不同生物支架材料修复骨缺损的性能与评价

目的:评价不同生物材料修复骨缺损的性能与效果,寻找适合生物材料以利于临床应用。方法:以"生物材料,骨缺损,骨髓基质干细胞,细胞因子,组织工程"为中文关键词,以"biological materials,bone defect,bone marrowstroma lcells,Cytokine,tissue engineering"为英文关键词,采用计算机检索1995-01/2010-01相关文章。纳入与有关生物材料与组织工程骨缺损修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以22篇文献为主重点讨论了骨缺损修复生物材料及其性能。结果:目前骨组织工程支架材料主要有两类:一类是天然生物衍生材料,由天然生物组织经一系列理化方法处理而得,如胶原、珊瑚、生物衍生骨等。另一类是人工合成材料,主要为生物陶瓷和高分子材料,如钙磷陶瓷、自固化磷酸钙、聚乳酸、聚乙内酯,聚乙烯乙二醇等。目前,单一的材料,无论是生物陶瓷还是高分子(天然或人工合成),都不能满足骨组织修复的要求,因而复合支架材料的研究备受瞩目。如纳米羟基磷灰石与胶原、羟基磷灰石与磷酸三钙、羟基磷灰石与聚乳酸-聚羟乙酸复合等。结论:复合支架材料能保证足够的强度而且能有效结合种子细胞和生长因子,有利于组织工程骨的构建。     

骨组织工程支架材料修复骨缺损的特性

目的:介绍各种骨组织工程支架的特性及在修复骨缺损中的作用。方法:以"骨组织工程,支架材料,骨缺损"为中文关键词;以:"bone tissue engineering,scafold,bone defect"为英文关键词,采用计算机检索2000-01/2010-06相关文章。纳入骨组织工程支架修复骨缺损相关的文章。选择28篇文献重点介绍各种骨组织工程支架的特性及在修复骨缺损中的特点。并应用硫酸钙人工骨进行验证。结果:用于骨组织工程的支架材料众多,目前,骨组织工程支架材料主要分为3类:生物衍生材料、无机材料和高分子材料,每种材料在修复骨缺损中都有各自的优缺点。随着研究的不断深入,复合支架材料成为目前的研究热点之一。一些具有生物活性的无机材料,如生物玻璃、羟基磷灰石已经被用来加入到胶原、壳聚糖的基体中来制备新型的骨组织工程复合支架材料。至今还未研制出一种理想的适于骨组织工程的支架材料。临床验证显示硫酸钙人工骨修复大块骨缺损效果较好。结论:相信随着各学科的发展,骨组织工程用支架材料的性能会越来越完善,从而促进骨组织工程的发展,最终应用于临床。     

纳米羟基磷灰石复合支架材料的研究与应用

背景：羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术,但脆性大限制了其在承载部位骨替换中的应用。 目的：对纳米羟基磷灰石复合支架材料的研究现状与进展进行综述。 方法：分别以英文检索词“nano-hydroxyapatite(nano-HA),composites”;中文检索词“纳米羟基磷灰石,复合材料”,应用计算机检索中国期刊网全文检索库(CNKI)及PubMed数据库1995-01/2010-10 有关文章,纳入纳米羟基磷灰石复合材料的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留33篇文献做进一步分析。 结果与结论：随着纳米技术的发展,纳米羟基磷灰石复合支架材料中复合成分得以不断优化,能比较好的模仿天然骨和细胞外基质的结构特点,证明了其优越性,但仍需要进一步优化制备方法,增强纳米羟基磷灰石和生物高分子界面的结合,使复合材料的力学、加工性能和生物性能达到最佳契合点,从而达到临床使用的要求。     

