急性骨损伤生物修复材料的选择与表面修饰

背景：对于严重或较为复杂的急性骨损伤的修复,选择理想骨基质材料为细胞提供理想的生存环境。目的：综述骨组织工程基质材料的运用和对其进行改性、修饰的相关研究成果。方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1999-01/2011-03关于软骨损伤及医用缝线材料的文章,在标题和摘要中以“骨,材料,修饰”或“bone,materials,modified”为检索词进行检索。选择文章内容与缝线材料相关,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237篇文献,根据纳入标准选择28篇文章进行综述。 结果与结论：理想骨基质材料的选择,必须要具有良好的生物相容性、相应的硬度,并可为细胞吸附、再生和繁殖的理想环境,从目前对骨基质材料的运用情况来看,各种材料在实践运用中,利弊犹存。所以,为了使基质材料尽量达到理想效果,选择理想的基质材料尤为关键,同时对其进行必要的改性或表面修饰处理,以适应理想基质材料的需要,也是尤为重要。     

4000/人工骨材料在骨缺损中的应用

缺损在治疗时,常常采用自体骨、异体骨、异种骨及其他人工合成材料来填充及促进骨折愈合。尽管最常用的方法是自体植骨,但存在供骨区失血、取骨有限、增加患者痛苦等缺点,影响了此种方法的应用。而异体骨、异种骨又可能存在排异反应。因此,近年来人工骨替代材料逐渐在临床上应用。现将近几年的有关人工骨替代材料的发展     

人工韧带材料表面修饰及在膝关节交叉韧带重建中的应用

摘要 目的：综述人工韧带表面修饰技术及其在重建膝关节交叉韧带中的效果。 方法：采用电子检索的方式,在万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn/)中检索2000-01/2010-08关于人工韧带表面修饰技术及其在重建膝关节交叉韧带应用方面的文章,关键词为“人工韧带,表面修饰,交叉韧带”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入33篇文献进行评价。 结果：生物材料的表面修饰是一项复杂的系统工程,需要兼顾材料学和生物科学的需要,实现理想的表面修饰应该设计表面拓扑结构-特异性识别-亲水/疏水平衡-蛋白质吸附等各个方面。目前所采用的表面修饰技术主要有固定多肽法、固定蛋白质法、激光表面修饰法、辐射接枝法、离子注入法、接枝改性法。研究表明,通过生物材料表面修饰,不仅增进了细胞的黏附,而且促进了细胞的增殖。 结论：人工韧带表面修饰技术在提高人工材料的生物相容性方面取得了显著效果,具有良好的应用前景。 关键词：人工韧带;表面修饰;组织工程;交叉韧带;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.42.030     

人工韧带表面修饰重建韧带缺损的方法及其效果评价

目的：综述生物材料治疗韧带缺损中表面修饰的主要方法及其效果,为科研工作者提供一定的借鉴。方法：采用电子检索的方式,在万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn/)中检索2000-01/2010-05关于韧带重建生物材料表面修饰方法与应用效果的研究文章,关键词为“生物材料,表面修饰,人工韧带”。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：目前为了使生物材料在治疗韧带、肌腱等缺损中具有良好的生物相容性和细胞亲和性,要进行生物材料表面改性,通常称为表面修饰。所采用的表面修饰方法主要有固定蛋白质法、固定多肽法、辐射接枝法、离子注入法。研究表明,通过生物材料表面修饰,不仅增进了细胞的黏附,而且促进了细胞的增殖。 结论：生物材料的表面修饰是一个复杂的系统工程,需要兼顾材料科学和生物科学的需要,实现优化。理想的表面修饰应该兼顾表面拓扑结构、特异性识别、亲水/疏水平衡、蛋白质吸附等各个方面才能得到功能化的新生组织。     

