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生物活性陶瓷人工骨材料生物安全性评价研究
羟磷灰石(HA)作为人体硬组织损伤后置换,修复材料是目前国内外生物材料科学领域的主要课题之一,为了提高其物理机械性能及骨引导与诱导作用.研制了HA、FHA、CHA、HA-BGC、TCP五种不同类型的生物陶瓷材料.本文参照有关标准采用了9种生物学试验方法,对材料的安全性进行了较系统的评价.细胞毒性试验(体外法)、溶血试验、急性毒性试验、皮内刺激试验、致敏试验、热原试验、植入试验(90天)和Ame's试验的结果表明符合GB/T 16886或GB/T16175相关标准要求.该研究证实了五种生物活性陶瓷材料是一类应用较安全的骨替代材料,可用于骨植入.
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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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β-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合人工骨材料研究进展
因外伤、肿瘤、感染等因素引起的大块或大段骨缺损,一直是困扰矫形外科、口腔颌面外科等临床医生的一大难题。骨缺损自体骨移植治疗被认为是“金标准”,但由于受限于自体骨量,无法满足大段或大块骨缺损修复的需要,并且需要2次手术,存在术后感染、疼痛和其他风险。同种异体骨作为目前使用广泛的临床骨移植替代品,仍然潜在免疫排斥、慢性炎症等风险。理想的骨移植替代材料应具有广泛的来源、类似于自体骨生物力学强度、良好的生物相容性、生物活性和骨诱导性等优点。因此,在20世纪90年代, Grane[1]首先提出了骨组织工程的概念,极大地促进人工骨的系统研究。β-磷酸三钙(β-TCP)和α-半水硫酸钙(α-CSH)具有良好的生物活性、组织相容性和骨传导性,近年来被广泛研究。β-TCP的降解速率较新骨形成速度还是较慢的;对α-CSH晶体形貌、孔隙结构等方面的改进,在一定程度上减缓了其降解速率,但仍比新骨形成的速度快。二者复合是否可使其降解速率与新骨生成速度趋于一致?本文就β-TCP/α-CSH复合人工骨材料的研究进展作一综述。
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生物活性陶瓷材料对血浆蛋白吸附及钙、磷影响的实验研究
本文研究了四种生物活性陶瓷人工骨替代材料,羟磷灰石(HA),磷酸三钙(TCP),胶原羟磷灰石(CHA)及含氟羟磷灰石(EHA)对血浆总蛋白(TP)、纤维蛋白原(FIB)及纤维粘连蛋白(FNC)细胞外基质的吸附情况,同时评价不同材料对血浆中钙、磷、镁的影响.结果发现四种材料吸附蛋白质的量有所不同,分别为TCP>CHA>HA>FHA,三种蛋白质的变化规律基本一致,表明了吸附蛋白质的多少与材料的性能和蛋白种类有关.而血浆中钙、磷值有上升趋势,钙值分别为TCP>CHA>HA>FHA,而磷值分别为HA>CHA>FHA>TCP,这可能与不同材料在生理环境中离子释放差异有关.关于蛋白质吸附和离子的释放对骨形成的影响如何有待进一步研究.
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计算机辅助设计骨替代材料在骨创伤修复中的应用
目的 研究计算机辅助设计骨替代材料在骨科创伤修复中的临床应用效果.方法 采用骨替代材料,利用计算机辅助设计制造出个性化的骨骼替代品,选取我院创伤骨科76例创伤患者进行不同程度的修复手术,并随访观察2a以上.结果 术后发生骨关节轻度塌陷2例,皮下积液3例,骨替代材料被吸收1例,局部发热2例,其余术后治疗效果满意,均无排异和感染现象.结论 采用骨替代材料,术前应用计算机辅助设计出具有良好匹配性的骨骼材料,植入到创伤修复部位,不仅术中创伤小、节省时间,而且随访表现出人工骨材料相容性较好,安全性高,应用于创伤修复手术疗效显著,值得临床推广应用.
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自固化磷酸钙人工骨(CPC)的临床应用
自固化磷酸钙人工骨是非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料,植入骨内后能与宿主骨形成牢固的骨性愈合,满意地修复骨缺损.