生物支架材料诱导脂肪来源干细胞成骨分化的最新热点

文题释义： 脂肪干细胞的优势：脂肪来源干细胞具有以下特点：高增殖能力和分泌活性;兼具多向分化潜能;通过其免疫调节能力,能够提高移植后的愈合效果;来源丰富,可在自体或异体上迅速提取,以上优势使其成为骨组织工程的理想种子细胞。 骨组织工程支架材料的分类：主要分为3类,无机材料、天然高分子材料、合成高分子材料,无机材料包括羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃、钛金属、镁金属,天然高分子材料包括胶原、丝素蛋白、壳聚糖,合成高分子材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物-聚乳酸-羟基乙酸共聚物。 背景：脂肪来源干细胞获取便捷且具有显著的成骨分化能力,被认为是骨缺损修复的理想种子细胞。然而骨组织工程学的研究进展揭示,生物支架材料改性能够直接调控干细胞的成骨分化。 目的：综述能够调控脂肪来源干细胞成骨分化效果的各种生物支架材料。 方法：由第一作者通过检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase和Web of Science数据库2016年1月至2019年5月发表的相关文献,检索词为“脂肪干细胞,支架材料,成骨,金属,钛;Adipose derived stem cells,scaffold,osteogenic,metal,Ti”,最终选取符合标准的文献62篇。 结果与结论：用于骨组织工程的支架材料分为无机材料、天然高分子材料、合成高分子材料3类,无机材料包括羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃、钛金属、镁金属,天然高分子材料包括胶原、丝素蛋白、壳聚糖,合成高分子材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物-聚乳酸-羟基乙酸共聚物。设计能与细胞相互作用以指导其生物反应和骨分化的材料研究一直层出不穷,但如何营造更安全、更合理、更贴近生物体内的细胞的生长微环境仍然面临着很多困难。对生物支架材料的改性能够直接调控干细胞的成骨分化,同时成骨诱导之外的血管化及植入后的感染也是需要关注的问题。 ORCID: 0000-0003-4520-3031(张圣敏) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

羟基磷灰石/生物高分子复合材料的制备方法进展

背景:羟基磷灰石/生物高分子复合材料克服了单一的生物陶瓷作为骨替代材料使用的脆性及加工困难的缺陷而成引起广泛的重视。目的:基于当前已发展的制备羟基磷灰石/生物高分子材料的方法有共混法、原位复合法、纤维复合法、仿生矿化法、电化学沉积法等,现对这些制备方法的优势与不足做一综述。方法:分别以英文检索词"hydroxyapatite(HA),composites,preparation";中文检索词"羟基磷灰石,复合材料,制备",应用计算机检索中国期刊网全文检索库(CNKI)及Elsevier数据库1996-01/2009-12有关文章,纳入羟基磷灰石/生物高分子复合材料的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留31篇文献做进一步分析。结果与结论:目前,羟基磷灰石/生物高分子复合材料仍不完全能满足骨组织工程对材料的要求,需要进一步优化制备方法,增强羟基磷灰石和生物高分子界面的结合,提高复合材料的力学及加工性能;同时,精确控制其复合材料的微观结构与骨材料结构相近,使从而使材料同时具有优良的机械性能和生物学性能,达到临床使用的要求。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的制备及发展趋势

背景:纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术,但脆性太大限制了其在承载部位骨替换中的应用。纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料因具备优良的生物相容性和合适的力学性能,已逐渐成为骨替代材料的研究热点。目的:对纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的制备方法及其发展趋势进行综述。方法:应用计算机检索Medline数据库(1995-01/2009-03),以"nano-hydroxyapatite,chitosan,preparation,development trend"为检索词;应用计算机检索维普数据库(1995-01/2009-03)、清华同方数据库(1995-01/2009-03),以"纳米羟基磷灰石、壳聚糖、制备方法、发展趋势"为检索词。结果与结论:共收集2034篇相关文献,中文1634篇,英文670篇。排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入37篇符合标准的文献。纳米尺寸的羟基磷灰石与壳聚糖复合而成的新型材料,由于在结构上与天然骨更为接近,纳米羟基磷灰石复合材料比相应的微米复合材料具有更好的生物学性能;同时优化材料的组成、结构和工艺将可能得到力学性能与天然骨更为匹配的骨修复材料。文章综述了近年来国内外羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的制备方法,随着生物材料的快速发展,羟基磷灰石复合材料被广泛应用于骨组织修复与替代手术中,但由于其具有传统陶瓷固有的力学性能差的缺点,限制了它在临床上的应用。     