不同诱导材料修复骨损伤的生物相容性分析

摘要目的：对组织工程康复手段康复过程中生物材料生物相容性的必要性和重要性进行阐述。方法：第一作者应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库,在标题和摘要中以“急性损伤,骨,生物材料”或“Acute Injury,Bone,Biological Materials”为检索词进行检索。选择内容与骨急性损伤治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关文献,共纳入20篇文献进行分析。结果：早期组织工程学骨组织治疗手段以自体移植与异体移植为主,这两种移植均存在缺陷,前者易对患者造成二次伤害,后者面临较大的生物安全隐患,因此人工骨组织修复生物医用材料越来越受到临床青睐。目前所用的骨移植人工生物材料主要包括：骨衍生材料、高分子材料、无机材料和复合材料等,这类材料具有对机体组织进行修复、替代与再生的作用,其中生物材料是否具备良好的生物相容性,对其运用的成败起到至关重要的作用。结论：理想生物材料的选择必须重视其良好的生物相容性,其生物相容性的好坏直接决定着骨康复治疗的效果,可以说良好的生物相容性应是组织工程治疗手段过程中生物材料选择的基础和必要条件。     

Ⅰ型胶原表面修饰生物活性多孔支架的细胞相容性

背景：前期研究已经成功制备了硫酸钙/冻干骨复合型生物多孔支架，但其表面的疏水性不利于细胞黏附、增殖。 目的：观察Ⅰ型胶原表面修饰对硫酸钙/冻干骨复合型生物多孔支架亲水性和细胞相容性的影响。 设计、时间及地点：体外细胞学对比观察，于2007-10/2008-06在山西医科大学第二医院骨科实验室及山西医科大学中心实验室完成。 材料：应用Ⅰ型胶原进行表面修饰制备复合Ⅰ型胶原的硫酸钙/冻干骨复合型生物多孔支架。 方法：将骨髓间充质干细胞分别与原支架（对照组）和表面修饰后的支架（实验组）复合培养。 主要观察指标：测定表面修饰后支架的亲水性；扫描电镜观察表面改性后的材料及细胞与材料复合的形态学特征；分别使用MTT法、细胞蛋白质及碱性磷酸酶定量方法对细胞与材料复合培养后增殖与分化能力进行评估。 结果：表面修饰后的新型多孔硫酸钙支架的亲水率高于原支架（P < 0.05）。实验组细胞的黏附率高于对照组（P < 0.05）；在培养的不同时期实验组的细胞数量、细胞的蛋白质含量及细胞碱性磷酸酶表达量均较对照组多（P < 0.05）。 结论：Ⅰ型胶原表面修饰后的硫酸钙/冻干骨复合型生物多孔支架的亲水性和细胞相容性得到了显著提高。     

骨填充材料在骨肿瘤中的应用☆

背景：由于肿瘤造成的骨组织缺损是临床面临的难题之一,而如何修复骨缺损是骨科领域的热点问题。目的：介绍各种骨填充材料在骨肿瘤中的应用,并观察硫酸钙人工骨复合自体骨修复骨肿瘤骨缺损的临床疗效。方法：以“骨填充材料,骨肿瘤,骨缺损”为中文关键词;以“bone filled materials,bone tumor,bone defect”为英文关键词,采用计算机检索2001-01/2011-01 PubMed及CNKI数据库相关文章。共检索到文献40篇,最终纳入符合标注的文献24篇。结果与结论：用于骨肿瘤骨缺损的骨填充材料众多,主要分为自体骨、同种异体骨、人工合成材料。有学者应用复合材料取得了较好的疗效。每种材料在修复骨肿瘤骨缺损中都有各自的优缺点。到目前为止,还没有发现一种理想的骨肿瘤骨缺损填充材料。通过骨组织工程技术获得所需的骨填充材料,可能是今后的发展方向之一。     

韧带急性损伤与组织工程人工材料修复的生物相容性分析

摘要背景：阐述组织工程人工材料在韧带修复过程中生物相容性的必要性与重要性。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库与CNKI数据库中与韧带急性损伤治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关的文章。结果：韧带急性损伤后的修复手段中传统疗法较为保守,大多以物理疗法为主,在损伤不太严重的情况下修复效果较好,但对较为严重的韧带断裂或撕裂很难起到良好的修复效果。运用组织工程人工材料对严重的韧带断裂或撕裂进行韧带重建会起到很好的修复效果。在运用组织工程人工材料重建韧带过程中,理想生物材料的选择必须重视其良好的生物相容性,其生物相容性的好坏直接决定着韧带修复的效果,可以说良好的生物相容性应是组织工程治疗手段过程中生物材料选择的基础和必要条件。结论：随着组织工程人工材料研究的进步,在多样化的生物材料中,保证生物材料良好的生物相容性是选择理想材料的基础。     

