镁及镁合金植入体在骨科临床中的应用与进展

背景：镁是可被人体吸收的常量元素,作为医用生物材料具有明显的优势。目的：综述镁及镁合金在骨科应用中的优点、缺点及近年来国内外的研究进展。方法：由第一作者检索2000/2011PubMed数据及CNKI数据库有关镁离子合金在医疗领域的研究进展等方面的文献。结果与结论：传统医用金属材料包括不锈钢、钴基合金和钛基合金存在生物相容性差、生物力学性能不匹配、需要二次手术等弊端,镁合金具有良好的生物力学相容性、可降解性能、生物安全性,并且资源丰富。可在生理电解质环境中通过腐蚀而发生降解的特性,在骨科领域展示了巨大的潜在应用前景。     

生物可降解镁合金植入材料的医用特征

背景:镁及镁合金作为新型医用植入材料是近年来生物可降解材料的一个研究热点,其中合金化、生物相容性、表面改性涂层研究都有了很大进展.目的:对国内外镁及镁合金医用植入材料的研究现状及新进展作一综述.方法:应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中1998-01/2010-10关于镁及镁合金的文章,在标题和摘要中以"金属基生物材料; 医用植入材料;镁合金;生物可降解;骨;生物相容性"或"metal matrix biomaterials;medical implant materials; magnesium alloy; biodegradable; bone; biocompatibility "为检索词进行检索.选择关于镁及镁合金的41篇文献进行综述.结果与结论:镁及镁合金作为新型医用植入材料,具有优异的力学性能和可降解性,正吸引着越来越多研究者的关注.但是由于镁及镁合金较差的耐蚀性能影响到临床上的应用.为了提高镁及镁合金耐蚀性能,研究者们对镁及镁合金进行了表面处理并取得重要进展,镁及镁合金必定会在医用金属植入材料领域得到广泛的应用.     

镁合金作为生物医用植入材料的临床应用

背景:镁合金由于其良好的生物相容性,可降解性等突出优点,在生物植入材料,尤其是作为可降解硬组织植入材料领域展示了良好的应用前景.而过快的降解速度是其投入临床应用亟待解决的关键问题.目的:对近期相关文献的综合分析归纳,对镁合金作为医用植入材料的优缺点进行了综述,对生物医用镁合金材料研究的最新进展进行了总结.方法:以"magnesium; magnesium calcium alloy; biodegradable; biomaterials"及"镁;镁钙合金;可降解;生物医用材料"为关键词检索ScienceDirect数据库和中国期刊全文数据库.纳入与镁合金生物医用材料密切相关文献,保留34篇文献做进一步分析.结果与结论:镁钙及镁钙基合金是未来生物医用植入材料重要的发展方向之一,快速凝固工艺是有效改善镁合金降解速度过快问题的新方法;计算模拟方法应用于镁合金生物材料有可能从微观角度深入理解镁合金用于生物医用植入材料的相关问题;另一方面,国内镁合金生物材料研究急需从基础向临床转化.     

生物可降解镁合金植入材料的医用特征

背景：镁及镁合金作为新型医用植入材料是近年来生物可降解材料的一个研究热点,其中合金化、生物相容性、表面改性涂层研究都有了很大进展。目的：对国内外镁及镁合金医用植入材料的研究现状及新进展作一综述。方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中1998-01/2010-10关于镁及镁合金的文章,在标题和摘要中以＂金属基生物材料;医用植入材料;镁合金;生物可降解;骨;生物相容性＂或＂metal matrix biomaterials;medical implant materials;magnesium alloy;biodegradable;bone;biocompatibility＂为检索词进行检索。选择关于镁及镁合金的41篇文献进行综述。结果与结论：镁及镁合金作为新型医用植入材料,具有优异的力学性能和可降解性,正吸引着越来越多研究者的关注。但是由于镁及镁合金较差的耐蚀性能影响到临床上的应用。为了提高镁及镁合金耐蚀性能,研究者们对镁及镁合金进行了表面处理并取得重要进展,镁及镁合金必定会在医用金属植入材料领域得到广泛的应用。     

