目前，在临床中仅应用自体骨已不能满足骨缺损治疗的需求。β-磷酸三钙（beta-tricalcium phosphate，β-TCP）类骨移植替代物因具有良好的修复效果和一定的骨诱导能力而受到广泛关注。可降解β-TCP植入人体后可有效调控炎症，促进血管再生，并以膜内成骨的方式形成新骨，实现骨缺损的愈合。对β-TCP诱导间质干细胞分化为成骨细胞机制的探索也从未停止，最初将骨诱导性归功于被释放钙磷离子和被吸附蛋白的功能，最近的研究热点是材料表面结构对细胞的影响（即整合素与细胞骨架被改变），以及调节信号通路的传导，包括丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK/extracellular regulated protein kinases，ERK）通路、WNT家族分泌蛋白通路、Hippo-Yes相关蛋白/转录共激活因子（Yes-associated protein，YAP/transcriptional coactivator with PDZ-binding motif，TAZ）通路等。目前，β-TCP产品的基础结构日趋成熟，宏观与微观设计也被不断创新，相关骨移植替代物广泛用于临床，经临床研究证实具有长期的安全性和有效性。

背景:骨萎缩和上颌窦的持续气化可以引起上颌骨后牙的高度不足,在此部位进行牙种植体植入非常困难,增加上颌骨的骨量将有利于种植体植入物,采用骨移植材料进行上颌窦提升以弥补骨量不足是目前公认的方法.目的:分析骨移植材料、人工作骨材料以及组织工程支架材料在上颌窦提升中的应用效果.方法:以"上颌窦提升,种植体,自体骨,异体骨,人工骨,组织工程支持材料"为中文关键词,以"maxillary sinus elevation,dental implants,autologous bone,allograft,artificial Bone,scaffold"为英文关键词检索PubMed和万方数据库有关上颌窦提升移植材料应用的相关文献,分析各移植材料对上颌窦提升后新骨形成、种植体稳定性和骨-种植体结合率的影响.结果与结论:自体骨是上颌窦提升中骨移植材料的金标准,可保证种植体周围骨量及种植的长期稳定性,但自体取骨造成供区二次损伤,容易产生感染.同种异体骨可作为自体骨的替代材料,可生成新生骨并保证种植体植入,达到足够的稳定性.人工骨材料如羟基磷灰石、β-磷酸三钙、双相复合磷酸钙等具有良好的骨传导性,可达到高骨-种植体接触率.组织工程骨移植物将干细胞、细胞因子与生物支架材料相结合用于上颌窦提升,可促进新骨形成,提高骨量,使种植体成功植入且稳定性良好.

目的:探讨环糊精修饰的磷酸钙纳米粒递送siRNA用于人非小细胞肺癌细胞A549的可行性.方法:化学合成阿仑膦酸钠-β环糊精修饰物,混合制备并筛选优化包载siRNA的磷酸钙纳米粒CACaP/siR-NA,粒度仪和凝胶阻止法检测其稳定性,MTT法检测其对人肺腺癌细胞系A549生长活性的影响,流式细胞术检测其被肺腺癌细胞系A549细胞摄取的能力,RT-PCR和Western-blot检测其对A549细胞中EGFR表达的影响.结果:成功合成阿仑膦酸钠-β环糊精修饰物,并进一步修饰得到稳定均一的CACaP/siRNA纳米粒,粒径约200 nm,电位约-14 mV,具有良好的放置稳定性和血清保护效果.在A549细胞中可保持90％以上细胞活力,具有良好的安全性,且可以高效地转染入胞,下调70％的EGFR mRNA表达量,显著沉默A549细胞中EGFR蛋白的表达.结论:环糊精修饰的磷酸钙纳米粒可以有效递送siRNA治疗人肺腺癌细胞系A549,具有良好的体内应用前景.

