磷酸钙陶瓷人工骨的研究

本文对磷酸钙陶瓷人工骨进行了综述。介绍了磷酸钙陶瓷的制备、生物学性能及作为人工骨的不足之处及改进方法     

复合磷酸钙陶瓷人工骨

磷酸钙陶瓷因具有良好的生物相容性和骨传导作用而成为人工骨的常用材料 ,但是 ,它们本身无骨诱导作用。将具有骨诱导作用的物质如 BMP、骨髓、生长因子等与磷酸钙陶瓷复合 ,可以克服磷酸钙陶瓷无骨诱导作用的缺陷     

磷酸钙陶瓷的理化性能与宿主组织的关系

磷酸钙陶瓷如磷酸三钙 (TCP)和羟基磷灰石 (HA)是常用人工骨替代材料。这些材料具有不同的理化性能 ,因而能与宿主组织发生不同的反应。多孔性、骨传导性、生物相容性均是研制人工骨替代材料时要考虑的重要因素。本文介绍了磷酸钙陶瓷的理化性能与宿主组织之间的关系     

磷酸钙陶瓷的理化性能与宿主组织的关系

磷酸钙陶瓷如磷酸三钙（TCP）和羟基磷灰石（HA）是常用人工骨替代材料,这些材料具有不同的理化性能,因而能与宿主组织发生不同的反应。多孔性、骨传导性、生物相容性均是研制人工骨替代材料时要考虑的重要因素。本介绍了磷酸钙陶瓷的理化性能与宿主组织之间的关系。     

脂肪间充质干细胞复合骨诱导性磷酸钙陶瓷支架的异位成骨CSCD

背景:生物材料的骨诱导现象已经在多种动物实验中被证实。目的:考察磷酸钙陶瓷自身固有的诱导骨生成能力在其作为骨组织工程支架时的表现。方法:取健康家犬10只,在每只的背部肌肉内分别植入骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、非骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、骨诱导性磷酸钙陶瓷及非骨诱导性磷酸钙陶瓷,植入后8,12周,取出植入材料及其周围组织进行Micro-CT检测和组织形态学检测,评价成骨情况。结果与结论:组织学观察结果显示,骨诱导性磷酸钙陶瓷组及骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组均有有异位骨生成,并且骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组的成骨量显著大于骨诱导性磷酸钙陶瓷组(P<0.05);其余两组均无异位成骨。Micro-CT检测结果与组织形态学检测结果一致。结果表明骨诱导性磷酸钙陶瓷作为骨组织工程支架材料有明显的成骨优势,而脂肪间充质干细胞作为种子细胞对异位成骨有明显的促进作用。     

骨诱导性双相磷酸钙陶瓷的研究与应用

背景：双相磷酸钙陶瓷是由羟基磷灰石和β-磷酸三钙两相成分构成的陶瓷,其化学组成与骨组织的无机成分相似,目前体内外研究表明双相磷酸钙陶瓷除具有良好的生物相容性、生物活性、骨传导性以外,还具有骨诱导性,因此有望成为理想的骨替代材料。然而,双相磷酸钙陶瓷骨诱导的影响因素及相关机制尚不明确。 目的：综述影响双相磷酸钙陶瓷骨诱导性的因素及机制。 方法：应用计算机检索Ovid Medline和PubMed数据库中1985年1月至2013年1月关于双相磷酸钙陶瓷骨诱导性的文章,在标题和摘要中以“bone graft substitutes, biphasic calcium phosphates, osteoinduction”为检索词进行检索。选择文章内容与双相磷酸钙陶瓷的骨诱导性有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志的文章,最终选择34篇文献进行综述。 结果与结论：综合相关文献发现双相磷酸钙陶瓷的化学组成通过影响钙磷的降解和再沉积速率,进而影响其骨诱导性的发挥;同时双相磷酸钙陶瓷的物理结构通过影响骨形成相关蛋白的吸附、血管生成、组织长入、局部微环境并进一步诱发干细胞的骨向分化来影响双相磷酸钙陶瓷的骨诱导性;另外双相磷酸钙陶瓷植入动物的种属,植入部位及植入体大小也可对其骨诱导性产生影响。因此通过对双相磷酸钙陶瓷骨诱导性影响因素及相关机制的研究可为制备具有稳定骨诱导性的骨替代材料提供依据。     