镁合金作为生物医用植入材料的临床应用

背景：镁合金由于其良好的生物相容性,可降解性等突出优点,在生物植入材料,尤其是作为可降解硬组织植入材料领域展示了良好的应用前景。而过快的降解速度是其投入临床应用亟待解决的关键问题。目的：对近期相关文献的综合分析归纳,对镁合金作为医用植入材料的优缺点进行了综述,对生物医用镁合金材料研究的最新进展进行了总结。方法：以＂magnesium;magnesium calcium alloy;biodegradable;biomaterials＂及＂镁;镁钙合金;可降解;生物医用材料＂为关键词检索ScienceDirect数据库和中国期刊全文数据库。纳入与镁合金生物医用材料密切相关文献,保留34篇文献做进一步分析。结果与结论：镁钙及镁钙基合金是未来生物医用植入材料重要的发展方向之一,快速凝固工艺是有效改善镁合金降解速度过快问题的新方法;计算模拟方法应用于镁合金生物材料有可能从微观角度深入理解镁合金用于生物医用植入材料的相关问题;另一方面,国内镁合金生物材料研究急需从基础向临床转化。     

镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景

镁及镁合金的降解行为使得它作为生物可降解植入材料有很大的吸引力,并且其具有合适的力学性能和良好的生物相容性.目前,镁及镁合金作为可降解医用材料的应用研究基本上集中于心血管支架、骨固定材料、多孔骨修复材料、牙种植材料、口腔修复材料等方面的研究.但是镁合金存在腐蚀速度过快的问题,因此,对镁及镁合金腐蚀本质的研究以及表面改性技术的完善成为其在生物材料领域应用的关键.     

骨科植入物的抗腐蚀性能

背景:源于医用金属材料的电化学溶解,以及与磨损交互作用造成的腐蚀破坏,影响着这些置入材料的使用功能及寿命。目的:评论骨科植入物的抗腐蚀性能。方法:以"金属材料,腐蚀,生物相容性;corrode,metal material,orthopedic implants"为关键词,采用计算机检索PubMed数据库、维普数据库1995-01/2011-10有关骨科植入物抗腐蚀性应用的文章。结果与结论:生物医用金属材料包括不锈钢材料、镁及镁合金材料、钛及镍钛合金。目前医用金属材料应用中的主要问题是:由于生理环境的腐蚀,会造成金属离子向周围组织扩散及置入材料自身性质的蜕变,前者可能导致毒副作用,而后者常常导致材料植入失败。因此医用金属材料要满足临床应用,其首要条件是应具有生物相容性和生物安全性,其次是要有良好的耐腐蚀性及力学性能。     

骨科植入物的抗腐蚀性能

背景：源于医用金属材料的电化学溶解,以及与磨损交互作用造成的腐蚀破坏,影响着这些置入材料的使用功能及寿命。目的：评论骨科植入物的抗腐蚀性能。方法：以＂金属材料,腐蚀,生物相容性;corrode,metal material,orthopedic implants＂为关键词,采用计算机检索PubMed数据库、维普数据库1995-01/2011-10有关骨科植入物抗腐蚀性应用的文章。结果与结论：生物医用金属材料包括不锈钢材料、镁及镁合金材料、钛及镍钛合金。目前医用金属材料应用中的主要问题是：由于生理环境的腐蚀,会造成金属离子向周围组织扩散及置入材料自身性质的蜕变,前者可能导致毒副作用,而后者常常导致材料植入失败。因此医用金属材料要满足临床应用,其首要条件是应具有生物相容性和生物安全性,其次是要有良好的耐腐蚀性及力学性能。     