复合抗生素的人工骨及异体骨材料*★

摘要：人工骨具有良好的抗生素缓释能力，部分人工骨还具有一定的骨诱导能力，以人工骨作为抗生素缓释载体治疗感染性骨缺损具有广阔的应用前景。异体骨具有良好的骨诱导能力，以异体骨作为抗生素载体可在抗感染的同时促进骨缺损愈合。由于不同载体在抗生素负载、缓释能力以及骨传导、诱导作用等方面各有优劣，因此在感染性骨缺损的治疗中应根据不同患者选取不同的载体，并对载体制作工艺进行不断改进，使其从仿生学意义上更接近人骨组织，进一步增强其骨传导和骨诱导作用，同时具有更强的抗生素缓释功能。     

肩关节骨损伤与人工材料修复

摘要目的：对肩关节骨损伤生物力学特点进行探讨,并对肩关节骨损伤后人工生物材料干预下的治疗手段与机制进行分类与归纳。方法：作者应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以“肩关节,骨折,生物材料,治疗”或“shoulder joint, fracture, biological materials, treatment”为检索词进行检索。选择与肩关节生物力学特点、肩关节损伤及人工生物材料治疗相关的文献,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。结果：共纳入24篇文献进一步归纳分析。肩关节是人体活动范围最大也是最为灵活的关节,体操运动在上肢支撑过程中,由于受力的突发性或暴力作用下,肩关节骨损伤较为常见。目前严重的肩关节损伤修复技术大多以肩关节假体置换为主,随着现代医学水平的进步与发展,人工生物工程逐步运用于运动医学领域,人工生物材料在骨损伤治疗过程中的运用也逐步成熟与多样化,但在肩关节骨折修复措施中较为鲜见。结论：肩关节假体设计过程中,其目的都是为了尽可能低恢复肩关节损伤前的生理结构和功能作用。所以,假体设计所需的基本参数都应通过解剖学手段的不断深入研究来获得,同时假体的发展也可推动形态学的研究和进步,为骨形态学和表面修饰的发展和深入研究起到了相应的推进作用。另外,目前研究人员在骨修复材料的选择、处理以及材料表面修饰等多方面的尝试已取得了较好的效果。随着细胞生物学和分子生物学方法和技术的进步,以及基因疗法等方法的运用,肩关节骨损伤修复的研究必将进入崭新阶段,也为肩关节骨折修复人工材料的妥善运用提供了更为崭新的研究方向。     

光生物调节修复运动性肌肉损伤

背景：不习惯强度的运动常导致运动性肌肉损伤,光生物调节治疗运动性肌肉损伤的研究存在不同的结果,且其治疗机制及其量效关系尚不清楚。 目的：总结和分析光生物调节作用的机制以及光生物调节疗法治疗运动性肌肉损伤时的剂量、强度、波长等与效应之间的关系。 方法：通过PubMed数据库(1996-01/2010-04)和中国学术期刊库(2000-01/2010-04)检索了低强度激光或单色光对运动性肌肉损伤的作用及其相关机制的文献,英文检索词为“low-level laser, phototherapy, exercise-induced muscle damage, delayed onset muscle soreness”,中文检索词为“低强度激光,光疗法,运动性肌肉损伤,延迟性肌肉酸痛”。手工补充检索低强度激光疗法的专著。共收集到中、英文文献38篇,排除重复及类似性研究,纳入31篇文献进行综述。 结果与结论：光生物调节作用的机制假说主要包括线粒体机制、一氧化氮机制、氧化还原机制和光生物信息模型理论,光生物调节疗法治疗运动性肌肉损伤的具体机制仍不清楚。光生物调节治疗运动性肌肉损伤只有在剂量和强度达到足够大情况下才有效,而且强度可能比剂量更重要,患部的有效照射剂量和强度受到皮肤厚度和光波波长的影响。由此推论,光生物调节疗法能有效地治疗运动性肌肉损伤,其疗效是剂量和强度依赖性的。     

