当先天或后天因素造成的骨缺损超出自愈范围时，需通过植骨填充缺损以促进骨修复。目前临床应用的骨修复材料包括自体骨、同种异体骨及各类人工材料，这些材料各有利弊。其中，双相磷酸钙（BCP）因其与天然骨的无机矿化相组成相似，具有较好的生物相容性和生物活性等优点，成为极具前景的骨组织修复材料。许多研究已证明BCP作为仿生骨的潜力。本文将结合近几年关于BCP的研究做一综述总结分析，为临床应用提供一种新思路。

目的:研究经双相磷酸钙改性后的聚醚醚酮复合材料的成骨性能.方法:经复合工艺加工的双相磷酸钙/聚醚醚酮复合材料作为实验组,聚醚醚酮作为对照组.利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、接触角测量仪检测样品表面形状、化学成分组成和亲水性.将大鼠骨髓间充质干细胞与样品共培养,利用CCK-8实验检测细胞增殖特性,通过实时荧光定量PCR检测成骨基因OCN、ALP、BMP-2、RUNX2、SP7的表达.此外,通过建立大鼠股骨植入模型,将两组种植体植入大鼠股骨远端,采用Micro-CT分析种植体骨结合情况.结果:经双相磷酸钙改性后的聚醚醚酮材料表面形貌虽然未发生明显变化,但成功引入了骨生长不可或缺的钙、磷元素,并提高了样品表面亲水性(P＜0.01).改性后的聚醚醚酮显著促进了细胞增殖活性(P＜0.01),表现出了良好的生物安全性,也改善了细胞对成骨基因ALP、BMP-2、OCN、RUNX2、SP7的表达(P＜0.05).在大鼠体内实验中,双相磷酸钙/聚醚醚酮种植体表面拥有更多、致密的新骨形成(P＜0.01).结论:经过双相磷酸钙改性后的聚醚醚酮明显改善了聚醚醚酮表面生物活性,提高了亲水性能,并可以促使成骨细胞的分化、增殖,从而提高种植体骨结合率.

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.

磷酸钙骨水泥(CPC)具有良好的生物活性,但CPC是脆性材料,抗压强度和弯曲强度低,目前只应用在非承重部位的骨缺损修复.该文综述了近年来载入各类高分子有机相来增强CPC力学性能的研究,归纳总结了载入纤维、高分子微球,制备双相固化CPC这几种增强力学性能的方法.分析总结这些增强方式的优缺点及其原理,为进一步改进、制备力学性能优异、符合承重部位的骨缺损修复要求的CPC奠定基础.

目的:将壳聚糖(CS)膜覆于3D打印制备的双相磷酸钙(BCP)支架上制备成复合支架,探讨其在骨组织工程中的应用潜力.方法:采用3 D打印制备BCP支架,采用CS膜覆盖制备BCP/CS支架.采用原子力显微镜和扫描电子显微镜分别观察2组支架的表面粗糙度和超微结构,通过平均称重法测定2组支架吸水率.培养小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1),采用CCK-8法分别测定2种支架浸提液与细胞共培养不同时间(1、3和5 d)的毒性等级,同时设空白组;将2组支架分别与细胞共培养,采用CCK-8法检测不同时间(1、3、5和7 d)细胞的增殖活性.结果:原子力显微镜下观察,BCP/CS支架表面粗糙度低于BCP支架.扫描电子显微镜下观察,BCP支架平均孔径为350～450μm,BCP/CS支架平均孔径为250～300μm.BCP支架吸水率为(32.00±2.43)％,BCP/CS支架吸水率为(37.75±2.21)％,2组间吸水率比较差异有统计学意义(P<0.05).按照国家标准(GB/T16886.5-2003)对2组支架浸提液毒性进行评级,在1、3和5 d时,2组支架毒性等级均为0级、1级和1级.MC3T3-E1细胞可在BCP/CS和BCP支架上黏附并增殖,2组细胞数量均随着时间的延长均呈单纯性升高,培养至第7天时BCP/CS支架组细胞增殖活性明显高于BCP支架组和空白组(P<0.05).结论:BCP/CS复合支架具有符合骨组织工程支架材料的表征,无细胞毒性,并且可以提高细胞的增殖能力,具有作为骨组织工程支架的潜力.

目的:探讨多孔双相磷酸钙陶瓷支架(BCP)对骨质疏松症SD大鼠颅骨极量缺损的修复效果.方法:建立骨质疏松症SD大鼠颅骨极量缺损模型,运用BCP修复颅骨极量缺损,分为4组,分别是Ctrl组,OP组,Ctrl+BCP组,OP+BCP组,8周后处死大鼠,应用Micro-CT、HE和Masson染色检测骨形成差异.结果:Ctrl组和OP组未见明显新生骨组织;Ctrl+ BCP组和OP+ BCP组可见新生骨组织,骨质疏松症组(OP+ BCP组)新生骨组织明显少于非骨质疏松组(Ctrl+ BCP组).结论:BCP对骨质疏松症SD大鼠颅骨极量缺损具有一定的修复作用,可作为骨质疏松症大鼠颅骨极量缺损修复的支架材料,但修复效果弱于正常SD大鼠.

