生物吸收性多孔碳酸化羟基磷灰石支架的骨传导性体外研究

目的:通过体外实验对新型生物吸收性多孔碳酸化羟基磷灰石(CAP)支架材料的骨传导性进行评价。方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,向成骨诱导后,定植于不同孔隙率及不同碳酸根含量的CAP支架材料上共同培养,通过扫描电镜、细胞黏附及增殖检测(MTT法)、碱性磷酸酶(ALP)定量检测、骨钙素(OCN)定量检测,评价成骨细胞在支架材料上的附着、增殖和分化情况。结果:成骨细胞定植于不同孔隙率及碳酸根含量的支架材料上,4 h均已开始黏附、且增殖情况良好。分化实验中,ALP和OCN在各组支架材料分化良好。不同孔隙率支架材料组间比较,40%孔隙率的实验组对ALP分化的促进作用有明显优势。结论:CAP支架材料有良好的生物相容性和骨传导性,是一种良好的组织工程支架材料。

微波加热对大鼠骨传导性及诱导性的影响

目的:根据骨组织经微波处理后成骨能力的变化,探讨微波对骨传导性及诱导性的影响。方法:实验大鼠10只,取每只鼠左胫骨,锯成相等的移植骨4块,每块约0.5cm,加以标记。然后从每只鼠中各取1块,分成四组。Ⅰ组不加热作为阳性对照组;Ⅱ组用微波加热60℃10min;Ⅲ组用微波加热60℃15min;Ⅳ组水浴加热100℃30min作为阴性对照。然后将加热的骨块经脱脂、脱钙水洗后制成完全脱钙骨基质,再移植于自体腹部肌肉内。21天后将移植物取出并进行组织学分析。观察微波加热后骨传导性及骨诱导性的变化。结果:Ⅱ、Ⅲ组微波加热后组织学改变与阳性对照组的Ⅰ组相似。植入的脱钙骨基质诱导新骨生成,组织切片内见大量新生的软骨细胞、骨细胞及类骨质,部分切片看到明显的骨小梁,但三者间差异无显著性意义;Ⅳ组仅看到形成大量纤维结缔组织,无明显骨及软骨形成。结论:微波加热后,脱钙骨基质的骨生长因子无明显破坏,能诱导新骨产生,因此保存了骨的传导性及诱导性。说明体外微波加热可应用于骨肿瘤的保肢手术。

不同骨组织工程支架设计与骨传导性、骨诱导性及生物降解性变化的关系

背景:骨移植是临床中骨缺损治疗的主要方法,由于自体移植及异体移植的限制,组织工程骨作为替代品变得尤为重要。理想的组织工程骨需具有良好的生物学特性,这取决于支架材料的微观结构及化学性质等因素。目的:骨组织工程支架的不同设计如何影响支架的骨传导性、骨诱导性及生物降解性3种生物学特性。方法:以"骨组织工程、骨传导性、骨诱导性、黏附、扩散、物理特性、化学特性、结构特性、生长因子、离子、生物降解性、聚合物、无机材料、金属"为中文检索词检索中国知网数据库;以"bone tissue engineering,osteoconduction,osteoinductivity,adhesion,diffusion,physical characteristics,chemical characteristics,structural characteristics,growth factors,ions,biological degradability,polymer,inorganic material,metal"为英文检索词检索Pub Med数据库,收集2000年1月至2021年7月时间段与骨组织工程支架生物学特性相关的文献,最终共纳入91篇文章进行综述分析。结果与结论:(1)支架的骨传导性及骨诱导性的影响因素主要包括物理因素,如支架刚度及表面亲水性、生化因素、表面生化结构、结构因素、孔隙结构和表面形貌,此外,影响骨诱导性的因素还包括诱导分化物质的递送等。(2)对于骨传导性及骨诱导性的设计,可通过改善上述多种因素,进而通过促进蛋白的黏附、调节细胞-支架间的相互作用等机制促进骨再生过程。(3)支架的生物降解性主要与材料性质有关,聚合物、无机材料和金属等不同种类的材料具有不同降解特性和机械性能。(4)骨组织工程支架设计时,可通过结合不同性质的材料,以促进支架的降解性,同时平衡材料的降解性与机械性能间的关系。

