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骨生物活性材料市场展望
骨生物活性材料是骨科市场中发展快的部分,也是竞争激烈的部分.医生和病人都认识到需要骨移植材料,用于提供支撑,填补缝隙,增强骨缺损的生物性修复等等.
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生物材料及细胞外基质与骨形成研究进展
骨修复一直是骨科界的难题之一,许多学者进行了相关研究.近二十多年来,随着生物化学和分子生物学研究的发展,发现细胞的附着与细胞表面的受体及细胞外基质表面的特定位点有关,成骨细胞成骨活性与细胞外基质(extracellar matrix,ECM)有着密切的相关性,ECM的成分包括有机和无机成分两类,对骨形成起着主要作用的有骨形态蛋白(bone morphgenetic proteins,BMP),纤维粘连蛋白(fibronectin,FN),层粘蛋白(laminin,LN),波基结合素(vitronectin,VN)等.在骨形成的各个时期均有生长因子参与调节,如胰岛素样生长因子Ⅰ、Ⅱ,β-转化生长因子,酸、硷成纤维细胞生长因子,血小板衍生生长因子等多种骨原性生长因子.其中β-转化生长因子(transforming growth fator β,TGF-β)尤其引人注目[1].另外,硷性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP),骨钙素(osteonectin,OC)及Ⅰ型胶原(collagen type Ⅰ)也来源于骨组织细胞的代谢物质,贮存于骨基质中.生物活性材料作为细胞外基质载体也是目前研究的热点,本文就部分生物材料及细胞外基质与骨形成的研究作一综述性报道.
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磷酸钙骨水泥的研究和临床应用进展
近年来,生物活性材料在医学领域中获得了广泛应用,其中对骨缺损如何填充和修复一直是生物材料的研究热点.磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement.简称CPC)是一种自固型非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料,1985年由Brown和Chow首先研制出用于骨移植和修复.由于其具有良好的生物相容性和骨传导性、生物安全性、能任意塑形、缓慢降解、在固化过程中放热量低,CPC适应了临床修复骨缺损的需要.随着对CPC的研究进一步深入和展开,取得了许多成果,现就目前磷酸钙骨水泥的研究和临床应用进展综述如下.
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纳米羟基磷灰石临床应用研究进展
目的 探讨纳米羟基磷灰石的研究及应用进展.方法 查阅近期国内外有关纳米羟基磷灰石研究及应用相关文献,介绍其研究应用进展,并进行综合分析.结果 大量临床研究表明,纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,在医学领域广泛地应用于人工骨组织和生物假体的表面涂层,同时用于细胞装载、药物释放等领域.结论 纳米羟基磷灰石作为新型的生物复合材料在生物医学工程领域具有广泛地应用价值,将成为一种不可缺少的生物活性材料.
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生物活性材料在组织缺损修复中的应用进展
组织缺损是外科临床的一种常见情况,造成组织缺损的原因很多,如创伤、肿瘤、先天性因素等.根据组织缺损的部位、内容及大小不同可选择不同的治疗方法,包括直接缝合、皮瓣转移、材料替代等.植入材料替代缺损的组织是目前临床重要的治疗方法和发展方向.
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BMP/α-TCP修补颅骨缺损的实验研究
目的观察BMP/α-TCP磷酸钙骨水泥在颅骨缺损修复中的作用.方法将BMP与α-TCP按比例制成BMP含量不同的BMP/α-TCP复合材料.分别采用α-TCP和BMP含量不同的BMP/α-TCP修复成年兔较大颅骨缺损.结果4周时可见BMP/α-TCP材料内大量类骨组织生成,8周时新骨量增加,16周骨缺损由新骨桥连修复.而α-TCP组8、16周时骨生成量和强度均低于BMP/α-TCP组(新骨量:BMP/α-TCP-A为46.81%,BMP/α-TCP-B为54.34%,α-TCP为22.96%,P＜0.01).结论BMP/α-TCP植入机体后可降解转化为新骨,且强度逐渐增加,适于颅骨及其他非承重性不规则骨缺损的修复重建.
