骨修复用胶原复合支架材料研究进展

胶原蛋白作为骨组织工程支架材料具有许多优点,文章综述了骨修复用胶原复合支架材料的研究现状,仿天然骨成分、结构和特性胶原复合支架材料是骨组织工程研究发展的趋势。     

骨修复用胶原复合支架材料研究进展

胶原蛋白作为骨组织工程支架材料具有许多优点，章综述了骨修复用胶原复合支架材料的研究现状，仿天然骨成分、结构和特性胶原复合支架材料是骨组织工程研究发展的趋势。     

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。     

骨组织工程支架材料聚磷酸钙生物陶瓷研究进展

为修复创伤及病理因素导致的骨缺损,骨组织工程是一项迅速发展、不断革新的课题。多孔聚磷酸钙生物陶瓷是可吸收生物陶瓷的一种,具有良好的生物相容性以及可降解性,在骨组织工程中日益被人们所认识。骨组织工程中细胞生长速率与材料的降解速率相匹配一直是有待解决的问题,聚磷酸钙由于具有独特的结构及降解性能,因此有望解决这个问题。本文对作为骨组织工程支架材料之一的聚磷酸钙生物陶瓷的理化性质、制备方法、研究进展、骨结合机理等进行了综述,并对其研究和发展作出了展望。     

软骨修复材料种类的比较

背景：软骨修复材料要求具有特定的生化、物理性质,如极强的生物相容性、合适的生物降解性、可控的孔径大小、足够的孔隙率等。 目的：对比分析各种软骨修复材料的特点。 方法：应用计算机检索万方数据库、CNKI数据库2001/2010与软骨修复材料相关的文章,检索关键词为“软骨,修复,支架材料,组织工程,生物材料”。 结果与结论：软骨组织工程支架材料分为天然支架材料、复合支架材料、可注射支架材料、仿生支架材料等。但是各种材料具有各自的优势与不足,目前多采用复合支架材料或利用仿生原理制备仿生支架材料或是可注射型支架材料,以充分发挥材料的优势,克服不足,使其生物力学特性更加接近天然骨组织。尽管骨组织工程研究已经取得了相当快速的进展和成果,但仍有许多问题需要解决：支架的免疫原性即降解转归及对机体的影响;支架是否可与软骨下骨有效结合;支架材料的降解速度是否可与组织形成相匹配;支架的生物力学性能是否与软骨组织相同或接近等。     

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。     

生物支架材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究热点北大核心

背景:目前单一生物支架材料难以满足骨组织工程的成骨需要,骨髓间充质干细胞具有优良的成骨特点,复合支架材料及复合生长因子的支架具有更优良的成骨能力,是目前研究的热点。目的:对不同生物支架材料及其改型后促进骨髓间充质干细胞成骨分化进行综述。方法:由第一作者通过检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase数据库2014年1月至2020年7月发表的相关文献,检索词为"骨髓间充质干细胞,支架,成骨分化,羟基磷灰石,胶原,壳聚糖;Bone marrow mesenchymal stem cells,scaffold,osteogenic,hydroxyapatite,collagen,chitosan",最终选取符合标准的文献69篇。结果与结论:骨组织工程的飞速发展可有效解决骨缺损修复的难题,种子细胞和生物支架材料是骨组织工程的核心内容。骨髓间充质干细胞具有优良的成骨分化能力,被广泛应用于骨组织工程。将不同的支架材料复合,利用先进的制备工艺或者进行支架的表面修饰、添加生长因子等可充分结合各种生物支架材料的优点,诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化和支架血管的形成,达到修复骨缺损的目的,是骨组织工程的研究热点。     

骨组织工程支架材料及其相关的研究进展

骨缺损的修复一直是长期以来不断深入研究的重点课题之一.随着组织工程学的兴起,组织工程的原理和技术逐步被应用于人工骨的构建.本文综述了骨组织工程支架材料的种类及复合支架材料的性能、生物学效应和生物安全性评价方法,同时简介了一种新型的具有三维空间网络结构的纳米支架材料--细菌纤维素,其与羟基磷灰石的复合材料作为骨修复和重建材料具有更好的应用前景.     

快速成型聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架修复兔桡骨缺损

背景：理想的骨修复材料除必须具有生物相容性、可吸收性、利于血管化及迅速被新生组织替代的孔隙率,还需要有与骨组织相似三维结构。 目的：检验快速成型工艺制作的聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架复合骨形态发生蛋白修复兔桡骨缺损的效果。 方法：将乳酸乙醇酸共聚物溶于1,4-二氧六环中并混合粉末状磷酸三钙制备成液态的浆料,放入生物材料快速成形机TissFormTM制备出直径5 mm,长15 mm的圆柱形人工骨载体材料。按每个材料15 mg的标准,采用预湿、负压复合骨形态发生蛋白、冻干3步处理,制备出活性人工骨材料。健康新西兰大白兔20只,制备右前肢桡骨中上段15 mm骨缺损模型,实验组和对照组分别植入复合骨形态发生蛋白的活性人工骨和未复合骨形态发生蛋白的单纯支架。通过影像学、组织学、材料降解及骨密度评价修复兔桡骨缺损的效果。 结果与结论：12周时实验组骨缺损愈合,新生骨痂连接缺损断端并塑形,支架材料近于完全降解,各检测指标与对照组比较差异均有显著性意义,对照组骨缺损内未见新骨形成。结果表明复合骨形态发生蛋白的聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架可以很好的修复兔15 mm骨缺损,且降解速度与成骨速度匹配良好。     