三种生物材料修复兔关节软骨缺损的性能对比

背景：聚乙烯醇水凝胶目前普遍被认为是一种在临床上非常有前途的关节软骨替代材料。聚酰胺66是一种具有高强度、高韧性和良好稳定性的聚合物,在工程和医学领域已获得广泛应用。聚氨酯具有良好的组织相容性和血液相容性,在合成材料中,聚氨酯在软骨修复方面表现出其独特的优势。目的：比较多孔网状聚乙烯醇/聚氨酯/聚酰胺66生物材料修复兔关节软骨缺损的效果,探索性能更加优异的软骨支架材料。方法：在36只兔髌股关节面上制造软骨缺损模型后按随机数字表法分为4组,每组9只。聚乙烯醇植入组、聚氨酯植入组、聚酰胺66植入组分别在软骨缺损处相应植入生物材料,对照组不做任何处理。植入4,8,12周后观察兔行为形态及膝关节局部组织形态学变化,对植入后12周修复组织进行组织学评分。结果与结论：生物材料植入后兔大体形态观察伤口无感染,关节活动度好。植入后12周,植入组材料与周边组织融为一体,周边软骨未见明显退行性变;对照组整个观察期内,修复区表面不平整,与周围软骨分界清楚,有纤维状物覆盖。组织学评分显示聚乙烯醇植入组与聚氨酯植入组差异无显著性意义(P > 0.05),优于聚酰胺66植入组及对照组(P < 0.05)。提示多孔聚乙烯醇/聚氨酯生物材料具有良好的组织相容性及替代关节软骨的功能。关键词：聚乙烯醇;聚氨酯;聚酰胺;生物支架材料;关节软骨;缺损;修复doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.16.006     

等速技术与运动性肌肉损伤

等速肌力测试和训练技术是一项用于肌肉功能评定和肌肉功能训练的新实用技术。研究已经证实通过等速肌力测试,可对肌肉功能进行定量和客观的评价,可用于运动员运动损伤的预防、诊断和康复治疗。文章阐明等速技术的概念和特点,并通过文献查阅的方法分析国外等速技术的应用和发展趋势,对等速技术在运动康复中的具体应用进行探索。     

生物补片材料进展与运动性跟腱断裂的修复

文章采用文献资料调查与分析的方法，根据研究目的查阅运动性跟腱损伤以及手术修复的相关论著, 为分析提供依据。结果表明运动性跟腱断裂与跟腱的解剖结构、跟腱局部的病变及运动技术等因素有关，当跟腱完全断裂时目前主张手术治疗。随着组织工程化肌腱研究的发展，临床上已经越来越多的将生物补片用于跟腱的修补治疗，从防止术后粘连到替代跟腱方面生物补片均有一定的优势。     

Prednisone can protect against exercise-induced muscle damage

In an experimental animal exercise model we tested whether daily administration of prednisone prevents the development of mechanically induced muscle fibre damage. Six-week-old rats were treated with different doses of prednisone ranging from 1 to 50 mg/kg body weight per day or with placebo, for 8 days. On day 6 of treatment the rats were forced to run for 2 h on a level treadmill. Two days after exercise morphological damage in the soleus muscles was quantified using light microscopy and a semi-automatic image analysis system. Creatine kinase (CK) activity was measured before exercise (day 5) and directly after exercise (day 6). The expression of dystrophin in a placebo group and in a group that received 5 mg prednisone/kg body weight per day with and without performing exercise was studied with Western blotting. The effect of prednisone on fibre type distribution was determined with an antibody against fast myosin and the effect of prednisone on the proliferative activity of muscle satellite cells was studied using bromodeoxyuridine (BrdU) immunohistochemistry. Exercise-induced muscle fibre damage varied in a dose-dependent way. In the placebo group the mean (SEM) damaged muscle fibre area was 4% (1%). The groups that received low doses of prednisone, 1 or 2.5 mg/kg per day, showed a similar level of muscle damage. However, with 5 mg prednisone/kg per day the amount of muscle fibre damage [mean (SEM)] was significantly reduced to 1.4% (0.5%) (P 0.05, Student'st-test). High doses of prednisone had no protective effect. Directly after exercise the CK activity was increased two-fold, except in the group that received 50 mg prednisone/kg body weight per day. No changes in the amount of dystrophin were found after densitometric analysis of the Western blots. Prednisone did not affect the fibre distribution or the labelling index of satellite cells. We conclude that prednisone, given in an appropriate dose, protects muscle fibres against the development of mechanically induced damage, possibly by stabilizing the muscle fibre membranes. This action may explain the beneficial effect of prednisone observed in Duchenne muscular dystrophy patients.     

