纳米羟基磷灰石复合材料研究进展

综述了近年来纳米羟基磷灰石复合材料研究进展,并对各种方法进行了简单比较。     

羟基磷灰石纳米粉体及陶瓷的制备研究进展

本文介绍了羟基磷灰石的组成、性质、结构,讨论了纳米羟基磷灰石及陶瓷的主要几种制备方法, 对各种方法和制各工艺的优缺点进行比较。     

液相吸附法制备羟基磷灰石/聚乳酸复合生物材料

采用液相吸附法制备了羟基磷灰石/聚乳酸复合材料.液相吸附法工艺简便,不引入有机杂质,尽可能的减少了聚乳酸在高温下的热处理,避免了分子量的明显下降,并适合工业化生产.羟基磷灰石在复合材料中的分散均匀,与基体的界面结合良好.制备的复合材料有着较高的力学性能和合适的降解性能.     

羟基磷灰石/聚DL-乳酸复合材料在不同植入部位降解机制研究

将同一规格的自制可吸收羟基磷灰石 /聚DL 乳酸复合骨折内固定材料置于缓冲液、肌肉和骨组织中 ,进行扫描电镜和组织学观察 ,评价材料在不同植入部位的降解过程及细胞反应。结果 :材料在体外降解最慢 ,肌肉内居中 ,骨内最快 ,骨组织内细胞反应更严重。早期材料表层与内层降解速度不一致 ,出现分层现象 ,这种现象在三种环境下均可出现 ,只是形态改变程度不一。最后 ,体外降解时形成空心壳状结构 ;骨内植入时大量降解物不能及时清除 ,在壳外堆积 ,迫使壳层塌陷内移 ,自催化作用更强 ;肌肉内植入时后期残留降解慢的高结晶度颗粒。结论 :材料在不同植入部位降解速度和降解机制不同。这对揭示高分子材料的降解机制及其与生物相容性的关系有一定启示     

纳米羟基磷灰石复合材料在骨组织工程中的应用

本文总结了纳米羟基磷灰石的主要制备方法,概括了纳米羟基磷灰石生物复合材料的研究进展及应用现状,并分析其发展前景。     

撞击流-沉淀法合成纳米羟基磷灰石

目的 运用撞击流沉淀法制备法制备纳米羟基磷灰石(HAP).方法 并用X射线衍射、红外光谱、透射电镜对纳米羟基磷灰石进行了表征和形貌分析.结果 采用浸没循环撞击流反应器可得到直径15 nm、长度50 nm～70 nm左右的纳米羟基磷灰石棒状颗粒.结论 此方法制备的羟基磷灰石尺寸分布均匀,是制备HAP的好方法.     

硫酸钙/羟基磷灰石可注射性骨替代物凝固时间的影响因素

目的分析可注射性硫酸钙/羟基磷灰石骨替代物凝固时间的影响因素。方法分别在改变凝固条件后,或改变羟基磷灰石含量,液固比,固化液成分后用 Gillmore 双针法测定硫酸钙/羟基磷灰石骨替代物凝固时间的变化。结果当减低液固比,提高羟基磷灰石含量或升高温度时可注射性硫酸钙／羟基磷灰石骨替代物凝固时间缩短,使用固化液欧乃派克或蒸馏水对其凝固时间的影响无显著性差异。结论硫酸钙/羟基磷灰石骨替代物的凝固时间通过改变影响因素可以达到临床操作的要求。     

碳酸化羟基磷灰石-骨界面的生物力学和组织学研究

目的新型骨缺损修复材料碳酸化羟基磷灰石水泥(CHC)植人骨内，检测不同时间12HC-骨界面的生物力学和组织学变化。方法成年雄性杂种犬股骨远端制备分离动物模型，实验组植人CHC，对照组植人聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)．观察术后不同时间植人材料．骨界面组织学和生物力学的变化。结果随实验时间的延长，实验组界面结合强度逐渐升高．16周时达到281N，而对照组界面结合强度则逐渐降低。组织学观察表明随实验时间延长。实验组界面CHC逐渐降解。并且新骨逐渐长人，对照组界面形成纤维组织。结论CHC生物相容性良好，能够与骨直接结合并逐渐整合为一体．界面结合力随时间延长逐渐升高。     

