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钙磷生物陶瓷多孔骨修复材料的制备
以适量的Mg(H2PO4)2-(NaPO3)6为粘结剂,HA和β-TCP粉末为原料,用有机泡沫浸渍法制备钙磷多孔生物陶瓷坯体,并在850℃烧成,探索在较低烧结温度下制备钙磷多孔生物陶瓷的工艺.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法对多孔生物陶瓷的物相组成、显微结构、物理性能进行了分析.烧成后的钙磷生物陶瓷多孔支架主要由-TCP、-Ca2P2O7和CaO-MgO-Na2O-P2O5磷酸盐玻璃组成.烧结过程中,HA发生了向-TCP的转化,部分-TCP转化为-Ca2P2O7.多孔支架具有良好三维连通性的孔隙结构,孔径为200～500μm,孔隙率达81%,抗压强度为1.1-1.5MPa.
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生物可降解医用材料的研究进展
生物可降解医用材料在医学领域中起着重要的作用,其种类主要包括生物可降解高分子材料、生物可降解陶瓷材料、生物衍生物、生物杂化材料等.本文按分类不同举例讨论了各种不同性质的生物医用可降解材料的性质、用途及降解机理等.
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氧化铝陶瓷在髋关节置换领域中的应用
今天,高技术陶瓷已经普遍应用于人们的生活、工作和科技领域,尽管它往往不被肉眼看到,但是其作用却是不可替代的.随着现代人工关节置换术在临床取得的成功,关节界面磨损以及其磨屑诱发的骨溶解随之成为制约人工关节假体长期生存的主要原因.由此,努力降低关节磨屑的产生并寻找低磨损率的界面材料已成为人工关节材料学研究领域里的重要课题.陶瓷球头和陶瓷衬的使用可以显著降低磨损进而有效地改善假体生存率,以三氧化二铝为代表的生物陶瓷在临床得以普遍应用并日益成为人工关节置换领域中不可缺少的主流界面材料.目前世界上几乎每个领先的关节制造厂家都提供氧化铝陶瓷界面用于髋关节置换.
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一种生物陶瓷体内血管化动物模型的建立
目的建立一种新的生物陶瓷(Bioceramics)体内血管化动物模型.方法选择体重2.5～3kg的成年新西兰兔24只进行动物手术,在生物陶瓷人工骨的中轴穿入兔腰背动脉后将其包埋入兔左侧腰背筋膜内,将其作为实验组,右侧单纯埋入生物陶瓷作为对照组.术后4周、8周、12周后对人工骨材料进行切片染色、骨扫描等检查,观察人工骨血管化及骨代谢情况.结果术后4周实验组人工骨材料内出现发育成熟的血管,并开始出现新生骨和骨代谢,术后12周骨小梁发育成熟,而对照组血管化及骨化程度较差.结论中轴穿入动脉的人工骨材料埋入兔腰背筋膜后可以显著地促进人工骨的血管化.
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磁性生物陶瓷椎体间融合器的研究
目的 检测由磁性生物陶瓷制作椎体间融合器生物愈合的可行性与稳定性.方法 应用磁性生物陶瓷制作椎体间融合器后,选健康2～4岁山羊9只,平均体重27.8kg,经氯胺酮诱导,气管插管,安氟醚吸入麻醉后,取右下腹腹膜外斜切口,暴露L3与L4椎间隙后,保留前纵韧带,从椎间隙外侧切开纤维环,摘除髓核后,牵引及撑开椎间隙,刮除软骨终板,凿去大部分椎骨表面皮质骨,植入"楔形"磁性生物陶瓷椎体间融合器.结果 9只山羊均成活,术后约8h即可恢复站立,行走;24h后恢复正常行走,进食,但是活动较少,大多数时间处于卧位,休息;3周后情况明显好转,活动恢复至正常.术后6个月,腹部彩色B超检查未见血拴形成,腹部大血管血供正常.定期X线检查,肉眼大体标本观察,光境观察,扫描电镜(SEM)观察,材料与骨实现牢固的"生物愈合".结论 采用磁性生物陶瓷制作椎体间融合器植入体内是可行的.
