骨科創(chuàng)傷修復(fù)材料的種類特點及其研究應(yīng)用

骨科創(chuàng)傷修復(fù)材料

種類、特點及其研究應(yīng)用進(jìn)展小組成員：崔立瑩、李婷、范海燕、孟瑤2023/6/291本文檔共15頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/292人骨簡介數(shù)量：206功能：保護(hù)、支持、造血、貯存、運動等功能。構(gòu)成：骨主要由骨質(zhì)、骨髓和骨膜三部分構(gòu)成，里面容有豐富的血管和神經(jīng)組織。成分：骨是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的。有機(jī)物主要是蛋白質(zhì)，使骨具有一定的韌度；而無機(jī)物主要是鈣質(zhì)和磷質(zhì)使骨具有一定的硬度。骨質(zhì)本文檔共15頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/293骨創(chuàng)傷指骨頭因外力而受到傷害。骨折、脫位、骨缺損等均屬于骨創(chuàng)傷。隨著材料的發(fā)展，骨創(chuàng)傷的修復(fù)材料也逐漸進(jìn)步：本文檔共15頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/294天然骨材料：自體骨

即傷者自身的骨頭，易被患者接受，但會造成患者的二次損傷和痛苦。異體骨

取材方便，但存在免疫排斥和疾病傳播等生物安全性隱患。天然骨衍生支架

珊瑚骨

烏賊骨

脫蛋白骨……

本文檔共15頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/295醫(yī)用金屬材料：

金屬材料有較高的強(qiáng)度和韌性，耐腐蝕性、耐磨性、可鍛性和再現(xiàn)性好，澆鑄成型不降低強(qiáng)度；但金屬材料生物相容性差，而且物理性能方面與人骨有較大差別，沒有很好的兼容性。本文檔共15頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/296醫(yī)用生物陶瓷：生物惰性陶瓷

氧化鋁、氧化鋯是常見的兩個種類。

在其周圍會形成不同厚度的纖維組織包被，不利于骨的生長。生物活性陶瓷

主要指磷灰石（AP），目前包括羥基磷灰石（HA）和磷酸三鈣（TCP）等。HA應(yīng)用最為廣泛，具有生物活性、骨引導(dǎo)作用，但單純的HA強(qiáng)度低、脆性大，韌性差。本文檔共15頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/297醫(yī)用高分子材料：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥可用于骨填充，聚乙醇酸（PGA）作為可吸收螺釘用于骨固定,可降解的聚乳酸（PLA）用于骨針、骨板等骨外科部件。高聚物曾被廣泛應(yīng)用于骨修復(fù)，但由于其降解速率不易控制，難與骨生長速度達(dá)到一致；且高聚物因老化，生物降解作用等影響，某些力學(xué)性質(zhì)容易喪失，其產(chǎn)物可能具有一定毒性，對人體不夠安全。本文檔共15頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/298醫(yī)用復(fù)合材料：高分子材料之間的復(fù)合高分子材料與無機(jī)材料之間的復(fù)合材料與生物活性物質(zhì)之間的復(fù)合納米材料的復(fù)合綜合生物相容性、人體適應(yīng)性、力學(xué)相容性等因素，使得材料在性能上相互取長補(bǔ)短，提高骨修復(fù)材料的整體性能。醫(yī)用復(fù)合材料具有良好的應(yīng)用前景。

本文檔共15頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/299天然骨衍生支架材料天然珊瑚FulinChen等用孔隙率36％、孔徑150～220btm的天然珊瑚復(fù)合兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在骨成形誘導(dǎo)蛋白(rhBMP2)誘導(dǎo)下作為修復(fù)骨缺損模板，2個月后有新骨生成，并且保持了植入物的最初形狀。

對于各種不同的骨損傷、缺損，在臨床中植人物都需要制成一定的形狀，所以骨衍生支架材料的快速成型已經(jīng)成為骨組織工程需要解決的問題，隨著成型技術(shù)的進(jìn)步，大批量低成本的成型支架材料會得到更廣泛的應(yīng)用。本文檔共15頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/2910仿生納米骨修復(fù)和重建材料納米HA/膠原中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)生物學(xué)工程研究所和清華大學(xué)等單位對HA/膠原仿生骨材料開展了較好的研究。采用控制析出法制備的納米HA/膠原復(fù)合骨材料，膠原蛋白占總量的35%，與天然骨成分接近，從透射電鏡的暗場像測得HA的晶體尺寸為2-10nm。在家兔的頜骨與頂骨的實驗性骨創(chuàng)上植入該種材料后，發(fā)現(xiàn)明顯刺激和加快了骨創(chuàng)愈合，骨新生活躍，10周時形成骨島連接，12周時達(dá)到骨性橋接；而同期空白對照組創(chuàng)區(qū)僅在邊緣處有少量新骨形成，骨再生不活躍，甚至形成骨端封閉，無進(jìn)一步關(guān)閉骨創(chuàng)的可能

