人工髋关节假体材料的生物相容性问题分析

人工髋关节置换是治疗多种髋关节疾病终末期病变最普遍而最有效的方法。目前用于置换的人工关节材料主要有金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料及复合材料等,但都面临着不同程度的问题。金属材料容易变形和松动,释放的金属离子和颗粒,一方面增大了磨损率,另一方面具有潜在的毒性。高分子材料与相邻的股骨头发生相互作用时容易受到磨损,磨损碎屑与巨噬细胞反应会引起骨吸收,从而导致置换失败。生物陶瓷力学性能较差,与基体的结合强度不足,温度过高会导致生物活性的下降等。因此,应从改进人工髋关节设计和制造工艺,提高材料的耐磨性与力学性能,增强假体与宿主骨的结合性,减少应力遮挡,寻找新的人工髋关节假体材料等方面来提高置入物与宿主的生物相容性,从而能够更好地延长假体使用寿命。

肾功能衰竭患者采用不同血液透析膜材料的生物相容性对比分析

背景:血液透析是急、慢性肾功能衰竭的主要治疗方法,血液透析机是利用半透膜,通过弥散、对流和过滤等程序净化血液,把患者血液中的代谢废物和过多的电解质交换排出体外,透析膜的选择会直接关系到血液透析的治疗效果。目的:利用CNKI数据库文献检索和深度分析功能,对血液透析膜材料的研究文献资料进行多层次探讨分析。方法:检索CNKI数据库2002-01/2011-12学术期刊库有关血液透析膜材料的研究文献,采用检索词为"血液透析;透析膜;生物材料",对文献出版时间、文献数量、学科类别、来源期刊、基金资助、作者分布、研究机构、主要关键词、文献被引频次和下载频次进行相关分析,对检索的文献通过文字和图表的形式作以表述。结果与结论:共检索到95篇文献参与结果分析。从文献数量上看,2002年发表文献量最多为20篇;《中国血液净化》杂志产出的文献量最多为19篇;从文献的关键词分析可见,血液透析膜主要应用于尿毒症的治疗,透析膜材料的研究重点为生物相容性,包括透析膜对维持性血液透析患者氧化应激、血磷清除的影响等。通过文献计量学方法对CNKI数据库学术期刊库关于血液透析膜材料研究的文献进行分析,可为中国从事血液透析膜材料基础研究和临床实施的工作者提供科研思路和有价值的数据。

等离子体改性增强农林生物质复合材料界面相容性研究进展

生物质复合材料的开发是促进生物质资源向高值化、多元化、环境化和功能化利用的重要方式,对此,生物质材料表面改性技术及其内在作用机制是当前生物质复合材料领域的主要研究内容。等离子体改性技术以速度快、能量高、功能强、污染小等优势从众多改性方法中脱颖而出,被广泛应用于改善生物质复合材料的界面结合性能。等离子体技术基于对材料表面的活化作用以及表面刻蚀作用改善生物质材料与其他异质材料的界面相容性,进而提升农林生物质复合材料的物理力学性能。本文介绍了等离子体改性生物质材料的发展历程,总结了等离子体技术对生物质材料的改性机理,重点阐述了等离子体改性技术在增强木竹/树脂复合材料、木竹/塑料复合材料、木竹/金属复合材料、木竹/增强纤维复合材料界面相容性方面的研究进展。最后,对等离子体改性农林生物质复合材料的发展方向进行了展望。

编织聚乙烯醇支架材料构建前交叉韧带的生物相容性和力学性能分析

[目的]通过对编织聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)材料的生物相容性和力学性能的分析,初步探讨使用该材料构建组织工程前交叉韧带支架的可行性。[方法]将体外分离培养的人前交叉韧带细胞和NIH3T3细胞分别种植在编织构建支架材料上进行立体培养,观察细胞在支架材料上的生长情况;然后使用电子拉力机对支架材料进行力学性能测试并进行分析。[结果]细胞在支架材料上生长良好,并分泌细胞外基质;支架材料的最大负荷、最大应变和极限抗张强度分别达169.78±9.18N、11.67%±1.38%、52.21±2.88MPa。[结论]该支架材料具有优良的生物相容性和一定的力学性能,有望通过改进力学性能后成为一种较理想的组织工程前交叉韧带支架材料。

