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。     

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（英文）

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1953/2011PubMed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。     

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。     

血管内支架、冠状动脉支架及药物涂层支架

血管内支架的技术性能主要包括生物相容性、机械力学性能、抗腐蚀性和血液相容性。术后出现支架内再狭窄是血管内支架的主要并发症。冠状动脉血管内支架的设计分为传统设计方法和有限元分析方法,支架壁厚和金属表面积是支架设计的两个重要参数,其加工材料多为表面改性剂和可降解材料。药物涂层支架的涂层材料可分为无机涂层材料、高分子涂层材料和蛋白涂层材料,可以携带药物或者基因。通过有限元分析技术,可以了解支架的应力分布情况等信息,估计支架在血管内的疲劳寿命,减轻支架对血管壁的损害,优化支架结构设计,能够极大地促进心脑血管支架的研发进程。     

生物可降解性消化道支架的应用及其生物相容性

背景：生物可降解支架可在消化道管腔内短期成形,具有良好的生物相容性,随后完全降解,并可以根据临床需要调节支架降解时间,避免了永久性支架的并发症。目的：评价不同材料制成的生物可降解性消化道支架的应用、相容性评价以及研究进展。方法：以＂生物可降解,消化道,支架,相容性＂为关键词,采用电子检索方式在万方数据库中检索1999-01/2009-12有关生物可降解性消化道支架的研究。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入22篇文献进行评价。结果与结论：可降解支架在消化道疾病中的应用已经显示其有效的扩张性及临床安全性等。可降解材料大多是高分子材料,包括天然可降解高分子、微生物合成高分子材料和合成可降解高分子3类。天然可降解高分子大多是多糖类。天然可降解高分子一般生物相容性良好,但是力学性能较差。微生物合成高分子材料目前研究及应用尚较少。合成高分子种类比较多,常见的有聚丙交酯、聚己内酯、聚乙二醇等。合成高分子优点在于可以比较灵活的设计分子结构,通过发展共聚物、共混物来得到不同性质的材料。可降解支架可以解决良恶性狭窄的再通及瘘口的封堵等,但可降解支架在消化道系统中应用的效力还需要未来进行大量的研究工作来评估。     

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.     

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.     

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。     

输尿管支架生物降解材料丙交酯-乙交酯共聚物在体外的降解及临床应用

背景：目前不同形式的输尿管支架均有其并发症,因此,如何选择适宜的支架来治疗泌尿系统疾病是目前医学界研究的热点。目的：探讨输尿管支架生物降解材料丙交酯/乙交酯共聚物在体外的降解规律及临床应用前景。方法：由第一作者检索1991-01/2009-12PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）及万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn）有关输尿管支架生物降解材料丙交酯-乙交酯共聚物在体外的降解及临床应用方面的文献,英文检索词为＂SR-PLGA;in-vitrodegradation;degradalionrate＂,中文检索词为＂丙交酯-乙交酯共聚物;体外降解;降解速率＂。检索文献量总计135篇,排除陈旧及重复性文章,最终纳入17篇文献进一步分析。结果与结论：高分子降解性输尿管支架材料体内外生物降解性质的研究国外报道较少,国内则未见报道,目前该领域处于基础研究阶段。作为生物降解性高分子材料,降解性质及相容性是此种材料得以应用的首要条件,了解材料的降解及相容性对材料的临床应用具有极其重要的意义。输尿管支架生物降解材料丙交酯-乙交酯共聚物的生物相容性良好,通过调整乙交酯与丙交酯的组分比,可有效调节共聚物的降解速率。     

生物可降解性消化道支架的应用及其生物相容性

背景:生物可降解支架可在消化道管腔内短期成形,具有良好的生物相容性,随后完全降解,并可以根据临床需要调节支架降解时间,避免了永久性支架的并发症。目的:评价不同材料制成的生物可降解性消化道支架的应用、相容性评价以及研究进展。方法:以"生物可降解,消化道,支架,相容性"为关键词,采用电子检索方式在万方数据库中检索1999-01/2009-12有关生物可降解性消化道支架的研究。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入22篇文献进行评价。结果与结论:可降解支架在消化道疾病中的应用已经显示其有效的扩张性及临床安全性等。可降解材料大多是高分子材料,包括天然可降解高分子、微生物合成高分子材料和合成可降解高分子3类。天然可降解高分子大多是多糖类。天然可降解高分子一般生物相容性良好,但是力学性能较差。微生物合成高分子材料目前研究及应用尚较少。合成高分子种类比较多,常见的有聚丙交酯、聚己内酯、聚乙二醇等。合成高分子优点在于可以比较灵活的设计分子结构,通过发展共聚物、共混物来得到不同性质的材料。可降解支架可以解决良恶性狭窄的再通及瘘口的封堵等,但可降解支架在消化道系统中应用的效力还需要未来进行大量的研究工作来评估。     