本文檔共15頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/2911目前國內(nèi)開發(fā)的納米磷灰石與膠原復(fù)合材料開始進(jìn)入臨床試用階段。主要存在的問題是：磷灰石與膠原的復(fù)合材料成型困難、熱穩(wěn)定性差，力學(xué)強(qiáng)度比人體自然骨低，一般用于對不承力骨部位的修復(fù)膠原主要來源于動物組織，使用前不易對動物膠原組織的疾病，病毒等進(jìn)行檢測，從而導(dǎo)致疾病傳播和免疫排斥反映等問題。本文檔共15頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/2912基因療法BMP載體材料

注射型纖維蛋白膠(FG)，磷酸鈣骨水(CPC)，重組合異種骨(RBX)在ACL重建術(shù)中促進(jìn)腱-骨愈合的效果

實驗主題之一：兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞在復(fù)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白三種載體材料上增殖和分化的對比對比研究

實驗方法：不同復(fù)合材料對BMSC增殖的影響不同復(fù)合材料對BMSC堿性磷酸酶（ALP）活性的影響不同復(fù)合材料對BMSC的I型膠原表達(dá)的影響(RT-PCR)本文檔共15頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/2913

借助組織學(xué)觀察、生物力學(xué)檢測、Micro-CT等分析方法,發(fā)現(xiàn)具有三維立體結(jié)構(gòu)多孔隙的固態(tài)支架載體RBX負(fù)載BMP后不僅可以為ACL重建提供初始的協(xié)同固定作用,而且對于BMP作用的放大及促進(jìn)骨生長的作用均優(yōu)于其他兩種注射型支架材料。此研究為今后應(yīng)用固態(tài)三維立體多孔性載體支架材料促進(jìn)腱-骨界面的愈合提供了基礎(chǔ)。基因療法有著良好的發(fā)展前景，尋找到良好的載體將BMP蛋白基因載入到骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，必將推動基因療法在骨創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域的發(fā)展。本文檔共15頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期二\22點46分材料種類、特點概述研究應(yīng)用進(jìn)展總結(jié)2023/6/2914

市場上的骨修復(fù)材料種類繁多，大致可以分為：天然骨材料，醫(yī)用金屬材料，醫(yī)用生物陶瓷材料，醫(yī)用高分子材料，醫(yī)用復(fù)合材料。目前，我國骨創(chuàng)傷修復(fù)材料市場中仍然是醫(yī)用金屬材料占重要比重，生物醫(yī)用材料存在數(shù)量少，品種不全，產(chǎn)品質(zhì)量不高等問題，無法滿足市場需求。

隨著科技發(fā)展和新材料的研究，骨創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域會有突破性進(jìn)展。目前，全球骨科器材市場已達(dá)數(shù)百億美元，骨修復(fù)材料的研究前景十分廣闊。本文檔共15頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期二\22點46分

參考文獻(xiàn)：1、孫文曉，張海港，韋卓等.骨修復(fù)材料的研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望.生物骨科材料與臨床研究，2009；6(3):35-40.2、王小紅.骨修復(fù)材料的研究進(jìn)展.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2001；18(4)：647-652.3、郭穎，李玉寶.骨修復(fù)材料的研究進(jìn)展.科技前沿與學(xué)術(shù)評論，2005；23(1)：33-38.4、田豐，成國祥，劉長軍等.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2005；26（2）：22-23.5、溫從游，孟純陽，蔣電明.納米羥基磷灰石/聚酰胺66古河材料的研究及應(yīng)用.中國組織工程研究.2014；18(3):464-469.6、袁冰,韋卓.骨缺損修復(fù)的研究進(jìn)展.生物骨科材料與臨床研究.2014；11(3):38-417、Fulinchen，Tianqiumao，KaiTao，eta1．Bonegraftinthesapoofhumanmandibularcondylereconstructionviaseedingmarrowderivedosteoblastsintoporouscoralinanudemicemodel．J