同种异体脂肪干细胞复合脱钙骨支架材料修复尺骨缺损:CT扫描及组织学检测

背景:脂肪干细胞具有来源广泛、含量丰富、容易获取,培养条件简单且扩增能力强等优点,有可能成为继骨髓间充质干细胞之后最具前景的骨组织工程种子细胞。目的:探讨兔脂肪干细胞与脱钙骨支架材料复合修复尺骨缺损的可行性。方法:构建兔尺骨缺损动物模型,将单纯脱钙骨材料植入右侧缺损区,设为对照组,将成骨诱导后的兔脂肪干细胞-脱钙骨支架材料复合物植入左侧缺损区,设为实验组。植入后12周,获取骨缺损处组织标本进行CT扫描和组织学检测。结果与结论:经CT扫描,实验组骨缺损断端与材料的接合部位已不能清晰分辨,断端外侧可观察到平行骨痂。对照组脱钙骨未完全降解,可观察到清晰的骨断端,未观察到连续骨痂,骨缺损处大多为纤维连接,未出现骨性修复。经组织学检测,实验组缺损处为典型再生骨组织,存在骨细胞和骨陷窝以及骨小梁结构,骨细胞和骨陷窝数量较多,仅有部分骨小梁结构形成,并有少量胶原样结构穿插于再生骨组织之间;对照组有脱钙骨基质残留现象,并存在部分胶原纤维样组织,在边缘可观察到一定的骨膜成骨反应,但程度较轻,且未出现大片再生骨样组织。以上结果表明兔脂肪干细胞成骨诱导后与脱钙骨支架材料复合可以用于修复尺骨缺损。     

骨修复中应用的生物降解可吸收材料

BACKGROUND: Because there are many inevitable problems in autologous or allogeneic bone grafting for treatment of bone defects, the application of biodegradable absorbable material is the focus of current research. OBJECTIVE: To evaluate the biological properties of several kinds of bone repair materials and their influence on bone defect repair after implantation. METHODS: PubMed and CNKI databases were retrieved for articles published from 1994 to 2015 by computer. The keywords were “bone defect, biodegradable material, bone graft” in English and Chinese, respectively.  RESULTS AND CONCLUSION: Biodegradable absorbable materials mainly include natural polymer materials, synthetic polymer materials and bio-inorganic materials. Biodegradable absorbable materials have good biocompatibility, and can induce new bone ingrowth after implantation to form good osteo-integration. It has shown a clear advantage in bone repair. A variety of materials combined together can promote the repair of bone defects, which is the development trend of alternative materials for bone repair.      

组织工程骨材料在运动性骨缺损修复中的评价

目的：评价组织工程化人工骨材料的性能和应用,寻找合理的骨缺损修复材料。 方法：以“组织工程,骨缺损,人工骨,纳米材料” 为中文关键词;以“tissue engineering, bone defect, artificial bone, biological degradation”为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章。纳入与有关组织工程相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以30篇文献为主,重点进行了讨论组织工程纳米级人工骨材料的种类及其性能。 结果：可生物降解并具有生物活性的组织工程人工骨材料可作为一种较理想的支架材料应用于骨缺损修复组织工程。修复效果相当或接近自体骨,来源充足,既无免疫排斥反应,又避免取自体骨给患者带来的痛苦和并发症,不影响运动员重返赛场,运动员患者乐于接受。复合材料人工骨在解除运动员患者的后顾之忧的同时,也带来巨大的社会效益。基于纳米羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白2制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能提高了骨诱导活性,能够促进新骨的形成。可生物降解并具有生物活性的组织工程人工骨材料在临床使用的初步情况表明,与人体生物相容性良好,无免疫排斥反应,愈合情况良好。 结论：骨缺损是常见的运动损伤,一直为运动损伤研究热点。组织工程化骨缺损修复的研究近年来发展迅速,为运动损伤骨缺损修复带来了契机。组织工程复合材料可以发挥不同材料的优势,弥补单一材料的不足,是一种比较理想的支架材料。     

