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。     

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。     

可控释淫羊藿苷的羟基磷灰石/壳聚糖缓释支架修复骨缺损*

 背景：如何将中药有效活性化合物通过生物支架材料的缓释作用更好的应用于骨科临床尚需大量的研究。目的：通过文献检索和综合分析,客观评估中药活性成分复合淫羊藿苷的缓释支架在骨修复领域应用的可行性。方法：分别用英文检索词“bone defect,icariin,release bracket,chitosan,hydroxyapatite”;中文检索词“骨缺损,淫羊藿苷,壳聚糖,羟基磷灰石,缓释支架”检索CNKI及PubMed数据库1995-01/2010-12相关文章,纳入和研究目的相关的文章进行分析综述。结果与结论：共纳入相关文献24篇,已有研究表明中药淫羊藿苷可促进成骨细胞的生成,抑制骨吸收。而纳米羟基磷灰石-壳聚糖复合支架具有良好的理化性质和细胞相容性,可以应用于组织工程骨的构建。因此在进一步完善纳米级晶体合成工艺的基础上,对淫羊藿苷的释放速度和释放模式加以控制,达到持续、稳定的药物缓释是可行的。     

骨修复材料在骨折及骨缺损治疗中的价值

背景：人工骨材料作为骨移植替代物修复骨缺损,是医学和生物材料学领域内的一项重要研究课题。 目的：总结近年有关骨修复材料在骨折及骨缺损中的应用现状。 方法：由作者应用计算机检索维普数据库中与骨修复材料治疗骨折、骨缺损有关的文献,检索时限为1998-01/2009-10。检索关键词为“骨折,骨修复,假体置换,材料”。纳入标准：①选取针对性强,相关度高的文献。②排除一些重复性研究。对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。最终纳入26篇文献进入结果分析。 结果与结论：目前研究较多的骨修复材料有纳米羟基磷灰石/聚酰胺66,脱钙骨基质,硫酸钙颗粒,纳米晶羟基磷灰石/胶原复合材料等。纳米级组织工程骨材料则是利用纳米技术在纳米结构单元或纳米数量级(1~100 nm)下生产的新型材料,研制成的纳米羟基磷灰石/胶原骨经动物实验研究证实,比普通羟基磷灰石有更为优越的生物相容性和生物活性,无细胞毒性,能促进和加快骨创的愈合。     

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。     

骨基质载体材料的生物学特点及其临床应用

背景：骨组织工程支架材料中的骨基质载体材料为骨缺损修复治疗提供了更为有效的方法。 目的：重点介绍天然衍生骨载体材料-冻干脱钙骨基质、脱蛋白骨基质、脱细胞骨基质在骨组织工程中的应用。 方法：以“骨组织工程、冻干脱钙骨基质、脱蛋白骨基质、脱细胞骨基质、骨缺损;bone tissue engineering,scaffold materials,demineralized bone matrix, deprotein bone matrix,acellular bone matrix,bone defect”为检索词,由第一作者检索1994/2010 PubMed、CNKI及万方数据库等与骨组织工程领域有关的权威性文献。 结果与结论：冻干脱钙骨基质、脱蛋白骨基质及脱细胞骨基质均具有良好的生物相容性、极低的抗原性、无细胞毒性,作为骨组织工程载体材料,保留了骨的天然属性,具有多孔隙结构,可降解性及良好骨传导作用,为骨缺损的治疗开辟了一条新途径。     

