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。     

镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景*★◆

摘要：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。     

血液相容性抗凝血生物医用高分子材料的制备及其机制

背景: 由于生物医用材料要接触人体内环境,甚至必须植入生物体内,因此要求具有无毒性、优良的生物相容性、高化学稳定性、合适的物理机械性能以及易加工成型性。 目的：从生物惰性材料、生物活性表面和白蛋白的结构及其在抗凝血上的应用几个方面分析血液相容性抗凝血生物医用高分子材料的制备及其机制。 方法：由第一作者检索1969/2010 PubMed数据及万方数据库有关血液相容性抗凝血生物医用高分子材料的制备及其机制等方面的文献。 结果与结论：目前抗凝血材料的制备基本上只是采用单独的生物惰性表面或生物活性表面,虽然都获得了较好效果,但不能长期保持其生物相容性尤其是血液相容性,如果能将惰性表面与活性表面结合起来,使材料同时具备两者的长处,并能充分利用人体血液中的天然组分白蛋白或许会是抗凝血材料的一个发展趋势。今后希望通过采用高生物惰性的PEU和具有生物活性的白蛋白识别因子cibacron blue复合,合成具有优良性质的活性改性物,并以此对聚氨酯进行改性。     

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。     

医用聚乳酸材料的改性及应用

摘要 背景：聚乳酸是一种具有良好的生物相容性和可生物降解性的脂肪族聚酯类高分子材料,目前国内外对聚乳酸的改性主要有化学改性、物理改性以及制成复合材料等几种改性方法。 目的：综述聚乳酸的各种改性方法及应用研究进展,展望未来聚乳酸类材料的研究方向。 方法：应用计算机检索Science Direct数据库、NSTL数据库系列和中国学术期刊全文数据库中1999-01/2010-03关于聚乳酸改性研究的文章,在标题和摘要中以“聚乳酸;改性;医学”或“PLA;Modification;Medical”为检索词进行检索。选择文章内容与聚乳酸改性相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到246篇文献,根据纳入标准选择43篇文章进行综述。 结果与结论：对聚乳酸改性研究进展的了解,有利于更合理选择改性剂及改性方法,使聚乳酸的力学性能、热学性能等得到改善,以及降解周期可控。通过该方面改性研究进展的综述,能指导新产品开发和扩大聚乳酸材料在医药学领域的应用。 关键词：聚乳酸;生物降解;改性;医用高分子;医学应用;进展 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.42.024     

316L不锈钢和NiTi合金血管支架的血液相容性*★

学术背景：临床广泛使用的316L不锈钢、NiTi合金血管支架，有较好的耐腐蚀性和血液相容性。但随着人们对这两种材料血液相容性的深入研究，也发现了它们在血液中有离子渗出、表面血栓等问题，如何提高316L、NiTi合金血管支架的血液相容性已成为人们研究的重要课题。 目的：介绍316L不锈钢、NiTi合金血管支架血液相容性研究现状，探讨金属支架表面生物化处理的方向。 检索策略：应用计算机检索PubMed数据库、Science Direct数据库和中文科技期刊CNKI数据库1996-01/2007-09的相关文章，检索词为“NiTi合金血管支架、316L血管支架、表面改性、血液相容性”，限定文章语言种类为中文和英文。共检索到论文1 759篇，其中英文909篇，中文850篇。纳入标准:①与NiTi合金、316L不锈钢有关的表面改性、血液相容性研究。②材料表面因素与蛋白吸附、血液相容性关系。剔除内容重复性的研究，并以近3年文献为主，最终确定了33篇。 文献评价：在确定的文献中，关于316Ｌ、NiTi合金血管支架应用中存在血栓问题的文献6篇，腐蚀问题的文献6篇，影响材料抗凝血性表面因素的文献8篇，提高316Ｌ、NiTi合金支架血液相容性途径的文献13篇。 资料综合：现用的血管支架材料316L、NiTi合金在血液中仍有离子析出、血栓产生。通过降低材料表面的粗糙度，改变生物材料表面化学成分和化学组成，使材料表面呈负电性，降低材料表面的张力与表面能几方面因素提高血管支架材料316L、NiTi合金的血液相容性。 结论：在没有开发出新的血管支架材料前，对现有支架材料316L、NiTi合金表面进行生物化改性处理是提高支架血液相容性的一条途径。     