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载银二氧化钛纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的生物相容性及其安全性
背景:理想的修复材料是既具有良好生物相容性,又具有成骨能力.任何一种生物材料必须具备使用安全性和良好的生物相容性,这是生物材料获准临床使用的前提.目的:探讨载银二氧化钛纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(TiO_2-Ag-nHA/PA66)骨修复材料的体内生物相容性及安全性.设计、时间及地点:随机对照,重复测量设计,于2008-07/2009-07在重庆医科大学完成.材料:清洁级3周龄昆明小鼠40只,同窝同系健康成年新西兰大白兔32只,均由重庆医科大学实验动物中心提供.粉末状TiO_2-Ag-nHA/PA66复合材料10 g,直径5 mm×长度25 mm和直径3 mmx长度5 mm的TiO_2-Ag-nHA/PA66复合材料各32根,由四川大学纳米生物材料研究中心提供.方法:①急性全身毒性试验:40只小鼠随机分为实验组和对照组,选择粉末状复合材料制各材料浸提液,将浸提液注入实验组小鼠腹腔内,对照组注入等量生理盐水.②肌内埋植实验:16只兔随机分为实验组和对照组,实验组每只兔左、右竖脊肌各植入2根直径5 mm×长度25 mm复合材料,对照组行相同的手术操作但不植入任何材料.③骨内埋植试验:取剩余16只兔,每只兔左、右外上髁各植入1根直径3 mm×长度5 mm柱状复合材料.④溶血试验:取抗凝兔血8 mL,分别加入复合材料粉末0.1,0.15,0.2 g.主要观察指标:TiO_2-Ag-nHA/PA66的体内生物相容性及安全性.结果:急性全身毒性试验结果表明,两组小鼠活动及进食良好,呼吸正常,无瘫痪、惊厥及死亡发生,小鼠体质量稳定.肌内埋植试验和骨内埋植试验结果显示,植入前及植入后4 d,1周,2周,两组丙氨酸氨基转移酶、天门冬酸氨基转移酶、尿素氮、肌酐水平及白细胞数量均无明显差异(P>0.05),且实验组内各时相点比较亦无明显差异(P>0.05).肌内埋植中,实验组的组织切片示材料周围的包裹组织,材料周围炎性演变转归与对照组基本相似;骨内埋植中,实验组的组织切片示围绕材料出现新骨.溶血试验结果显示,3种浓度梯度的TiO_2-Ag-nHA/PA66复合材料其溶血率均未超过5%,达到标准要求.结论:TiO_2-Ag-nHA/PA66复合材料具有良好的生物相容性及生物安全性.
关键词: 载银二氧化钛纳米羟基磷灰石/聚酰胺66 人工骨材料 生物相容性 安全性 -
关于植骨材料的临床问答
1 自体骨、同种异体骨及医用硫酸钙材料临床植骨应用中的差异比较?目前临床应用的植骨材料包括自体骨、同种异体骨,以及人工合成的骨移植替代材料.使用自体骨移植效果可靠,经一项脊柱后凸畸形10年临床随访资料验证,骨融合率为95%以上,并且长期随访效果也甚佳.但自体骨在获取和应用方面存在诸多不利和限制因素,如取骨需要进行额外的手术操作,增加手术时间和住院时间,而且取骨手术后相关并发症的发生率可达到30%左右,获取骨量也有限.
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羟基磷灰石在颅颌面骨缺损的修复
我们自1992年开始应用四川大学物理系和华西医科大学口腔医学院研制的致密多晶羟基磷灰石人工骨材料(HA)用于颅颌面骨缺损、凹陷畸形的整复取得一些经验,效果满意,现报道如下.1 临床资料
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羟基磷灰石在颅颌面外科中的应用现状
羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2,简称HA]是构成人体硬组织的主要无机成分(占77%),作为具有广阔应用前途的人工骨材料,其良好的化学稳定性和生物相容性已得到公认.目前,HA有颗粒状(也称粉末状)和块状两类,其中,颗粒状HA有80目,100目等不同规格;而块状HA可分为由石灰石烧制和珊瑚制两种(前者比后者在孔径控制和塑形上要优越),块状又有内孔径200 μm,500 μm等不同规格,除了纯HA,还有的将HA与珊瑚粉或BMP(骨形成蛋白)及胶原等混合制成复合材料.近年来,HA已被广泛应用到颅颌面外科修复各类骨缺损,并取得了显著疗效.本文仅将HA近20年来在颅颌面外科中的临床应用现状、基础研究及目前尚存在的问题作一初步探讨.
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钛合金、人工骨材料厚切片再研磨后显示新生骨-荧光双标法
因钛合金、人工骨材料组织坚硬,无法切出较薄的完整切片.传统方法切片只能看到骨结构,V-G染色法镜下观察切片颜色不鲜亮,细胞核模糊,软骨和纤维结缔组织很难辨别,荧光双标两条线不够清晰,只能采集低倍图片.本文现介绍一种新方法,用502胶粘贴于有机玻片上,再经自制电动磨片机研磨至30~ 50 μm厚,用Van Gieson(亚甲基兰-酸性品红,简称V-G)染色,颜色对比鲜艳,高倍镜下骨细胞核、软骨、纤维结缔组织等均可清晰辨别.四环素-钙黄绿素荧光双标更为清晰[1-3].
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磷酸钙骨水泥改性研究进展
磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC),又称为羟基磷灰石骨水泥(hydroxy apatite cement,HAC),是由Brown和Chow首先研制出来的一种自固型非陶瓷羟基磷灰石类人工骨材料[1].因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、在固化过程中的等温性,CPC作为一种新型的骨组织修复和替代材料,受到了国内外众多学Ё者的广泛关注,已成为临床组织修复领域研究和应用的热点之一.