背景:前期研究发现,乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)可改善磷酸钙骨水泥的抗压强度与降解性能.目的:在前期研究的基础上制备具有更好力学性能、生物相容性及降解性的自固化磷酸钙骨水泥.方法:采用液相沉淀法制备乳酸-羟基乙酸共聚物/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥,使复合骨水泥中β-磷酸三钙的含量分别为5%,10%,15%,20%,25%,30%,检测复合骨水泥及磷酸钙骨水泥的凝固时间、抗压强度、弹性模量及降解性能,筛选最佳β-磷酸三钙含量,进行细胞培养实验.分别以磷酸钙骨水泥浸提液(对照组)、PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥浸提液(实验组)、含有体积分数 10%胎牛血清及 1%青霉素-链霉素双抗的α-MEM培养基(阴性对照组)、含体积分数6.4%苯酚的液体(阳性对照组)培养MC3T3-E1细胞,培养1,3,5 d, MTT 法检测细胞增殖,同时观察细胞形态变化;培养1,3 d,检测培养液中乳酸脱氢酶活性.在PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥与磷酸钙骨水泥表面接种MC3T3-E1细胞,3 d后进行扫描电镜观察.结果与结论:①随着β-磷酸三钙含量的增加,复合骨水泥的初凝时间、终凝时间均有所增加,与磷酸钙骨水泥初凝时间、终凝时间比较无差异(P ＞ 0.05);②复合骨水泥的抗压强度及弹性模量均高于磷酸钙骨水泥,其中以 β-磷酸三钙含量为 20%的复合骨水泥抗压强度最高,弹性模量也较好,因此实验选择 β-磷酸三钙含量为 20%的 PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥进行细胞实验;复合骨水泥的降解性能优于磷酸钙骨水泥;③随着培养时间的延长,实验组细胞吸光度、乳酸脱氢酶活性逐渐升高,不同时间点的吸光度值、乳酸脱氢酶活性与阴性对照组比较均无差异;实验组细胞生长良好;④在 PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥表面的MC3T3-E1细胞生长正常,能充分伸展,在材料表面伸出伪足,能够与材料紧密贴附;⑤结果表明,含20%β-磷酸三钙的PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥复合材料具有较普通磷酸钙骨水泥更佳的抗压强度、弹性模量及降解性能,且细胞相容性好,无明显细胞毒性.

背景:随着化学合成技术的发展,将抗骨质疏松药物纳入组织工程支架,用于促进骨质疏松性骨缺损骨再生已成为当今研究的热点.目的:介绍骨组织工程支架,讨论并总结其搭载抗骨质疏松药物在骨质疏松性骨缺损愈合方面的应用.方法:作者以"Osteoporosis,Bone defect,Scaffold,骨质疏松,骨缺损,支架"为关键词,检索2005至2017年期间PubMed、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中相关文献.初检文章201篇,筛选后对64篇文章进行分析.结果与结论:各种类型的骨组织工程支架被用于治疗骨质疏松性骨缺损,如经过改性的磷酸钙骨水泥、β-磷酸三钙、羟基磷灰石等支架均起到一定促进骨再生的作用.但骨质疏松状态下的骨再生受损严重,常规支架促进骨再生能力有限,需要加以抗骨质疏松治疗.考虑到全身抗骨质疏松药物治疗不良反应大、骨缺损局部作用小的特点,近年来研究者对支架植入与局部药物递送相结合促进骨质疏松性骨缺损愈合进行了研究,如何将骨再生诱导因子纳入支架中,并稳定地从支架中释放而不影响其生物活性是关键.其中,双膦酸盐、金属锶、骨形态发生蛋白 2、甲状旁腺激素、中药成分、间充质干细胞作为常用药物,将其纳入凝胶中或通过涂层的方法与骨组织工程支架结合可达到缓释效果;随着分子生物技术的发展,经成骨相关基因修饰的干细胞复合支架也逐渐成为一个研究热点.