纳米羟基磷灰石及其复合物修复骨缺损的研究与应用

背景：羟基磷灰石是骨组织工程公认的骨修复替代材料,而纳米羟基磷灰石具有与天然骨更为相似的结构特征。 目的：介绍纳米羟基磷灰石及其复合物的制备方法及特点,了解其在骨缺损修复中的应用情况。 方法：以“Nano-hydroxyapatite,bone defects,bone tissue engineering”为检索词,检索Pubmed数据库;以“纳米羟基磷灰石,骨缺损,骨组织工程”为检索词,检索CNKI数据库。文献检索语种限制为英文和中文。纳入纳米羟基磷灰石修复骨缺损的研究,纳米羟基磷灰石与一种或两种以上复合材料修复骨缺损的研究,以及骨组织工程中纳米羟基磷灰石研究的文章。最终纳入29篇符合标准的文献。 结果与结论：纳米羟基磷灰石可促进新骨形成,且新骨形成量大,具有较好的生物降解性、骨引导性。与天然或非天然材料复合,克服了自身脆性和弱的机械性等缺点,可以加速骨界面愈合。目前研究证实纳米羟基磷灰石在骨缺损的修复中发挥重要的作用,与其他材料复合后将有助于骨缺损的治疗,制备出特定功能的纳米仿生智能材料将是骨组织修复材料的未来发展方向。     

软骨组织工程中支架材料的文献回顾*

背景：目前报道的软骨组织工程支架材料,大体分为天然高分子材料、人工合成可降解材料、天然材料与合成高分子材料复合构造的新型生物材料和纳米材料4大类。 目的：总结近年来国内外关于组织工程支架材料的文献,对其进行简要综述,并探讨目前存在的问题和应用前景。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1997-01/2011-01有关软骨组织工程支架材料的文章,英文检索词为“natural polymer materials,synthetic materials,new biological materials,nanometer materials,scaffold materials,cartilage tissue engineering”,中文检索词为“天然高分子材料,人工合成材料,新型生物材料,纳米材料,支架材料,软骨组织工程”。排除重复性研究,共保留33篇文献进行综述。 结果与结论：软骨组织工程支架已由先前的单一材料逐渐向复合材料转变,其孔隙率更高、抗原性更低、组织相容性更好,软骨细胞的黏附及增殖更好。结合计算机辅助设计和三维打印快速成形技术,将生物可降解材料预制加工成精确形状,通过降解速率较慢的内支撑支架,维持材料支架的精确外形,研发具有一定机械强度、适当孔径和精确外观形状的可降解生物支架材料是未来的发展方向。     

人工骨材料修复骨缺损:多种复合后的生物学与力学特征

背景:当前应用广泛的骨缺损修复方式主要有自体骨移植、异体骨移植和人工骨移植,人工骨移植可避免患者自身取材的痛苦和并发症及同种异体骨免疫排斥的危险。目的:综述近几年来国内外常用的几种人工骨材料的研究进展情况。方法:应用计算机检索2007至2013年中国期刊全文数据库、PubMed数据库、中国生物医学文献数据库、FMJS数据库中有关人工骨材料的研究。中文检索词为"人工骨,材料,骨缺损,骨移植",英文检索词为"artificial bone,material,bone defect,bone graft"。结果与结论:目前常用的人工骨材料有天然高分子材料、人工合成高分子、无机材料、纳米材料。理想的骨移植替代物应该具备以下条件:良好的生物相容性;局部形成微酸性生物环境;利于血管和成骨细胞长入;可完全生物降解;兼具骨生成性、骨传导性和骨诱导性。生物蛋白胶降解及组织相容性较好,且可塑形,但强度较差,以后研究方向主要为加强其强度。人工合成及无机材料强度及支架作用较好,但组织相容性较差,提高其组织相容性很重要。纳米材料为较合适的人工骨材料。目前应用于骨组织工程研究的人工骨材料均有各自的长处和不足,尚不能同时满足理想的骨组织工程细胞外基质材料各方面的要求,而且在生物学和力学特性上与天然骨有差异,故将多种类型材料复合并进行结构和功能修饰,是研制理想骨缺损修复材料的方向。     