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磷酸钙骨水泥在骨折治疗中的应用研究与进展
磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)又称羟基磷灰石骨水泥(hydroxyaptite cement,HAC)是Brown和Chow于1985年研制成功的一种新型自固化非陶瓷型羟基磷灰石人工骨材料,它克服了钙磷陶瓷脆性大、塑型困难、不能降解等缺点,具有良好的生物相容性、生物活性、可降解性和骨传导能力,且具有随意塑型、使用方便、固化不产热等优点,已广泛应用于骨科、口腔科和整形外科等领域,是近年来国内外研究的热点.本文就CPC在骨科特别是在骨折治疗中的应用研究与进展作一综述.
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硫酸钙人工骨修复骨缺损的应用研究进展
目前由严重创伤、感染、骨肿瘤等因素导致的大块骨吸收、缺损日益成为临床外科医生面临的一大挑战.针对骨缺损的治疗,自体骨移植是金标准,但是局限于供体来源,并且对供体自身造成残疾等,严重影响自体骨的广泛应用.同种异体骨是现如今在临床应用广泛的替代材料之一,但是由于炎症反应、不能满足治疗大块骨缺损等缺点,一定程度上限制了其应用前景.对理想人工骨材料的需求促使临床医生进行不断的实验研究,期望获得一种组织相容性良好、成骨活性、生物力学强度都能够和自体骨相近的替代材料[1].
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血管内皮生长因子对骨髓基质干细胞成骨作用的影响
我们通过影像学、组织形态学和免疫组织化学方法,观察血管内皮生长因子(VEGF)基因对植入大段骨缺损的珊瑚人工骨材料(Biocoral )中骨髓基质细胞(BMSCs)成骨作用的影响.
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EH型复合材料人工听骨的制备及临床应用
慢性中耳炎听骨成形术的效果取决于很多因素,如病耳本身的条件,听骨赝复材料的生物相容性及造型设计和植入方式,术者的成形技术及熟练程度等.羟磷灰石被认为是目前好的生物材料,它是构成人体硬组织的主要无机成分,具有良好的化学稳定性和生物相容性.我们采用国产EH型复合人工骨材料术前压模成型制成人工听骨,过程极其方便,临床应用效果良好,现报道如下.
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骨形态发生蛋白及多孔复合陶瓷人工骨修复长骨大段骨缺损的实验研究
目的:为研制理想的、能较快修复长骨大段骨缺损的人工骨材料。方法:将骨形态发生蛋白(BMP)和多孔复合陶瓷(PCC)结合研制成BMP/PCC人工骨,并将BMP/PCC和PCC人工骨进行兔桡骨大段骨缺损修复的对比研究。术后2、4、8、12周时取材,分别作大体、组织形态学、新骨形成定量分析及生物力学测试。结果:BMP/PCC人工骨内新骨形成量明显多于PCC人工骨,术后12周时,BMP/PCC侧植入部位的抗折强度明显高于PCC侧。结论:BMP/PCC人工骨能更快促进长骨大段骨缺损的修复,是一种较理想的人工骨材料。
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复合人工骨材料Nano-HA/PLGA的研究进展
近年来,组织工程学作为一门独立的学科发展迅速,为临床骨科肿瘤和创伤缺损的治疗带来新的前景.组织工程通过接种在支架材料上的种子细胞和细胞外基质共同作用,在体内形成具有临床功能的、能够发挥类似自体组织生理功能的组织.支架是组织工程重要的组成部分之一[1],而纳米羟基磷灰石(Nano-HA)复合聚乳酸聚乙醇酸(poly lactic acid-co-glycolic acid,PLGA)的共聚物(Nano-HA/PLGA),又属于人工合成可降解复合高分子支架材料中的一种,是目前骨以及软骨缺损修复材料中的研究热门.本文将从Nano-HA/PLGA的构成材料入手,介绍其研究进展.
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骨组织工程的研究进展
骨缺损修复是相关临床科室的常见问题之一,常需植骨治疗.目前主要采用的方法有自体骨移植、异体骨移植和人工骨材料填充等.但是自体骨来源有限、供区损伤疼痛;异体骨存在移植免疫反应和致病性等缺点,所以它们并不是理想的骨修复材料.
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管状和柱状磷酸三钙陶瓷人工骨修复长骨大段骨缺损的对比研究
为研制理想的、能较快修复长骨大段骨缺损的陶瓷人工骨,我们将管状磷酸三钙(TTCP)和柱状磷酸三钙(CTCP)陶瓷人工骨分别植入兔桡骨于1 cm缺损处.术后4、12周时取材,作大体组织形态学、新骨形成定量观察及抗折强度测试.术后4、12周时TTCP内新骨形成量明显多于CTCP,术后12周时,植入材料与宿主骨结合紧密,TTCP的降解速度快于CTCP,抗折强度前者明显高于后者(P<0.01).研究结果表明,TTCP比CTCP设计更合理,能更快促进长骨大段骨缺损的修复,是一种较理想的人工骨材料.