背景:透钙磷石作为可吸收的磷酸钙骨水泥和骨替代植入材料,在性质特征上存在一些不足,学者们尝试对透钙磷石进行改性,以期能增强其机械性能,延长固化时间,提高成骨作用.目的:制备掺镁透钙磷石骨水泥,通过理化性能、生物活性和修复骨缺损能力检测掺镁透钙磷石骨水泥作为骨替代材料的可行性.方法:采用烧结法将镁离子引入 β-磷酸三钙,设置Mg/(Mg+Ca)摩尔百分比分别为0%、6.67%、26.67%,制备掺镁透钙磷石骨水泥,采用扫描电子显微镜观察骨水泥的形态,万能材料实验机检测骨水泥的抗压强度.将0%、6.67%、26.67%掺镁透钙磷石骨水泥浸提液分别加入兔抗凝血中,检测溶血率.制备24只家兔双侧桡骨骨缺损模型,分4组干预,其中3组骨缺损处分别植入0%、6.67%、26.67%掺镁透钙磷石骨水泥,空白组不做任何处理,植入后4,8周进行X射线检查.结果与结论:①扫描电镜显示,0%掺镁透钙磷石骨水泥为堆积紧密的板片状和少量颗粒状,孔隙较少;6.67%掺镁透钙磷石骨水泥呈不规则团块状和短棒状;26.67%掺镁透钙磷石骨水泥为团块状、圆球状和颗粒状等结构;②0%、6.67%、26.67%掺镁透钙磷石骨水泥的抗压强度分别为31.99,26.38,24.44 MPa;③所有透钙磷石骨水泥的溶血率均小于5%;④X射线显示,植入4周时,空白组缺损区边缘规则,无新骨形成;掺镁0%组骨水泥周围溶解,与骨缺损交界处有少量高密度影像;掺镁6.67%组骨水泥大部分溶解,大量新骨形成;26.67%掺镁组骨水泥周围溶解,中央呈高密度团块,新生骨量较少.植入8周时,空白组两断端处有新骨沉积影像;未掺镁组新生骨呈楔形堆积;掺镁6.67%组骨缺损处基本充满新骨,骨皮质连续;掺镁26.67%组新骨呈桥接式链接骨缺损断端,塑性差;⑤结果表明掺镁6.67%透钙磷石骨水泥具有良好的机械性能与成骨效果.

目的 观察自体富血小板血浆(PRP)与磷酸钙骨水泥(CPC)混合物修复椎体骨缺损的效果.方法 选取山羊18只,在每只羊L1～L6椎体侧方制备6 mm×10 mm圆柱形骨缺损.根据填充方法的不同将实验分为三组:实验组填充自体PRP复合CPC,对照组填充CPC,假手术组不填充.于术后1、3、6个月随机处死6只,通过影像学观察骨愈合情况.结果 所有动物均顺利完成手术并存活.PRP中血小板数量约为全血中血小板量的5倍余,PRP中生长因子[血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子β(TGF-β)、血管内皮生长因子(VEGF)]的含量明显高于全血中生长因子含量(P＜0.05).在术后各时间节点,实验组与对照组均有新生骨形成及骨水泥吸收,但实验组更明显,而假手术组空洞未见明显骨修复.结论 PRP能释放大量的生长因子,与CPC混合后表现出很好的骨诱导和成骨性能.两者混合物用于椎体骨缺损时效果确切.