冠状动脉内可吸收的镁合金支架

背景：目前以钻铬合金为基础的冠状动脉内药物洗脱支架不能从根本上解决亚急性血栓形成和再狭窄问题,于是生物可吸收支架成为关注的焦点。目的：评估自行设计制作冠状动脉内可吸收镁合金支架的生物相容性、有效性和安全性。方法：35只犬均于冠状动脉和／或股动脉置入可吸收镁合金支架1枚,分别于1支架置入后24h、3d、5d、1周、2周、3周、4周（n=5）复查冠状动脉及血管造影后取材,分离支架段血管行组织病理观察及计算机图像分析,测量内弹力板面积、管腔面积、内膜增生面积及内膜增生面积百分比。结果与结论：51枚支架成功置入35只犬的越状动脉和股动脉,支架置入后不同时点各组冠状动脉及股动脉造影均证实管腔通畅,无狭窄病变,无血栓形成,置入后1周左右支架完全降解。组织病理学结果显示,支架置入后2周开始出现轻微内膜增生．内膜增生面积百分比随行时间的推移逐渐增高。提示自行研发的冠状动脉内可吸收镁合会支架1周内降解,胃入早期末见明显炎症反应及血栓形成,再狭窄程度轻,具有良好的生物相容性,安全有效。     

不同生物材料构建血管支架的组织相容性

背景：组织工程支架已成为近年来研究的热点,不同材料构建的组织工程血管支架的特点各异,植入后的生物相容性、感染、再狭窄是临床上面临的难点与重要研究课题。目的：文章综述了不同材料构建的组织工程血管支架的特点和生物相容性等的研究进展,以便寻找临床最佳的生物材料支架。方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2002-01/2010-12关于细菌生物膜耐药机制的文章,在标题和摘要中以＂组织工程,血管支架,相容性,感染,再狭窄＂或＂Tissue engineering,stents,compatibility,infection,restenosis＂为检索词进行检索。选择文章内容与血管支架的特点和生物相容性相关,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285篇文献,根据纳入标准选择23篇文章进行综述。结果与结论：天然材料包含有生物信息（如特殊的氨基酸序列）,可促进细胞吸附或使细胞保留分化功能,人工合成材料的优点是它们的强度、降解速度、微结构和渗透性均可在生产过程中进行控制;若生物材料和高分子可降解材料相结合,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势,便能更好地满足血管组织工程的要求,构建出性能良好的组织工程化血管。     

生物可降解心血管支架与人体相容性的系统评价

背景：冠状动脉支架置入后的再狭窄等并发症越来越引起关注。目的：系统评价生物可降解心血管支架材料与人体相容性的研究。方法：计算机检索EMbase（1980/2011-08）、MEDLINE（1966/2011-08）和中国生物医学文献数据库（CBM,1978/2011-08）、中文学术期刊全文数据库（CNKI）,筛查相关文章的参考文献收集发表的生物可降解心血管支架生物相容性的动物实验和临床实验中文献,对可降解心血管支架材料生物相容性的总结。结果与结论：当血管内皮化完成之后,生物可降解支架如期降解,从而克服了支架本身作为异物的血栓源性,抑制早期血栓形成及晚期新生内膜增生,具有良好的生物相容性,有效降低了再狭窄的发生率。同时,生物可降解支架还可作为药物局部投放的载体,达到有效防止支架置入后血管急性闭塞和降低再狭窄发生率。     

钛及钛合金表面生物活性改性及效果评价

背景：钛及钛合金是常用的医用生物材料,其具有良好的生物相容性,但其缺乏骨诱导的能力,其与骨组织之间只是一种机械性的接触。目的：概述钛及其合金表面生物活性改性的方法及对于改性后效果评价的方法,为临床应用提供参考。方法：应用计算机检索PubMed数据库,CNKI数据库中关于钛及钛合金表面生物活性改性的文章,英文检索词为＂titanium,titanium alloy,coating,bioactivity,bone＂,限定文献语言种类为＂English＂,中文检索词为＂钛,钛合金,涂层,活性改性,骨组织＂,限定文献语言种类为中文。结果与结论：在表面生物活性改性的方法中,主要有等离子体喷涂法、微弧氧化法、溶胶-凝胶法及生物仿生法等。钛及钛合金表面的活性涂层已经从单一涂层发展到复合涂层、梯度涂层、纳米梯度涂层,同时多种改性技术的联合运用,也让钛及其合金表面的涂层性能更加完善。对于改性后的效果研究,主要以模拟体液浸泡、成骨细胞培养,亲骨荧光素染色及放射影像学观察为主。对钛及钛合金进行表面生物活性改性是个复杂的工程,既要考虑改性后涂层骨诱导的能力,同时也需要兼顾涂层与基体结合强度的问题。只有对涂层组层进一步研究并利用多种技术对钛及钛合金表面进行处理,才能使其表面的涂层活性更高,并且结合牢固。     