同步辐射显微断层成像监测口腔骨植入材料置入体内后的生物相容性及定量分析:随机对照动物实验方案

背景:目前骨缺损修复的主要方式是在缺损区充填骨替代材料,为了解骨缺损修复效果,需深入了解骨替代材料植入后骨缺损微细结构改变。同步辐射显微断层成像技术(SR-μCT)可以在不用切片、染色的情况下,进行高衬度分辨率、高空间分辨率的显微三维成像,有极高的科研及临床应用价值。目的:探讨在口腔医学检查中应用SR-μCT对骨结合微米级检查的可行性。方法:实验为随机对照动物实验,在中国天津,天津市第五中心医院完成。取24只雄性新西兰大白兔制备下颌骨缺损模型,随机分为4组,分别在缺损区植入自体骨、Bio-oss骨粉、β-磷酸三钙骨粉,阴性对照组不植入任何材料。术后2,4,8周取材(包括缺损区及周围部分正常骨组织),行SR-μCT检查,之后制成组织切片行组织病理学检查,从多角度观察不同种类骨移植材料的骨修复情况。实验方案经天津市第五中心医院伦理委员会批准。新西兰大白兔的实验操作和取材遵循《关于善待实验动物的指导性意见》规定,并与美国国立卫生与健康研究院的指南一致。结果与结论:实验证实了SR-μCT能在不破坏样品的情况下,完成对骨结合及新生骨微观的观察,得到骨体积、骨小梁数目及骨密度等的更准确的定量数据。因此,通过SR-μCT能全面分析骨植入材料置入体内后的生物相容性反应,深入了解不同种类骨移植材料在骨缺损处微米级结构改变,可为提高骨缺损愈合的效果提供实验依据。

医用纺织材料的生物相容性研究进展

在广泛的研究和临床实践中,医用纺织材料优异的生物相容性已成为提高患者治疗效果和生活质量的关键性能。医用纺织材料与组织细胞的相互作用不仅影响着材料本身的功能化作用,也对细胞的活性具有重要影响。本文介绍了医用纺织材料的生物相容性评估方法,揭示材料化学成分、微观结构、表面性能和所处生理环境对其生物相容性的实际影响,并简述近年来非植入型和植入型医用纺织材料在临床上的应用,希望可以为医用纺织材料在生物相容性角度的发展提供参考。

不同诱导材料修复骨损伤的生物相容性分析

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。

一种纳米改性生物相容性强的骨修复材料性能测试研究

为提高骨缺损等骨科疾病的治疗效果,以聚乳酸(PLA)为主要材料制备纳米纤维膜,以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)为主要材料制备复合海绵;然后将纳米纤维膜与复合海绵复合,制备可降解的复合材料,并对其性能和临床应用效果进行研究。结果表明,磷酸钙(TCP)和芒柄花苷(BR)的添加,可以促进细胞增殖,提高材料面密度。PLA/CS/PVA/NCP/BR可降解复合材料的纤维平均直径和CV值分别为0.308μm、0.15,纳米纤维膜和复合海绵表面的接触角分别为43.67°、69.36°,亲水性良好。该材料具备较高的面密度以及厚度可调控性,生物相容性更好,骨修复临床应用效果良好。

不同材料支架式可摘局部义齿修复牙列缺损的生物相容性分析

背景:支架式可摘局部义齿是修补牙列缺损的主要方式,其铸造材料主要有纯钛材料、钴铬合金材料及Vitallum 2000材料。目的:分析不同材料支架式可摘局部义齿修复牙列缺损的生物相容性。方法:纳入120例牙列缺损患者,年龄24-68岁,均采用支架式可摘局部义齿进行修复,其中40例采用钴铬合金材料铸造支架式可摘局部义齿,40例采用纯钛材料铸造支架式可摘局部义齿,40例采用Vitallum 2000材料铸造支架式可摘局部义齿。随访2年,对比3组咀嚼效率、凝血情况、血栓、牙槽骨吸收、患者满意度,以及基牙牙周病及继发龋等不良反应发生率。结果与结论:1咀嚼效率与患者满意率:Vitallum 2000材料组>纯钛材料组>钴铬合金材料组(P均<0.05)。2凝血、血栓、牙槽骨吸收发生率:Vitallum 2000材料组<纯钛材料组<钴铬合金材料组(P均<0.05)。3不良反应发生率:Vitallum 2000材料组<纯钛材料组<钴铬合金材料组(P均<0.05)。4表明Vitallium 2000可摘局部义齿修复牙列缺损,可有效降低义齿性口炎、基牙牙周病及继发龋的发生率,保证舒适度、咀嚼力及语言功能。