同种异体骨修复良性骨肿瘤及瘤样病变骨缺损

背景：骨肿瘤及瘤样病变切刮后骨缺损取自体骨填充，由于取材量不能完全满足临床需要，且供骨区常遗有不同程度并发症，使其在临床应用中受到明显限制。异体骨以其结构及生物特性与自体骨相似、来源丰富、可以长期保存及使用方便等特点日益广泛地应用于临床。 目的：观察同种异体骨用于填充修复良性骨肿瘤及瘤样病变切、刮除术后骨缺损后的生物相容性表现及临床应用效果。 设计：回顾性分析。 单位：内蒙古医学院第二附属医院骨肿瘤科、骨盆外科。 对象：选择1999-12/2005-12在内蒙古医学院第二附属医院骨肿瘤科因良性骨肿瘤及瘤样病变行病灶刮除、高温灭活，冻干同种异体小块骨填充修复骨缺损的患者230例，男156例，女74例；年龄5~56岁。患者同意使用异体骨，并签订植入异体骨协议书；实验经医院伦理委员会批准。 方法：①使用由由山西奥瑞生物材料有限公司/山西省医用组织库提供的同种异体骨填充修复骨缺损。对良性骨肿瘤及骨囊肿和骨纤维结构不良等行囊内刮除术，用同种异体骨填塞空腔。②根据Mankin等对同种骨移植结果的评分标准评估疗效，分为满意和不满意两个层次。于术后3，6和12个月对手术部位拍摄X射线平片，并平均随访38个月以观察疗效。 主要观察指标：异体骨填充修复骨肿瘤骨缺损的组织相容性。 结果：患者230例全部进入主要结果分析。①同种骨生物相容性：少数患者术后有轻度排异反应。该植入材料生物相容性好，可与植入部位患者骨组织直接进行融合，不阻止骨细胞在其表面的正常活性或干扰自体骨细胞的自然替代过程，即无免疫排斥反应或很小。所有病例在术后6~18个月达到骨性愈合，平均6.5个月。并发症：34例切口渗出淡黄色液体，其中30例于2周后切口愈合（14.8%）；切口延期愈合4例（1.7%）。②疗效：满意196例（85.2%），不满意34例（14.8%）。 结论：同种异体小块骨具有良好的组织相容性及成骨作用，是骨移植术中良好的植骨材料。     

膝关节韧带急性损伤修复中人工生物材料的运用

摘要目的：分析膝关节韧带急性损伤生物力学特点,并对膝关节前交叉韧带损伤后人工生物材料干预下的治疗机制与康复手段进行分类与归纳。方法：采用电子检索的方式,在万方数据库中检索1996-01/2010-10有关生物材料应用于膝关节前交叉韧带修复的研究文章,关键词为“组织工程,膝关节,韧带,生物材料”。结果：膝关节是人体运动和负重的重要关节,也是落地缓冲的重要装置,由于运动中存在多种内外部因素致使膝关节前交叉韧带损伤较为常见。组织工程学人工韧带是目前研究的热点方向,人们在支架材料的选择和构建的具体方法,种子细胞的分离和培养方法,细胞因子和表面修饰的应用等方面做了大量的研究,目前运用人工材料治疗前后交叉韧带的康复手段日趋成熟和多样,但各种手段往往利弊犹存。结论：虽然目前人工韧带还存在不足之处,还不是理想的移植物,不能完全代替交叉韧带,但是人工韧带为前交叉韧带重建提供了一种选择,是交叉韧带重建进展史中重要的一步,尤其在多种利弊犹存的生物学康复手段中,选择个体适宜的康复措施尤为必要。     

