人工骨及其应用

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1、中国矫形外科杂志　2004年12月第12卷第23、24期　OrthopJChin,Vol.12,No.23、24December2004·1905··继续医学教育·人工骨及其应用　　　　孙　磊中图分类号　R318.17文献标识码　B文章编号　1005-8478(2004)23、24-1905-04骨移植对于提供支持,填充空腔,加速骨缺损的愈合是1965年Urist等将不同方法制一种必要的治疗方式。自体骨移植是骨移植的“金标准”,成的脱矿骨植入动物肌肉,观察但自体骨移植受到许多限制,如供区损伤、植骨量不足等,到异位成骨现象,证实了骨诱导作用的存在。经过一系列研不能制备特殊

2、的形状,这些限制促进了骨移植替代材料的研究Urist自骨基质中提取了骨诱导物质,命名为骨形成蛋白究。同种异体骨已被广泛应用,同种异体移植物可以是松质(BMP)。这种蛋白主要存在于皮质骨,其含量为1ml/kg湿骨、皮质骨或两者一起使用。虽然同种异体来源较广泛,但骨。BMP是一种分子量为18.5KD(bBMP),(17.5±0.5)KD它有传播疾病的危险、引发免疫排斥、处理后生物及机械特(hBMP)的酸性蛋白,它在体外可诱导结缔组织中的间充质性改变、增加病人的经济负担等缺点,由于经济或宗教的原细胞、骨髓基质细胞、滑膜细胞、纤维母细胞呈现为软骨细因,不能在世界范围内获得,因此

3、,科学家和医药厂家努力胞及骨细胞的表型。将BMP植入啮齿类动物肌肉、皮下等开发研制理想的骨移植替代材料。处,可引起软骨内成骨的一系列变化,植入3d后,植入物被1　骨的生物学特性大量间充质细胞所包围;7d后出现软骨组织;第9d血管浸研究骨移植替代材料,首先要了解骨的结构、成分和生入,软骨钙化;10～11d新骨形成;12～18d新骨发生重建;物学行为。骨是由水、有机成分和无机盐所构成的。有机成21d骨髓形成。除Urist外,还有许多学者从骨基质中提取了分包括细胞、Ⅰ型胶元和各种大分子。无机成分主要有羟基具有诱导软骨和骨形成的蛋白质。未脱矿的同种异体骨植入磷酸钙构成,它占骨干

4、重的70%。磷酸钙以结晶复合体形式动物骨骼肌很难观察到骨诱导现象,这可能是由于矿盐与基存在,称为羟基磷灰石。碳酸钙、氟、钠、镁和其它微量元质蛋白的紧密结合,抑制了BMP的释放,也可能在未脱矿骨素少量地存在。骨结构的完整性,特别是抗压强度,直接决中存在着某种BMP抑制因子。为了增加同种异体骨的骨诱导定于骨的矿相状态,活骨的矿相处于稳定的沉积和转换平作用,需将其进行脱矿处理。骨诱导成骨活性和宿主对诱导衡,以产生适应负荷的动力性结构支撑,这就是Wolff定律。成骨物质的反应,在不同种属有明显差异。2　骨移植的成骨机理2.3骨传导作用2.1　自身成骨作用骨传导作用也就是支架作用

5、,是移植物周围组织床的血新鲜自体骨移植物浅表的成骨细胞,在移植早期依靠组管,骨祖细胞沿植入物的机械引导浸入其内部的过程。新鲜织渗液的营养而存活,并产生新骨。新鲜同种异体骨移植,自体骨具有骨传导作用,其它无存活细胞的植入物,如库存其移植骨存活细胞具有早期成骨能力,但因免疫排异反应移同种异体骨、玻璃、陶瓷、塑料等材料也具有骨传导作用。植骨中供体来源的细胞被杀死,早期成骨被吸收,因此新鲜骨传导作用仅见于移植物植入骨骼系统内,若将无活性的植同种异体骨的自身成骨作用是无效的,不具有自身成骨能入物(无自身成骨作用和骨诱导活性)植入骨骼系统以外,力。McGaw和Harbin早在193

6、4年就证明骨髓具有成骨作用,仅能引起纤维组织替代,形成瘢痕。Nielsen在兔的双侧桡骨Gray和Elves的研究表明自体骨移植成骨作用60%以上来自造成1cm的骨和骨膜缺损,在一侧用聚氨脂膜卷成管状,桥骨髓和骨内膜,30%来自骨膜,10%来自骨基质对局部组织接骨缺损;对侧骨缺损不给任何处理,留为对照。术后5周的诱导。骨髓中含有定向成骨祖细胞(DOPC,CUF2O)和可植聚氨脂膜组与膜外来自两端的骨痂会师,并有骨膜形成,诱导成骨祖细胞(IOPC)。如将宿主骨髓与同种异体骨或人工而对照组发生骨不连接,这个实验显示了骨传导作用的重要骨复合后移植,移植骨可获得早期成骨能力。性

7、。2.2　骨诱导作用3　对人工骨性能的要求由于对活骨化学、生物特性的不断了解,人们更有能力作者单位:解放军第88医院全军骨科中心,山东泰安271000设计和开发出模仿这些特性的材料,理想的骨移植替代材料作者简介:孙磊(19592),男,山东籍,主任医师,医学博士。研究方应当具有成骨性、生物相容性、可吸收降解、可提供结构支向:运动医学。电话:(0538)6213850·1906·中国矫形外科杂志　2004年12月第12卷第23、24期　OrthopJChin,Vol.12,No.23、24December2004撑、临床使用方便、价格低廉。