羟基磷灰石/超高分子聚乙烯复合材料的组织相容性及骨传导性实验研究

目的 旨在证实羟基磷灰石 超高分子聚乙烯 (hydroxyapatite ultra highmolecularweightpolyethtlene ,HA UHMWPE)复合物具有HA的良好生物性能和骨传导性 ,又保留有超高分子聚乙烯的可塑性。方法 分别对 2 4只新西兰白兔行HA、HA UHMWPE、UHMWPE材料眶上缘置入 ,于术后 1、4、8、12周行大体、光镜组织学和电镜检查。结果 置入物无脱出、移位。组织学检查显示 ,HA组植入物在术后 1周即有新生血管长入和成纤维细胞活跃增殖 ,在术后 8周时可见骨细胞 ,术后 12周可见钙盐呈板状骨样沉积。而在HA UHMWPE组中材料的边缘反应同HA组。UHMWPE组在术后 1周有薄层纤维结缔组织包裹。电镜检查 ,在HA及HA UHMWPE组未见骨细胞 ,UHMWPE组见其包膜胶原纤维排列清晰。结论 HA UHMWPE复合物具有HA的良好生物活性及骨传导性 ,因此此复合物有望成为一种较理想的骨替代材料 ,尤其是眶骨整复的替代材料。

水热处理镁离子改性改善纯钛体外骨传导性的研究

在200℃,0.1 mol/L的MgCl_2溶液中对纯钛进行了水热处理,以期改善其生物活性。采用多种分析手段对水热处理前后试样的形貌、润湿性能及表面化学成分进行了分析;采用模拟体液浸泡法评价了处理前后试样的体外骨传导性。水热处理在试样表面形成了纳米氧化钛颗粒,但并没有改变试样的微米尺度的形貌,经过水热处理的试样表现出了超亲水性。水热处理成功地将Mg元素复合至钛表面;在MgCl_2溶液中进行水热处理时,Mg元素主要以钛酸镁形式存在,而在pH为9.5的MgCl_2的溶液中进行水热处理时,Mg元素主要以Mg(OH)_2形式存在。在SBF中浸泡3 d后,水热处理试样表面可观察到羟基磷灰石球状晶簇,而未经处理的试样表面则未能发现沉积,此外,过高的Mg复合量抑制了羟基磷灰石的形核长大。结果表明,水热处理在保持种植体宏观形貌不受影响的前提下可作为种植体生产的最后工序以提高其骨结合性。

珊瑚羟基磷灰石圆柱体骨传导能力的初步动物研究

目的:通过将可降解珊瑚羟基磷灰石圆柱体植入大白兔股骨远中极限骨缺损中,探讨珊瑚羟基磷灰石圆柱体新骨的形成情况,为种植体植入的时机提供参考。方法:将30只新西兰大白兔分为实验组24只和对照组6只。实验组,在兔子股骨远中干骺端植入48块珊瑚羟基磷灰石,在4周、8周、12周时分别处死8只,行大体标本观察和组织学分析;对照组,饲养至12周时全部处死,行相应分析。结果:实验组24只大白兔均愈合良好,4周时仅植入物边缘有少量新骨形成,8周时植入物中心有明显新生骨长入,12周时植入物边缘与中心新骨形成均增加。实验组新生骨面积百分比,4周与8周之间差异具有统计学意义,8周与12周时无明显差别。对照组缺损中心仅有少量炎症细胞和成纤维细胞长入,无骨组织形成。结论:可降解珊瑚羟基磷灰石圆柱体植入兔子股骨远中极限骨缺损中后愈合良好,8周时骨块中心有新骨显著形成,此时,适合种植体的植入。