氟处理AZ31B生物可降解镁合金材料的细胞相容性

背景:镁及镁合金作为新型可降解植入材料,具有优异的生物相容性和综合力学性能,但是由于镁及镁合金较差的耐蚀性能,影响到其在临床上的应用.表面氟化处理的AZ31B镁合金是否具有良好的生物相容性尚不清楚.目的:以诱导的人骨髓间充质干细胞作为检测细胞,评价不同表面氟处理的镁合金材料的细胞相容性.方法:以诱导的人骨髓间充质干细胞作为检测细胞,取未经氟处理及不同氟处理时间的镁合金材料浸提液进行体外细胞相容性实验,评价不同氟处理的镁合金AZ31B材料的生物相容性.结果与结论:经氟处理镁合金AZ31B材料与未经氟处理镁合金AZ31B材料相比能显著提高细胞存活率,细胞毒性分级1级,对细胞生长基本无毒性作用.提示经氟处理镁合金AZ31B材料生物相容性优于未经氟处理镁合金AZ31B材料.     

高分子材料涂覆生物镁合金心血管支架的研究与应用

背景：以高分子材料作为镁合金支架的涂层可改善支架的降解性能及生物相容性。目的：综述镁合金心血管支架表面高分子涂层材料的特点及研究进展。方法：由第一作者检索1995至2010年Elsevier数据库及CNKI数据库有关生物可降解血管支架、生物医用高分子材料和镁合金表面改性等方面的文献。结果与结论：目前镁合金常用的涂覆高分子材料有胶原蛋白、壳聚糖、聚乳酸及其共聚物、有机化合物转化膜、聚氨酯。这些高分子材料均具有好的生物性能,作为镁合金的涂层可以改善镁合金的生物相容性,延缓镁合金的降解时间。但有机物与镁合金之间的结合强度主要依靠物理机械力和化学键合,物理机械力不能够满足要求,必须要对镁合金表面和有机物进行处理,应用合适的表面活性剂使镁合金与有机物之间产生化学键合,从而达到要求。     

镁锌合金与大鼠肠道的生物相容性

背景:镁合金在骨科已进行一些初步研究,有较好的生物相容性,目前尚未在肠道进行相关基础研究.目的:镁锌合金植入大鼠盲肠,观察其与大鼠的生物相容性.方法:取SD大鼠随机区组法分为镁合金组、纯钛组和假手术组,镁合金组在盲肠切口周围包埋长约5 mm×1 mm×1 mm镁锌合金条,纯钛组植入相同尺寸的医用纯钛条,假手术组仅做缝合.于术前、术后第7,14,21,28天,观察血清谷草转氨酶、肌酐、镁离子浓度;植入材料区X射线片;肝、肾和材料植入区盲肠病理学变化.结果与结论:各组同一时间节点血清谷草转氨酶、肌酐、镁离子浓度的差异无显著性意义(P>0.05);镁锌合金逐步降解,28 d时部分降解;肝肾盲肠病理无明显异常.结果提示,镁锌合金对肠道无明显影响,其降解时间发挥固定功能时间长于肠道愈合时间,且有较好的生物相容性,可用作胃肠吻合器所用到的吻合钉.     

医用不锈钢材料的腐蚀、磨损及其生物相容性

背景:目前在硬组织修复和替换方面,医用不锈钢仍然具有钴基合金、钛合金以及复合型生物陶瓷等材料无法替代的作用.但不锈钢被植入体内后因腐蚀和摩擦磨损等作用会逐渐破坏而释放出金属离子,导致毒副作用和植入失效.近年来,对新型不锈钢材料在耐蚀性、耐磨损性及生物相容性方面的研究有了很大进展,并成为人们日益关注的研究开发课题.目的:从腐蚀、磨损和生物相容性3 方面总结医用不锈钢的研究现状,并分析指出研究中存在的问题和以后的发展方向.方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI)和PubMed数据库中1995-01/2010-01关于医用不锈钢的腐蚀、磨损和生物相容性等方面的文章,根据纳入标准选择39篇文章进行综述.结果与结论:通过金属材料表面改性处理以及新型无镍不锈钢的研发将有效提高不锈钢的耐蚀性和耐磨性、降低镍等金属离子的危害性,但目前尚缺乏适宜的不锈钢耐磨损腐蚀复合改性技术.而新型无镍不锈钢拥有更为优良的综合性能和生物相容性,具有良好的发展前景.医用不锈钢研发和应用时要全面考虑各种因素的影响,材料在使用时需要同时满足腐蚀、磨损和生物相容性3方面的要求,同时要建立完善的材料性能评价体系.     