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根尖手术中值得探讨的问题
随着技术与材料的进步，根管治疗和非手术再治疗的成功率有了很大提高，但仍有部分患牙治疗后根尖周病变持续不愈，由此提出根尖外科手术的需求。根尖外科是将根管治疗术和外科手术结合以治疗根尖周病患牙的方法，目的在于创造一个良好的生理环境，以利于根尖周病变愈合和组织再生。近年来，显微外科技术、引导组织再生术、CBCT影像学技术的发展，以及新型手术器械和生物活性材料的应用，赋予根尖外科新的内涵。与传统根尖手术比较，显微根尖手术在口腔手术显微镜和显微手术器械的辅助下操作，术者可清晰观察根尖周病变范围，准确定位根尖、侧副根管、管间峡区等结构。超声工作尖行根尖倒预备，减少手术创伤的同时改善根尖区的手术入路和可视度，达到精确倒预备和严密充填的效果，从而提高根尖手术的成功率。本讲座将就根尖手术中切口设计与美学效果、临界骨缺损与引导组织再生术、余留牙根长度与手术预后的关系进行讨论。
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掺锶复合材料对骨形成影响的研究进展
锶作为生物体内一种必需的微量元素在骨基质形成中的重要作用越来越受到的关注.掺锶羟基磷灰石、掺锶磷酸钙、掺锶硅酸钙、掺锶硫酸钙、掺锶硼生物活性玻璃等复合材料在骨组织改建及诱导中的应用研究也逐渐增多.本文就该方面的研究进行总结.
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纳米生物活性玻璃促进兔颅骨临界骨缺损修复
目的:观察并比较58S纳米生物活性玻璃(nano-sized 58S bioactive glass,nano-58S BG)和传统45S5生物活性玻璃(45S5 BG)促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果.方法:在新西兰兔顶骨直径9 mm的贯通临界骨缺损中随机填入nano-58S BG或45S5 BG,空白对照组仅以血凝块充盈骨缺损.组织学切片组于术后4周和8周取材制作切片,HE染色和天狼星红苦味酸染色后观察;骨荧光磨片组分别于术后第14、28、42天皮下注射盐酸四环素、茜素红、钙黄绿素标记新生骨,8周取材制成硬组织磨片,激光共聚焦显微镜下观察新骨形成范围,Image J软件定量分析.结果:4周时HE染色可见生物活性玻璃与周围组织紧密结合,未见急慢性炎症细胞浸润,nano-58S组和45S5组可见骨缺损边缘和中央均出现新骨,对照组中央未见新生骨;8周时nano-58S组新生骨多于45S5组和对照组,两个BG组新生骨可见与正常颅骨相同的中空结构,对照组新骨未见中空结构.天狼星红苦味酸染色可见nano-58S组I型胶原分泌量大于45S5组和对照组.骨荧光磨片观察显示术后4～6周和6～8周nano-58S组新骨形成范围分别为(29.4 ±4.48) μm 和(35.3 ±3.74) μm,高于 45S5 组[(13. 43 ±3.44) μm 和(17. 64 ±4. 13) μm]和对照组 [(5.88±2.92) μm和(6.07±3.02) μm,P<0.01]. 结论:58S纳米生物活性玻璃促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果优于传统的45S5生物活性玻璃.
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凝固时间对生物活性盖髓材料表面粘接强度的影响
目的:观察不同生物活性盖髓材料在初始凝固及完全凝固后,与自酸蚀或酸蚀冲洗粘接系统之间的粘接强度.方法:制备三氧化矿物凝聚体(mineral trioxide aggregate,MTA)、iRoot BP Plus(BP)及 iRoot FS(FS)试件各 60个,分成三组,分别在材料初始凝固时间(MTA4 h,BP2 h,FS20 min)、24 h、7 d三个时间点对材料表面进行粘接处理,将各材料组随机分为两组,分别用通用粘接剂(Single Bond Universal, SBU)自酸蚀模式或酸蚀冲洗模式进行粘接(n=10),限制粘接面积为直径3 mm圆形,上方制作复合树脂柱后测试其剪切强度并记录断裂模式,计算剪切粘接强度值后采用SPSS 19.0软件中的方差分析方法进行统计分析.采用扫描电镜观察凝固后材料表面形貌及经过不同酸蚀处理后的表面微观形态.结果:三种材料的自酸蚀和酸蚀冲洗粘接强度在初始凝固、7 d时的粘接强度比较差异均无统计学意义(P<0.05);凝固24 h后,MTA的自酸蚀和酸蚀冲洗粘接强度均显著高于FS与BP(P< 0.05);同种材料完全凝固后粘接强度均显著高于初始凝固组;各组试样断裂均为盖髓材料内聚破坏.扫描电镜下可见三种材料表面特征性晶体结构,MTA表面晶体较另外两者大;经酸蚀处理后,三种材料表面晶体特征均有不同程度破坏.结论:本研究范围内,FS在较短初始凝固时间即可获得一定的粘接强度,与初始凝固时MTA和BP粘接强度无明显差异.临床条件下可以在盖髓材料初始凝固(20 min)后进行树脂直接修复,以提高临床效果与效率.