镍钛形状记忆合金的生物相容性及其在骨科的应用

背景：尽管镍钛合金在骨科的应用已有长足的进展,但由于其具有潜在的细胞、组织及器官毒性,在临床应用仍受到很大的限制。 目的：通过阐述镍钛形状记忆合金在骨科的应用情况、存在的问题及针对这些问题现有的解决方法,为该材料在重建外科领域的安全应用提供理论支持。 方法：应用计算机检索Springer全文数据库及中国CNKI期刊数据库。中英文资料检索时间均为2003/2010。分次输入检索词检索文献,所有英文检索词为“nickel-titanium shape memory alloy (NiTi-SMA); corrosion; biocompatibility; modifications; reconstruction”。所有中文检索词为“镍钛合金;腐蚀性;生物相容性;改性;骨科”。纳入与镍钛合金的临床应用、腐蚀性、生物相容性及其远期应用挑战等相关的文献。排除相关度不大和重复性文章。 结果与结论：镍钛合金以其良好的形状记忆性和超弹性在医学上具有特殊的应用价值。但由于从镍钛合金中释放的镍具有细胞毒性,使提高镍钛合金的抗腐蚀性显得尤为重要。对镍钛合金进行改性是目前该领域研究的重点及以后的研究方向。 关键词：镍钛合金;腐蚀性;生物相容性;改性;骨科 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.046     

计算机导航系统辅助下髋臼区肿瘤的保肢治疗☆

摘要 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。     

新型内固定材料的生物学特性及临床应用★

摘要：检索Pubmed数据库、中国期刊全文数据库及万方数据库1991-01/2007-12期间文献33篇，总结新型内固定材料聚乳酸及镍钛记忆合金的生物学特性及临床应用特点。文献显示新型内固定材料聚乳酸及镍钛记忆合金因其良好的生物学特性已广泛应用于临床；而形状记忆合金具有优异的记忆效应和超弹性性能、优良的生物相容性、低的生物退行性变性,且弹性模量与人体骨头相近，临床已在管径较小的管状骨及髌骨骨折中作为首选；聚乳酸及其复合材料内固定物，几乎没有毒性作用，亦不需再次手术取出，适用在松质骨骨折的治疗中；生物降解可吸收和形状记忆合金骨折内固定物存在一些并发症, 需要进一步的深入观察和研究。     

血管支架材料表面改性与血管内膜的增生

目的：评价血管材料改性后对血管内皮增生的影响和应用前景。 方法：以“血管支架材料,表面改性,内皮增生,再狭窄,生物相容性”为中文关键词,以“biological vascular scaffold;surface modification; tunica intimal hyperplasia;restenosis;biocompatibility” 为英文关键词,采用计算机检索2008-01/2010-04相关文章。纳入有关与血管支架材料,血管支架材料改性相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章,以30篇为重点分析,讨论血管支架材料改性对血管内皮增生、再狭窄的影响。 结果：支架植入后血管内膜的增生和再狭窄严重影响了其远期疗效,大量的动物实验和临床分析表明,血管支架材料表面改性及载药复合支架能比裸体支架能更有效解决局部慢性炎症反应、内皮功能障碍、抗凝血等问题,显示出良好的安全性和降低冠状动脉再狭窄的有效性。可降解血管组织工程支架的发展将成为新的里程碑,内皮细胞是血管组织工程中最重要的种子细胞,通过种子细胞在体外种植于生物可吸收材料的血管支架上,达到修复创伤、病变和重建功能的目的。 结论：血管支架材料表面改性是目前解决支架植入后抑制内膜增生,防止血栓形成和再狭窄等问题有效方法之一。血管组织工程支架发展前景广阔。 关键词：血管支架材料;表面改性;内皮增生;再狭窄;生物相容性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.040     

