Ｙａｎｊｉｕ
ｙｕ Ｌｉｎｃｈｕａｎｇ Ｋａｎｇｆｕ
ｐｈｙｓｉｃｉａｎ，
２００８；１２（２３）：４４８１－４４８４
【ＷＷＷ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍ／ｚｇｌｃｋｆ／ｅｊｏｕｍａｌ／ｕｐｆｉｌｅｓ／０８—２３／２３ｋ－４４８１（ｐｓ）．ｖａｆｌ
１）ｅｐａｒｔｍｅｎｔ
Ｒｈｅｕｍａｔｏｌｏｇｙ， Ｂｉｎｚｈｏｕ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｐ００ｐｌｅ’ｓ Ｂｉｎｚｈｏｕ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｈｉｎａ Ｈｏｓｐｉｔａｌ， ２５６６ｌ ｏ． Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，
ｓｄｂｚｚｎ＠１６３．ｃｏｍ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２００８－０３－０３ Ａｃｃｅｐｔｅｄ：２００８－０４－０９
文就骨组织工程人工合成的支架材料的特性 ０引言 组织工程（ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）是用生命科 学和工程学的原理及技术，构建、培育活组 织，研制生物替代物，以修复或重建组织器 官的结构，维持或改善组织器官功能的一门 新兴的边缘学科【ｌ】。１９９２年Ｎａｋａｈａｖａ首先开 展骨组织工程学的研究，为骨缺损、骨融合 的临床治疗带来曙光。其基本原理和方法是 将体外培养扩增的正常组织细胞吸附于一种 生物相容性良好并可被机体吸收的生物材料 上，形成细胞一生物材料复合物，将复合物植 入机体组织、器官的病损部分，细胞在生物 材料中扩增，同时支架材料逐渐被机体降解 吸收的过程中形成新的在形态和功能方面与 相应器官相一致的组织，从而达到修复创伤 和重建功能的目的【２】。骨组织工程支架材料 从来源上说可分为天然生物材料和人工合成 的生物材料两大类，每类材料又可分为有机 材料和无机材料。每种支架材料各有其优缺 点，现有的支架材料仅能达到理想支架材料 要求的一部分。２００５年何创龙等【３１研制的组 织工程纳／微米纤维支架已在动物实验中初 步获得成功，有望成为较理想支架材料。本
杂志上。
Ｎａ２０一ＣａＯ．Ｓｉ０２为基础，外加Ｐ２０５的玻璃体系；或以 ＣａＯ．Ｐ２０５系统为基础，并以ＭｇＯ 加组分在一起熔制而成的玻璃体系。生物活性玻璃陶 瓷的优点有［９－１０１．①生物相容性好。②安全，其代谢 产物无毒副作用。⑦材料易得，制备方便，可以制成 ２００。８００¨ｍ孔径的支架材料。缺点为：①韧性差， 强度低。②不易降解。目前，许多科学家尝试用改变 制作工艺，调整生物活性玻璃的组成和比例来调整生 物稳定性和机械性。最近研究证实Ｉｌｌ－１２］，三维立体结 构生物活性玻璃（４５Ｓ，５８Ｓ和７７Ｓ）ｆｌ＆，够早期诱导骨髓 间充质干细胞向成骨细胞分化和矿化。目前制备生物 活性玻璃的方法有熔融法和溶胶．凝胶法。生物活性玻 璃４５Ｓ５就是采用熔融法制备。溶胶一凝胶法产生的生物 活性玻璃是一种更新型的骨修复和骨组织工程材料， 它具有特殊的化学组成、纳米团簇结构和微孔，因而 比表面积较大，生物活性比其它生物玻璃及微晶玻璃 更高，并且因为溶胶．凝胶法制备的温度低、纯度高、 均匀性高、生物活性高和比表面积高等特点，具有更 高的研究及应用价值，特别是生物活性玻璃多孔材料 在用作骨组织工程支架方面具有很好的前景。另外， 由于结构和组成上的特性，采用溶胶．凝胶法制备的生 物玻璃还具有以下优点：①组成中不舍Ｎａ２０，植入后 界面处ｐＨ值不会立即升高。②玻璃密度低，填充相同 体积缺陷所需质量少，并且多孔结构能吸收不同的细 胞或蛋白质，故吸收速度较熔融法制备的生物活性玻 璃快。③能在分子水平上控制可溶解化学元素的释
３．１ ２
研究概况作一综述。
１
学术背景 骨组织工程学已广泛应用于外科创伤、器
官缺损修补、整容、美容等多学科，但缺乏理 想的人工合成支架材料已成为发展的瓶颈。因 此受到国内外学者的广泛关注。至今尚未找到 有关最优化人工合成支架材料成果的综合分 析的综述。
目的
滨州市人民医院 免疫风湿科，山东 省滨州市
２５６６ｌＯ
４文献证据综合提炼
４．１ ４．１．１
人工合成的无机材料
羟基磷灰石
羟基磷灰石合有人体骨代谢重
要的钙、磷等元素，是人体骨的正常成分，含有和人 体组织相结合的键舍羟基，钙／磷比和人体骨骼相似为 １．６７，其优点为【４１： ①有良好的生物相容性。②在机 体有一定的降解度。③安全、无毒、异物反应小。④可 吸附生物因子、靶细胞及化疗药物。缺点为：①无骨诱 导作用。②脆性大。⑦降解速度较慢。李慎松等【５１研究 发现羟基磷灰石作为骨修复材料最大缺点是生物力 学强度明显低于正常骨，这就决定了羟基磷灰石只能 作为充填材料，不适用于负重骨缺损的修复。 为弥补羟基磷灰石的缺点，许多学者采用有机材 料和无机材料复合或者两种不同的材料复合来吸取 各自的优点，达到调节其降解性和增加机械强度的目
文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３．８２２５ （２００８）２３－０４４８１－０４
检索人及检索时间：于２００８－０２ｄ，作者进 行检索。 检索文献时限：
２０００－０１／２００８—０１。
收稿日期：２００８－０３－０３
检索数据库：ＰｕｂＭｅｄ数据库（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．
修回日期：２００８—０４－０９ （５４２００∞４１５００２Ｓ／Ｙ．Ｙ）
中国组织工程研究与临床康复第Ｊ２卷勇事刀筋２００８—０６—０３出版
Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆＣｌｉｎｉｃａｌ
Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｖｅ Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｊｕｎｅ丑２００８
ＶｏＬｌ２，Ｎｏ．２３
