1、用于人工骨的材料目前用于骨修復(fù)的生物材料分為以下幾種:醫(yī)用生物陶瓷、醫(yī)用高分子材料、醫(yī)用復(fù)合材料、納米人工骨一醫(yī)用生物陶瓷材料生物活性陶瓷，主要指磷灰石（AP）,包括羥基磷灰石（HAP）和磷酸三鈣（TCP）等。目前應(yīng)用最多的是HAP人骨無(wú)機(jī)質(zhì)白主要成分是HAP它賦予骨抗壓強(qiáng)度，是骨組織的主要承力者，人工合成的HAP1十分重要的骨修復(fù)材料，這是由于它的組成性質(zhì)與生物硬組織的HA瞅?yàn)橄嗨疲⒕哂辛己玫纳锵嗳菪裕膳c自然骨形成強(qiáng)的骨鍵合，一旦細(xì)胞附著、伸展,即可產(chǎn)生骨基質(zhì)膠原,以后進(jìn)一步礦化,形成骨組織。a2磷酸三鈣（a2TCP滑水泥具有水合硬化特性，可作為一種任意塑型的新型人工骨用于骨缺損填充。

2、它在動(dòng)物體內(nèi)形成蜂窩狀結(jié)構(gòu),動(dòng)物組織可逐漸長(zhǎng)入此蜂窩狀結(jié)構(gòu)中,形成牢固的骨性鍵合3。02TCP4屬可吸收生物陶瓷，在體內(nèi)要被逐漸降解和吸收,但其強(qiáng)度較低,主要用于骨修復(fù)或矯正小的骨缺損或骨缺陷,如骨缺損腔填充。盡管B2TCPB入體內(nèi)可被降解和吸收，新骨將逐漸替換植入體，但由于其降解和吸收速度與骨形成速度難達(dá)到一致,所以不宜作為人體承力部件。目前磷酸鈣陶瓷要用于作小的承力部件、涂層、低負(fù)載的植入體。二醫(yī)用生物高分子材料高分子聚合物已被廣泛用作骨修復(fù)材料,可降解聚乳酸（PLA）用于口腔外科,聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA骨水泥用于骨填充，聚乙醇酸（PGA）作為可吸收螺釘用于骨固定。生物降解材料制作的接

3、骨材料,其彈性模量較金屬更接近骨組織的彈性模量,有利于骨折愈合,且隨著骨折的愈合,材料逐漸在體內(nèi)降解,不需二次手術(shù)取出。PLA5是一類有應(yīng)用價(jià)值的生物材料,它的降解速度取決于它的分子量、分子取向、結(jié)晶度、物理及化學(xué)結(jié)構(gòu)，但其降解的機(jī)制主要是因?yàn)轷ユI的水解。目前PLAt要用于骨外科部件，例如骨針、骨板。Minorietal7用不同分子量的PLA和聚乙二醇（PEG網(wǎng)成PLA2PEG共聚物作為骨形成蛋白（BMP）的載體,其中PLA65002PEG3000共聚物具有一定的彈性，是較好的BM戟體。三醫(yī)用復(fù)合材料復(fù)合人工骨13的研究近年來取得了很大進(jìn)展,其基本原理是將具有骨傳導(dǎo)能力的材料與具有骨誘導(dǎo)能力的

4、物質(zhì)如骨生長(zhǎng)因子、骨髓組織等復(fù)合制備成復(fù)合人工骨,使它們既具有骨傳導(dǎo)作用,又具有骨誘導(dǎo)作用。3.1磷酸鈣復(fù)合人工骨主要包括TC阪HAPf膠原、骨生長(zhǎng)因子等復(fù)合人工骨。原位自體骨與磷酸鈣人工骨混合植骨應(yīng)用在脊柱側(cè)凸畸形矯正術(shù)中,是一種實(shí)用、簡(jiǎn)易、可靠的植骨方法。3.2聚合物復(fù)合人工骨生物降解聚合物是近年生物材料研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn),通過技術(shù)工可合成各種結(jié)構(gòu)形態(tài),一定的生物降解特性的各種聚合物。但它們無(wú)骨誘導(dǎo)活性,需與其它骨誘導(dǎo)因子復(fù)合應(yīng)用才能取得良好效果。3.3紅骨髓復(fù)合人工骨骨髓由造血系統(tǒng)和基質(zhì)系統(tǒng)兩部分組成。健康紅骨髓的基質(zhì)細(xì)胞中含有定向性骨祖細(xì)胞（DOPC）口可誘導(dǎo)性骨祖細(xì)胞（IOPC）。