复合纳米人工骨的注射、凝固及其机械性能研究

目的 构建半水硫酸钙和纳米羟基磷灰石为主的复合人工骨材料并对其注射性能、凝固性能和机械强度的影响因素进行考察.方法 测试不同液固比条件下复合材料的注射特性,25℃和37℃时分别测试不同液固比、不同二水硫酸钙促凝剂条件下的材料初、终凝时间和压缩强度,均与纯硫酸钙作对比.结果 液固比0.50以上时注射性能满意.无论何种液/固比,复合材料的凝固时间均较硫酸钙延长,37℃下的凝固时间较25℃下延长.一定范围内促凝剂用量过大或过小均使凝固时间延长.液固比越大或促凝剂用量越高,材料压缩强度越低.纳米磷灰石含量增大则材料强度降低.结论 合理掌握纳米磷灰石的比例,液固比和促凝剂的用量,是开发可注射纳米人工骨的关键.     

碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损的实验研究

目的通过动物实验观察一种新型的骨修复材料———碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损的效果。方法在10只杂种犬肱骨近端制作骨缺损动物模型,采用碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损,并以高温烧结羟基磷灰石陶瓷作为对照,分别于术后5天、4周、8周、12周和16周处死动物,通过X线和组织学观察其修复效果。结果碳酸化羟基磷灰石水泥完全充填骨缺损,界面与骨结合紧密,生物相容性良好,并且随着植入时间的延长可逐渐降解并被新生骨爬行替代,与骨整合为一体。而羟基磷灰石陶瓷不能紧密充填骨缺损,在实验期间与骨界面清晰,并且没有见到降解现象。结论碳酸化羟基磷灰石水泥具有原位固化性能,是一种较为理想的新型骨缺损修复材料。     

A three-layered nano-carbonated hydroxyapatite/collagen/PLGA composite membrane for guided tissue regeneration

Functional graded materials (FGM) provided us one new concept for guided tissue regeneration (GTR) membrane design with graded component and graded structure where one face of the membrane is porous thereby allowing cell growth thereon and the opposite face of the membrane is smooth, thereby inhibiting cell adhesion in periodontal therapy. The goal of the present study was to develop a three-layered graded membrane, with one face of 8% nano-carbonated hydroxyapatite/collagen/poly(lactic-co-glycolic acid) (nCHAC/PLGA) porous membrane, the opposite face of pure PLGA non-porous membrane, the middle layer of 4% nCHAC/PLGA as the transition through layer-by-layer casting method. Then the three layers were combined well with each other with flexibility and enough high mechanical strength as membrane because the three layers all contained PLGA polymer that can be easily used for practical medical application. This high biocompatibility and osteoconductivity of this biodegraded composite membrane was enhanced by the nCHAC addition, for the same component and nano-level crystal size with natural bone tissue. The osteoblastic MC3T3-E1 cells were cultured on the three-layered composite membrane, the primary result shows the positive response compared with pure PLGA membrane.     

含氟羟基磷灰石涂层体外细胞相容性研究

在羟基磷灰石（HA）中掺入氟可以降低其在体内的溶解性，对提高钛合金植入体表面生物活性改性层（涂层）的长效性有着重要的意义。本研究采用溶胶-凝胶法在钛合金基板上制备了含氟羟基磷灰石（Ca10（PO4）6（OH）2-xFx）（FHA）涂层。X光衍射（XRD）和X光电子能谱（XPS）分析结果显示：本实验中获得的涂层是一个纯磷灰石晶相，含氟涂层中x为1．2。在体外成骨细胞相容性的研究中，以HA涂层为对照，通过定时细胞的计数测定了细胞生长曲线，用流式细胞仪法测定了细胞周期，用MTT比色法分析了涂层浸提液的细胞毒性。实验结果表明：在HA涂层中引入氟后，FHA涂层浸提液对细胞毒性级别为0级，该涂层不但没有对细胞产生毒性，而且会促进成骨细胞的贴壁生长，有着更好的细胞生长速度和增殖活性。     