丝素肽/壳聚糖聚合物涂层316L不锈钢的制备★

背景：金属支架本身的致血栓性使对其进行表面改性研究极具应用意义。 目的：利用层层静电自组装形成丝素肽壳聚糖聚合物膜。 设计、时间及地点：材料改性体外实验，于2006-07/2007-07在中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所实验室完成。 方法：通过层层静电自组装方法将丝素肽和壳聚糖交替涂层至医用316L不锈钢表面，对不锈钢表面进行改性。 主要观察指标：应用扫描电镜观察涂层前后316L不锈钢表面形貌变化，通过傅里叶红外光谱分析涂层前后波谱变化，测定材料表面接触角分析涂层结果，并进行体外降解实验观察涂层的稳定性。 结果：扫描电镜显示涂层后不锈钢表面均匀、致密；傅里叶变换红外光谱测定显示复合膜分子间存在强的离子键结合作用，也存在着强的氢键作用；接触角测定结果显示丝素肽和壳聚糖被交替涂层至不锈钢表面; 体外降解实验证实了涂层不锈钢的降解过程相对稳定。 结论：丝素肽与壳聚糖可通过静电自组装在不锈钢表面形成薄膜。     

3种牙科金属材料对小鼠成纤维细胞凋亡的影响

背景：有关磁性附着体外包裹不锈钢材料引起的细胞凋亡,经检索CNKI数据库未见报道。 目的：观察磁性附着体的3种外包裹牙科金属材料钴铬合金、钛合金及奥氏体不锈钢对L-929细胞凋亡的影响。 设计、时间及地点：对比观察,实验于2007-06/12在中国医科大学中心实验室完成。 材料：选用对数生长期的小鼠成纤维细胞L-929,由中国医科大学附属第一医院肿瘤研究所提供。钴铬合金由贺立氏古莎齿科有限公司提供;钛合金由日本森田公司提供;奥氏体不锈钢由中国科学院金属研究所提供。 方法：将钛合金、奥氏体不锈钢和钴铬合金3种金属材料制成圆片形,放置于24孔板中,按浸提液体积与试件表面积比值为0.1 mL/cm2放入RPMI-1640培养液,即得到材料浸提液。实验分为5组：钛合金组、奥氏体不锈钢组和钴铬合金组分别将L-929细胞接种于含不同质量浓度(250,500 g/L,1 kg/L)钛金属、奥氏体不锈钢和钴铬金属的浸提液中;阴性对照组：RPMI 1640培养的L-929细胞;阳性对照组：100 mg/L丝列霉素处理的L-929细胞。 主要观察指标：流式细胞仪检测各组不同质量浓度浸提液干预24 h对L-929细胞凋亡的影响。 结果：除250 g/L质量浓度钛合金与阴性对照组之间细胞凋亡率无显著差异(P > 0.05)外,其他各组材料同一质量浓度或同一材料不同质量浓度之间细胞凋亡率相比,差异均有显著性意义(P < 0.01)。 结论：3种金属材料对细胞凋亡率均有显著影响,凋亡率大小依次为：钛合金组<奥氏体不锈钢组<钴铬合金组     