5、DOPC有定向分化為骨組織的能力，IOPC在誘導(dǎo)因子（如BMP作用下才能分化成骨。Zakrzewskaetal17將骨髓細(xì)胞與HA骷合，并分別加入成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）和（或）成骨蛋白21(OP21)，通過測(cè)定胸腺喀呢?fù)饺氲紻N川的量、ALP勺活性及新生骨的形成，來了解它們的生物活性。結(jié)果表明,bFGF能刺激骨髓細(xì)胞的增殖,OP21能增力口ALP勺活性及刺激新生骨形成,并能促進(jìn)骨髓細(xì)胞的分化。四納米人工骨納米級(jí)骨材料就是一類由人工合成、具有多種優(yōu)良理化特性(能自固化成型、機(jī)械強(qiáng)度高、使用方便等)和生物學(xué)特性(無(wú)毒副作用、可以吸收和降解、生物相容性好、能誘導(dǎo)骨細(xì)胞和血管生長(zhǎng)等)的新型骨修

6、復(fù)材料,其主要用途是修復(fù)骨缺損時(shí)作為細(xì)胞外支架材料和骨折的固定材料。下面將近年來納米級(jí)骨修復(fù)材料的研究進(jìn)展介紹如下。4.1納米羥基磷灰石(nHAP)國(guó)外已制備出含有二氧化結(jié)的nHA時(shí)料，其硬度、韌性等綜合性能可達(dá)到甚至超過致密骨骼相應(yīng)性能。通過調(diào)節(jié)二氧化鋯含量,可使該納米人工骨材料具有優(yōu)良的生物相容性。4.2TC總成納米才&質(zhì)骨Clarkeetal用聚氨酯海綿方法編織出具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型多孔聚磷酸鈣骨架材料(CPP)，并進(jìn)行了離體、在體研究，發(fā)現(xiàn)多孔的CPPT架能促進(jìn)骨生長(zhǎng)。多孔TC價(jià)成松質(zhì)骨與人體松質(zhì)骨的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成份相似，Yuanetal20合成Vitoss無(wú)填料納米松質(zhì)骨,該

7、松質(zhì)骨具有廣泛的孔隙,孔徑相通,利于營(yíng)養(yǎng)連續(xù)供給和更多的細(xì)胞、組織長(zhǎng)入、使骨修復(fù)更快、更完全。4.3氧化鋯/氧化鋁Uchidaetal21將氧化鋯/氧化鋁晶體納米化合物團(tuán)塊浸在與生物體液相似的溶液中,其表面可生成骨樣磷灰石層,提示在活體內(nèi)可能形成生物陶瓷如HAPTCP?。Lukeetal22將大鼠顱骨的成骨細(xì)胞粘附在23nm氧化鋁上，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)具有很好的伸展性,且成骨細(xì)胞的黏附能力比在硼硅酸鹽玻璃上增46%,表明氧化鋁納米顆粒增強(qiáng)了細(xì)胞間的相互作用;細(xì)胞形態(tài)分析和材料毒性評(píng)價(jià)也表明:納米復(fù)合陶瓷材料有良好的生物相容性。4.4納米復(fù)合材料由于單一類型材料難以滿足骨組織工程細(xì)胞外基質(zhì)材料的要求,