米醇溶蛋白及壳聚糖共混合膜对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

BACKGROUND: Some scholars have prepared zein/chitosan composite membrane based on blending methods, and preliminary evaluation of its physical and chemical properties shows that chitosan partly improves the mechanical properties and hydrophilic properties of zein. Therefore, zein/chitosan composite membrane presumably has good cytocompatibility, which is beneficial to osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells.     

The impact of PLGA scaffold orientation on in vitro cartilage regeneration

The success of in vitro cartilage regeneration provides a promising approach for cartilage repair. However, the currently engineered cartilage in vitro is unsatisfactory for clinical application due to non-homogeneous structure, inadequate thickness, and poor mechanical property. It has been widely reported that orientation of scaffolds can promote cell migration and thus probably contributes to improving tissue regeneration. This study explored the impact of microtubular oriented scaffold on in vitro cartilage regeneration. Porcine articular chondrocytes were seeded into microtubule-oriented PLGA scaffolds and non-oriented scaffolds respectively. A long-term in vitro culture followed by a long-term in vivo implantation was performed to evaluate the influence of scaffold orientation on cartilage regeneration. The current results showed that the oriented scaffolds could efficiently promote cell migration towards the inner region of the constructs. After 12 weeks of in vitro culture, the chondrocyte-scaffold constructs in the oriented group formed thicker cartilage with more homogeneous structure, stronger mechanical property, and higher cartilage matrix content compared to the non-oriented group. Furthermore, the in vitro engineered cartilage based on oriented scaffolds showed better cartilage formation in terms of size, wet weight, and homogeneity after 12-week in vivo implantation in nude mice. These results indicated that the longitudinal microtubular orientation of scaffolds can efficiently improve the structure and function of in vitro engineered cartilage.     

基于高效液相色谱法的聚乳酸-羟基乙酸共聚物体外降解产物的测定

目的建立准确、不受基质干扰的测定聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]降解液中降解产物乙醇酸和乳酸的分析方法并进行方法验证,为PLGA类产品的降解液的质量分析提供重要的技术参考。方法通过优化色谱柱、色谱条件和不同p H值的乳酸和乙醇酸标准溶液的色谱峰面积的比较等方法,确定色谱条件和样品降解液预处理方法,用Waters 1525高效液相色谱仪进行检测,紫外检测器检测波长210 nm,外标法定量。结果亲水性C18柱,20 mmol/L的KH2PO4水溶液为流动相(p H=2.8)和0.6 m L/min的流速等色谱条件可使降解液中的乙醇酸和乳酸得到良好的分离;同时,样品降解液的p H值宜调节至2.8~3.5范围内以对降解液中的乙醇酸和乳酸进行准确定量。此外,方法学验证结果显示,降解液中乙醇酸的线性范围为2.500~250.0μg/m L(r=0.9999),定量限为0.48μg/m L,加标回收率为99.4%~102.6%;降解液中乳酸的线性范围为2.642~264.2μg/m L(r=0.9999),定量限为1.0μg/m L,加标回收率为97.9%~103.2%。结论该方法简便、准确,实验成本较低,且不受磷酸盐缓冲液p H值的影响,稳定性好,可用于聚乳酸-羟基乙酸共聚物材料体外降解的降解产物的含量分析。     

Analysis of the mechanical properties ofin vitro reconstructed epidermis: preliminary results