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生物陶瓷中耳通气管治疗分泌性中耳炎的疗效观察
分泌性中耳炎(secretory otitis media,SOM)是一种常见病,小儿及成人均可发生,为小儿常见的致聋原因之一.鼓膜切开置管术为治疗分泌性中耳炎有效方法之一.传统的置管材料为硅橡胶及聚乙稀等.由于其生物相容性差、存在排斥、易堵管等缺点而影响疗效.自1999年起采用生物陶瓷中耳通气管治疗分泌性中耳炎取得了良好的效果,现将随访资料完整的30例报告如下:
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不同材质中耳通气管鼓膜置管治疗分泌性中耳炎的疗效观察
分泌性中耳炎(otitis media with effusion,OME)是耳鼻咽喉科常见病之一,治疗上多采用鼓膜穿刺、鼓室腔注药及全身给药等方法治疗,但较严重的病例.仍易复发.且中耳积液粘稠的患者,积液不易抽出,常需行鼓膜置管.我院采用羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)生物陶瓷中耳通气管治疗SOM,并与传统的硅胶管比较,疗效显著,报告如下.
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玻璃陶瓷修复慢性根尖周炎所致根尖骨缺损的临床观察
通过对150例慢性根尖周炎所致根尖骨缺损患者施行根尖刮治及BGC颗粒人工骨植入术的追踪观察,结果手术后临床症状均消失,骨创愈合良好.并对该手术的适应症及注意问题作了讨论.
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生物陶瓷烫熨治疗血瘀耳窍型突发性耳聋效果观察
目的:观察生物陶瓷烫熨对血瘀耳窍型突发性耳聋患者早期康复的效果.方法:选取血瘀耳窍型突发性耳聋患者60例,随机分为治疗组和对照组各30例.对照组患者采用常规治疗,治疗组患者在此基础上结合生物陶瓷烫熨治疗,比较两组患者的临床疗效.结果:经过治疗,治疗组患者疗效优于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:生物陶瓷烫熨有利于促进血瘀耳窍型突发性耳聋的早期康复,值得临床推广应用.
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生物陶瓷隔药灸对强直性脊柱炎继发骨质疏松症的镇痛观察及对骨代谢的影响
目的:观察生物陶瓷隔药灸对强直性脊柱炎继发骨质疏松症的镇痛效果及对骨代谢的影响.方法:将79例强直性脊柱炎继发骨质疏松症患者随机分为观察组(37例)和对照组(42例),观察组行生物陶瓷隔药灸治疗,对照组则给予服用钙尔奇D(1片,qd)及西葆乐(0.2g,qd),比较两组患者治疗1个月、3个月后的VAS评分,以及治疗3个月后血清骨特异性碱性磷酸酶(BALP)水平的变化情况.结果:观察组VAS评分、BALP水平改善程度均显著优于对照组(P＜0.05).结论:生物陶瓷隔药灸对强直性脊柱炎继发骨质疏松症有显著的镇痛效果,并可改善骨质疏松症骨代谢状况.
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生物陶瓷结合可吸收螺钉在胫骨平台骨折中的应用
目的探讨生物陶瓷结合可吸收螺钉在治疗胫骨平台骨折中的应用.方法 2001年 6月～ 2004年 6月应用生物陶瓷填充替代植骨结合可吸收拉力螺钉内固定治疗 Schatzker Ⅱ、Ⅲ型胫骨平台骨折 61例.结果所有患者随访 5～ 24个月,平均 15个月,全部骨折临床愈合.疗效按 Rasmussen膝关节功能评价标准,优 42例,良 14例,中 5例,优良率 91.8%.结论生物陶瓷结合可吸收螺钉治疗胫骨平台骨折是一种有效的治疗方法.
