理想人工骨材料研制是生物材料領(lǐng)域重要課題 2021人工骨行業(yè)發(fā)展前景分析

• 2021年1月26日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 272 10
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近年來，除了應(yīng)用于骨修復(fù)和替代的人工骨，應(yīng)用于骨髓炎、骨缺損和預(yù)防人工關(guān)節(jié)感染等方面人工骨的開發(fā)不斷展開，載藥人工骨具有藥物載體和修復(fù)骨缺損的雙重作用，主要分為羥基磷灰石、磷酸鈣骨水泥、生物玻璃等，前兩者已逐步應(yīng)用于臨床研究及治療中，生物玻璃是最近比

在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，人工骨應(yīng)用十分廣泛，顱骨修補、膝蓋骨填充，還有醫(yī)美中的墊鼻梁、墊下巴等，都有人工骨的出現(xiàn)。自1971年人們發(fā)現(xiàn)海珊瑚具有與人骨相類似的孔隙結(jié)構(gòu)，開始應(yīng)用原始珊瑚碳酸鈣作為植骨材料。一只150～200磅的珊瑚就可以提供數(shù)百個人工骨原料，但珊瑚骨質(zhì)地脆，吸收快，在骨缺損處只具有支架和骨引導(dǎo)作用，而無骨誘導(dǎo)能力，單純珊瑚植入機(jī)體后有一定的體積喪失，對于較大的骨質(zhì)缺損，僅用珊瑚難以達(dá)到完全修復(fù)。

人工骨按材料的結(jié)構(gòu)和性能大致可分為無機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料。目前，許多人工骨材料已被應(yīng)用于骨重建，復(fù)合有成骨潛能的細(xì)胞或生長因子后效果較好，但其植入后的長期可靠性是一個問題。

骨由有機(jī)質(zhì)和無機(jī)鹽結(jié)合而構(gòu)成。有機(jī)物質(zhì)主要是骨膠蛋白，使骨具有一定的韌性。無機(jī)鹽即堅硬的礦物質(zhì)(羥基磷灰石結(jié)晶，即磷酸鈣和氫氧化鈣的復(fù)合物)使得骨堅硬不屈、傲然挺立，是影響骨硬度的因素。有機(jī)成分和無機(jī)兩種成分有著恒定的比例，一般而言，前者占成人骨干重的34%，后者占65%，兩者的結(jié)合使骨具有很大的韌性和堅固性。羥基磷灰石具有良好化學(xué)穩(wěn)定性、骨傳導(dǎo)性與骨誘導(dǎo)性，因此被廣泛應(yīng)用于人工骨制造。

在骨科領(lǐng)域,由于嚴(yán)重創(chuàng)傷、骨腫瘤、骨髓炎等多種原因所致的骨缺損十分常見。目前常用的骨修復(fù)材料包括自體骨和金屬假體。自體骨增加了患者的創(chuàng)傷和痛苦;金屬假體存在松動、斷裂等問題。因此,人工骨替代材料移植修復(fù)骨缺損成為醫(yī)學(xué)重點。人工骨 (Artificail Bone) 是指可以替代人體骨或者修復(fù)骨組織缺損的人工生物材料。當(dāng)需替換關(guān)節(jié)或治療骨斷裂時，最理想的方式是通過組織再生功能實現(xiàn)骨的自身修復(fù)。然而在許多情形下，人體骨并不能實現(xiàn)自身修復(fù)，例如骨組織壞死，骨關(guān)節(jié)創(chuàng)傷，這時就需要人工骨的幫助，理想人工骨材料的研制是醫(yī)學(xué)和生物材料科學(xué)領(lǐng)域的一個重要課題。

由仿生思想的啟示，1986年，美國齒科協(xié)會科學(xué)家L. C. Chow 和W. E. Brown發(fā)明了磷酸鈣骨水泥，1996年FDA批準(zhǔn)CPC可以用于非承重骨的骨缺陷治療。但羥基磷灰石因其強(qiáng)度和韌性較低，使其使用范圍受到限制，如何提高其性能便成了研究的熱點，羥基磷灰石/膠原類骨仿生復(fù)合材料登上舞臺，膠原的加入使人工骨更加貼近人體天然骨成分。

近年來，除了應(yīng)用于骨修復(fù)和替代的人工骨，應(yīng)用于骨髓炎、骨缺損和預(yù)防人工關(guān)節(jié)感染等方面人工骨的開發(fā)不斷展開，載藥人工骨具有藥物載體和修復(fù)骨缺損的雙重作用，主要分為羥基磷灰石、磷酸鈣骨水泥、生物玻璃等，前兩者已逐步應(yīng)用于臨床研究及治療中，生物玻璃是最近比較新的材料，關(guān)于其特性、具體應(yīng)用還要進(jìn)一步研究。

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