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.

目的:在3D打印制备的双相磷酸钙(BCP)支架的表面进行聚多巴胺(PDA)涂层,构建成骨活性较高的新型骨组织工程支架,并对其应用潜力进行初步评价.方法:通过3D打印技术制备BC P生物陶瓷支架,将制备完成的组织工程支架在多巴胺溶液中浸泡,以使支架表面形成纳米级的PDA覆膜结构,无PDA涂层的支架为3DBCP组,有PDA涂层的支架为PDA-3DBCP组.利用扫描电子显微镜观察各组支架表面微观形貌,通过测定支架表面的水接触角表征材料的亲水性,采用比重法测定支架的孔隙度,万能试验机检测支架的机械强度,CCK-8方法检测支架上细胞的增殖活性.结果:与3DBCP组比较,PDA-3DBCP组支架表面水接触角明显缩小(t=5.06,P<0.05),支架孔隙度和机械强度差异无统计学意义(t=0.103,P>0.05;t=0.002,P>0.05).将细胞接种至支架并进行1、3和5 d的复合培养,CCK-8法检测,随着培养时间的延长,2组细胞增殖活性逐渐升高,第5天时与3DBCP组比较,PDA-3DBCP组支架细胞增殖活性明显升高(t=39.3,P<0.05).结论:PDA涂层的3D打印BCP多孔支架符合骨组织工程支架材料的表征 ,并且可以提高细胞的增殖能力 ,具备作为骨组织工程支架的潜力.

目的 以硫酸钙、磷酸钙及羟丙甲纤维素(hypromellose,HPMC)为固相原料,磷酸盐溶液为液相,制备一种双相骨水泥(CS/TCP),可作为脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM)微创注射的载体,同时与DBM协同作用,提高骨愈合能力.方法 固相以球磨工艺制备,与液相混合成泥状,在模具中固化成型,然后放入到37℃生理盐水中,静置,分别于3d、5d、14d、28 d、56d取出干燥,研究其体外降解性能和力学性能及微观结构变化;将骨水泥单独或与40wt％DBM混合后注入到生理盐水中,观察注射性能和溃散性能;将骨水泥与40wt％DBM混合,植入到8周大鼠颅骨,分别于术后6周、8周和15周取材,HE染色后观察成骨性能.结果 该骨水泥在生理盐水中逐渐降解,56 d材料降解了21.6％,形成了多孔结构,孔径为0～150 μm;力学强度第5d最高,为(21.4±3.1) MPa,56 d后下降为(9.7±2.2) MPa.水泥单独或者复合DBM注射流畅,均能保持1d以上不溃散;6周切片显示明显成骨,15周骨缺损基本愈合.结论 该骨水泥具有良好的注射性能、抗溃散性能和降解性能,复合DBM后具有良好的成骨性能.

目的:观察应用双相磷酸钙(BCP)对Beagle犬牙周组织缺损进行再生后正畸牙移动的过程,阐明BCP作为牙周再生支架材料的改建机制.方法:选择6只成年雄性Beagle犬作为研究对象,以每只犬口内右上象限(B区)、左下象限(C区)为对照组,左上象限(A区)和右下象限(D区)建立犬上下颌双侧侧切牙牙周组织缺损模型,于缺损处植入BC P进行缺损组织再生12周后,建立正畸牙移动模型(实验组),分别对实验组和对照组施加应力刺激,并于加力后1、2和4周随机处死2只Beagle犬,标本处理染色后观察应力作用下再生牙周组织的组织学变化及调控成骨活动核心结合因子α1(Cbfα1)的表达情况,观察受应力作用的正常牙周组织内的情况.结果:M asson染色检测,施加正畸压应力刺激后1周,实验组和对照组犬牙周膜均明显变窄,纤维致密,实验组犬牙槽骨以蓝染为主,对照组犬牙槽骨除牙周膜的受压区域外大体呈红色.在施加正畸压应力刺激后4周,实验组犬牙槽骨红-蓝相间,对照组犬牙槽骨红染;2组犬牙周膜内血管管腔变圆.施加正畸压应力刺激后1周,实验组和对照组犬牙槽骨表面布满骨吸收陷窝,内含多核的破骨细胞,其胞浆Cbfα1染色呈阳性;受压变形的牙周膜内细胞排列无序.施加正畸压应力刺激后4周,实验组犬牙槽骨破骨细胞消失,吸收陷窝被成骨细胞充填,骨小梁另一侧的成骨细胞也处于活跃状态,牙槽骨的骨髓腔内间充质细胞和边缘的成骨细胞仍可见Cbfα1阳性表达;对照组犬牙槽骨中的成骨细胞为Cbfα1弱阳性表达.结论:应用BCP再生的牙周组织已接近正常牙周组织,其在正畸力作用下具备正常的成骨功能,可以完成正畸牙移动的骨改建过程.