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髓室底穿孔修复治疗的研究进展
髓室底穿孔常常导致牙髓治疗失败和患牙被拔除,选用理想的修复材料进行治疗,可大限度的保留患牙,直接改善穿孔的治疗效果.本文就穿孔修复材料,特别是生物活性材料,如三氧化矿物凝聚体(MTA)、磷酸钙骨水泥、羟基磷灰石等在临床的应用进展作一综述.
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细胞疗法治疗股骨头缺血性坏死的研究进展
股骨头缺血性坏死的治疗是目前临床工作面临的难题,其研究受到广泛关注.股骨头缺血性坏死治疗的目的是保存股骨头,避免或延缓全髋关节置换.髓芯减压术是治疗早期股骨头缺血性坏死常用的方法,它不仅可以降低骨内压力,还可为生物活性材料、细胞等物质的植入创造条件.目前使用较多的移植物包括:血管化和非血管化骨移植物,同种异体和合成的骨替代材料,骨源性和血管源性生长因子以及各种类型的干(祖)细胞.
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多孔碳酸化羟基磷灰石水泥植入修复兔包容性骨缺损的力学分析
背景:采用发泡剂成孔技术,制成了有知识产权的新型骨修复材料多孔碳酸化羟基磷灰石,既保留了碳酸化羟基磷灰石骨水泥原位固化性能等所有的优点,同时又形成多孔结构.目的:通过动物实验观察新型的骨修复材料多孔碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损的力学效果.方法:30只新西兰大白兔,手术组25只在双侧股骨髁制备直径为5.5 mm、深12 mm的骨缺损动物模型,左侧植入多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥为实验组,右侧植入碳酸化羟基磷灰石骨水泥为对照组.非手术组5只,用于正常力学对照.将多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥和碳酸化羟基磷灰石骨水泥试件经模仿体液浸泡,检测力学强度.同时在手术组背肌内分别植入多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥和碳酸化羟基磷灰石骨水泥标准试件.分别于术后2,4,8,12,16周分批处死动物,进行试件骨内和肌内植入的力学实验分析和试件在模仿体液中浸泡后的抗压强度测试.结果与结论:多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥:2周时的骨内力学强度较低,4周时降到低,8周时接近正常松质骨强度,12周时超过正常松质骨强度,16周时恢复到正常松质骨水平.碳酸化羟基磷灰石骨水泥:2周时骨内植入强度较多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥略高,4周时有所降低,8,12,16周时略升高,但是始终低于正常松质骨的强度.多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥和碳酸化羟基磷灰石骨水泥在SBF中浸泡的抗压强度变化不大.试件植入肌内后抗压强度变化非常显著.结果表明,多孔碳酸化羟基磷灰石水泥具有原位固化性能和一定的力学支撑作用,能作为自体骨移植的一种替代物修复骨缺损.
关键词： 多孔碳酸化羟基磷灰石水泥 骨缺损 生物活性材料 兔 生物力学 -
生物活性支架在骨组织工程中的应用及进展
背景:随着生物打印技术与化学合成技术的进展,将这些技术纳入组织工程支架制作,用于促进骨再生已成为当今研究的热点.目的:介绍生物活性骨组织工程支架,讨论并总结不同制作材料在促进骨再生及治疗骨缺损方面的应用.方法:由第一作者于2018年7至9月以"bone tissue engineer,3D-printed,scaffold,composite scaffold"为关键词,检索2003至2018年期间PubMed、Web of Science、SpringerLink、Medline数据库发表的相关文献.初检文章237篇,筛选后对70篇文章进行分析.结果与结论:生物活性支架主要包括金属材料复合支架、生物陶瓷材料复合支架与聚合物材料复合支架,目前已被应用于骨组织工程中.已开发了几个具有临床转化成功的骨和软骨构建体实例,其中陶瓷和聚合物复合材料与天然骨具有相似的组织组成和良好的生物相容性,可能获得大成功.若可将现有的生物活性材料、生长因子、功能化技术和仿生支架设计相结合,在未来可能为特定患者创建复杂的骨组织工程支架,这也为治疗各种具有挑战性的疾病提供了希望,包括骨肿瘤、骨质疏松症和严重的骨缺损.