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骨移植替代材料在加速骨折治疗中的应用
具有骨不连倾向的高能骨折,传统的治疗方法是先切开复位内固定,待骨不连发生后,再植骨治疗.这一方法的大缺点是治疗周期长,二次手术增加了患者的痛苦,且并发症高,不利于早日康复. Charnley早在 1961年就提出对此类骨折应早期植骨,以缩短骨愈合时间.近年来,自体骨因取骨量受限、供骨区并发症高,一些生长因子、生物陶瓷以及复合材料等骨移植替代材料,已成为替代自体骨加速骨愈合的早期植入材料.
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复合头孢曲松钠和BMP的壳聚糖抗菌成骨生物陶瓷的制备实验研究
目的 使用壳聚糖和磷酸钙骨水泥(CPC)复合头孢曲松钠和BMP,制备出一种具有成骨和抗感染作用的植骨材料.方法 使用不同成分和比例的壳聚糖固化液将磷酸钙骨水泥、头孢曲松钠和BMP共混制备抗菌成骨生物陶瓷,绘制头孢曲松钠的紫外吸光度-浓度标准直线,测定生物陶瓷中头孢曲松钠体外释放浓度.微生物法测定生物陶瓷体外抑菌效果.生物陶瓷埋于大鼠腿部肌袋研究其成骨性能.将生物陶瓷填充大鼠污染骨缺损模型,研究其抑菌和成骨作用.结果 生物陶瓷的优化制备方案为0.1 g磷酸钙骨水泥复合10.4 mg头孢曲松钠和0.5 mg BMP与2.4 ml同化液C混合后在60℃、100%湿度下固化24 h.该生物陶瓷体外释放稳定,微生物测定结果表明头孢曲松钠在体外释放持续1周高于金黄色葡萄球菌小抑菌浓度,达到了局部抗菌效果,组织切片显示8周后埋于大鼠腿部肌袋的生物陶瓷周围有骨组织产生,污染骨缺损实验中白细胞计数和组织切片显示实验组较对照组炎症反应轻微,成骨显著.结论 复合头孢曲松钠、壳聚糖和BMP的抗菌成骨生物陶瓷有望成为治疗污染性骨缺损的理想材料.
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异体冻干骨在齿槽裂修复中的应用
唇腭裂术后上颌齿槽突裂的整复是唇腭裂序列治疗的重要组成部分,其整复材料有多种,如自体骨、羟基磷灰石、珊瑚人工骨、生物陶瓷和粉状蛋壳等,各有其优缺点.我科从1999年10月至今,应用异体冻干骨充填齿槽裂27例,效果良好,现报告如下.
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即刻种植牙龈软组织伤口的特点及其愈合方式
目的 探讨即刻种植牙龈组织的特点及其伤口生长愈合方式.方法 354例拔牙病例实施即刻种植,有骨质缺损的植入羟基磷灰石生物陶瓷颗粒并覆盖胶原膜进行骨引导再生,其中10例采取牙槽嵴唇颊侧梯形牙龈粘骨膜瓣滑行转移缝合伤口的闭合式愈合,其余344例采取维持自然牙槽窝口的开放式愈合.结果 闭合式病例中,8例伤口裂开,骨粉有所流失,但牙龈终仍然生长封闭牙槽窝口,愈合良;另2例术后过程顺利,愈合优.开放式病例中,253例牙龈生长顺利,约1个月关闭牙槽窝口,骨粉流失不明显,愈合优;85例骨粉部分流失,但牙龈终仍然生长封闭牙槽窝口,愈合良;6例种植体松动无法固定,必须取出,愈合差.总体伤口优良率98.31%,优良愈合病例可以发挥良好咀嚼功能.结论 虽然牙龈通常存在炎症、缺损以及质地脆弱,但并不妨碍即刻种植取得良好的手术效果,炎症非即刻种植的禁忌证.即刻种植采用唇颊侧梯形牙龈粘骨膜瓣转移缝合关闭伤口,伤口容易裂开;采取维持自然牙槽窝口开放的愈合方式,牙龈终可以生长关闭伤口,取得良好的种植效果.
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生物医用材料及其应用前景
生物医用材料(biomedical materials),又称生物材料(biomaterials),用以和生物系统接合,以诊断、治疗或替换机体的组织、器官或增进其功能.生物医用材料不同于药物,它的主要治疗目的不是必须通过新陈代谢或免疫作用等来实现,但可以结合药理作用,甚至起药理活性物质的作用.