人工血管材料生物相容性和血液相容性的研究与分析

背景:随着生物医学工程学和生物材料学的发展,人工血管的研究得到广泛的应用,人工血管材料得到不断更新,如何提高血管的通畅性和人工血管材料的相容性是在近年来人工血管研究的重点。目的:利用CNKI数据库文献检索和深度分析功能,对于人工血管材料学研究的文献资料趋势进行多层次探讨分析。设计:文献计量学分析。资料提取:以电子检索方式对CNKI数据库2002-01/2011-12有关人工血管材料学研究的文献进行分析,采用检索词为"人工血管(Artificialbloodvessels);生物材料(Biomaterials)",对检索的相关文献运用数据库中自带的分析功能和Excel软件绘制图表的功能进行分析,通过文字和图表的形式将统计和计量数据分析,描述其分布特征。入选标准:纳入标准:①与人工血管材料相关的基础研究论文。②与人工血管材料临床应用相关的论文。排除标准:①与文章目的无关的文献。②重复研究的文献。③刊社信息。④未发表的文章。⑤需电话追踪和手工检索逐一分析的文章。⑥年鉴。主要数据判定指标:以CNKI数据库学术期刊文献出版时间、文献数量、学科类别、研究机构、来源期刊、文献被引频次、文献下载频次、关联文献、作者分布、基金资助情况和主要关键词进行相关分析。并对CNKI数据库中博士学位论文、优秀硕士学位论文、专利技术和重要会议论文进行分析。结果:在CNKI数据库学术期刊收录2002/2011的文献中,共检索到122篇与人工血管材料学研究相关的文献。文献数量产出趋于上升趋势,2008年文献产出数量最多共17篇;《中国组织工程研究与临床康复》杂志发表文献量最多为27篇,占全部文献的22.1%;人工血管材料学研究基金资助以国家自然科学基金项目为主,共发表文献30篇;人工血管材料学研究以聚氨酯的研究为主,突出材料学生物相容性和血液相容性的研究。结论:通过文献计量学方法对CNKI数据库学术期刊关于人工血管材料的文献进行分析,可为中国从事人工血管材料学基础研究和临床实施的医务工作者进一步确定科研思路提供有价值的参考。

不同血液透析膜材料在重症胰腺炎治疗中的生物相容性分析

背景:对重症胰腺炎进行血液透析治疗时,可选用不同的透析膜材料,不同透析膜材料生物相容性是否存在差异?目的:对比聚砜膜和醋酸纤维素膜透析膜材料的生物相容性。方法:纳入100例重症胰腺炎患者,其中男51例,女49例,年龄34-81岁,均接受血液透析治疗,其中50例采用聚砜膜,另50例采用醋酸纤维素膜,透析5 h/次,3次/周。透析3个月后,比较两组透析后的腹痛与腹胀有效缓解时间、血淀粉酶水平恢复至正常水平的时间、治疗有效率及炎性因子水平的变化。结果与结论:聚砜膜组与醋酸纤维素膜组血淀粉酶水平恢复至正常水平的时间、腹痛及腹胀有效缓解时间、治疗有效率比较差异无显著性意义。两组透析后的白细胞介素6、C-反应蛋白、肿瘤坏死因子α水平均显著低于透析前(P<0.05),但两组之间比较差异均无显著性意义。结果表明对重症胰腺炎患者进行血液透析治疗时,使用聚砜膜和醋酸纤维素膜两种膜材料均具有良好的生物相容性。

心血管支架材料生物相容性:国际发展态势的文献计量学分析

背景:心血管支架置入后血管再狭窄的确切发生机制尚不明确,减小置入后血管再狭窄的发生率就显得日益紧迫,置入后血管再狭窄除了与支架本身的抗腐蚀性、杨氏模量、屈服强度、材料柔顺性等生物力学有关外,还与置入后宿主的炎症反应、内皮细胞增殖、纤维组织细胞增生等生物相容性有关。目的:以汤森路透Web of Science数据库及北美临床试验注册中心的信息为数据源,分析国际心血管支架材料生物相容性研究文献趋势,以期为该领域研究提供可借鉴的依据。方法:1被收录的文章及以关键词"cardiovascular stent"(心血管支架),"biocompatibillty"(生物相容性)进行检索。2检索文献时间范围10年(2005至2014年)。3检索信息源:Web of Science数据库和北美临床试验注册中心的临床试验项目。结果与结论:1以Web of Science数据库2005至2014年收录的心血管支架材料生物相容性相关的2 875篇文献为研究对象,利用Web of Science数据库文献分析报告以及导出信息功能进行文献分析,得到8篇被引频次较高的经典文献。2在汤森路透Web of Science数据库,2005至2014年关于心血管支架材料生物相容性发表的文献共2 875篇。美国发文量最多,931篇,占总数比重最大,为32.383%;2005至2014年发表心血管支架材料生物相容性的研究文献较多的机构是美国哈佛大学,美国布莱根妇女医院,奥地利维也纳医科大学,荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学,美国哥伦比亚大学;American Journal of Cardiology(《美国心脏病学杂志》)发表此领域文献最多,117篇,占全部文献的4.070%;近年来,国际心血管支架材料生物相容性相关文献呈总体逐渐上升的趋势;2005至2014年,在2 875篇心血管支架材料生物相容性的研究文献中来自中国的文章有223篇,文章数量位居第4,说明中国在此领域的科研成果较多。32005至2014年,在北美临床试验注册中心注册的心血管支架材料生物相容性相关临床试验注册项目共有155项,其中干预性研究有140项,观察性研究有15项。

