掺锶羟基磷灰石骨水泥的生物学特点及在骨科的应用

羟基磷灰石烧结体是常用的人工置换材料，这种材料具有良好的生物相容性。但其结晶程度和结构稳定性要比自然骨中的羟基磷灰石晶体高，影响了骨缺损的完全修复。大量的基础和临床研究表明：含锶量低于10％的掺锶羟基磷灰石骨水泥具有很好的组织相容性、骨引导能力及生物降解率，能获得较满意的骨缺损修复效果，是一种良好的骨折内固定和骨填充修复材料。文章就近些年来国内外有关掺锶羟基磷灰石的研究，介绍了掺锶羟基磷灰石的生物学特性和其在骨科应用方面的研究进展。     

胶原-纳米羟基磷灰石复合支架的细胞相容性

背景：观察成骨细胞在生物材料上的形态、增殖和分化等项目,可评估生物支架材料的生物相容性。目的：观察复合支架材料纳米羟基磷灰石/胶原对成骨细胞增殖、分化的影响。方法：取新生24h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养,取第3代细胞与纳米羟基磷灰石/胶原支架或普通羟基磷灰石材料体外复合培养。培养3,6,9d后,观察材料周边的细胞形态及支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果与结论：纳米羟基磷灰石/胶原材料较普通的羟基磷灰石材料更有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,证实其生物相容性更好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。     

胶原-纳米羟基磷灰石复合支架的细胞相容性

背景:观察成骨细胞在生物材料上的形态、增殖和分化等项目,可评估生物支架材料的生物相容性。目的:观察复合支架材料纳米羟基磷灰石/胶原对成骨细胞增殖、分化的影响。方法:取新生24h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养,取第3代细胞与纳米羟基磷灰石/胶原支架或普通羟基磷灰石材料体外复合培养。培养3,6,9d后,观察材料周边的细胞形态及支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果与结论:纳米羟基磷灰石/胶原材料较普通的羟基磷灰石材料更有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,证实其生物相容性更好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。     

羟基磷灰石复合聚乳酸可吸收螺钉的力学及生物降解性

背景：将聚乳酸与羟基磷灰石复合可提升植入体的力学性能、理化性能。目的：应用犬股骨外髁骨折内固定模型,观察羟基磷灰石复合聚乳酸骨折内固定螺钉修复股骨外髁松质骨骨折的效果。方法：手术制备42只比格犬双侧股骨外髁骨折模型,左侧采用羟基磷灰石复合聚乳酸可吸收螺钉内固定作为实验组,右侧采用单纯聚乳酸螺钉内固定作为对照组。置入后2,4,8,12,24,36,48周获取标本,X射线观察骨折恢复情况,取股骨和螺钉标本进行病理组织学观察,检测螺钉质量、抗弯强度和重均分子质量,计算生物吸收率、强度衰减率和生物降解率 结果与结论：置入后2-48周,双侧骨折区内固定良好,新骨生长良好,实验组螺钉生物吸收率低于对照组（P ≤0.01）。实验组置入后2,4周螺钉抗弯强度高于对照组（P ≤0.05）,置入后2-48周螺钉生物降解率低于对照组（P ≤0.05或P ≤0.01）。两组标本病理变化相似,置入后48周,骨折均愈合,骨组织重建良好。表明羟基磷灰石复合聚乳酸可吸收螺钉具备良好的内固定疗效和生物相容性,其力学性能和生物降解性能优于单纯聚乳酸螺钉。     

生物医用纳米羟基磷灰石的性质及其制备

羟基磷灰石是动物和人体骨骼的主要无机矿物成分,当羟基磷灰石的尺寸达到纳米级时将表现出一系列的独特性能。纳米羟基磷灰石既有纳米材料的特性,又有良好的生物相容性,在生物医学领域具有非常广阔的应用前景。文章介绍了纳米羟基磷灰石的历史发展、结构特性及制备方法。对纳米羟基磷灰石的发展前景进行了展望。指出：纳米羟基磷灰石的大批量工业化低成本制备尚存在一定困难,工业化设备的研发将是下一步研究的重点。此外,通过复合技术和涂层技术有望解决医用纳米羟基磷灰石材料的脆性问题。     

纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性

背景：天津大学材料学院利用仿生学方法制备的纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料,具有与天然骨相似的结构和性能。目的：研究纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性。方法：①急性全身性毒性实验：将纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水分别注射至昆明小鼠腹腔,注射24,48,72 h记录小鼠体质量。②致敏实验：在日本大耳白兔背部皮下分别注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水,72 h内观察注射部位水肿及红斑情况,间隔14 d后再次行激发实验。③热源实验：在日本大耳白兔耳缘静脉注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液,注射后检测体温变化。④溶血实验：在稀释的兔抗凝血中分别加入纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液、生理盐水与蒸馏水。⑤将第3代兔骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料共培养,观察材料表面细胞增殖、生长及黏附状态。结果与结论：纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料无急性全身毒性、无致敏性、无热源反应、无溶血反应,该支架材料具有三维网络结构,骨髓间充质干细胞在材料表面生长、增殖及黏附良好,表明纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料具有良好的生物相容性与细胞相容性。     

让昨天告诉今天：医用羟基磷灰石及其复合材料临床应用的学术与技术进展

1871年，美国医生合成出羟基磷灰石，由于技术限制，直至1971年羟基磺灰石生物陶瓷才报道成功，并迅速扩大至临床应用。 羟基磷灰石早在1871年由美国医生R．Waroreton制得，它是无味无嗅的白色半透明粉末，与人体牙和骨组织无机质的结构成分相似，具有良好的生物相容性，是一种优良的牙扣骨缺损代用材料。制备的羟基磷灰石能否应用，生物相容性是其中最重要的环节。     

骨修复用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66的体内外生物相容性(英文)

背景:采用基于纳米羟基磷灰石溶胶新方法制备纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料,该材料提高了纳米羟基磷灰石在聚酰胺66基体中的均匀分布和二者的有效键合,进而有利于改善材料的生物性能,有望成为新型骨修复材料.目的:评价纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体内外生物相容性.方法:①将原代培养的成骨细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66及聚酰胺66材料复合培养,使用倒置相差显微镜和场发射扫描电子显微镜观察材料周围及表面的细胞形态.②将纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料植入兔右侧胫骨,将聚酰胺66作为对照组材料植入兔左侧胫骨.在术后2,8周,取材料周围骨组织进行病理组织切片观察.结果与结论:①纳米羟基磷灰石/聚酰胺66和聚酰胺66未表现出明显的细胞毒性,纳米羟基磷灰石,聚酰胺66材料周围细胞形态好于聚酰胺66,且纳米羟基磷灰石僳酰胺66表面细胞数量多于聚酰胺66,在复合培养的第3天差异尤其显著(P<0.01).②在植入早期,与纳米羟基磷灰石僳酰胺66相接的骨组织成骨细胞活跃且该组材料周围的骨形成过程较对照组更快.结果说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料较聚酰胺66有更好的生物相容性.     

可降解骨内固定材料研究进展

金属内固定材料存在力学性能不匹配以及由于金属内固定物的松动和蚀损导致局部的炎症反应和组织坏死等弊端。可降解吸收性骨内固定材料具有生物可降解吸收性和力学性能的衰减性,在理论上最符合骨折生物学固定的要求,现已成为骨内固定材料研究的热点。文章综述了天然及人工合成可完全降解高分子骨内固定材料类型,并对纳米羟基磷灰石及磷酸钙纤维增强可完全降解骨内固定复合材料的研究进展作了总体概括。     

β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料的骨内降解

背景：调控聚乳酸类可吸收材料的降解速率,使材料降解与新生骨爬行替代速度更同步,加入羟基磷灰石或β-磷酸三钙等无机粒子是目前的主流选择。目的：对比观察β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料和聚-L-乳酸在松质骨内的降解速度及诱导成骨能力。方法：将β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料及聚-L-乳酸材料分别植入12只新西兰大白兔双侧股骨内髁及外髁后,于术后6,12,24周3个时间点取材,测定其各个时间点的生物吸收率,扫描电镜和光学显微镜观察其在松质骨内的形态学变化,周围新骨爬行替代及异物反应情况。结果与结论：各个时间点β-磷酸三钙/聚-L-乳酸与周围骨质贴合比聚-L-乳酸材料更紧密,未见明显异物反应。6周时β-磷酸三钙/聚-L-乳酸材料生物吸收率小于聚-L-乳酸材料,12周后生物吸收率增速加快,同时材料表面出现均匀分布的微孔及裂隙;术后24周内两种材料均未见新生骨爬行替代。结果表明β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料早期降解较聚-L-乳酸材料慢,有利于移植物植入早期的坚强固定;6周后降解加快,24周内未见诱导成骨现象。     