骨组织工程人工合成支架材料的研究现状★
邹霓
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ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｓｉｔｅｓ／ｅｎｔｒｅｚ，该库是互联网上美国国 家生物技术信息中心检索平台下的免费医学学术信 息资源检索系统，具有收集医学学术信息资源丰富， 系统相关信息链接功能强大，检索功能强大，操作方 式灵活等特点）和中国期刊全文数据库 （ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ，该库是目前世界上最大的连续 动态更新的中国期刊全文数据库，以学术、技术、政 策指导、高等科普及教育类为主，内容覆盖自然科学、 工程技术、农业、哲学、医学、人文社会科学等各个 领域）。 检索关键词：中文：骨组织工程，人工合成支架 材料、康复；英文：ｂｏｎｅ
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Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
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ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｄａｌ ｉＳ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｋｅｙ ｔｏｐｉｃｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｓｅａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｄａｌ ｏｆ ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｎａｔｕｒａｌ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｅａｃｈ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｈａｓ ｉｔｓ ｖｉｒｔｕｅｓ ａｎｄ ｓｈｏｒｔａｇｅｓ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｓｅａｆｒｏｌｄ ｍａｔｅｄａｌｓ ｍｅｒｅｌｙ ｓｏｍｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｄｅａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｒｅｑｕｉｒｅ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｙ ｂｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｅｖｉｄｅｎｃｅｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｖｉｒｔｕｅｓ ａｎｄ ｓｈｏｒｔａｇｅｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｐｏｒｃｅｌａｉｎ ａｎｄ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｍａｔｅｄａｉ，ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｍａｔｅｄａｌ，ｎａｔｕｒａｌ ｏｒｇａｎｉｓｍ．ｄｅｒｉｖｅｄ ｍａｔｅｄａｌ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ．
ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ ｆｌａｍｅ ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｒｅｃｏｖｅｒ ｆｒｏｍ ｉｌｌｎｅｓｓ。
邹霓．骨组织Ｉ程人Ｉ台成支架辑料的硪究现状
Ｓｉ＞０．８ｗｔ％，这表明Ｓｉ的引入可加速羟基磷灰石的溶 解，同时羟基磷灰石界面增加的Ｃａ、Ｐ、Ｓｉ离子可加 速骨磷灰石的沉淀及陶瓷表面骨的形成，从而增加了 羟基磷灰石的生物活性。 ４．１．２磷酸三钙 磷酸三钙的结构分为高温相（ｏ【一磷 酸三钙）和低温相（Ｄ一磷酸三钙），一般用于骨组织工 程支架材料的为Ｄ一磷酸三钙。磷酸三钙的主要优点 为：①组织相容性好。②降解产物对机体无害。磷酸 三钙的缺点有：①在体内降解过快。②在体内存留时 间短。⑦刚性及脆性高。④不易加工等【４１。
针对磷酸三钙的缺点，Ｗｉｌｔｆａｎｇ掣引将磷酸三钙陶
瓷颗粒，晶粒植于小猪胫骨骨缺损处进行研究：植入１６ 周，６０％Ｄ一磷酸三钙降解；２８周时８０％已降解；６８周 时仅有５％残留，材料降解较新骨形成速度快， 影响 骨修复的完成。杨为中等【４ｌ将稳定的羟基磷灰石和易 吸收的磷酸三钙结合得到双相磷酸钙来达到改善其 降解性、增加强度、降低脆性的目的。这种复合材料 可与宿主骨结合紧密，改善了羟基磷灰石和磷酸三钙 降解性的缺点。
摘要：骨组织工程支架材料的研究是骨组织工程研究的关键问题之一。骨组织工程支架材料从来源上说可分为天然生物 材料和人工合成的生物材料两大类，每类材料又可分为有机材料和无机材料。每种支架材料各有其优缺点，虽然现有的 支架材料仅能达到理想支架材料要求的一部分，但通过优缺点的分析为组合最优化的支架提供必要的素材。对用于组织 工程支架材料的陶瓷材料、聚合物类材料、天然生物衍生材料及其复合材料等研究现状进行综述。 关键词：骨组织工程；支架材料；康复；生物材料 邹霓．骨组织工程人工合成支架材料的研究现状［Ｊ】．中国组织工程研究与临床康复，２００８，１２（２３）：４４８１．４４８４ 【ＷＷＷ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍ／ｚｇｌｃｋｆ／ｅｊｏｕｒｎａｌ／ｕｐｆｉｌｅｓ／０８—２３／２３ｋ－４４８１（ｐｓ）．ｐｄｆ】