不同牙科修复材料生物相容性及3种材料充填恒磨牙邻面龋的临床分析

目的研究并分析不同牙科修复材料充填恒磨牙邻面龋的临床效果。方法回顾性分析2010年5月至2012年5月收治的444例恒磨牙邻面龋患者的临床资料。按照充填材料不同将入选患者分为A组(玻璃离子水门汀充填)、B组(光固化复合树脂充填)、C组(银汞合金充填),分析不同牙科修复材料对患牙的修复成功率。结果修复后1年和3年复诊,A组患牙修复成功率明显低于B组和C组(P<0.05)。修复后1年,B组与C组患牙修复成功率比较差异无显著性(P>0.05);修复后3年,B组患牙修复成功率高于C组(P<0.05)。结论光固化复合树脂有助于提高恒磨牙邻面龋的修复成功率,值得临床推广。

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

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。

生物医用钛合金材料的生物及力学相容性

背景:保证生物材料优良的生物及力学相容性是研制开发外科植入物及矫形器械产品的关键,但目前对其研究缺乏系统性和统一性认识。目的:初步分析生物医用钛合金材料生物及力学相容性的概念、内涵,指导医疗器械产品的选型设计与应用。方法:应用计算机检索PubMed、Elsiver、Springerlink、CNKI及维普等数据库1995至2012年相关文献,围绕"生物及力学相容性"主题词,探讨合金成分、显微组织及相变控制和材料表面状态优化等因素对钛合金材料生物及力学相容性的影响规律。结果与结论:生物及力学相容性是一个综合评价概念。进行医用钛合金材料选型设计时,首先要求合金中的组成元素无不良反应,并保证其与组织、血液及免疫和全身反应的安全性,同时要求所添加元素对钛合金的机械性能等其他性能不良影响最小。钛合金中常见的合金化元素主要包括α相稳定元素、β相稳定元素和中性元素3类。要使生物医用钛合金植入材料获得优良的生物及力学相容性,对材料内部显微组织和相变进行控制,以及开展材料表面状态改性优化也至关重要。但不能单纯追求一种钛合金的低模量或高强度等某一单项力学指标与人体骨组织接近或匹配而简单判定其生物力学相容性的优劣。

生物降解输尿管支架材料丙交酯/乙交酯共聚物的生物相容性及体内外降解特性

目的:探讨国产生物降解输尿管支架材料丙交酯/乙交酯共聚物(PLGA80∶20)的生物相容性及体内、体外降解特性。方法:体内实验采用PLGA试件埋植在Wistar大鼠脊柱两侧肌肉内,体外实验采用PLGA试件浸泡于流动的尿液中,分别于观察时间内取出,通过组织病理学切片观察材料周围组织反应,利用扫描电镜检查和分子量、质量检测了解材料在体内、体外的降解情况。结果:PLGA材料在6～7周内可降解为随尿液流动的细小颗粒;材料的体内、体外降解趋势相同,体内降解速度略快于体外;埋植材料周围肌肉组织无脓肿形成和组织坏死发生,局部组织反应为非细菌性炎症反应。结论:PLGA材料生物相容性良好,降解时间适宜,适用于制备输尿管支架。

生物衍生骨支架材料的体外细胞相容性实验研究

目的 评价不同处理方法制备的生物衍生骨支架材料的细胞相容性。方法 将支架材料 ,即复合型完全脱蛋白骨 (CFDB)、部分脱蛋白骨 (PDPB)和部分脱钙骨 (PDCB)与人胚骨膜来源的成骨细胞体外复合培养 ,采用倒置相差显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、流式细胞仪及碱性磷酸酶 (AL P)活性检测 ,观察支架材料的细胞相容性。结果 三种材料上皆有细胞附着生长 ,三种材料对细胞增殖影响大小为 PDCB>PDPB>CFDB;三种材料对成骨细胞的细胞周期影响较小 ,未见异倍体细胞 ;三种材料对成骨细胞 AL P活性的影响大小依次为PDCB>PDPB>CFDB。结论 CFDB、PDPB及 PDCB无细胞毒性、无致瘤性 ,皆有良好的细胞相容性 ,以 CFDB为最好。