β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料的骨内降解

背景:调控聚乳酸类可吸收材料的降解速率,使材料降解与新生骨爬行替代速度更同步,加入羟基磷灰石或β-磷酸三钙等无机粒子是目前的主流选择.目的:对比观察β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料和聚-L-乳酸在松质骨内的降解速度及诱导成骨能力.方法:将β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料及聚-L-乳酸材料分别植入12只新西兰大白兔双侧股骨内髁及外髁后,于术后6,12,24周3个时间点取材,测定其各个时间点的生物吸收率,扫描电镜和光学显微镜观察其在松质骨内的形态学变化,周围新骨爬行替代及异物反应情况.结果与结论:各个时间点β-磷酸三钙/聚-L-乳酸与周围骨质贴合比聚-L-乳酸材料更紧密,未见明显异物反应.6周时β-磷酸三钙/聚-L-乳酸材料生物吸收率小于聚-L-乳酸材料,12周后生物吸收率增速加快,同时材料表面出现均匀分布的微孔及裂隙;术后24周内两种材料均未见新生骨爬行替代.结果表明β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料早期降解较聚-L-乳酸材料慢,有利于移植物植入早期的坚强固定;6周后降解加快,24周内未见诱导成骨现象.     

羟基磷灰石/聚乳酸-三亚甲基碳酸酯软腭植入材料的生物相容性与安全性

背景:软腭植入材料目前多采用聚对苯二甲酸乙二醇酯,由于其价格昂贵,且有轻度捧斥反应,远期的生物学效应也尚不肯定,限制了其临床应用.目的:与聚对苯二甲酸乙二醇酯对照,评价羟基磷灰石/聚乳酸-三亚甲基碳酸酯复合材料软腭植入材料的生物相容性与安全性.设计、时闻及地点:随机分组设计、动物对照实验,于2006-10/2007-05在解放军广州军区总医院医学实验科生物人工骨实验室及广州医学院实验动物中心完成.材科:羟基磷灰石为解放军广州军区总医院医学实验科生物人工骨实验室研制,聚乳酸-三亚甲基碳酸酯为济南岱罡生物科技有限公司产品,聚对苯二甲酸乙二醇酯(长1cm,直径2mm)为广州军区总医院耳鼻喉科提供.利用有机溶剂注模法研制羟基磷灰石/聚乳酸-三亚甲基碳酸酯复合材料.方法:选择SD大鼠60只,分别将聚对苯二甲酸乙二醇酯、羟基磷灰石/聚乳酸-三亚甲基碳酸酯复合材料植入20只大鼠背部左、右肌肉内:分别将羟基磷灰石颗粒、聚乳酸-三亚甲基碳酸酯植入20只大鼠背部左、右肌肉内;其余20只大鼠进行同样的手术,但不植入任何材料作为对照.主要观察指标:术后分别于14,30,60,90d取材料及周围组织和鼠心、肝、肾标本,进行大体标本观察和组织学检查.结果:60只大鼠均进入结果分析.羟基磷灰石、聚乳酸-三亚甲基碳酸酯材料界面的炎性反应较重,聚乳酸-三亚甲基碳酸酯可在体内缓慢降解;聚对苯二甲酸乙二醇酯、羟基磷灰石/聚乳酸-三亚甲基碳酸酯复合材料界面无明显炎症反应,与周围组织结合紧密,组织可长入材料的微孔内,两者在观察时间内无明显降解吸收.4种材料均对局部组织及全身重要器官(心、肝、肾)无严重损害.结论:羟基磷灰石/聚乳酸-三亚甲基碳酸酯复合材料的生物相容性和安全性与聚对苯二甲酸乙二醇酯相当,优于羟基磷灰石、聚乳酸-三亚甲基碳酸酯材料.     