磷酸钙骨水泥修复骨缺损的血液相容性

由于磷酸钙骨水泥具有优良的生物活性、生物相容性、自固化能力以及易颦性,因此在修复骨缺损、骨折治疗以及骨病治疗等骨科临床中显示出良好的效果,在骨修复领域有广泛的应用前景.此外磷酸钙骨水泥在牙科、整形外科和脑外科有广泛的应用,日前磷酸钙骨水泥已成为生物医用材料领域的重点和热点之一.文章探讨了磷酸钙骨水泥的生物相容性、生物毒性及其他理化性能,研究了磷酸钙骨水泥应用现状、总结了磷酸钙骨水泥的发展前景.虽然磷酸钙骨水泥与传统骨修复材料相比已具备一定的优势,但是其基本性能与临床要求之间仍有一定差距,因此进一步改进其基本性能成为磷酸钙骨水泥研究的重点.     

生物可降解镁合金血管支架:缺点及未来研究趋势

背景:可降解支架被认为是血管介入领域继球囊扩张血管成形、金属裸支架、药物洗脱支架后的第4次革新,镁合金支架是目前可降解支架的研发热点。目的:综述可降镁合金血管支架的研究现状,探讨其存在的缺点及研究应用趋势。方法:第一作者用计算机检索PubMed数据库、CNKI中国期刊全文数据库、万方全文数据库2001年1月至2014年11月收录的可降解镁合金血管支架相关研究内容,分析其研究现状及进展。结果与结论:镁合金作为可降解血管支架的体外研究集中在镁合金降解速度、生物相容性及镁合金对血管内皮细胞和平滑肌细胞的影响。目前的研究显示镁合金支架降解过快仍然是限制其大规模临床应用的主要原因,靶血管在置入支架后需要6-12个月的重建修复期,支架应在这段时间内提供机械支撑,现有的可降解镁合金支架尚难以达到这一要求。为提高镁合金支架的耐腐蚀性能及生物相容性,一方面可以考虑选择耐腐蚀性能更好的合金元素,另一方面通过支架涂层等表面改性技术来提高支架的抗腐蚀性能与生物相容性,也是未来镁合金支架研发的一大趋势。     

CRTER杂志在“骨科生物力学”研究方面关注的重点

骨科生物力学以骨骼肌肉系统的研究为主,涵盖了静力学、动力学、运动学、材料学、生物摩擦学等其他相关的研究领域,目的是应用生物力学的原理来解释和阐述骨科领域中基本问题,解决骨科临床所面临的一些问题。骨科生物力学的发展可以分为3个阶段:一是描述及分析生物力学阶段,二是以     

骨科生物力学

骨科生物力学以骨骼肌肉系统的研究为主,涵盖了静力学、动力学、运动学、材料学、生物摩擦学等其他相关的研究领域,目的是应用生物力学的原理来解释和阐述骨科领域中基本问题,解决骨科临床所面临的一些问题。骨科生物力学的发展可以分为3个阶段:一是描述及分析生物力学阶段,二是以骨折内固定治疗技术发展为特征的应用阶段,     

生物医用高分子材料的血液相容性研究:抗凝血材料的设计○

背景:对于植入生物活体内的高分子材料,应具有医用功能性和生物相容性. 目的:论述抗凝血材料的设计及血液相容性高分子材料的凝血机制. 方法:由第一作者检索1953/2011 PubMed 数据库及万方数据库文献.检索词为“生物相容性材料,抗凝血材料,生物医用材料,医用高分子材料”. 结果与结论:通常对材料进行表面分子设计,改善表面的亲硫水性、引入带电基团、负载生物活性物质等,以尽量减轻血栓形成来提高材料的血液相容性.然而,表面修饰的方法对血液相容性的改善有限.因此,应用组织工程方法在材料表面原位培养人体内皮细胞使材料内皮化,成为改善血液相容性的重要途径.     

