李浩，杨振，高仓健，付力伟，刘舒云，郭全义

    ·综述·

    支架材料在组织工程技术修复半月板损伤中的应用进展

    李浩，杨振，高仓健，付力伟，刘舒云，郭全义

    100853 北京，中国人民解放军总医院第一医学中心骨科研究所/骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室(李浩、杨振、高仓健、付力伟、刘舒云、郭全义)；300071 天津，南开大学医学院(李浩、杨振、高仓健、付力伟)

    半月板是位于股骨远端和胫骨平台之间两个半圆形、楔形的纤维软骨组织，主要功能在于分配负荷和保护关节软骨[1]。在组织学上，半月板(图 1)可以划分为两个截然不同的区域：外侧(红-红区)，含有血管和神经，包含细长的纤维母细胞样细胞和大量的 I 型胶原蛋白；内侧(白-白区)，缺乏血管和神经，包含的主要是纤维软骨样细胞和II 型胶原蛋白，一旦损伤，修复能力极为有限[2-3]。半月板主要通过圆周排列的胶原纤维来分配负荷[4]。在半月板撕裂的情况下，这种功能相应的受到破坏，后期往往会导致骨性关节炎的发生[4-5]。目前，通过半月板部分切除术去除不稳定的、受损的撕裂部分仍然是手术治疗半月板撕裂的金标准，并且占美国膝关节镜手术的一半[6]。然而，部分或全部半月板切除术都与膝关节骨性关节炎的发展有关，并不能实质性地改善患者的预后和治疗效果[7]。

    随着对半月板在膝关节生物力学中的重要作用的认识不断深入，利用组织工程技术进行半月板的修复再生为半月板损伤患者的治疗带来了新的希望。组织工程主要包含三个要素：支架、细胞和生长因子[8]。开发半月板再生支架的关键挑战之一在于其复杂的区域依赖性生物力学特征。这就要求支架材料必须具有适当的机械性能，在发挥缓冲作用的同时能够保持适合的关节面全接触力学支撑，以避免不均匀的力学冲击导致的关节软骨退化以及随后产生的骨性关节炎[9]，同时承接的适宜力学刺激对于纤维软骨再生也有促进作用。此外，支架材料还需要具有优良的生物学特性，能够充分促进细胞的浸润、增殖和分化，进一步增强支架的整合性，以利于形态与功能兼备的半月板组织再生。随着天然聚合物、合成聚合物和脱细胞材料为主的生物材料和材料复合策略以及新型材料的迅速发展，共价交联、静电纺丝和 3D 打印等支架制备方法的不断创新，进一步为新的干预手段帮助患者恢复关节运动功能和实现半月板组织再生创造了条件。本文就近年来所研究的生物材料的类型和特性以及不同支架制备方法作一综述，并对支架的功能化策略进行展望，意在为应用组织工程技术治疗半月板损伤提供理论和研究依据。

    1 半月板组织工程支架材料的性能要求 ......