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新型生物活性弹簧圈加速颅内动脉瘤的修复
由于电解可脱弹簧圈栓塞颅内动脉瘤存在弹簧圈压缩、动脉瘤复发和占位效应等局限性.近年来,结合生物活性材料的新型弹簧圈的设计在不断革新.文章对多种新型生物活性弹簧圈的制作、应用和效果作了介绍.
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海藻糖对生物活性物质的保护作用机理研究进展
海藻糖是一种非还原性双糖,它具有更显著的生物活性物质保护效果,在生物学领域具有极重要的应用价值.目前对它这种保护作用的机理研究主要集中在研究其物理化学性质以及它与蛋白质和细胞生物膜的相互作用.由此,人们提出了一些假说.诸如"水替代学说""玻璃态学说""优先排阻学说"等.文章对此进行了综述.
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可降解生物活性颈椎椎间融合器的研制与评价
目的用羟基磷灰石(HAp)/左旋聚乳酸(PLLA)复合材料研制可降解颈椎椎间融合器.方法采用化学共沉淀法和开环聚合法制备HAp和PLLA,按35/65重量比共混,热压模铸加工成颈椎椎间融合器,测试样件的基本理化性质和力学特征,并评价初步的临床应用效果.结果 HAp/PLLA复合材料的密度为1.64g/cm3,热压后粘均分子量为118.309KDa,融合器样件的平均极限压缩强度为128MPa,E模量5.47GPa.结论 HAp/PLLA复合材料是一种化学性能稳定、机械性能良好的生物活性材料,用其制作的颈椎椎间融合器能够满足颈椎椎间支撑融合的基本要求,有希望达到临床上的推广和应用.
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磷酸三钙的特性及其在骨修复中的作用
对于由创伤、肿瘤以及各类感染而造成的骨组织缺损的修复,一直是临床上的重要课题.人们对骨替代材料的寻找的历史可追朔到一百多年前,从生物惰性材料(如氧化物陶瓷、金属),到生物活性材料(如生物活性玻璃、羟基磷灰石)及可降解材料(如乳酸、磷酸三钙).理想的骨替代材料(骨支架)应具有以下特性:的载体.材料的孔径和孔隙率对于以上特性有着非常重要的意义.本文仅就磷酸三钙(TCP)的特性与作用作一综述.
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复合生物活性材料修复骨缺损的研究进展
骨缺损修复是骨科临床常见并涉及多方面理论和技术的难题，不论是先天性或外伤、感染、肿瘤造成的骨缺损，还是老年或其他原因造成的骨萎缩，都将引起严重的功能障碍和畸形，对此，唯一可行的治疗方法是修复骨缺损，以恢复功能和矫正畸形。长期以来，骨缺损修复常用的方法是自体骨移植。但自体骨移植取骨数量受限、影响供骨区生物力学强度和功能，增加患者创伤和痛苦，不易被患者接受。异体骨移植可减少手术次数、容易取材，但其具有抗原性，可引起机体的排斥反应。
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新型骨修复生物活性材料-固骼生的应用体会
目的:探讨采用新型人工合成生物活性玻璃-固骼生(NovaBoneTM)在四肢长管骨骨折的应用.方法:回顾分析了2002年2月～2003年9月期间采用内固定加固骼生(NovaBoneTM)手术的四肢骨折、骨不连接及骨缺损患者38例,定期观察切口愈合及骨折修复情况.根据临床疗效,综合评价该材料的生物相容性、成骨活性.结果:全部38例手术获得成功,经12～30个月的随访,所有骨折均愈合,局部无疼痛,无内固定失败,关节功能良好.结论:固骼生(NovaBoneTM)作为人工合成的骨替代材料,在人体应用确有安全、方便,避免取自身骨之痛苦,其独特的生物学特性和骨生成性为骨折修复、骨缺损填充开辟了一个新的有效途径.
