纳米羟基磷灰石与多种材料复合的研究现状

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1、纳米羟基磷灰石与多种材料复合的研究现状　　近年来，材料科学、组织工程学和纳米技术的快速发展使各种复合材料人工骨相继研制成功，针对于先天性疾病、畸形、骨坏死、肿瘤、骨质疏松、外伤、感染等多种原因导致的骨缺损，一直是骨科邻域研究十分活跃的话题。自体骨移植不仅具有骨缺损区愈合快速的优点，而且很少产生免疫应答反应，同时还具有骨传导和骨诱导的双重作用。修复骨缺损的金标准一直是使用自体骨，但供骨少。应用异体骨修复骨缺损，不仅改变供骨区生物力学强度，造成功能的部分缺失，还可引起不同程度并发症，增加了病人的创伤和痛苦。应用骨基质海绵、异种骨和陶瓷等作为骨移植材料取得了一定的进

2、展，由于这些材料缺乏生物相容性，诱导成骨能力受到限制；同种异体骨具有生物活性，但由于缺乏骨诱导活性，容易引起骨免疫原性而使临床应用较少。一直以来修复重建外科及骨移植的一大难题是如何将复合材料的生物力学强度、骨诱导及骨传导的充分显现。为克服外源性骨移植修复骨缺损存在的种种弊端，通过合成途径取得理想的复合人工骨修复材料成为研究热点。羟基磷灰石人工骨具有良好的生物相容性，植人体内可传导骨组织生长，而且安全、无毒。相比其他生物材料，并不是高强度的材料，只能用于无负荷的部位[1].　　1纳米羟基磷灰石与高分子材料复合　　在临床应用修复骨缺损之中，为了提高纳米羟基磷灰石的

3、抗冲击性和力学强度等优点，经常采用纳米羟基磷灰石与某些高分子材料复合，常见的有聚酰胺、聚乳酸、壳聚糖等。邢志军等[2]采用纳米羟基磷灰石与聚酰胺的复合人工骨进行植骨融合治疗脊髓型颈椎病安全可行并取得了满意的结果，表明该材料具有优良生物相容性和骨传导成骨活性以及良好的力学特性。胡炜等[3]通过纳米羟基磷灰石与聚酰胺复合活性材料构建的自体髂骨重建椎体和人工椎体相比较证实，纳米羟基磷灰石与聚酰胺复合材料与人体骨可以发生牢固的生物键合能力，且具有良好的骨传导性能和成骨活性。　　Pramanik等[4]将非纳米羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石分别与聚乙烯丙烯酸组成的复合材料并

4、进行比较，结果表明纳米羟基磷灰石复合物分布更均匀，力学强度更大，是一种较好的用于移植骨替代物的材料。Mikoajczyk等[5]将纳米羟基磷灰石与聚丙烯腈组成的复合材料，有较大提高的抗屈服强度，可以有效修复各种原因导致的骨缺损。谭羽英等[6]采用骨髓基质干细胞复合羟基磷灰石与聚乳酸相结合的材料，进行修复兔桡骨节段性骨缺损实验，结果证明构建的复合人工骨可促进缺损处新骨的形成，修复节段性骨缺损。　　Hasegaia等[17]将纳米羟基磷灰石涂于二氧化锆表面的得到的生物复合材料，不仅具有较好生物力学特性，而且具有较好的生物相容性。　　3纳米羟基磷灰石与其他细胞因子复

5、合　　目前血管内皮生长因子在促进骨的再生修复方面的研究也比较成熟[18,19].血管内皮生长因子可以增加骨折端血流量，促进骨断端软组织、软骨细胞以及骨细胞的生长，有利于骨折愈合同时还可以促进骨的矿化，增加骨密度。宋坤修等[20]利用纳米羟基磷灰石/胶原复合材料与血管内皮生长因子制备的人工骨修复兔的骨缺损，术后2、4、8wk可见骨缺损断端骨母细胞增生较活跃，骨小梁生长旺盛，排列紊乱，肉芽组织增生，机化，纤维化，形成纤维性骨痂，部分区域进一步分化，形成透明软骨，软骨细胞数量较多，进而形成成熟的板层骨。赵俊华等[21]同时也证实纳米羟基磷灰石/胶原复合材料与血管内皮

6、生长因子等结合在组织工程骨具有良好的诱导成骨作用，在早期骨愈合中能促进新生血管快速形成，缩短骨缺损区的愈合时间。　　骨髓单个核细胞有促进血管生成作用，其中促进血管生成的关键细胞则是造血干细胞和骨髓基质干细胞。Grant等[22]研究证实，在体内缺血的环境刺激下，造血干细胞、骨髓基质干细胞都可以向血管内皮细胞方向分化，促进血管生成。张新悦等[23]研究将骨膜、骨髓单个核细胞、纳米羟基磷灰石将三者复合应用时，其成骨能力获得了极大的增强。以纳米羟基磷灰石作为支架，具有较多的优点，如利用与细胞整合以及受体的互相作用，通过细胞功能调节因素，可作为基因、细胞和生长因子的生

7、物载体。为了提高骨膜成骨能力，应用骨膜和纳米羟基磷灰石复合的支撑材料，进行骨移植。为引导骨缺损区新骨逐步长入复合材料的内部，须以骨髓单个核细胞为基质及纳米羟基磷灰石为载体。　　骨髓单个核细胞，当其成血管作用的不断发挥，同时加强了骨膜的成骨作用，从而促进骨缺损的修复。　　郝伟等[24]通过应用基因转染技术，采取组织工程的理念构建的人骨形态发生蛋白、碱性成纤维细胞生长因子双基因共转染兔骨髓问充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/重组类人胶原基/聚乳酸复合生物支架材料的骨组织工程复合体在大段骨缺损的修复治疗中，研究证实成骨效果明显优于骨形态发生蛋白及碱性成纤维细胞因子单基因

8、转染组。　　顾晓东等[25]以纳米羟基