顶盛健齿膏：生物活性玻璃对骨缺损修复的研究新进展

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1、生物活性玻璃对骨缺损修复的研究新进展王砚军1,陈长河2,李冀2*(1.华北煤炭医学院骨科,河北　063000;2.河北省唐山市第二人民医院骨科,河北唐山　063000)导读：生物活性玻璃为Hench首次提，并研制出目前世界上唯一“同时对软组织与骨组织具有修复和键合作用的”生物活性玻璃。生物玻璃，活性玻璃，生物活性玻璃到底有何用途？请看以下文献，或许对您有帮助！温馨提示：湖北顶盛生物与武汉大学联合研制出了新一代生物活性玻璃——锶强化生物活性玻璃，获得了中国独家专利（证号：200810197668.4），并独家采用此材料，研制出了我国第一款全面治疗口腔疾病的医用药膏——顶盛健齿膏！湖北顶盛生物工

2、程有限公司官网：www.a5251.com（我爱我牙网）5251爱牙热线：400—8805251骨缺损是骨科常见的疾病,常由肿瘤、外伤、囊肿等引起。临床治疗非常困难,自体骨、同种异体骨及人工合成材料填充是临床常用的手段。自体骨植入是被认为疗效最为肯定、价格低廉的方法,但它来源有限,供区疼痛,出血,限制了它的应用。异体骨取材广泛,但它易传播疾病,产生排斥反应,引起感染,需要进一步的改善。组织工程虽然进展很快,提供了一些治疗方法,但还没有进入临床应用,有待进一步研究。临床上需要发展一种价格低廉、且易获得的骨移植替代材料。这种理想的生物材料除能填充缺损还能够在植入界面激发特殊的生物学反应。Henc

3、h等[1]于1971年合成了一种钠-钙-磷组成的生物玻璃,固骼生是在其基础上美国生物材料公司与佛罗里达大学先进材料研究中心合作于20世纪90年代中期研制的系列生物活性玻璃产品之一。生物活性玻璃SiO2的重量百分比含量为45%,24.5%Na2O和24.5%的CaO作为网络改性剂,此外为了有类似羟基磷灰石(骨骼中的无机相)中的Ca/P组分,加入6%的P2O5。根据生物学活性不同,可以将骨移植替代材料分为两类。一类材料除具有骨传导作用外,还具有骨形成促进作用,能在材料组织界面引起胞内和胞外反应;另一类材料只具有骨传导作用,仅仅引起胞外反应。生物活性玻璃属于第一类材料,具有良好的骨传导和骨形成作用

4、。生物活性玻璃作为骨替代材料具有以下优点。a)骨形成迅速。除骨引导作用以外,在颗粒内部及其周围也可见骨生成。b)颗粒大小均匀。由于颗粒之间空隙和材料表面的大量微孔存在,为血管和组织的长入和紧密结合提供了良好条件。c)操作性能良好,生物相容性好,有黏附性和局部止血作用。d)X线阻射,便于术后检查。e)具有降解性,颗粒可被吸收,最终形成骨样结构。1生物活性玻璃在体液中对pH值和离子浓度的影响生物材料对骨形成的影响取决于材料的理化性质和表面形貌。生物玻璃与生理溶液接触时,存在着密切的离子交换,生物活性玻璃表面的快速表面反应包括Si、Ca、P和Na离子的溶解以及这些离子溶解产物在界面处引起细胞内外的

5、响应。反应的结果是可溶性离子的快速释放和具有高表面积的水化二氧化硅层及多晶含碳羟基磷灰石(hydroxyaptite,HA)层在玻璃表面的形成[2-4]。HA其结构类似于骨组织中的无机相,有利于成骨细胞在材料表面附着、增殖和分化以及胶原分子和材料的结合。有人发现生物玻璃表面碳酸化是HA形成的关键因素。当表面存在CO2气体和大量的水份时,能形成液态层面促进碳酸根离子的形成,也促进Ca2+向玻璃表面迁移[5]。表面反应后加强了生长因子的吸附和解吸,骨前细胞内移到并驻扎在生物活性材料的表面,刺激产生出各种生长因子,这些生长因子将促进细胞有丝分裂和细胞间质基质和蛋白的产生。硅在骨代谢中起重要作用。当

6、植入体内生物活性玻璃周围溶出硅离子增多时引起局部钙磷比值增加[6],这样有利于矿化过程的进行。如果局部钙磷的摩尔比小于5∶1时,材料就很难与周围骨形成骨性连接。硅酸还能够提高成骨细胞和成纤维细胞产生Ⅰ型胶原的能力[7],且对成骨细胞的活力没有负面影响[8]。高硅浓度溶液可诱导成骨细胞增殖和在人成骨细胞中转化生长因子-B基因的表达[9]。2　生物活性玻璃对成骨细胞基因的调控生物活性玻璃对几种早期响应的基因的激活和生长因子的合成调节了成骨细胞的细胞周期。表明生物活性玻璃通过对基因的直接调控而调节细胞周期的引发和完成,从而促进了新骨的形成即成骨效应。近来的研究结果表明,具有生物活性玻璃溶解48h后

7、的离子产物细胞培养激活了人成骨细胞大量的转录因子和细胞周期调节因子的表达,其中包括三个主要的成骨细胞转录因子为c-jun、fra-1和c-myc。c-jun蛋白产物Jun形成一个带有Fos蛋白的杂二聚体螫合物,并且同称作AP1结合位置的DNA元素反应。Fos基因产物(FosB,fra-1-2)和jun基因的产物(c-Jun,JunB-D)构成转录因子AP1。AP1的组合序列存在于几种成骨细胞特定基因的启动阶段