目的:对天然猪小肠黏膜下层(SIS)膜进行表面修饰以提升其生物学活性。方法:采用溶胶-凝胶法对天然SIS膜进行了纳米羟基磷灰石(nHA)表面涂层以获得新型SIS/nHA膜，将0.5 mol/L四水硝酸钙[Ca(NO 3) 2·4H 2O]溶于无菌去离子水并搅拌均匀，随后将0.5 g SIS膜基材浸没其中持续搅拌20 min，加入0.3 mol/L磷酸氢二铵[(NH 4) 2·HPO 4]溶液，并滴加氢氧化铵(NH 4OH)调节溶液pH至10，37 ℃下磁力持续搅拌直至溶胶形成，待反应完全后，取出SIS基材，用磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤3次，室温干燥。重复上述溶胶-凝胶过程3次，获得SIS/nHA膜。然后利用能谱-扫描电镜对材料表面理化性质进行表征，再将小鼠前成骨细胞以5×10 4细胞/膜的密度接种于各组材料，通过死活染色和噻唑蓝(MTT)试剂盒检测细胞在1、3、7 d增殖活性，同时将人脐静脉内皮细胞悬液(100 μl，1×10 5/ml)接种于铺有Matrigel胶的96孔板，比较SIS/nHA和SIS诱导成管能力。组间比较采用独立样本 t检验。 结果:溶胶-凝胶法成功将nHA沉积于SIS膜表面，与单纯的天然SIS膜比较，修饰后的SIS/nHA具有更理想的纳米磷灰石表面拓扑形貌；而且，体外实验证实培养1 d时，SIS和SIS/nHA的成骨增殖活性差异无统计学意义(0.215±0.027比0.230±0.035， t＝0.588， P>0.05)；而持续培养3 d(0.382±0.041比0.261±0.031， t＝4.077， P<0.05)和7 d(0.543±0.055比0.392±0.040， t＝3.846， P<0.05)后，SIS/nHA的成骨增殖活性显著高于SIS，差异均有统计学意义。体外成骨结果表明，SIS/nHA诱导4 h形成的成管节点数显著高于SIS组[(46.5±6.4)个比(31.3±5.1)个， t＝3.217， P<0.05]，同时SIS/nHA诱导形成的管腔长度也显著高于SIS组[(5 170.6±620.5) μm比(3 482.2±480.1) μm， t＝3.727， P<0.05]，差异均有统计学意义。 结论:nHA涂层修饰有效提升了SIS膜的表面生物活性，可在一定程度上为SIS的表面改性提供实验依据。

目的:评估羟基磷灰石涂层镁基(HA-Mg)青光眼引流片植入兔眼后的安全性和有效性。方法:使用配对比较法将12只SPF级3～4月龄新西兰白兔随机分为HA-Mg引流片植入组和小梁切除术组，每组6只，均取右眼进行相应操作；12只左眼均不行任何操作，作为正常对照组。术后1、3、5个月，采用裂隙灯显微镜及前置镜观察术后各组眼部情况；采用超声生物显微镜检查引流片于前房与结膜下间隙固定情况。术后5个月，采用角膜内皮细胞计数仪测量HA-Mg引流片植入组角膜内皮细胞数量；术前和术后每周采用Tonopen眼压计测量眼压，连续监测21周；采用锥虫蓝前房注入法验证房水引流通道通畅性；采用苏木精－伊红染色法评估HA-Mg引流片完全降解后房水引流通道与周围组织情况。结果:术后实验兔均未出现全身及眼部异常或不良反应，6枚HA-Mg引流片均于术后约4个月完全降解，4枚引流片位置固定良好，2枚引流片出现少量旋转移位，无引流片落入前房；术后5个月，HA-Mg引流片植入组和正常对照组角膜内皮细胞数量分别为(2 535.2±274.4)和(2 521.0±175.8)个，差异无统计学意义( t＝0.073， P＝0.857)。手术前后不同时间点各组眼压总体比较，差异均有统计学意义( F组别＝26.409， P<0.001； F时间＝7.843， P<0.001)，其中小梁切除术组和正常对照组术后不同时间点眼压均高于HA-Mg引流片植入组，HA-Mg引流片植入组术后不同时间点眼压均低于术前，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。引流通道通畅性实验发现，HA-Mg引流片植入术后5个月，蓝色染色剂仍可从前房引流到结膜下。术后6个月引流片已完全降解，巩膜层间可见线状房水引流通道及虹膜前粘连，各组织均未见明显炎性细胞浸润。 结论:HA-Mg引流片植入兔眼后可有效降低眼压，安全性较好。