Human epidermis can be reconstructed in vitro and is currently used in autografts for the treatment of severe, extensive burns and pigmentation disorders. However, there are neither international standards nor a common nomenclature for engineered tissues. The paper discusses the results of a preliminary study on human cultured epidermis to assess its mechanical tensile strength, and to eventually establish mechanical evaluation criteria that will enable test and comparison of the behaviour of different engineered tissue products. To perform uniaxial tension tests a traditional testing machine was adapted, and dedicated sample holding frame and grips designed.     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性支撑材料对椎体结构和高度的影响

背景：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合物在力学属性方面和人体皮质骨十分接近,且具有成骨活性,是一种安全可靠的骨材料。 目的：探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性支撑材料在恢复椎体结构和高度中的作用。 方法：纳入177例脊柱疾病患者,其中男116例,女61例,年龄17-81岁,包括97例脊柱骨折、5例脊柱原发性肿瘤、17例脊柱结核及58例颈椎病,均实施前路减压纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性支撑体植骨融合内固定治疗。治疗后随访36个月,进行影像学分析、Frankel脊髓损伤分级、植骨融合、目测类比评分、JOA及SF-36评分评估。 结果与结论：经随访,除1例颈椎骨折患者在术后出现轻微支撑体移位之外,其余患者均未出现支撑体脱出或破裂现象,植骨融合率为96.0%,平均支撑体下沉距离为1.7 mm;与治疗前比较,脊柱骨折97例患者治疗后的神经功能得到有不同程度改善(P < 0.05);177例患者的目测类比评分、JOA评分及SF-36评分较治疗前显著改善(P < 0.05)。表明在脊柱重建过程中使用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性支撑材料可提高植骨融合率,有效恢复椎体结构和高度。 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     

纳米羟基磷灰石聚酰胺复合材料在人工肱骨头柄界面的结合能力

背景：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66是一种新型的纳米仿生复合材料,具有良好的组织相容性以及骨传导性,但其植入体内后和骨界面的接合生长如何、临床应用是否安全等尚需要进一步研究。目的：观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料在人工肱骨头柄界面的结合能力。方法：将兔随机分为2组,均进行肩关节肱骨头转换,复合材料组植入纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工肱骨头;对照组植入自体髂骨。置换后对兔进行骨髓间充质干细胞原代培养,再将骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料共培养进行观察。结果与结论：细胞培养24 h后,骨髓间充质干细胞在复合材料局部生长情况较好。复合材料组培养1,4 h的细胞黏附率显著高于对照组(P < 0.05)。复合材料组共培养4.5,5.5,6.5 h细胞吸光度值百分率值显著高于对照组(P < 0.05);置换24周后复合材料组表面骨组织、纤维层的比例变化幅度及覆盖率最高(P < 0.05)。结果证实,纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料植入体柄具有一定的界面骨结合能力,可使界面骨整合良好。     

壳聚糖/PLGA乳化膜预防鸡趾屈肌腱粘连的实验研究

目的研究壳聚糖／PLGA乳化膜预防鸡趾鞘管区屈肌腱粘连的效果。方法雌性成年种禽45只，随机分成3组．每组15只。A组为对照组，B组为PLGA膜组，C组为壳聚糖／PLGA乳化膜组。将左足三、四趾趾浅屈肌腱切除，横断趾深屈肌腱，作改良Kessler法缝合．B、C两组分别局部包裹PLGA膜及壳聚糖／PLGA乳化膜。术后2、4、6周取材，分别行大体观察、组织学检查和生物力学测定。结果组织学检查显示：3组肌腱愈合进程无明显差异，B组局部白细胞浸润较其他两组明显。两实验组缝合处粘连评分及将肌腱牵出鞘管所需最大力量与对照组相比差异有显著统计学意义（P〈0．05）。结论局部应用PLGA膜及壳聚糖／PLGA乳化膜均能减轻肌腱术后粘连，前者局部炎症反应较明显，而后者无明显炎症反应发生．因而壳聚糖／PLGA乳化膜是一种较理想的预防肌腱粘连的可降解材料。