包含各种基本“元素”的“工具箱”。在此材料设计策略的指导下，标准材料设计程序可概括如下：(1)识别关键紊乱的生物功能作为老年人骨修复的治疗靶点; (2)根据所选生物功能的特点，将生物材料“工具箱”中的“元素”与人工智能(AI)支持协同结合; (3)利用体外高通量制造和评估技术，通过成分和结构的迭代细化，优化用于老化骨再生的模块化生物材料的“元素”; (4) 对优化后的生物材料在小动物和非人灵长类动物体内进行体内验证，以促进临床转化。这种材料设计策略的进一步完善侧重于发现阻碍老化骨骼再生的生物功能的新方面，并开发针对特定生物功能的新“元素”。通过人工智能建立一个专门的数据库，将特定的生物功能与模块化生物材料“元素”相匹配，为加速老年骨再生提供了一条有希望的途径。
作为一个新兴的跨学科领域，材料生物学需要不同领域研究人员的参与来不断扩展其范围和深度。这涉及阐明材料的基本理化性质与其生物学功能之间的内在联系，并建立可靠的预测模型，以促进材料与生物学的真正融合，从而加快生物材料的开发进程。
这篇评论列出了华东理工大学副教授戴凯;耿震，上海大学副教授;华东理工大学博士生张文超为第一作者。通讯作者为华东理工大学中国科学院院士刘长生;该校教授王静和国家纳米科学中心特聘教授聂光军。
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