两种骨修复材料修复兔颅骨骨缺损：X射线评估效果

背景：虽然生物源性和无机源性骨组织替代材料各自的引导新骨再生的能力都得到证实,但目前就生物源性与无机骨组织替代材料对于颌骨缺损病理改变的骨增量和成骨效果有无差异尚无定论。 目的：对比观察无机源性与生物源性骨组织替代材料在骨缺损再生修复中引导骨组织再生的能力与特点及差异。 方法：建立成年新西兰兔颅顶骨洞型骨缺损模型,前方和后方洞型骨缺损区分别采用无机源性与生物源性骨粉填充并用胶原生物膜覆盖,保留硬脑膜面与海奥胶原膜双层膜之间的血凝块。于术后12,16,24周通过X射线观察分析骨缺损区组织修复状况。 结果与结论：术后12,16,24周生物源性骨粉组和无机源性骨粉组新生骨量随时间增加明显上升,且生物源性骨粉组新生骨量均明显多于无机源性骨粉组新生骨量(P ≤ 0.05)。结果说明无机源性与生物源性骨粉均可起到引导新骨再生完全修复骨缺损的作用,但生物源性骨粉修复骨缺损效果优于无机源性骨粉。 关键词：生物源性;无机源性;骨组织替代材料;骨缺损; 引导骨组织再生;生物材料与组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.34.004     

Neuromuscular disturbance outlasts other symptoms of exercise-induced muscle damage

This study examined the biochemical, immunological, functional, and neuromuscular responses associated with exercise-induced muscle damage in the quadriceps of untrained men. Muscle damage and soreness was elicited with maximal concentric/eccentric muscle actions at 0.53 rads s(-1). Significant (P<0.05) soreness was evident 1, 2, and 3 days following muscle insult, while plasma creatine kinase, a marker of muscle damage, was elevated 3 and 5 days post-insult. Plasma interleukin-Ibeta was significantly increased within 5 min, and remained elevated 1, 2, 5, and 7 days post-insult. Maximal isometric quadriceps function was impaired (P<0. 05) for 5 days following muscle challenge. Maximal isokinetic performance at 1.09 rads s(-1) was diminished (P<0.05) for 2 days post-insult; no significant decrements at 3.14 rads s(-1) were noted. Average electrical activation (iEMG) of the quadriceps was unaltered, but iEMG activity of the rectus femoris - where soreness was focused - was significantly increased. Neuromuscular efficiency (torque/iEMG) was compromised throughout the 10-day post-insult period investigated. While other symptoms of exercise-induced muscle damage dissipate within 7 days, neuromuscular perturbation persists for at least 10 days.     

振动应力刺激骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损*

背景：研究证实,力学因素可调控、诱导骨髓间充质干细胞定向分化为骨细胞,提高分化效率。 目的：观察振动应力刺激对兔骨缺损微环境中骨髓间充质干细胞移植修复肱骨骨缺损成骨分化能力的影响。 方法：24只兔按随机数字表法分为非振动单纯骨基质明胶组、非振动骨基质明胶+骨髓间充质干细胞复合植入组、振动骨基质明胶+骨髓间充质干细胞复合植入组,每组8只,建立兔肱骨骨缺损模型。振动组兔置于振动平台,以0.3 G的加速度,25 Hz,正弦波型,1次/d,30 min/次,持续4周施加振动刺激。 结果与结论：造模4周后,大体观察结果显示,振动组骨痂生长良好,组织学切片显示其新生骨量较多,可见大量成骨细胞,骨缺损与断端形成骨性连接;振动组Ⅰ型胶原蛋白、RUNX2 mRNA表达水平明显高于非振动组。提示振动应力刺激可促进骨缺损微环境中骨髓间充质干细胞的成骨分化能力,提高Ⅰ型胶原蛋白、RUNX2 mRNA表达水平,从而加速骨缺损修复的进程。