骨组织工程支架材料的研究进展及临床应用

背景：骨组织工程研究的中心环节是研制能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架材料,以作为细胞外基质的替代物。 目的：总结骨组织工程支架材料的研究进展,并展望其发展趋势。 方法：由第一作者检索1995-01-12/2011-01 PubMed数据、中国知网数据库及维普数据库有关人工合成材料及天然支架材料相关文献。英文检索词为“bone tissue engineering,scaffold material,DBM,chitosan,HA,β-TCP”;中文检索词为：“骨组织工程,支架材料,细胞外基质,脱钙骨基质,壳聚糖,羟基磷灰石,β-磷酸三钙”。根据纳入标准排除重复性研究,保留30篇文献进行归纳总结。 结果及结论：支架材料是构建组织工程骨的主体,行使细胞外基质的功能,包括为组织细胞的修复活动提供适宜的微环境,抵挡来自周围组织的压力,用于承重部位暂时行使部分功能等。目前人工合成材料和天然材料各有优缺点,人工合成材料现存问题主要在于材料的细胞黏附率低,难以完全降解,致畸性和致癌性有待明确;天然材料则需要更好地解决材料的抗原性和机械性能的关系,降解速度的调控问题。充分了解现有材料的特点为寻找新方法及新材料提供理论依据。     

人工合成高分子支架材料治疗脊髓损伤

背景：治疗脊髓损伤的人工合成高分子支架材料是目前的研究热点之一。 目的：综述国内外人工合成高分子支架材料在治疗脊髓损伤方面的研究进展。 方法：应用计算机检索万方医学、中国知网、PubMed、EBSCO数据库中2000年1月至2012年1月关于人工合成高分子支架材料治疗脊髓损伤方面的文章,在标题和摘要中以“脊髓损伤,组织工程,人工合成高分子材料”或 “spinal cord injury,tissue engineering,synthetic polymer material”为检索词进行检索。 结果与结论：治疗脊髓损伤的人工合成高分子材料很多,主要有聚乳酸、聚羟基酸、聚β-羟丁酸、合成水凝胶、聚乙二醇及其他人工合成高分子材料。每种材料都有其优缺点,都无法达到完全的组织相容性和可降解性,这些支架材料不能完全模仿脊髓的三维多孔立体结构,移植后这些支架材料的位置相对于脊髓结构来讲是随机的,并未与脊髓的灰、白质组织学结构吻合,更没有和白质中主要纤维相对应,所以均未应用于临床。人工合成高分子支架材料在治疗脊髓损伤方面需要进一步研究。     

磷酸钙材料在骨软骨缺损修复支架中的应用

背景：磷酸钙材料与天然骨矿物质相似,具有良好的生物活性、骨传导性和可降解性,在金属植入物涂层及骨缺损修复材料中已有大量研究与应用。 目的：综述不同物相磷酸钙材料的特点及在骨软骨支架中的应用。 方法：应用计算机检索PubMed数据库、中国学术期刊网络出版总库、维普数据库2000年1月至2015年2月的有关文章,中文检索词为“骨软骨,磷酸钙(包括羟基磷灰石、磷酸三钙、聚磷酸钙等),组织工程”,英文检索词为“osteochondral;calcium phosphate;tissue engineering”。 结果与结论：由于磷酸钙具有多种物相和晶型,通过不同工艺方法调控磷酸钙的结构尺寸可以得到丰富的材料体系,如羟基磷灰石、磷酸三钙、聚磷酸钙、无定形磷酸钙等,其生物学性能和力学性能均有所差异,其中以羟基磷灰石的应用最为广泛。将磷酸钙与其他材料复合制备多层的复合支架是骨软骨组织工程研究的一个趋势。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的：总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展。 方法：由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为“重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价。 结果：来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快。人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足。 结论：天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一。     

纳米支架与关节软骨重建

背景：纳米羟基磷灰石因具有与骨组织中天然羟磷灰石晶体尺寸相关的特性以及具有良好的生物相容性和骨传导性,被广泛用于骨组织工程。 目的：对纳米支架材料的性能进行阐述,探讨仿生多层纳米支架构建和纳米支架体内试验研究的新进展。 方法：由作者应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库1979/2011,在英文标题和摘要中以“cartilage, nano”和“cartilage, nanofiber or nanofibrous”检索,中文文献检索以“软骨,纳米,支架”为关键词,选择内容与纳米支架、软骨损伤修复与软骨组织工程相关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章,共纳入50篇文献。 结果与结论：软骨自我修复能力有限,软骨组织工程作为一种新治疗手段为其治愈提供了可能,纳米支架则以其优越的性能成为软骨组织修复的重要生物材料,纳米支架的仿生分层设计与制备及其生物性能的最优化,以及大宗样本临床试验的缺乏成为制约纳米支架材料应用于临床软骨缺损修复的关键问题。 关键词：纳米;支架;软骨重建;组织工程;综述文献 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.041     

仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原的制备及其细胞相容性

背景：目前骨组织工程常用的支架材料主要有无机材料、有机高分子材料及天然衍生材料等,上述材料各有优缺点,为了充分发挥各类材料的优势,弥补其不足,目前多采用联合材料制备复合支架。 目的：制备新型仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原,并观察其对骨髓间充质干细胞增殖、黏附及分化的影响。 方法：制备壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合支架材料,扫描电镜观察支架材料表面微观形貌;采用真空吸附法将骨形态发生蛋白7多肽与支架材料复合,高效液相色谱仪检测骨形态发生蛋白7多肽在体外的释放规律;将骨髓间充质干细胞接种到复合骨形态发生蛋白7多肽的仿生支架材料上,以未复合多肽的支架材料作为对照,检测支架材料表面细胞增殖、黏附率、生长形态及碱性磷酸酶活性。 结果与结论：壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原支架材料呈多孔状,孔径10~100 µm;骨形态发生蛋白7多肽可以从支架材料中缓慢释出;在复合多肽的仿生支架材料表面,骨髓间充质干细胞的黏附及向成骨细胞方向分化能力均明显强于对照组(P < 0.05),而增殖能力与对照组差异无显著性意义(P > 0.05)。说明新型仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原是一种理想的骨组织工程支架材料,具有良好的细胞相容性。     

β-磷酸三钙复合有机高分子聚合物骨支架材料:制备及应用中的问题

背景:通过研究发现,将β-磷酸三钙与其他高分子化合物复合,可以提高其力学强度和组织相容性,符合临床应用的要求。目的:评价骨组织工程复合支架的选择和制备方法,并叙述面临的问题。方法:由第一作者应用计算机检索2002至2014年PubMed数据库、GOOGLE学术数据库、CNKI数据库、万方数据库、维普数据库,中文检索词为"β-磷酸三钙或β-TCP,聚乳酸-羟基乙酸共聚物,聚乳酸,制备,骨组织工程支架",英文检索词为"β-tricalcium phosphate,PLGA,PLA,scaffold,prepare"。结果与结论:为了解决骨移植中骨量不足的问题,聚乳酸-羟基乙酸共聚物/聚乳酸复合β-磷酸三钙材料作为骨组织工程支架材料已取得较大的进展,目前可采用微球烧结、纤维黏结、溶剂浇铸/粒子沥滤、乳化/冷冻干燥技术、气体发泡法、相分离技术、快速成型技术和静电纺丝等方法制备复合有机高分子聚合物的支架。聚乳酸-羟基乙酸共聚物/聚乳酸与β-磷酸三钙复合支架可定制,可以通过改进制造技术、工艺等问题,以满足不同的骨组织工程应用需求。     

掺杂不同离子的羟基磷灰石涂层研究现状

羟基磷灰石作为天然骨的无机组分,是良好的生物陶瓷材料,被广泛应用于惰性支架的表面改良.但在天然骨中,羟基磷灰石往往掺杂了众多离子,而这些离子对骨的新陈代谢起着一系列的作用.研究表明,离子掺杂可以有效地提高羟基磷灰石涂层的生物相容性与功能性,进而增强植入材料与骨的结合,促进周边骨组织的生长.概述了离子掺杂羟基磷灰石涂层的研究现状,并分别叙述了阳离子镁、锶、锌、锰、铜、银及阴离子硅酸根、碳酸根、氟的掺杂对于羟基磷灰石涂层的影响,对离子掺杂羟基磷灰石涂层的发展方向进行了展望.     