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。     

Zn、Mg增强羟基磷灰石骨修复材料临床应用与机制：生物活性及成骨诱导的研究进展

文题释义： 骨缺损修复材料：目前临床上应用的骨修复材料主要有自体骨、同种异体骨和动物源性异种骨,但都存在一定的局限,应用受到限制。因此,研究开发对病损或缺失的骨组织进行有效修复和功能重建的人工骨修复材料具有广泛的临床需求和重要的意义,成为生物医用材料研究的热点。 骨组织工程：主要由3部分组成,分别是种子细胞、诱导因子及支架材料,通过培养的细胞在预制形态的三维支架上生长,之后植入骨缺损部位,在生物材料逐步降解的同时,种植的骨细胞不断增殖,从而达到修复骨组织缺损的目的。 背景：目前临床大量需求的自体骨存在来源不足、供骨区并发症等问题,而同种异体骨和异种骨存在免疫排斥、疾病传播等问题,应用受到限制,人工骨修复材料为骨缺损修复提供了重要解决途径。 目的：综合叙述锌、镁这2种二价阳离子掺杂羟基磷灰石的国内外最新基础研究进展及成骨诱导机制。 方法：检索PubMed数据库、万方数据知识服务平台及CNKI中国期刊全文数据库2006至2019年收录的有关Zn、Mg增强羟基磷灰石骨修复材料生物活性及成骨诱导相关研究的文章,检索词为“锌,镁,羟基磷灰石,体内,体外,成骨活性,骨修复,骨缺损;Zinc,magnesium, hydroxyapatite,in vivo,in vitro,osteogenic activity,bone repair,bone defect”。 结果与结论：尽管可降解活性元素Mg和Zn及其在羟基磷灰石基骨修复材料上的应用有较多研究,但研究目前仍然主要集中在金属或合金植入体方面,对于Mg-羟基磷灰石和Zn-羟基磷灰石复合材料的研究也大多制备成纳米颗粒、致密块体材料或作为生物医用金属材料的活性涂层来应用,关于将Mg和Zn元素与羟基磷灰石功能复合制备成仿骨结构多孔骨修复材料方面的研究还很少。同时金属离子材料仍面临许多挑战：首先,当特定金属从支架、植入物或其他释放装置中局部释放时,需要深入了解它们在健康和病变组织的细胞调控和细胞-细胞信号传导中的作用;其次,大量的体内实验证实金属离子可以从支架局部释放而不会产生全身毒性,但有致癌效应;此外还需要有更广泛的知识,了解将支架改善的生物学性能与金属离子释放效应联系起来的机制。 ORCID: 0000-0001-8645-7623(张亚楠) 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66复合材料的研究及应用

背景：纳米羟基磷灰石在骨修复替代材料中有明显优势,但骨诱导活性低、力学性能差等缺陷限制了其临床应用。为克服弊端,国内外学者从仿生学等角度出发,以纳米羟基磷灰石为基础,掺杂、复合有机或无机材料,得到多种仿生复合材料。 目的：综述纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用进展。 方法：应用计算机检索1987年1月至2012年12月PubMed数据库相关文章,检索词为“nano,hydroxyapatite ,polyamide 66”。同时,计算机检索1987年1月至2012年12月中国期刊网全文数据库相关文章,检索词为“纳米,羟基磷灰石,聚酰胺66”。共检索到文献93篇,最终纳入符合标准的文献56篇。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料具有良好的热稳定性、生物力学性能及生物相容性。目前,纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料研究及引用主要集中于人工椎体、人工椎板及椎间融合器等,并取得了良好临床治疗效果,但仍有很多问题尚需要解决,如诱导成骨、降解情况都缺少长期而详尽的随访资料,而且目前主要是通过细胞学、组织学等方面来评价其生物安全性,尚未涉及到分子水平。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;组织工程全文链接：     

纳米羟基磷灰石仿生骨材料的研究进展

纳米羟基磷灰石仿生骨材料因其与天然骨结构和成分相近,已成为组织工程领域研究的热点之一。介绍了纳米羟基磷灰石的各种制备方法及其复合材料的合成方法,并对纳米羟基磷灰石复合材料的特性进行了说明。通过将纳米羟基磷灰石表面修饰改性后,其复合材料有着广阔的应用前景,可用于修复骨缺损,也可以作为药物载体治疗肿瘤。对近年来纳米羟基磷灰石仿生骨材料的研究进展进行了综述。     

碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔桡骨缺损

背景：纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物具有良好的力学性能和生物相容性,可用于骨损伤的修复,是一种有应用前景的骨替代品。碱性成纤维细胞生长因子可促进组织修复, 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔骨缺损的效果。 方法：构建桡骨缺损兔模型,按植入材料的不同共分为3组,实验组植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物+碱性成纤维细胞生长因子,对照植入组纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物,空白组无任何材料植入。 结果与结论：干预12周时,X射线片检查显示,实验组骨植入区新骨发生骨性融合,髓腔再通骨缺损已基本消失;苏木精-伊红染色结果显示,实验组出现成熟的板层骨、成熟的哈弗氏系统以及破骨细胞增生引起的骨质吸收区;以上结果均为实验组的修复效果优于对照组。证实,碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物可促进骨缺损修复,效果优于单独应用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物。     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景：关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。 目的：总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。 方法：由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：2000/2010)和Medline(1990/2010)数据库中的相关文章,检索词分别为“关节软骨缺损,软骨组织工程”和“articular cartilage defects (ACD),cartilage tissue engineering”,语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。 结果与结论：支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。     