骨组织工程支架材料及其血管化的研究进程

背景：随着骨组织工程学技术的不断发展,利用组织工程骨修复大面积骨缺损成为当今研究的热点。 目的：介绍骨组织工程中的种子细胞、细胞因子、支架材料的特性及材料血管化情况。 方法：以“骨组织工程,支架材料,血管化”为中文关键词,以“bone tissue engineering,scafold,vascularization”为英文关键词,采用计算机检索2000年1月至2012年1月CNKI数据库和PubMed数据库相关文章,选择与骨组织工程学概述、支架材料和血管化方面相关的文章进行分析。 结果与结论：种子细胞的选择、细胞因子的应用、支架材料的性能及血管化程度均对组织工程骨成功修复骨损伤产生着重要影响。适宜的种子细胞是骨组织工程的研究基础,细胞因子是骨组织工程研究的催化剂,具有良好三维结构的支架材料对于促进细胞的生长增殖、组织长入、成骨方式和血管化等方面均有积极的促进作用。但每种支架材料都有其不足之处,所以可以通过将多种材料进行复合达到综合效应来满足临床需求。另外也要积极寻求新的材料制备工艺和对已有方法进行改进,以制造出更加优良的支架材料。但血管化仍然是骨组织工程要面对的重大考验。目前所应用的促进组织工程骨血管化的方法均存在一定缺陷,如利用生长因子促进血管化时,易造成代谢异常患者病情恶化等情况发生;利用显微外科技术促进组织工程骨血管化,易导致其他部位形成创伤和畸形,不利于患者的身体康复等。     

可降解生物材料聚乳酸/磷酸钙陶瓷在骨组织工程中的应用

聚乳酸和磷酸钙陶瓷都是骨组织工程中常用的可降解生物材料。前者是人工合成的多聚物,在体内降解时间较长,可起到临时支架的作用,不同结构的聚乳酸又有不同的生物特性;后者生物活性好,亲和性高,但是脆性大,抗折强度低。两者的复合物在一定程度上弥补了各自的不足,能成为新型的骨组织工程支架材料。     

骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景

背景：目前组织工程骨修复骨缺损在临床应用中较为关键的问题是建立血管网,为新骨的形成提供氧气及营养物质,并为机体提供代谢途径。 目的：综述近年组织工程骨支架材料的特点,并着重介绍复合支架材料的研究现状。 方法：以“骨组织工程,血管化,支架材料,复合支架材料”为中文检索词,以“bone tissue engineering, vascularization,scaffold,composite scaffold”英文检索词,应用计算机在中国期刊全文数据库和PubMed数据库检索2001年1月至2014年1月的相关文章,将所有文章进行初步筛选后,对保留的文章进一步详细分析、归纳并总结。 结果与结论：按照组织工程骨支架材料的来源不同,可将其分为人工合成材料、天然衍生材料和复合支架材料,单一支架材料难以作为最理想的材料修复骨缺损,复合支架材料能在不同程度上弥补单一支架材料的缺陷,因此近年来组织工程支架材料的发展由单一材料发展为复合材料,并呈现人工合成材料与天然材料有机结合的趋势。但复合支架材料在临床应用中仍然有许多尚待解决的问题,主要有控制复合材料比例,使材料降解速率与组织细胞的生长速率相适应,保持复合材料的多孔隙和高机械强度。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;组织工程全文链接：     

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。     

骨填充材料修复骨肿瘤术后的骨缺损

背景：骨填充材料具有良好的生物活性、生物相容性、生物安全性和机械性能,可通过骨的传导及诱发新骨形成等作用实现骨的自身修复,是一种高效、安全、性价比较高的骨移植替代材料,可作为修复囊性破坏的良性骨肿瘤和瘤样病变术后缺损的修复材料进行更深入地研究及开发利用。 目的：总结近年有关骨填充材料修复骨肿瘤术后骨缺损的研究进展。 方法：由作者应用计算机检索维普数据库中与骨填充材料修复骨肿瘤术后骨缺损有关的文献,检索时限为1998-01/ 2009-10。检索关键词：骨填充材料,骨肿瘤,骨缺损。最终纳入22篇文献进入结果分析。 结果与结论：应用同种异体骨、自体骨复合物修复骨肿瘤瘤段切除后骨缺损是一种具有较高临床应用价值的有效方法。同种异体骨作为可被宿主生物学吸收重建的永久性植入材料,其相对于其他材料有很大优势。对于四肢良性肿瘤切除后骨缺损的修复,尤其是较大的骨缺损是一种具有较高临床应用价值的植入材料。     

金属元素掺杂羟基磷灰石的研究及应用进展

各种原因如肿瘤、创伤或其他疾病所造成的骨缺损不断增加己逐渐成为全球性问题.现有的骨组织工程移植材料虽然在一定程度上能够满足骨移植的需求,但大多数材料的骨诱导能力却并不能令人满意.其中羟基磷灰石(HA)凭借其较好的诱导骨缺损修复能力,一直是骨组织工程的经典基材.然而传统的HA材料的骨再生诱导能力依然是有局限的.因此,如何...     

生物陶瓷与骨组织工程

为修复创伤及病理因素导致的骨缺损 ,骨组织工程是一项迅速发展、不断革新的课题。本文重点综述了国外就生物陶瓷的材料学及其作为骨组织工程细胞支架方面的研究。在分子水平对生物陶瓷理化性质、生物功能以及与细胞间相互作用的认识 ,势必加深对生物陶瓷本身及骨组织工程技术的理解。