羟基磷灰石人工骨研究进展与展望

羟基磷灰石具有良好的生物相容性、骨传导性与骨诱导性,因此被广泛应用于人工骨的制造,但因其强 度和韧性较低,使其使用范围受到限制,如何提高其性能便成了研究的热点,本文综述了HAP人工骨的进展情况,并指 出了其可能的发展方向。

骨移植替代材料在脊柱外科中的应用

脊柱手术中应用骨移植材料促进骨融合、增强脊柱的稳定性.自体骨移植虽然是脊柱融合的金标准,但自体骨移植数量有限、取骨延长手术时间、增加取骨区的并发症.因此多年来脊柱外科医生和生物骨材料学者一直致力于自体骨移植替代材料的研究,目前脊柱外科应用的自体骨移植的替代物主要分为天然材料和合成材料两种,虽然目前这些替代物没有一种同时具有自体骨移植的三种基本特性(成骨性、骨传导性和骨诱导性),但在许多情况下证实有临床应用价值,如自体骨数量不足时,骨替代物可补充自体骨的不足;骨移植替代物在具有可接受的融合率时,也可替代取自体骨,避免自体骨取骨区的各种并发症.本文就自体骨移植替代材料在脊柱外科的应用进行综述.

跑步锻炼大鼠缺损股骨干内的骨质生长

背景:研究已经证实,力学刺激能够促进骨折的愈合。但是,跑步锻炼所产生的力学刺激能否增加骨材料的骨传导性和促进骨缺损的愈合尚不清楚。目的:观察跑步锻炼所产生的间接力学刺激对骨缺损愈合和骨材料成骨性能的影响。方法:在12周龄SD大鼠左股骨远端制作一个直径3 mm、高3 mm的缺损,然后在缺损内塞入同等大小的硫酸钙支架材料。实验组于术后1周开始以10 m/min,45 min/d,5 d/周的策略进行跑步锻炼,持续3周;对照组不给予跑步锻炼。结果与结论:通过micro-CT分析得到,术后1周时,实验组和对照组的骨缺损内已经有少量的新骨形成。在2,3,4周时,实验组骨缺损内新骨生成量明显高于对照组,差异有显著性意义(P<0.05)。在4周时,组织学切片结果也说明实验组新骨生成情况明显优于对照组。另外,给予跑步锻炼之后,实验组骨缺损内生成的新骨骨密度高于对照组,但差异无显著性意义(P>0.05)。结果表明,适度的跑步锻炼确实能够增加骨材料的成骨性能和加速骨缺损的愈合。

磷酸钙骨水泥的研究进展

磷酸钙骨水泥(CPC)是一种新型的自固型、非陶瓷型骨水泥,具有良好的生物相容性和骨传导性, 有望成为新一代骨替代材料。本文就其固化行为,改性研究,临床应用研究几个方面对CPC综述如下。

可注射磷酸钙骨水泥临床应用新进展

磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)又称自固化磷酸钙,它是上世纪80年代中期由Brown等研制出的自固化型(self-setting)、非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料.与羟基磷灰石陶瓷相比,它除具有引导成骨和骨性结合的特点外,更具有制备简便、塑型容易和缓慢降解的优点.

促骨再生磷酸钙材料的性能及研究进展

在中国每年因肿瘤、炎症、外伤及先天因素造成的骨缺损患者为数众多,如何帮助患者解除痛苦,更好的修复骨缺损,维持功能与美观,是我们努力的方向。治疗骨缺损的方法主要包括自体骨移植、同种异体骨移植、异种骨移植及人工合成材料植入。自体骨因其良好的骨诱导性和骨传导性,被称为骨修复的＂金标准＂,但它也存在来源有限、修复范围局限、存在供区创伤等缺点。同种异体骨和异种骨可在一定程度上避免以上弊端,但会出现移植后排斥反应,以致远期疗效不如自体骨。

皮下翻转筋膜瓣修复髂骨取骨处创面5例报道

自体髂骨以其良好的组织相容性、骨传导性及骨诱导性,多年以来一直是治疗骨缺损、骨肿瘤、脊柱及关节融合等骨科手术的首选,被认为是骨移植中的＂金标准＂[1]。尽管术后髂骨供骨区很少发生灾难性的损伤,但操作不当也会引起许多并发症,如取骨区疼痛、股外侧皮神经损伤、切口血肿、