磷酸钙骨水泥的研究进展

磷酸钙陶瓷具有良好的生物相容性和骨的传导性,在人工骨和骨材料中得到广泛的应用,而磷酸钙骨水泥(CPC)具有水化、硬化特性,具有可调和性、可塑性以及具有更大的生物降解性,因而在骨缺损的修复和重建等领域中占据着重要的地位。本文就近几年磷酸钙骨水泥的制备、水化机理、生物相容性、降解机理以及磷酸钙骨水泥在临床的应用的进展作一综述。     

磷酸钙生物材料固有骨诱导性的研究现状与展望

磷酸钙陶瓷因与骨的无机组成相似,具有良好生物相容性和骨引导性,无抗原性,被广泛应用于骨缺损修复,但一直认为磷酸钙陶瓷是一类仅具有骨引导性,而无骨诱导性的生物活性材料。大量研究表明通过材料自身组成和结构优化,可赋予磷酸钙陶瓷骨诱导性。本文对磷酸钙骨诱导现象发现和确证、骨诱导过程和机制、影响骨诱导性的材料学因素和骨诱导与动物种属关系、骨诱导相关的间充质细胞来源、以及骨诱导性材料的应用研究现状进行综述,并对磷酸钙生物材料骨诱导性及相关的研究方向予以展望。     

体内组织工程骨的BMP4 mRNA表达

比较磷酸钙陶瓷构建的体内组织工程骨和自然再生骨的BMP4 mRNA表达.制备Φ5 mm×8 mm的骨诱导性磷酸钙陶瓷20粒并分别植入5只狗的竖直肌内,同时,拔除狗的一颗磨牙形成自然再生骨模型.术后1、2、4、12及24周,取出体内组织工程骨及自然再生骨.提取总 RNA, 经逆转录成 cDNA 后,用实时相对定量PCR的方法检测 BMP4 mRNA 的表达.结果表明:在本实验周期,BMP4 mRNA 在磷酸钙陶瓷构建的体内组织工程骨中的表达量高于在自然再生骨中的表达量,但BMP4 mRNA 在体内组织工程骨和自然再生骨中有相同的基因表达时序性.作为类似自体骨的骨替代物,磷酸钙陶瓷构建的体内组织工程骨具有切实可行的应用前景.     

结构特征对磷酸钙陶瓷骨诱导活性的影响

背景：目前关于磷酸钙陶瓷诱导成骨的机制尚不完全清楚,许多学者试图从材料的结构特征方面去阐明磷酸钙陶瓷诱导成骨的机制。 目的：综述结构特征如何影响磷酸钙陶瓷的骨诱导活性。 方法：使用计算机检索PubMed和谷歌学术数据库中1997年1月至2015年3月关于磷酸钙骨组织工程的文献,排除观点陈旧和重复的文章,最后对60篇文章进行归纳总结。 结果与结论：磷酸钙陶瓷的结构可分宏观结构和微观结构,宏观结构包括宏孔、孔洞或管道及颗粒间的间隙等;微观结构包括微孔、颗粒大小、表面粗糙度、比表面积等。结构特征的中各个参数都以一定的方式影响磷酸钙陶瓷的生物活性,使其诱导成骨能力发生着从无到有、从弱到强的变化。但是骨诱导活性的优化并非仅仅依靠结构设计就能达到目的,因为磷酸钙陶瓷的物理化学性质同样也会影响其在体内的生物活性。因此,磷酸钙陶瓷结构设计需要“因地制宜”地与其自身的物理化学性质“完美契合”,以获得最佳的骨诱导活性。 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     

磷酸钙人工骨修复骨缺损的研究进展

继发于各类病因的大段骨缺损通常需要人工骨材料进行修复,目前常用的人工骨材料包括磷酸钙和硫酸钙基人工骨、生物活性玻璃等,以磷酸钙为主要成分的人工骨,复合其他一种或多种材料以期改善人工骨的性能是目前的研究热点。本文将总结以磷酸钙为基质的各类复合材料,包括与聚合物复合的磷酸钙材料、以磷酸钙为基质的合金材料、药物缓释材料以及骨组织工程材料在骨缺损修复中的研究进展,为以磷酸钙为基质新材料的研究奠定基础。     

磷酸钙骨水泥的生物学研究进展

本综述了磷酸钙骨水泥作为一种新型人工骨替代材料近年来的生物学基础及提高其生物学性能的研究,阐明了磷酸钙骨水泥以其良好的生物学特性,使其在骨缺损修复领域具有广阔的应用前景。     

磷酸钙骨水泥的生物学研究进展

本文综述了磷酸钙骨水泥作为一种新型人工骨替代材料近年来的生物学基础及提高其生物学性能的研究 ,阐明了磷酸钙骨水泥以其良好的生物学特性 ,使其在骨缺损修复领域具有广阔的应用前景。     