可降解聚对二氧环己酮材料的临床应用

目的:近年来诸多研究已经报道了聚对二氧环己酮的生物相容性、生物可吸收性和生物降解性;聚对二氧环己酮还在组织修复材料以及支架材料等医用领域有很好的应用.但聚对二氧环己酮的体内免疫反应评价及机制评价还有待于进一步研究,以更好地理解这些材料对免疫系统的作用.目的:总结和分析聚对二氧环己酮的降解特性及其在临床应用方面的研究进展.方法:应用计算机检索PubMed数据库(2000-01/2010-06),以"polydioxanone,Absorbable"为检索词;应用计算机检索CNKI数据库(2000-01/2010-06),以"聚对二氧环己酮"为检索词.共收集176篇关于聚对二氧环己酮临床应用的文献,中文39篇,英文137篇.排除发表时间较早,重复及类似研究,纳入25篇符合标准的文献.结果与结论:聚对二氧环己酮是一种具有良好生物相容性、生物可吸收性和生物降解性的脂肪族聚酯.其分子链中独特的醚键,使其还具有良好的柔韧性,是理想的手术缝合线材料,同时还可以用于制造骨板和组织修复材料以及电纺成心血管支架等,在医用领域具有广泛的应用前景.     

聚乳酸降解材料的绿色化学合成

背景:聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,广泛应用于药物缓释、手术缝合线、组织工程支架及骨修复材料等生物医用领域.但其常规合成方法需使用溶剂,生产效率较低且成本较高.目的:对非溶剂的绿色化学方法-乳酸熔融缩聚/二异氰酸酯熔融扩链,合成聚乳酸降解材料的研究进展进行综述.方法:应用计算机检索SCI-Expanded数据库(1995-01/2010-06),以"Poly(lactic acid),diisocyanate"为检索词;应用计算机检索中国期刊网络出版总库(1999-01/2010-06),以"聚乳酸,异氰酸酯"为检索词.共收集130篇关于乳酸熔融缩聚/二异氰酸酯熔融扩链的文献,中文39篇,英文91篇.排除发表内容重复、实验结果较差的文献,共32篇文献符合标准被纳入.结果与结论:采用非溶剂的绿色化学方法-乳酸熔融缩聚/二异氰酸酯熔融扩链,通过改变异氰酸酯和预聚物的种类和比例,就可以制备具有不同相对分子质量和性能的可降解聚乳酸基聚氨酯材料,有望在生物医用领域和日常生活中取得实际的应用.     

生物止血敷料及纱布在外科伤口中的应用评价

背景:近年来,随着生物医用高分子材料如纤维素、甲壳素等天然高分子材料以及聚乙烯醇、胶原等合成高分子材料的研发,多种外科止血生物材料应用于临床.目的:评价不同生物止血敷料及纱布的材料学性能及应用于外科伤口的生物相容性,寻找符合不同伤口创面需要的止血材料.方法:以"生物材料,止血敷料,纱布,胶原,壳聚糖,生物相容性"为中文关键词;以:"biomaterial;hemostatic material;bioresorbable material;hemostasis effect;hemostatic mechanism"为英文关键词,采用计算机检索 2000-01/2010-06相关文章.纳入与生物敷料、纱布在伤口止血方面应用及这些材料与人体相容性的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以33篇文献为主重点进行讨论不同生物止血材料性能及生物相容性.结果与结论:近几年国内外生物医用可吸收止血材料主要包括纤维蛋白胶、壳聚糖、明胶海绵、氰基丙烯酸酯类组织胶、氧化纤维素和氧化再生纤维素等.各种止血性伤口急救材料都有各自的特点,但在临床应用的选择上,应考虑多方面因素,包括手术部位、出血部位、伤口形态大小、不同渗,出血情况的填塞要求、不同止血材料的自身性能及与机体的相容性等.但因目前尚无完全符合理想标准的材料,因此开发新的快速止血和与宿主相容性良好的止血材料及复合材料势在必行.