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1、骨仿生材料的進展摘要：人口老齡化，疾病以及交通事故等造成大量的人體骨組織損傷和丟失?，F(xiàn)在人類致力于研究以生物大分子及其衍生物為模板進行復合材料的仿生合成，這些生物大分子主要有生物活性玻璃、膠原蛋白、透明質(zhì)酸、磷酸絲氨酸等。此外很多學者還在利用自組裝法制備納米羥基磷灰石/膠原(HA/COL)復合物，但是將這些材料用于人類時，需要考慮生物組織工程細胞相容性，所以人類采用人工合成材料生物活性玻璃陶瓷(BGC)與雙相羥基磷灰石(HA/B-TCP)為支架材料，與聚-DL-乳酸(PDLLA)復合后再復合I型膠原及重組合人類骨形態(tài)發(fā)生蛋白，與兔骨膜成骨細胞復合培養(yǎng)以確定其
2、相容性，同時還存在另一種問題，一些人造骨缺乏力學強度，尚不能在四肢負重部位修損。關鍵詞:骨彷生材料組織相容性負重組織工程骨一、刖目目前，由于交通事故、疾病、人口老齡化造成的人體骨組織缺損、骨丟失、骨折、骨質(zhì)疏松癥己經(jīng)引起廣泛關注。盡管自體骨具有優(yōu)異的骨組織修復能力，但其來源有限，無法做到臨床上大規(guī)模的應用。在這種背景下，骨仿生材料的研制開始蓬勃發(fā)展。但是骨組織修復材料的分子仿生設計合成目前還處于初期階段，各種方法還不成熟，理想的有機基質(zhì)模板的分子結構和組裝方式及理想的礦化方式還有待研究。很多學者采用有機分子調(diào)控無機相生長的策略，從生物分子調(diào)控水平上去理解骨的
3、形成和礦化過程，并探究負秉組織工程骨的新型支架的仿生學設計，同時組織工程細胞相容性的問題也在一直網(wǎng)擾著人們。二、正文針對以上生物組織細胞相容性以及負重組織工程骨的問題，許多學者通過實驗給出了有效的解決方法或發(fā)表了建設性的意見。采用冷凍干燥和仿生礦化技術自制4種仿生復合骨組織工程三維支架材料分別是生物活性玻璃/膠原蛋白/透明質(zhì)酸/磷酸絲氨酸、生物活性玻璃/膠原蛋白/磷酸絲氨酸、生物活性玻璃/膠原蛋白/透明質(zhì)酸、生物活性玻璃/膠原蛋白。將小鼠胚胎成骨細胞種植于自制4種支架及58S生物玻璃支架上。培養(yǎng)1,3,5d后，MTT法測定各組材料上成骨細胞活性，鐵氰化鉀法檢
4、測各組材料上細胞的堿性磷酸酶活性。倒置相差顯微鏡觀察細胞動態(tài)變化，掃描電鏡觀察細胞形貌特征及其在材料上的生長情形。成骨細胞活性和堿性磷酸酶活性測定結果表明，生物活性玻璃/膠原蛋白/透明質(zhì)酸/磷酸絲氨酸組〉生物活性玻璃/膠原蛋0/磷酸絲氨酸組〉生物活性玻璃/膠原蛋0/透明質(zhì)酸組〉生物活性玻璃/膠原蛋白組〉58S生物玻璃組，組問差異均有顯著性意義（P均＜0.05），生物活性玻璃/膠原蛋白/透明質(zhì)酸/磷酸絲氨酸組和生物活性玻璃/膠原蛋白/磷酸絲氨酸組的堿性磷酸酶活性比較差異無顯著性意義（P〉0.05）。生復合支架生物活性玻璃/膠原蛋白/透明質(zhì)酸/磷酸絲氨酸具有促進
5、成骨細胞黏附、生長、分泌與遷移等作用，細胞相容性好，與天然骨基質(zhì)的生物效應相類似。這四種材料除了右很好的組織細胞相容性外，還需考慮其生物安全性。所以科學家對這4種新型仿生骨組織工程支架材料進行生物安全性試驗：全身急性毒性試驗觀察小鼠中毒癥狀，按50mL/kg尾靜脈注射4種材料的浸提液。支架材料加入新鮮兔血進行溶血試驗,離心后取上清液，測定吸光度值，計算溶血率。兔脊柱兩側皮內(nèi)注射浸提液觀察皮膚刺激反應。全身急性毒性試驗結果表明，4組小鼠無死亡，無明顯毒性表現(xiàn)、體質(zhì)景下降等不良反應。溶血試驗結果表明，4組支架材料的溶血率均＜5%，滿足民用生物材料的應用要求。皮內(nèi)
6、刺激反應試驗結果表明，4組均未見任何刺激反應，無紅斑、焦痂、水腫等皮膚反應現(xiàn)象，表明這四種生物材料生物安全性能良好。但是到現(xiàn)在為止還不能解決負重組織工程骨的早期力學性能不足問題。目前很多學者在探討負重組織工程骨的新型支架的仿生力學設計、多孔純鎂支架的仿生形態(tài)學設計和多孔純鎂支架仿人骨材料表面涂層的仿生技術，以及其他負重組織工程骨候選支架仿生技術和外科人工金屬植入物仿生表面涂層技術，但是結果都不理想。生物醫(yī)學仿生技術在組織工程骨和外科人工植入物中廣泛地應用研究，給現(xiàn)代醫(yī)學，特別是骨組織工程和整形外科技術發(fā)展提供了巨大的機遇，同時帶來了前所未存的挑戰(zhàn)：①為解決負
7、秉組織工程骨早期力學強度足問題，仿生涂層的多孔純鎂新型支架是臨床試用前研究最佳候選方案。②仿生涂層的多孔純欽支架，可能作為上述研究的其他選擇。③多孔P-TCP/HAP雙相生物陶瓷支架壓縮強度較低，可能不足以解決上述問題，利用仿生技術對整體修飾或改性可能是有前景的。④多孔生物高分子聚合物支架，可以利用仿生技術對整體修飾或改性以改善力學性能，到目前為止還不能解決負重組織工程骨的早期力學性能不足問題。⑤外科植入物金屬，以及多孔生物金屬、生物陶瓷、生物高分子聚合物等組織工程骨支架表面，均可利用仿生涂層技術進行表面修飾或改性。三、參考文獻.?自組裝法仿生骨材料的制備及
8、性能分析徐寧，陳玉云，許國華，葉曉健；組織工程骨和外