碳质股骨头生物相容性的动物实验*★

背景：已有大量的临床和体外实验研究表明，低温热解各向同性碳具有优良的生物学性能，但作为人工关节假体涂层，置入髋关节内的研究还鲜见报道，其在人工半髋关节假体置换中的生物学性能还没有得到验证。 目的：通过动物假体置入实验，观察经低温热解各向同性碳(含硅)喷涂后碳质股骨头假体的组织相容性及表面摩擦磨损特性。 设计、时间及地点：动物体内进行碳质人工半髋关节替换，随机对照动物实验，于2008-10/2009-04在解放军第二军医大学动物实验中心完成。 材料：碳质人工半髋关节由吉林市中心医院提供。股骨头以碳石墨材料为基体，沉积含硅的低温热解各向同性碳为涂层。 方法：对16只成年新西兰大白兔进行右侧半髋关节置换术，置入碳质股骨头假体。按照观察时间点随机分为术后6周组4只，术后11周组6只，术后21周组6只，其中21周组从18周开始在动物实验中心草坪上进行诱导性运动，2 h/d。 主要观察指标：通过大体、X射线片、组织切片观察假体置入后的组织相容性及界面摩擦磨损现象。 结果：碳质股骨头假体在动物体内无毒副作用，无明显炎症反应和异物反应，在碳质假体周围发现有新生软骨组织，运动实验后碳质股骨头表面没有明显磨损和碳颗粒游离现象。 结论：涂膜碳质材料作为人工股骨头具有优良的生物相容性和耐磨特能，是一种极具应用前景的人工假体材料。 关键词：碳质股骨头；人工髋关节；生物相容性；新生软骨；磨损     

涂层材料及技术在医学临床领域的应用

背景：涂层材料及技术已在人们的生产生活中广泛应用,在医学领域里也得到了蓬勃发展。 目的：综述涂层材料及技术在医学领域中的应用进展。 方法：应用计算机检索2000-01/2010-12万方数据库相关文章,检索词“涂层,医学,应用”,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索2000-01/2010-12 PubMed数据库相关文章,检索词“coating,medicine,application”,并限定文章语言种类为English。共检索到文献614篇,最终纳入符合标准的文献30篇。 结果与结论：涂层技术在生活的方方面面都有应用,在医学领域里的应用也日渐蓬勃,目前研制出了很多生物相容性好排斥反应小的涂层材料并应用于临床。文章分别从口腔、体外循环、骨科等领域对涂层支架进行介绍,发现开发新的涂层药物,寻找更加合理有效的药物组合,可能会使药物涂层支架的治疗作用产生质的飞跃。     

假体磨损颗粒钴铬离子影响成骨细胞增殖及RANKL、骨保护素的表达

背景：金属-金属假体置入体内后可以发生腐蚀或磨损,释放镍、钴、铬、钛等金属离子,诱导局部炎性因子的释放。 目的：观察Co2+、Cr3+对小鼠成骨细胞增殖的影响,以及成骨细胞暴露在Co2+ 、Cr3+条件下RANKL、骨保护素基因的表达。 方法：体外培养成骨细胞,实验分两组,对照组给予生理盐水,离子组给予钴、铬离子干预。 结果与结论：显微镜直接计数法显示干预后1~6 d对照组随时间推移细胞数目显著增加,离子组则增加不明显。共培养24,48 h后,RT-PCR结果显示离子组RANKL、骨保护素基因表达较对照组均增加,以RANKL增加更显著(P < 0.05),RANKL/OPG mRNA的比率也明显增加。提示金属离子对成骨细胞的增殖有显著抑制作用,且可刺激成骨细胞RANKL、骨保护素mRNA的表达。     