自体骨移植替代方法:一个古老而又年轻的话题

长期以来，自体骨移植是脊柱融合、创伤或肿瘤切除后骨缺损修复的金标准，但自体骨移植存在取材有限、失血、延长手术时间、增加病人痛苦等缺点，而且会引起取材部位并发症。为了减少自体骨供区并发症，提高骨缺损修复能力，各种具有骨传导／骨诱导潜能的自体骨替代材料应运而生，主要包括成骨性、骨传导性和骨诱导性三类产品。

TiN涂层生物活性及成骨诱导性研究

钛合金因其良好的生物相容性而被广泛应用于口腔及骨科临床实践[1-3]。但钛合金往往表现出表面生物惰性,骨传导性差,这一特性导致周围骨组织难以和植入物材料形成骨性结合,最终造成无菌性松动[4]。通过对钛合金表面进行改性可以改变钛合金本身惰性的这一弊端,促进材料与骨组织直接结合促进骨愈合[5,6]。目前有很多表面改性手段,如酸碱蚀刻、

仿生双相陶瓷生物活性骨应用于节段性骨缺损修复

背景:生物陶瓷具有理想的孔径及高的孔隙率、通孔率,能为骨修复细胞提供了理想的生理活动空间,可明显提高骨传导性。目的:探索仿生双相陶瓷生物活性骨在阶段性骨缺损修复中的骨传导性和骨诱导性。方法:将20只新西兰白兔随机等分为生物活性玻璃组和仿生双相陶瓷生物活性骨组,均构建动物桡骨损伤模型后,分别予以生物活性玻璃修复和仿生双相陶瓷生物活性骨修复。结果与结论:造模后4周仿生双相陶瓷生物活性骨组经扫描电镜观察已经形成较为致密的骨膜样组织;造模后8周,形成密集结合部,经观察基本不存在明显的裂隙;造模后12周,完全成骨分界已经模糊不清,呈现出自然的过渡情况,且结合部十分密集,存在数量较多的新生骨组织,骨小梁呈规则状态,且连接成片,且骨材料大部分已经降解,骨组缺损得到完全修复,密度与正常骨十分接近。造模后8周生物活性玻璃组经观察,结合部位存在明显裂隙;造模后12周观察,裂隙已出现连接,但较之仿生双相陶瓷生物活性骨组结合不够紧密,骨缺损得到初步修复,可见数量较少的新生骨组织,形成骨小梁,但无法连接或者贯通,未出现明显骨髓腔再通,可见少量连续性骨痂通过断端。表明仿生双相陶瓷生物活性骨修复节段性骨缺损具有良好的骨传导性、骨诱导性及生物相容性。

取骨铣刀取骨并发症的临床研究

髂骨取骨由于有良好的组织相容性、骨传导性以及骨诱导特性，多年以来一直是治疗粉碎性骨折、骨不连、延迟愈合、骨肿瘤、各种融合手术等的首选，但供骨区的并发症如疼痛、血肿、感染、皮肤麻木等也时有发生，国外许多临床研究表明：髂骨取骨并发症总发生率为9．4％～49％。

碳磷灰石的制备和性能研究

羟基磷灰石(HA)被认为是目前最有吸引力的骨组织替代材料,与纯 HA 相比,碳磷灰石(CHA)在化学组成上更接近于人骨和牙齿等硬组织,且具有更好的生物相容性和更高的骨传导性,因此有望成为新型的骨组织替代材料。综述了目前国内外关于碳磷灰石的研究,主要介绍了 CHA 中碳酸根的取代类型、机理及制备方法,碳酸根的取代对 HA 结构及各方面性能的影响,以及碳酸根含量的测定等,并指出仿生法合成 CHA 及其复合材料是最新的研究热点,也是今后骨植入材料研究中的一个重要方向。

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。