目的:探讨应用重建外固定支架治疗股骨转子下骨折内固定术后感染性骨不连的疗效。方法:回顾性分析2017年1月至2022年10月期间太原长城骨伤手外科医院收治并获完整随访的5例男性股骨转子下骨折内固定术后感染性骨不连患者资料。年龄（30.0±13.5）岁；骨折按Seinsheimer类型：ⅢA型1例，ⅢB型1例，Ⅳ型2例，Ⅴ型1例；原内固定方式：髓内系统固定4例，钢板固定1例；Cierny-Mader分型均为Ⅳ型（弥散型）。采用一期彻底清创后，先于股骨外侧分别在骨折两端各置入2~3枚羟基磷灰石（HA）涂层螺钉，行单边重建外固定支架固定；然后4例近端加装组配1/3环于矢状位再辅以1~2枚HA涂层螺钉构成混合式外固定支架固定骨折，1例于股骨前侧矢状位分别在骨折两端各置入2枚HA涂层螺钉，2个单边重建外固定支架固定。抗生素骨水泥填充骨缺损，骨缺损长度为（3.8±1.8）cm。清创术后6~8周感染无复发，行抗生素骨水泥取出，3例患者行自体髂骨植骨术，2例患者行截骨运输术。记录患者的感染控制情况、骨愈合时间、外固定支架拆除时间、并发症、Sanders髋关节创伤后评分及Paley等的骨性评分等。结果:5例患者术后获（23.4±8.1）个月随访。3例经1次清创、2例经2次清创后骨折端感染获得控制。1例因近端钉道感染松动，2次更换HA涂层螺钉，对合端行自体髂骨植骨术；其余4例无并发症发生。所有患者的延长段和骨折端均达骨性愈合。患者骨重建术后影像学愈合时间为（10.2±3.4）个月，外固定支架佩戴时间为（18.0±4.5）个月。均无感染复发或遗留感染。末次随访时根据Sanders髋关节创伤后评分标准评定疗效：优4例，良1例；根据Paley等的骨性评分标准评定疗效均为优。结论:应用重建外固定支架结合抗生素骨水泥技术一期控制感染，二期行骨重建术能成功治疗股骨转子下骨折内固定术后感染性骨不连，且保留髋关节功能，是一种可行的治疗方法。