生物电效应材料在骨组织工程支架设计中的应用

背景:骨具有生物电效应,然而骨缺损的发生会导致骨骼内源性生物电的缺失。具有生物电效应的骨组织工程支架植入骨缺损处会补足缺失的电信号,加速骨缺损的修复。目的:文章介绍了骨组织的生物电效应,阐述了电刺激对骨缺损的修复作用,总结了生物电效应应用于骨组织工程的研究进展,以期为骨组织工程的研究提供新的思路。方法:以“bioelectrical effect,bioelectrical materials,electrical stimulation,bone tissue engineering,bone scaffold,bone defect,bone repair,osteogenesis”为英文检索词,以“生物电效应,生物电支架,电刺激,骨组织工程,骨支架,骨缺损,骨修复,骨再生”为中文检索词,在中国知网、万方、PubMed、Web of Science和ScienceDirect数据库检索与生物电效应骨组织工程支架相关的文献,最终纳入87篇进行系统归纳、总结和分析。结果与结论:①生物电效应结合体外电刺激设计骨组织工程支架是一种理想可行的方法,主要涉及的材料包括金属材料、石墨烯材料、天然生物衍生材料以及人工合成生物材料;目前运用最广泛的导电材料是石墨烯材料,得益于自身的超强导电性能、大比表面积、同细胞及骨骼的良好生物相容性以及优异的力学性能。②石墨烯材料主要是作为修饰材料引入支架以增强整体支架的电导率,同时其大表面积和丰富的官能团能够促进生物活性物质的装载和释放。③然而生物电效应的骨组织工程支架尚存一些重大挑战需要克服:满足导电性能的同时还需考虑支架的综合性能;缺乏统一、标准化的生物电效应骨组织工程支架的制备方式;体外电刺激干预系统尚不够成熟;缺乏个体化指导支架的选择以实现针对不同病理情况的患者选择并设计最适宜的支架。④研究者们在设计导电支架时,要深入考虑支架的综合效应,譬如生物相容性、力学性能以及生物降解性能等,而此种综合性能可以通过多种材料的复合来实现。⑤除此之外,临床转化应该是导电支架设计的最终考量,在评估出电刺激作用于人体且有利于骨缺损修复的安全电流阈值的基础之上,设计动物实验以及基础实验,然后应用于临床,从而在未来实现生物电效应骨组织工程支架应用于临床的终极目标。     

医用多孔钽的性能及其在膝关节损伤中的应用

背景：随着临床上大量金属支架材料在人体的广泛应用,很多金属材料表现出一些相对不足,但是医用多孔钽金属在许多临床和科研中性能发挥稳定,逐渐成为新的骨组织工程发展方向。 目的：综述多孔钽金属的结构特性、力学性能、生物特性及其在膝关节损伤中的应用情况。 方法：应用计算机检索1955-12/2010-01中国期刊全文数据库和PubMed数据库,英文检索词为“porous tantalum,bone tissue project,biological material,trabecula metal”,中文检索词为“多孔钽,骨组织工程,生物材料,小梁金属”,共检索到文献81篇。 结果与结论：医用多孔钽在结构特性方面具有的三维多孔结构,有利于成骨细胞黏附、分化和生长,促进骨长入;在力学性能方面多孔钽的弹性模量、抗疲劳特性、摩擦系数与正常骨组织相近;在生物特性方面多孔钽表现出良好的生物相容性、抗腐蚀性、骨诱导和再生能力;在膝关节损伤应用方面有着广阔的发展前景,但是目前医用多孔钽在国内应用较少,而且研究不够深入,这就有待于人们去更深入的研究和探索。     

聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架材料的制备及性能

背景：目前明胶基组织工程支架材料存在力学性能低、生物相容性差、降解速率难以控制等缺陷。 目的：通过添加聚磷酸钙纤维和羟基磷灰石改善明胶支架材料的性能。 方法：以自制聚磷酸钙纤维和羟基磷灰石为添加材料,明胶为基体材料,以戊二醛为交联剂,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术制备配比为50/10/40的聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架复合材料。测试支架材料的物理力学性能,并观察其微观结构。 结果与结论：采用溶胶凝胶法制得的羟基磷灰石粉末结晶程度较差,经900 ℃下煅烧0.5 h后,可制得结晶程度较高的羟基磷灰石粉末。聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架材料具有三维、连通、微孔网状空间结构,孔隙率在65%-90%之间,满足软骨组织工程对其支架材料孔隙的要求。戊二醛的交联作用和聚磷酸钙纤维的增强作用,克服了明胶在制备多孔支架时容易收缩的缺点,制得高孔隙率三维连通的支架材料。