自固化磷酸钙人工骨Ⅱ型诱导成骨及修复腱骨界面损伤的生物力学分析

背景：自固化磷酸钙人工骨Ⅱ型与重组人骨形态发生蛋白均有一定的成骨诱导作用,存在修复腱骨界面损伤的可能。 目的：探讨自固化磷酸钙人工骨Ⅱ型的成骨诱导作用及修复腱骨界面损伤生物力学情况。 方法：35只成年健康的新西兰白兔,随机选取5只,处死后取双侧肩关节腱骨界面标本作为正常对照。剩余30只构建腱骨界面损伤模型后,随机等分为实验组和模型组,模型组不填塞任何药物,实验组填塞自固化磷酸钙人工骨Ⅱ型进行修复。 结果与结论：填塞自固化磷酸钙人工骨Ⅱ型后,兔损伤腱骨界面明显恢复,且随时间的延长,修复效果更佳,骨形态发生蛋白2表达水平也随之增加,损伤腱骨界面最大抗拉强度以及最大刚度明显增加。表明利用自固化磷酸钙人工骨Ⅱ型复合重组人骨形态发生蛋白对腱骨界面损伤进行修复具有良好的成骨诱导作用,可以促进损伤的修复。 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     

在动态模拟体液中致密CaP陶瓷表面形貌对类骨磷灰石层形成的影响研究

磷酸钙陶瓷植入体内后其表面类骨磷灰石层的形成是诱导成骨的先决条件。本实验在模拟体液 (Simu-lated body fluid,SBF)以人体骨骼肌组织的正常生理流率 (2 ml/ 10 0 m l· min)下 ,研究在动态 SBF中致密磷酸钙陶瓷表面形貌对类骨磷灰石层形成的影响。结果表明 :在生理流速条件下 ,材料的粗糙表面有利于类骨磷灰石层的形成 ,加大 SBF中 Ca2 +、HPO4 2 -离子浓度 ,类骨磷灰石层的形成速度加快。本研究进一步证实了材料的几何形貌对类骨磷灰石形成的影响 ,加深了对磷酸钙陶瓷在体内诱导成骨机理的理解     

磷酸钙/聚甲基丙烯酸甲酯复合骨水泥与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥生物力学性能的对照

背景:聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)是椎体强化运用最多的骨水泥,但目前仍存在弹性模量过大等缺陷。针对如何降低其弹性模量进行骨水泥体外力学测试,对于指导临床具有一定的意义。目的:检测PMMA骨水泥及其添加自固化磷酸钙人工骨后复合骨水泥的抗压强度,评价添加磷酸钙人工骨对PMMA骨水泥弹性模量的影响。方法:将磷酸钙人工骨(0,4,8 g)、PMMA(26 g)加入液相单体,分别制备PMMA(100%)、磷酸钙/PMMA(87%)、磷酸钙/PMMA(76%)骨水泥,分别注入人松质骨标准实验模块内,制备骨质疏松模型,通过标准压缩实验测定各模型的极限抗压强度和弹性模量。将PMMA(100%)、磷酸钙/PMMA(87%)、磷酸钙/PMMA(76%)骨水泥制备成圆柱形的标准骨水泥试件,确定最高固化温度和每个样品达到最高固化温度所需的时间,通过标准压缩实验测定各模型的极限抗压强度和弹性模量。结果与结论:(1)在骨水泥标准试件模型中,磷酸钙/PMMA(87%)组、磷酸钙/PMMA(76%)组的最大抗压缩强度及弹性模量均低于PMMA(100%)组(P<0....     

多孔磷酸钙陶瓷在动态SBF中类骨磷灰石形成的研究

本实验在模拟体液（SBF）以静止、等于或大于骨骼肌组织内体液正常生理流率（2ml/100ml.min)的流动条件下，研究多孔磷酸钙陶瓷上类骨磷灰石的形成，结果表明，SBF在生理流率（2ml/100ml.min)情况下，材料仅在多孔磷酸钙陶瓷孔隙内部形成类骨磷灰石，静态（0ml/100ml.min)情况下，多孔磷酸钙陶瓷材料表面有类骨磷灰石形成；高于生理流率（10ml/100ml/min)时，表面和断面均无类骨磷灰石形成，但如果增加SBF中的Ca^2 ,HPO4^2-的浓度，则在孔隙内部有类骨磷灰石形成，生理流条件下的结果与多数肌肉内植入磷酸钙陶瓷试验的结果一致。仅在多孔材料内部成骨，这个结果表明，比起通常使用的静态浸泡试验，SBF以生理流率流动的动态体外试验能够更好地模拟类骨 磷灰石生长的体内环境，动态SBF对了解类骨磷灰石形成，进而了解磷酸钙陶瓷在体内诱导成骨机理是十分有用的。     