改性纳米羟基磷灰石表面性质及对成骨细胞贴壁生长的影响

背景：生物材料表面性质的改变能够影响其与细胞的相互作用,并进一步影响细胞黏附能力、基因表达等行为。目的：评价改性纳米羟基磷灰石的表面性质及其对成骨细胞在材料表面黏附能力的影响。方法：参考作者既往实验制备纳米羟基磷灰石和改性纳米羟基磷灰石,利用zeta电位仪测定改性纳米羟基磷灰石的zeta电位,通过测定水在改性羟基磷灰石表面的接触角,结合成骨细胞黏附试验,分析表面改性对材料的细胞黏附能力和生物相容性的影响。结果与结论：改性纳米羟基磷灰石表面呈疏水性,接触角为93°,成骨细胞黏附实验表明,改性纳米羟基磷灰石表面比纳米羟基磷灰石表面黏附更多的成骨细胞,表明表面改性增强了纳米羟基磷灰石的生物相容性。     

改性纳米羟基磷灰石表面性质及对成骨细胞贴壁生长的影响

背景:生物材料表面性质的改变能够影响其与细胞的相互作用,并进一步影响细胞黏附能力、基因表达等行为.目的:评价改性纳米羟基磷灰石的表面性质及其对成骨细胞在材料表面黏附能力的影响.方法:参考作者既往实验制备纳米羟基磷灰石和改性纳米羟基磷灰石,利用zeta 电位仪测定改性纳米羟基磷灰石的zeta电位,通过测定水在改性羟基磷灰石表面的接触角,结合成骨细胞黏附试验,分析表面改性对材料的细胞黏附能力和生物相容性的影响.结果与结论:改性纳米羟基磷灰石表面呈疏水性,接触角为93°,成骨细胞黏附实验表明,改性纳米羟基磷灰石表面比纳米羟基磷灰石表面黏附更多的成骨细胞,表明表面改性增强了纳米羟基磷灰石的生物相容性.     

纳米羟基磷灰石生物安全性的研究现状

目的:总结国内外对纳米羟基磷灰石生物安全性研究的现状。资料来源:应用计算机检索Medline1979-01/2005-12及CHKD期刊全文数据库相关纳米羟基磷灰石的文献,检索词有“hydroxyapatite(羟基磷灰石),nano-hydroxyapatite(纳米羟基磷灰石),hydroxyapatite toxicity(羟基磷灰石毒性)”等。资料选择:对资料进行初选,选择纳米羟基磷灰石生物学评价、体内毒性和细胞毒性方面的文献。纳入标准:①纳米羟基磷灰石生物安全性评价。②羟基磷灰石稳定性研究。③纳米羟基磷灰石生物体内迁移特性的研究。④纳米羟基磷灰石抗癌活性的研究。资料提炼:粗选有几百篇关于纳米羟基磷灰石方面的文章,根据纳入标准,精选62篇文献,最后纳入分析39篇文献。资料综合:纳米羟基磷灰石虽然具有良好的骨相容性,并且根据ISO10993系列标准进行试验的结果也显示纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性,但是已有报告显示纳米羟基磷灰石可以在体内迁移,并且目前人们还不了解纳米羟基磷灰石可以杀死癌细胞的机制。结论:虽然纳米羟基磷灰石已在医学生物学领域得到广泛应用,但对纳米羟基磷灰石的生物安全性研究还存在隐忧,需要进一步研究其生物安全性。     

聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架材料的制备及性能★

背景:目前明胶基组织工程支架材料存在力学性能低、生物相容性差、降解速率难以控制等缺陷。目的:通过添加聚磷酸钙纤维和羟基磷灰石改善明胶支架材料的性能。方法:以自制聚磷酸钙纤维和羟基磷灰石为添加材料,明胶为基体材料,以戊二醛为交联剂,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术制备配比为50/10/40的聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架复合材料。测试支架材料的物理力学性能,并观察其微观结构。结果与结论:采用溶胶凝胶法制得的羟基磷灰石粉末结晶程度较差,经900℃下煅烧0.5h后,可制得结晶程度较高的羟基磷灰石粉末。聚磷酸钙纤维/羟基磷灰石/明胶软骨组织工程支架材料具有三维、连通、微孔网状空间结构,孔隙率在65%-90%之间,满足软骨组织工程对其支架材料孔隙的要求。戊二醛的交联作用和聚磷酸钙纤维的增强作用,克服了明胶在制备多孔支架时容易收缩的缺点,制得高孔隙率三维连通的支架材料。     

聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的降解行为

背景：可降解吸收性聚乳酸类骨内固定材料初始力学性能较低,易导致体内产生炎症反应,并且降解时间太长,限制了其在临床上的应用。目的：测定聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的力学性能和体外降解性能。设计、时间及地点：重复测量设计,于2006-08/2007-05在兰州交通大学材料工程研究所完成。材料：基体材料采用荷兰普拉克生化公司生产的聚乳酸（Mr300000）和聚消旋乳酸（Mr600000）的共混物（混合比例66/100）。增强材料为直径10~20μm、完全降解时间3个月以上的聚磷酸钙纤维（纤维与基体的比例为1/1）以及用水热法合成的纳米羟基磷灰石粒子。方法：采用复合材料共混工艺制备聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料薄膜,然后真空热压成型,得到不同质量分数纳米羟基磷灰石（0,0.024,0.048,0.070）的聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料试样。主要观察指标：复合材料降解前后的弯曲强度、弯曲模量。结果：①加入不同质量分数的纳米羟基磷灰石对复合材料的弯曲强度和弯曲模量均有一定的增强作用,质量分数为0.048时作用最强。②纳米羟基磷灰石质量分数为0.048时聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的弯曲强度251MPa,弯曲模量19GPa。与骨的力学性能相比,复合材料的初始强度、刚度（未降解）均大于皮质骨的强度和刚度。③在模拟人体环境的降解介质中降解12周后,聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的弯曲强度及弯曲模量为123MPa和7.24GPa。结论：聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的力学性能和体外降解性能与人骨组织相近。     

兔脂肪间充质干细胞与纳米骨生物相容性的体外实验研究

目的：将兔脂肪间充质干细胞（ADMSCs）与纳米相羟基磷灰石胶原骨（NHAC）共同体外培养，观察其在体外的生物相容性。方法将兔ADMSCs与纳米相羟基磷灰石胶原骨共同体外培养，行倒置显微镜、激光共聚焦显微镜观察。结果兔ADMSCs在纳米相羟基磷灰石胶原骨上良好地生长，增殖。结论纳米相羟基磷灰石胶原骨有良好的生物相容性，可以作为骨组织工程理想的载体材料。初步构建了细胞纳米相羟基磷灰石胶原组织工程骨。     

液态纳米骨修复材料

检索Pubmed数据库和中国期刊全文数据库文献,总结各种类型和性质的纳米骨修复材料的研究现状及最新进展.纳米仿生骨常用多孔陶瓷为支架,在体外培养细胞,扩增形成骨组织再植入体内.常见的原料有纳米磷酸钙/胶原材料、多孔仿珊瑚人工骨、纳米羟晶磷灰石/胶原仿生骨、纳米羟基磷灰石/胶原材料、脱钙骨基质/胶原材料等.羟基磷灰石、氧化铝陶瓷、磷酸三钙是用于制备纳米陶瓷的材料.纳米陶瓷是最常用的组织工程材料.纳米复合陶瓷材料有良好的生物相容性.以钙为主要成分,采用最新的生物纳米技术合成的可吸收注射型纳米骨浆具有自塑能力,植入后重塑良好.这些结果证实,纳米骨修复材料的主要用途是作为细胞外支架和骨折的固定材料,已在组织工程和生物材料研究中显示出优异的生物学性能及广阔的应用前景.     

外消旋聚乳酸及其复合材料的生物相容性特征

目的:观察外消旋聚乳酸及其复合材料的生物相容性,为改进材料性能提供实验依据。方法:实验于2004-05在南方医科大学珠江医院全军骨科中心完成。选取40只SD大鼠随机分成外消旋聚乳酸组、20%羟基磷灰石/消旋聚外乳酸组、20%β-磷酸钙/消旋聚乳酸组和对照组,每组10只。将外消外旋聚乳酸组、20%羟基磷灰石/消旋聚乳酸组和20%β-磷酸钙/消外外旋聚乳酸组大鼠脊柱两侧肌肉内植入相应试件,对照组只进行同样的手术,但不植入可吸收材料,于术后2,4,8,12周切取植入区组织块进行组织学观察。结果:40只SD大鼠全部纳入结果分析。植入材料组织在2周时有轻度炎症反应;4周后,试件周围有纤维组织膜包裹,炎症开始消退;8周时,纤维组织膜增厚,炎性细胞数量进一步减少,以淋巴细胞为主,试件吸收较明显;12周后炎症反应基本消失,未见巨噬细胞积聚现象,纤维组织已长入材料内。各组切片均未见组织变性、坏死和异常增生。结论:外消旋聚乳酸复合材料具有很强的生物相容性,是一种良好的骨缺损修复材料。