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听骨链重建材料的研究进展
随着耳显微外科的迅速发展,鼓室成形术逐渐推广,对听骨链重建材料的研究也逐步深入.尽管自体或异体的听骨、皮质骨、软骨、牙齿都是可行的听骨替代材料,但近年来研制出以高分子合成材料、生物陶瓷、金属为代表的人工合成材料被广泛应用于听骨链重建,现就国内外对听骨链重建材料的研究现状综述如下.
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光固化快速成型双管道镁合金/生物陶瓷复合增强骨支架的力学性能研究
针对多孔生物陶瓷骨支架力学强度差的问题,结合生物可降解镁合金良好的力学性能,提出了一种制备双管道镁合金/生物陶瓷复合增强骨支架的方法.首先设计具有互不连通双管道的支架结构,然后利用光固化快速成型结合凝胶注模法制备具有双管道的生物陶瓷支架,再利用低压铸造法向双管道生物陶瓷支架的次级管道中灌注熔化的AZ31镁合金,镁合金固化后即得到镁合金/生物陶瓷复合骨支架.支架压缩实验测得单管道生物陶瓷支架的压缩强度为(9.76±0.64)MPa,而镁合金/生物陶瓷复合骨支架的压缩强度为(17.25士0.88)MPa.镁合金/生物陶瓷复合骨支架具有明显的力学增强能力.
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多孔预置管道股骨头坏死髓芯植入体的设计与制造
参照人体松质骨及皮质骨内管道的解剖结构,设计多孔预置血管管道新型的早期股骨头坏死修复植入体模型,并利用计算机辅助设计(CAD)建模模拟外科植入过程.通过陶瓷激光光固化技术,直接生成β-TCP陶瓷胚体,并通过烧结等一系列的工艺流程,成型制造出特定形态与微结构的骨生物多孔预置管道植入体.制成试件无碎裂、变形,内部微结构清晰,尺寸与结构与设计模型基本保持一致.孔径等相关参数可满足细胞生长需求.X线衍射分析显示制造过程中无相变及化学反应发生,不影响β-TCP生物性能.试件抗压强度达到23.54 MPa,与松质骨类似.该植人体可以体外复合细胞及生长因子,有望实现早期血管植入,快速建立循环系统及活化的骨坏死区,并可以早期提供足够力学支撑,符合理想骨移植替代物需求,具有广阔的临床应用前景.
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生物陶瓷微颗粒引发的细胞和组织损害
为论证生物陶瓷烧结不完全形成的微颗粒(<5 μm)引发细胞和组织损害的假设,对该类颗粒在体内和体外的细胞和组织损害进行了研究:(1)对4种双相生物陶瓷(BCP)进行细胞毒性试验.试验发现所有的浸出液出现细胞毒性,但是浸出液经离心后,毒性消失;(2)对羟基磷灰石(HA)、β-磷酸三钙(β-TCP)和40%β-TCP/60%HA混合物微颗粒进行细胞抑制实验.结果显示随着微颗粒的浓度增加,成纤维细胞活力下降;而当微颗粒浓度达到一万个/细胞时,细胞活力和增殖能力完全消失;(3)HA, β-TCP和BCP陶瓷颗粒(500～1 500μm)被植入到兔子股骨远端,种植12周后β-TCP的降解率为40%,BCP为5%,但是HA接近不降解.新骨形成在β-TCP(21%)和HA(18%)比BCP(12%)更为明显.同时BCP颗粒的周围有很多的微颗粒形成,可见吞噬细胞吞噬微颗粒,形成吞噬体.以上结果提示,微颗粒可能是局部炎症和细胞损害的首要原因,而且有可能影响骨形成.因此,我们必须注意生物陶瓷烧结的重要性,它们的烧结不良就可形成微颗粒,引发细胞和组织的损害.特别是BCP陶瓷含有两种需要不同烧结温度的粉体,它的烧结难度较高,很易形成微颗粒.