人工骨修复材料及金属钛材料在骨组织工程中的应用

背景：寻找具有良好生物特性的骨组织工程修复材料一直是骨科研究的热点,尽管目前各种骨修复材料及方式较多,但没有一种能够非常完美地替代人骨。 目的：针对组织工程学和钛板及钛网植骨修复骨损伤的研究作一综述。 方法：检索CNKI和Medline数据库(2000-01/2011-10),以组织工程,人工骨修复,钛板,钛网植骨为关键词。将近年发表的针对性强的文章纳入研究范围,同一领域的文献则选择近期发表或权威杂志的文章。排除与传统材料或方法修复骨损伤和陈旧的文献。对查阅到的最新研究及临床应用有实用价值的文献详细分析并加以总结概括。 结果与结论：初次检索到204篇文献,严格按照纳入标准,最终将27篇文献纳入研究。传统方法修复损伤的骨常常遇到组织相容性不佳,材料不足,无法随个体生长等问题,极大降低修复体的应用效果,而钛网植骨具有手术操作简便,排斥反应小,可任意塑形,植入后能与宿主骨形成紧密的骨性结合,且有一定的固定支持作用,从而能获得满意的骨缺损修复。 关键词：人工骨;组织工程;钛板;钛网植骨;骨修复 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.032     

不同材料构建组织工程软骨及支架的应用

背景：组织工程技术的发展为软骨的再生和修复提供了新的途径,根据软骨自身的结构和特点,作为人工软骨的替代材料和支架材料应具有良好的生物力学性能。 目的：总结运动性关节软骨损伤修复材料及其支架材料的应用进展及其生物替代材料的生物力学特征,评价目前组织工程软骨材料应用的性能及发展前景。 方法：以“组织工程;软骨组织;支架材料;生物相容性”为关键词,应用计算机检索维普数据库和PubMed数据库中1990-01/2011-04关于组织工程软骨应用研究的文章,纳入与有关生物材料与组织工程软骨相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以24篇文献为主重点进行了讨论组织工程软骨材料的种类、性能及其应用效果和前景。 结果与结论：目前关节软骨修复领域以自体软骨移植效果为最佳,骨髓基质干细胞在离体试验及动物实验中研究较多,在临床应用中较少,尚在探索阶段。支架材料的应用比较繁复,天然材料、人工合成材料以及复合材料都存在一定的不足,虽然复合材料成为研究的热点,但是某些性能并不能很好地符合支架要求,并且在机体内这些材料所带来的长期影响还不能预见,这就迫切需要新材料的出现,来更好地满足组织软骨织支架的要求,达到修复和重建的目的。 关键词：软骨;组织工程;软骨组织;种子细胞;支架材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.08.036     

人工植骨材料的生物学特性与临床应用

目的：总结近年有关人工植骨材料的生物学特性与临床应用现状。 方法：由作者应用计算机检索维普数据库,检索时限为1998-01/2010-10。检索关键词：骨充填材料,骨缺损,骨肿瘤,骨病,骨组织工程。纳入与各种人工植骨材料的生物学特性与临床应用有关的文献,对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。共15篇文献符合标准纳入结果分析。 结果：人工植骨材料包括无机材料、有机材料和复合材料,复合材料组合了前两者的优势,具备较好的生物安全性、生物相容性、生物活性及生物力学性能。在四肢骨折内固定或骨肿瘤刮除后于骨缺损处植入人工骨,明显加速骨骼愈合过程．降低延迟愈合或不愈合的发生率,有较大临床应用价值。 结论：人工植骨材料在促进骨愈合、椎体融合效果接近自体骨,无排异反应,具有良好的生物相容性。     

腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强在骨组织工程中的应用

背景：将目的基因转导到靶细胞中需要载体工具,载体可协助基因进入细胞及表达蛋白,载体的选择是转基因成败的关键。 目的：总结腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强用于诱导成骨和修复骨缺损的研究现状。 方法：应用计算机检索PubMed 数据库及中国期刊网全文数据库1989-01/2012-01 有关腺病毒介导骨形态发生蛋白基因转染的诱导成骨作用,骨形态发生蛋白基因修饰的组织工程化骨修复骨缺损的文章,英文检索词为“adenovirus,bone morphogenetic protein, gene transfection, bone tissue engineering”,中文检索词为“腺病毒,骨形态发生蛋白,基因转染,骨组织工程”。排除重复性及非中英文语种研究,共保留24篇文献进行综述。 结果与结论：腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强的组织工程利用基因工程技术将编码特定功能因子的基因转移到种子细胞上,使其持续产生生长因子。转基因后的细胞停留支架材料表面缓慢释放生长因子,促进成骨前体细胞增殖分化,也可在骨缺损处诱导成骨前体细胞向成骨细胞定向分化,从而修复骨缺损。      

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。