8、研究者將幾種單一材料進(jìn)行適當(dāng)組合,結(jié)合有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料的優(yōu)缺點(diǎn),合成有機(jī)/無(wú)機(jī)、HA/多聚體復(fù)合材料,在實(shí)際應(yīng)用中取得良好效果。4.4.1nHAP/聚左旋乳酸(PLLA)Saeedetal23對(duì)合成的HAP內(nèi)米棒表面進(jìn)行修飾，然后與PLLAR合成nHAP/PLLAS米化合物。OMSOTSt合物有較高的彈力系數(shù)，在HAP/PLLAS米化合物中加入1%OTS,它的彈力系數(shù)上升40%，使HAP/PLLA勺負(fù)載傳導(dǎo)性得到明顯改善。4.2HAP/聚砜、HAP/聚乙烯復(fù)合物多聚體生物瓷性增強(qiáng)研究發(fā)現(xiàn):聚砜是具有一定機(jī)械力學(xué)特性的多聚體,高密度聚乙烯是一種具有韌性的熱塑性多聚體，兩者均被證明具有良好的生物

9、相容性。HAPf這兩種多聚體聚合為新化合物,通過兩軸疲勞試驗(yàn)表明:該化合物有良好的力學(xué)性能。4.4.3納米AP/聚酰胺(PA)復(fù)合材料蘇勤等用共沉淀法制成了納米磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料,通過常壓共溶法直接用納米磷灰石漿液制備了納米HAPI體/聚酰胺生物活性材料。都獲得了高nHA含量和分散均勻的復(fù)合材料。測(cè)試表明：約65%HAPU納米級(jí)均勻地分散在PA基體中，在復(fù)合材料的兩相界面間有化學(xué)鍵形成;此復(fù)合材料的抗壓、抗彎強(qiáng)度和彈性模量與人體皮質(zhì)骨類似。硫酸鈣/納米羥基磷灰石復(fù)合材料羥基磷灰石（HAA是一種可靠的骨修復(fù)材料，而HA勺塑型性能很差，體內(nèi)降解也比較慢。半水硫酸鈣（CSH也是一種良好的骨誘導(dǎo)材

10、料，其塑型性能頗為理想，目前國(guó)外已開發(fā)出CSH勺新型骨誘導(dǎo)材料，并在創(chuàng)傷、脊柱外科等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用和良好的臨床效果4.5納米仿生骨天然骨是膠原纖維貫穿于HA形成的復(fù)合材料、HAW骨的7%,膠原纖維為交聯(lián)的螺旋狀多肽鏈,賦予骨很好的強(qiáng)度,且使骨受應(yīng)力時(shí)可彎曲。骨內(nèi)部保持成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的生理平衡,工程化骨就是利用支架培養(yǎng)細(xì)胞使骨組織再生。常用多孔陶（孔徑200400仙mM乍為支架,在體外培養(yǎng)細(xì)胞,使其擴(kuò)增,形成骨組織再植入體內(nèi)。HARtg吸收各種蛋白質(zhì)，其中包括骨形成與骨吸收相關(guān)細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子及細(xì)胞黏附蛋質(zhì)。4.5.1多孔仿珊瑚人工骨楊加峰等28用HA時(shí)原料，采用濕化學(xué)法合成粉料,該粉料微粒呈細(xì)針狀和類晶須結(jié)構(gòu)，？1550nm,用粉料制成的塊料具有天然骨類似結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明,這種梯度結(jié)構(gòu)多孔體的力學(xué)性能較普通珊瑚人工骨有較大提高,其抗壓縮強(qiáng)度大于人松質(zhì)骨的壓縮強(qiáng)度,可滿足大多數(shù)臨床需要。4.5.2納米磷酸鈣/膠原材料Weietal29在研究大段骨的細(xì)胞載體材料時(shí),根據(jù)仿生礦化原理,采用納米自組裝技術(shù)研制出成分和結(jié)構(gòu)都與天然骨組織高度相似的納米磷酸鈣/膠原基骨材料，其磷酸鈣/膠原層間距為1117nm,與天然骨組織里的711nm十分接近,即均為傾斜的層狀結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明,成骨細(xì)胞在該支架上能生長(zhǎng)并分泌骨基質(zhì)。4.5