颅内动脉狭窄支架置入与植入材料的生物相容性

背景：颅内动脉狭窄支架按照结构和材质可将血管内支架分为金属支架、聚合物支架、涂层支架等类型。那么哪一种支架更具临床应用价值呢？目的：对颅内动脉狭窄支架置入治疗的理论、应用、并发症及疗效进行评定,并分析植入材料的生物相容性。方法：应用计算机应用计算机检索PubMed数据库及西文生物医学期刊文献数据库（EMCC）2000-01/2010-10期间的相关文章,检索词为＂Intracranial arterial stenosis,stent Implantation＂,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI）等2000-01/2010-10期间的相关文章,检索词为＂颅内动脉狭窄,支架置入＂,并限定文章语言种类为中文。此外还手工查阅相关专著数部。纳入不同材料支架置入治疗颅内动脉狭窄的研究,包括基础研究、临床应用、并发症及材料的生物相容性评定。初检得到151篇文献,根据纳入标准选择33篇文章进行分析。结果与结论：颅内动脉狭窄的支架置入治疗较单纯药物治疗有明显的优势。近年来,随着冠脉支架及Wingspan支架的运用,支架治疗颅内动脉狭窄已成为一种安全有效的方法。虽然支架置入治疗后会发生不同并发症如再狭窄、脑出血高灌注综合征、缺血性脑卒中等,但支架治疗颅内动脉狭窄在短期及中期有很好的疗效,同时远期疗效还有待进一步研究。提示,支架置入治疗颅内动脉狭窄是一种安全的方法,短、中期内有效,但远期疗效有待进一步研究。药物涂层支架和Wingspan支架与人体的生物相容性并没有显著差异,尚待进一步论证。     

不同材料周围动脉支架置入治疗动脉硬化闭塞症的研究与进展

背景：外周动脉支架治疗周围动脉硬化闭塞临床疗效好,但是目前没有一种完美的外周动脉支架,掌握各种支架的特点并灵活应用是取得良好疗效的关键。目的：综述不同材料周围动脉支架置入治疗动脉硬化闭塞症的研究进展。方法：应用计算机检索1968-01/2011-11PubMed数据库相关文章,检索词为＂stent＂,并限定文章语言种类为English。共检索到文献107篇,最终纳入符合标准的文献40篇。结果与结论：周围动脉支架置入治疗动脉硬化闭塞安全有效。支架材料主要有不锈钢支架、镍钛合金支架、钴基合金支架、钽金属支架、镁合金支架、高分子材料支架及多种材料复合支架。置入后支架内再狭窄是其主要并发症,支架断裂等并发症时有报道。支架置入后抗凝治疗已得到广泛认可。掌握各种支架的特点及适应证能提高支架的通畅率和减少支架置入后并发症。发展新型支架提高通畅率已成为将来研究方向。     

可降解冠状动脉支架的应用现状简

背景：生物可降解支架的出现为第四次冠状动脉介入治疗革命带来新的曙光,不仅可以解决术后血管急性闭塞的问题,还可以在一定的时间后完全吸收。 目的：综述可降解冠状动脉支架的应用现状。 方法：通过PubMed,CBM,embase等检索数据库搜索近年来可降解血管内支架相关研究内容。 结果与结论：可降解聚合物支架、可降解镁合金支架及可降解铁合金支架为目前主要研究的3大生物可降解支架系统。大量临床试验已证明生物全降解支架的长期安全性和可靠性,不久的将来必将取代现有的药物涂层支架,成为经皮冠状动脉介入治疗的主要手段。目前生物全降解支架仍有其局限性,体现在支架的机械性能和降解速率及两者之间的关系,以及暂时未进行复杂冠状动脉病变临床试验。血管恢复正常的生理功能需要6-12个月,支架在12-24个月之内降解可以认为是合理的。目前得到广泛认可的是聚乳酸与聚羟基乙酸共聚形成的聚（乙交脂/丙交脂）二元共聚物作为支架的骨架,通过调节聚乳酸与聚羟基乙酸的比例可以在支架力学性能和降解速率这两者之间取得一个较为合适的平衡。让这种支架既具有良好的力学性能,又能在血管恢复正常生理功能以后完全生物降解。     

氟转化涂层镁合金材料与诱导后人骨髓间充质干细胞的相容性

背景：氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金是中科院金属研究所新研制的镁合金,是否具有良好的生物相容性尚不确切。目的：以诱导的人骨髓间充质细胞作为检测细胞,评价氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金材料的细胞相容性。方法：实验分为镁合金AZ31B组,氟转化涂层的AZ31B镁合金组和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金组。以诱导的人骨髓间充质细胞作为检测细胞,分别取3种材料浸提液进行体外细胞相容性实验。结果与结论：氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金材料细胞毒性分级均为1级,镁合金AZ31B材料细胞毒性分级为2级。提示氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金材料生物相容性优于未经处理镁合金AZ31B材料。