体内实验评价新型关节软骨修复材料聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石＋聚酰胺66的生物相容性

目的:采用动物体内实验的方法评价新型修复关节软骨及软骨下骨的复合材料PVA/n-HA+PA66的生物相容性。方法:实验于2006-09/2007-03在四川大学华西医院组织工程实验室完成。制备PVA/n-HA+PA66浸提液,进行以下实验:①急性全身毒性实验:取SD大鼠随机分为2组,分别腹腔注射20%浸提液和生理盐水1mL,观察动物行为学及体质量变化。②溶血实验:取抗凝兔血加入复合材料粉末后测溶血率。③皮内刺激实验:在新西兰大白兔背部皮内注射浸提液,观察注射浸提液后注射部位的红斑和水肿状况。④皮下植入实验及慢性毒性实验:在SD大鼠背部皮下植入材料,术后2,4,8周取材,观察材料植入皮下后与周围组织的反应情况。术后12周抽血行肝肾功能检测,评价材料对动物有无长期毒性。结果:①急性全身毒性实验小鼠活动正常,大鼠体质量均呈上升趋势,且两组体质量增加比较差异无显著性意义。②3种浓度梯度的复合材料,溶血率均未超过5%,达到标准要求。③皮内刺激实验:实验侧及阴性对照侧各注射点均未见明显皮肤刺激症状。④长期毒性实验:术后12周小鼠肝肾功能与正常对照组及术前比较无显著性差异(P>0.05),组织学切片显示血管和纤维组织进入复合材料网孔中,与复合材料连为一体,未产生排斥反应。结论:双相生物复合材料PVA/n-HA+PA66具有良好的生物相容性。

人工硬脑膜材料的生物相容性

背景:目前研究应用的硬脑膜修补材料主要有自体组织修补材料、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料。目的:评价修复硬脑膜缺损各种修补材料的性能和应用,寻找合理的硬脑膜修补材料。方法:以"硬脑膜,材料"中文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库2000-01/2010-12中相关硬脑膜缺损修补材料学研究及各种材料在硬脑膜缺损修补临床应用情况的文章。结果与结论:目前国内使用自体组织、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料等硬脑膜修补材料分别存在着来源困难、易粘连、不易保存、不易消毒或生物相容性差等缺点,自体组织修补材料在可利用的情况下仍为首选,其中异种生物材料因其良好的生物相容性及理化特性成为目前临床应用最广泛的硬脑膜修补材料。虽然异种生物材料是目前临床上大量使用的硬脑膜修补材料,但由于其存在各自不可避免的缺点,硬脑膜修复材料仍需进一步开发。

聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的羟基磷灰石复合材料的生物相容性

目的:研究新型生物降解可吸收材料聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的羟基磷灰石复合物(PLLA/PLLA-gHAP)的生物相容性,为其应用提供生物学依据。方法:将96孔板上培养的L929细胞分为PLLA/PLLA-gHAP组、PLLA组、阴性对照组(空白培养液)及阳性对照组(含苯酚培养液)4个组,不同组材料浸提液与细胞共培养24、48和72h,以MTT法检测材料对L929细胞活性的影响;将L929细胞接种于被覆PLLA/PLLA-gHAP材料的盖玻片表面上,于1、2和3 d用倒置显微镜观察细胞形态学改变;将PLLA/PLLA-gHAP材料浸提液对小鼠进行腹腔内注射,观察小鼠的急性毒性反应,计数鼠骨髓多染红细胞微核率以检测遗传毒性作用;将PLLA/PLLA-gHAP板植入兔皮下,于2周、3个月和6个月检测兔血液学指标改变,光镜观察植入物周围组织病理学变化。结果:PLLA/PLLA-gHAP材料浸提液对L929细胞的增殖率(RGR)和细胞毒性分级(CTS)的影响与阴性对照组比较差异无显著性(P>0.05),细胞在材料表面生长良好;材料浸提液对小鼠无急性毒性及遗传毒性(微核率0.24%);材料在动物体内埋植后,早期组织内有淋巴细胞、巨噬细胞浸润,纤维膜形成,6个月时纤维膜基本消失,炎症反应明显减轻。结论:PLLA/PLLA-gHAP材料具有良好的生物相容性。