导致骨缺损的原因很多,包括外伤、恶性肿瘤切除、慢性骨髓炎和先天性因素等.骨缺损的治疗技术包括自体骨松质骨植骨技术、带血管腓骨移植技术、骨搬移技术、Masquelet技术等.膜诱导技术由Masquelet等在1986年首次发现,该技术为治疗大段骨缺损提供了一种简单、安全的方案.Masquelet技术治疗骨缺损主要分两个阶段,第一阶段包括创面彻底清创、保持骨折端的稳定、放置骨水泥、无张力关闭创面;待6～8周后,行第二阶段手术,即切开诱导膜,取出骨水泥后植骨.骨水泥可选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),也可选择磷酸钙、硫酸钙等其他材料,必要时可结合抗生素同时使用.不同的骨水泥诱导的生物膜也各具特点.诱导膜能够分泌转化生长因子-β1、骨形态发生蛋白-2、血小板内皮细胞黏附分子和血管内皮生长因子等多种成骨生长因子、血管生成相关因子,并形成一个独立的空间,将缺损内部的植骨与外界环境隔离,避免了骨移植后植骨吸收的现象,为骨缺损愈合提供了稳定的生物学环境.Masquelet技术操作简单、安全、并发症少、对受区要求低、易于被患者接受和临床推广,适用于各部位骨缺损,特别是其他治疗方法无效的大段骨缺损治疗.

目的 研究不同比例聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)和一定比例的庆大霉素(gentamicin,GM)组成的复合骨水泥生物力学性能,筛选出理想的配比比例.方法 将β-TCP粉末按15％、25％、35％的总质量比分别与对应的PMMA粉末混合,再将GM粉末按4％的总质量比分别加入到上述三组中制成复合骨水泥粉末,按厂家推荐的2︰1固液比混合后制成样本,测量各组的注射时间与干燥后的抗压强度,再将各组的样本按1︰5的比例浸泡于磷酸盐缓冲生理盐水中,分别于1d、3d、5d、1周、2周、3周、4周取出对应的各组样本,并测量各组浸泡液的pH值、GM释放量、样本干燥后的降解率和抗压强度.结果 复合骨水泥的抗压强度浸泡后缓慢降低,复合骨水泥的体外降解率和GM释放量,随着浸泡时间的增加而增加,且随着β-TCP含量的增加而增加,复合骨水泥浸泡液的pH值,随着浸泡时间的增加而减小,且随着β-TCP含量的增加而减小.结论 复合骨水泥中β-TCP含量在35％时可最大程度将两组骨水泥的性能结合在一起,有较理想的抗压强度、降解率、GM释放量,是较理想的混合比例.

背景:制作出类似天然骨成分和机械强度、表面活性良好且具有多孔结构的三维胶原/双相磷酸钙支架是骨组织工程研究的一个难点.目的:制备兼具高孔隙率、高机械强度和高表面生物活性的三维多孔骨组织支架.方法:以质量比为60:40的羟基磷灰石与β-磷酸三钙为浆料,利用3D打印技术制备双相磷酸钙支架,高温烧结后,分别以0.5,1.0,1.5 g/L的Ⅰ型胶原溶液对支架进行涂覆处理,制备胶原/双相磷酸钙支架,通过表观形貌、孔隙率、吸水率、机械性能测试筛选最佳Ⅰ型胶原溶液涂覆质量浓度,进行细胞实验.将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于双相磷酸钙支架与胶原/双相磷酸钙支架上,培养1,7 d,Calcein-AM染色观察细胞活性;培养1,3,7 d,Alamar Blue法检测细胞增殖.结果与结论:①当Ⅰ型胶原溶液涂覆质量浓度为0.5 g/L时,胶原/双相磷酸钙支架具有良好的孔隙率与吸水率,抗压强度为(4.99±0.15)MPa,压缩模量为(95.24±0.57)MPa,符合天然松质骨的机械强度要求,细胞实验选择此涂覆质量浓度;②两种支架都支持骨髓间充质干细胞的生长,培养至7 d时,细胞在胶原/双相磷酸钙支架表面已基本长满,大多呈梭形或星形,细胞伸展良好,排列紧密,在支架上黏附形成网状结构,但双相磷酸钙支架上还有部分区域无细胞黏附;③两组支架中培养1,3 d的细胞增殖比较差异无显著性意义(P>0.05),胶原/双相磷酸钙支架上培养7 d的细胞增殖快于双相磷酸钙支架(P<0.05);④结果表明在保证孔隙率、高机械强度的情况下,Ⅰ型胶原溶液涂覆可提高双相磷酸钙支架的生物活性.