交叉使用不锈钢和钛合金固定骨折后远期周围组织反应的比较

背景：目前多认为不锈钢或钛合金材料的交叉会引起严重的电解蚀损,国内外研究不锈钢和钛合金材料交叉固定骨折多停留在从体外模拟人体体液内环境,或者是从冶金学、化学角度来具体检测金属内植入物有没有蚀损。 目的：尝试通过动物体内实验,观察不锈钢或钛合金材料单独和交叉组合固定骨折的电解蚀损情况及其对骨折愈合的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-09/2008-09在山西医科大学动物实验中心及中心实验室完成。 材料：选择健康成年新西兰大白兔32只。 方法：将32只新西兰大白兔按随机数字表法分为4组,即钛板+钛钉组、不锈钢板+不锈钢钉组、钛板+不锈钢钉组、不锈钢板+钛钉组,每组8只。麻醉后在各组新西兰兔一侧胫骨中段处用线锯截骨,按上述不同组合内固定,不做任何外固定。 主要观察指标：在内固定后12,26,39,52周末,检测动物内固定周围软组织炎细胞浸润情况及包膜厚度,以免疫组织化学法检测内固定周围软组织包膜中细胞增殖核抗原的表达,应用超声骨强度仪测量骨折部位的超声速度,以评价骨折愈合状况。 结果：在内固定后12,26,39,52周,钛板+钛钉组及钛板+不锈钢钉组内固定周围软组织炎性细胞数量及包膜中细胞增殖核抗原阳性表达率均显著低于不锈钢板+不锈钢钉组及不锈钢板+钛钉组(P < 0.05),包膜厚度显著小于不锈钢板+不锈钢钉组及不锈钢板+钛钉组(P < 0.05)。钛板+钛钉组与钛板+不锈钢钉组,不锈钢板+不锈钢钉组与不锈钢板+钛钉组之间差异无显著性意义(P > 0.05)。骨折部位的超声速度显示不同组合对骨折愈合无明显影响(P > 0.05)。 结论：远期生物相容性钛合金组优于不锈钢组,交叉组合与未交叉组合无明显差异,均不影响骨折愈合。     

气管支架材料置入后的生物力学特点及其生物相容性

气管支架中不论是镍钛记忆合金支架和“Z”型不锈钢支架、硅酮支架、多聚酯支架、和动力支架,其支架材料的改进更新均以改善生物相容性和生物力学性能为目标。气管支架的生物相容性是一个复杂的连锁过程;利用有限元分析气管支架材料的力学特性可为未来支架的优化设计提供有益的帮助。文章分析了气管支架材料的特点,探讨了气管支架材料置入后生物力学与生物相容性的研究现状。现行的气管支架已经有了很大的进步与发展,但理想的气管支架还有待进一步的深入开发与研究。     

TiN/Ti纳米涂层修饰镍钛合金的体外腐蚀行为**

摘要 背景：拥有超弹性、形状记忆效应及良好抗疲劳性能的镍钛合金成为封堵器支架核心部分的最佳选择,但镍钛合金含50%的镍元素,其生物相容性仍有争议。 目的：通过体外浸泡实验和电化学实验测试用于治疗先天性心脏病的封堵器镍钛合金多弧离子镀改性前后的抗腐蚀性能。 方法：利用多弧离子镀在镍钛合金表面形成具有纳米梯度的TiN/Ti多层薄膜,通过镍钛合金在PBS中静态浸泡1个月,检测镍离子浓度;采用开路电位-时间曲线和极化曲线观察镀膜前后镍钛合金抗腐蚀性能。 结果与结论：在PBS静态浸泡中镍钛合金在1个月时释放量达到顶峰,而经过多弧离子镀改性后的镍钛合金没有镍离子的释放。开路电位-时间曲线和极化曲线表明改性后的镍钛合金的抗腐蚀性得到了很大提高。 关键词：纳米涂层;TiN/Ti;镍钛合金;腐蚀;镀膜 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.020     

交变磁场诱导冠状动脉支架的升温

背景：对于药物涂层支架的安全性问题目前尚存在争议。磁诱导热疗可以利用交变磁场诱导磁介质升温,对局部病灶进行热疗。由于心脏支架多以不锈钢、镍、铬等合金材料构成,因此具备在磁场下的升温条件,并且目前国内外尚无通过磁诱导心脏支架升温的相关报道。 目的：观察不同冠状动脉支架在交变磁场下的升温情况。探讨磁场强度、磁场频率、磁场方向及支架的材质对冠状动脉支架升温的影响规律。 方法：将不同材质冠状动脉支架(316L型、镍钛合金、钴铬合金)置于交变磁场中,调节磁场参数(场强、频率)和支架长轴与磁场方向的夹角,观察上述因素对交变磁场诱导冠状动脉支架升温的影响。 结果与结论：支架材料对磁场诱导升温有显著影响,并以316L型支架升温效果最好;随着支架长轴与磁场方向所成角度的增大,升温效果明显降低;随着交变磁场频率及电流强度增加温度升高更明显。