脂肪基质细胞构建组织工程骨修复下颌骨缺损的实验研究

背景：以往实验认为,只有经过成骨诱导后的脂肪基质细胞才能作为骨组织工程的种子细胞。然而成骨诱导周期过程复杂,延长了细胞体外培养时间和花费。 目的：探讨未经过成骨诱导的犬脂肪基质细胞作为种子细胞,利用组织工程技术修复犬下颌骨缺损的可行性。 方法：取12个月龄犬背部皮下脂肪,经胶原酶消化法获得单个核细胞,将培养的第3代细胞与双相磷酸钙陶瓷形成支架复合物。在犬下颌骨两侧制备长20 mm、高10 mm的箱状缺损,拔除缺损区牙齿,分别植入细胞支架复合物和单纯双相磷酸钙陶瓷支架,不进行干预的区域作为空白对照。植入后4周及8周经组织学检测骨缺损修复情况。 结果与结论：支架植入后4周,部分支架材料降解,缺损区形成新生骨,双相磷酸钙陶瓷组成骨量明显少于细胞支架复合物组,形成少量新骨及部分新生血管。8周时,两组形成更多的新骨,广泛分布于骨缺损区域,但双相磷酸钙陶瓷组仍明显少于细胞支架复合物组,差异有显著性意义(P < 0.01)。提示脂肪基质细胞复合双相磷酸钙陶瓷可在体内成骨,不经过体外成骨诱导的脂肪基质细胞作为种子细胞,利用组织工程技术可修复下颌骨缺损。     

骨诱导性磷酸钙陶瓷为支架的组织工程骨修复狗下颌骨箱状缺损*☆◆

背景：应用不外加生长因子或细胞而具有骨诱导性的生物材料,在非骨部位构建骨移植物,即体内组织工程骨,其在修复箱状及节段性骨缺损方面,具有更可行的前景。 目的：采用骨诱导性钙磷陶瓷材料构建体内组织工程化类骨移植物,探索其应用于修复实验动物下颌骨箱状骨缺损的可行性。 方法：以骨诱导性磷酸钙陶瓷材料为支架植入狗肌肉内构建体内组织工程骨,同期在狗自体下颌骨左右两侧各拔除牙弓中段牙2颗,形成约20 mm无牙区。8周后在无牙区形成箱状缺损,同期取出支架即刻移植入一侧自体下颌骨缺损区,对侧骨缺损区直接移植入未经体内构建的磷酸钙陶瓷作为对照。 结果与结论：经肌肉内构建的体内组织工程骨移植物的力学性能较单纯磷酸钙陶瓷有明显提高。颌骨缺损区的核吸收强度明显强于对照区,其移植物内长入的骨组织较多,两者的成骨面积差异有非常显著性意义(P < 0.01)。说明在修复颌骨大范围缺损中,体内组织工程骨移植物较单纯骨磷酸钙陶瓷替代材料表现出明显的力学和生物学优势,修复效果显著,有良好的应用前景。关键词：骨诱导性磷酸钙陶瓷;体内组织工程骨;骨缺损;支架;组织工程 缩略语注释：BCP：biphasic calcium phosphate,双相磷酸钙 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.16.001     

重组人类骨形态蛋白2复合自固化磷酸钙材料在体内的血管化

背景：深筋膜瓣促进组织工程骨血管化是一种成熟的技术,但动物种属不同、植入材料不同均会使血管化的结果产生较大的差异。 目的：比较复合重组人类骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨在比格犬带蒂筋膜瓣内的血管再生能力。 方法：分别将复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨包裹于12只成年比格犬腰背部两侧带蒂深筋膜瓣中,于术后第2,4,8,16周各随机选取3只动物摘取血管化标本,进行大体观察、苏木精-伊红染色、Masson染色及血管内皮细胞Ⅷ因子相关抗原(ⅧRAg)免疫组织化学染色观察比较新血管的生成情况。 结果与结论：在材料植入后4周、8周和16周,两组均发现带蒂筋膜与植入材料接触区出现明显血管化,并随时间延长,向材料内部延伸;实验组相对血管面积百分比和阳性染色的面密度值在2,4,8,16周时均高于对照组。结果显示两种人工骨在筋膜内均有一定的血管化能力,但复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工松质骨在体内的血管化较单纯自固化磷酸钙人工松质骨更为明显。