朱威王英杰马琦 吴国梁 翁习生

    (中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科，北京100730)

    骨组织支架的最新进展

    朱威王英杰△马琦 吴国梁 翁习生*

    (中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科，北京100730)

    由于人口老龄化的加剧和社会人口年龄中位数的增加，骨科疾病引起了广泛的关注。移植骨是用于修复骨缺损的良好材料，但是有二次手术及骨量来源等诸多限制。而广泛应用于临床的骨植入物虽然在一定程度上提供了植入部位所需的机械强度、耐摩擦等性能，但由于其生物惰性，骨组织的生成不足，无法与骨组织形成紧密的骨性结合，导致不可避免的骨植入物松动。为了克服这些困难，现在的支架通常是多孔的、复合的。本文从多孔支架、微载体、植入物表面理化性质，植入物复合无机离子、细胞因子、干细胞等方面阐述新型支架内的组织生成。

    多孔支架；微载体；细胞因子；干细胞；无机离子

    临床上各种原因产生的大块骨缺损常无法自发恢复，需要人工修复或人工促进修复。由于良好的生物相容性、骨传导性和抗腐蚀性等优势，钛金属支架被广泛应用为临床植入物的材料，例如人工关节假体、钛板、钛螺丝和螺帽。但是大块的骨缺损往往会因为骨植入物的弹性模量远大于骨、骨植入物生物活性不足等导致植入物的松动，如骨植入物表面的钛颗粒一方面刺激巨噬细胞释放促炎性细胞因子，会导致炎症性骨溶解[1,2]；此外促进成骨细胞分化，导致骨吸收增加[2]；将小鼠暴露于高剂量二氧化钛(Tio2)纳米颗粒，发现血管内皮生长因子(VEGF)的浓度减少约50%[3]，低剂量的Tio2纳米颗粒可影响循环中血管生成细胞的功能[4]等，给患者带来极大的痛苦。自体骨或同种异体骨移植可以在组织再生方面取得良好效果，但是有骨量来源受限及二次手术等弊端[5,6]，为了克服现有的钛金属植入物的弊端，相关科学领域致力于提高钛金属的生物活性、降低钛金属的弹性模量、促进钛金属周围以及内部的组织生成，从而降低假体松动率。理想的支架复合细胞或生物活性因子的可生物降解性材料组成，在血管、骨组织生成的同时缓慢降解[7]，本文将从多个方面分析现有金属支架的生物学性质。

    1 多孔支架

    3D打印因其良好的快速成型技术而越发受到重视。有研究表明利用3D打印技术制备孔洞直径大小在250～600 mu，可以支持血管张入。在支架内部接种成骨细胞则可以诱导组织生长，达到治疗大块缺损的目的[8]。有研究在多孔钛金属支架内部填充透明质酸载体，成纤维细胞生长因子复合在凝胶载体或羟基磷灰石中[9] ......