目的:探讨钛表面构筑的有序微纳米分级结构复合羟基磷灰石涂层对骨髓间充质干细胞（BMMSC）黏附、增殖及成骨分化的影响，以期构筑出具有良好成骨活性的钛试样。方法:在纯钛试样（对照组）表面制备有序微纳米分级结构（MN组），通过交替循环浸泡法在MN组钛试样表面进一步沉积羟基磷灰石（HA组），扫描电镜观察3组钛试样的表面形貌。将BMMSC接种至3组钛试样表面，4′，6-二脒基-2-苯基吲哚染色法检测0.5、1.0、2.0 h后细胞黏附情况，扫描电镜观察2 d后细胞黏附形态，细胞计数试剂盒法检测1、3、7 d时细胞增殖情况，茜素红染色法和实时荧光定量PCR分别检测14 d后细胞外基质矿化和成骨相关基因表达情况，每组每项实验各3个试样。结果:HA组钛试样保留了MN组钛试样原有的20 μm孔径的微米凹坑阵列，且原有的70 nm管径的二氧化钛纳米管上出现均匀的花瓣样羟基磷灰石沉积。与对照组相比，MN组和HA组BMMSC顺着微米结构充分铺展和交汇，并伸出较多伪足和伪板，HA组试样表面这种趋势表现得更明显。HA组各时间点早期细胞黏附数量均显著大于对照组和MN组（ P<0.05）。1 d时HA组细胞增殖 A值显著大于对照组和MN组（ P<0.05）；3 d时HA组细胞增殖 A值显著小于纯钛组和MN组（ P<0.05）；7 d时HA组细胞增殖 A值显著小于MN组（ P<0.05），但与对照组差异无统计学意义（ P>0.05）。HA组细胞外基质矿化检测 A值（0.607±0.011）显著大于对照组和MN组（分别为0.268±0.025和0.522±0.022）（ t=-0.25， P<0.001； t=-0.34， P<0.001）。HA组成骨相关基因表达水平均显著高于对照组和MN组（ P<0.05）。 结论:钛表面构筑的有序微纳米分级结构复合羟基磷灰石涂层可促进BMMSC的细胞黏附和成骨分化，并支持BMMSC细胞增殖，具有良好的成骨活性。

目的:探讨低含量锌加入钛种植体表面涂层后对骨整合的影响。方法:随机将钛种植体分为PEO-Zn组（ n=36）和PEO-Ca/P组（ n=36），应用等离子体电解氧化法（PEO）在其表面制备磷酸钙活性涂层，PEO-Zn组采用含锌涂层，PEO-Ca/P组为不含锌的涂层。应用场发射扫描电镜观察两组涂层表面形貌，X线衍射仪分析涂层晶相结构。将种植体72颗植入18只日本大耳白兔双侧下颌骨，每侧2颗。术后对大耳白兔进行双荧光标记，分别于植入术后4周、8周与12周取两组带种植体的骨组织，应用荧光显微镜观察新骨形成，采集图像测量荧光条带间距计算骨矿化沉积率；应用亚甲基蓝-碱性品红法染色观察骨组织与种植体结合长度，计算骨接触率。 结果:扫描电镜可见两组等离子体电解氧化膜内层致密，外层呈粗糙的多级孔洞状结构。X线衍射仪分析显示PEO-Ca/P组中钙元素主要以CaO和羟基磷灰石（HA）存在，PEO-Zn组中锌元素主要是以Zn 3P 2和ZnO存在。各时间点两组种植体周围均显现二甲酚橙与钙黄绿素标记的荧光带，呈条状，两荧光带间距离明显。植入后4、8、12周PEO-Zn组的骨矿化沉积率均高于PEO-Ca/P组（5.25±0.59比4.79±0.43，4.62±0.54比4.18±0.50，4.90±0.54比4.44±0.53，均 P<0.05），4周时PEO-Zn组骨矿化沉积率最快（ P<0.05）。两组种植体在植入后各时间点均能与骨组织不同程度紧密连接，呈骨性结合。植入后4、8、12周PEO-Zn组的骨接触率高于PEO-Ca/P组（32.69±7.43比28.06±8.15，51.95±5.41比47.03±6.13，73.91±8.15比61.73±11.84，均 P<0.05），12周时PEO-Zn的骨接触率最高（ P<0.05）。 结论:PEO法制备的含锌磷酸钙涂层，提高了种植体生物活性，加速了骨组织的形成与改建，促进了种植体-骨界面的整合。

目的:基于磁控溅射技术在PEEK表面构建羟基磷灰石(HA)涂层,并系统评估该方法的生物安全性.方法:磺化PEEK以增加结合面积,并利用磁控溅射技术在其上构建HA涂层;通过扫描电镜结合能谱分析检测构建效果;通过细胞黏附实验、细胞骨架荧光染色以及扫描电镜来评估细胞层面安全性;通过SD大鼠全身毒性评估材料在体安全性;通过金黄地鼠黏膜刺激实验评估材料口腔应用安全性.结果:利用上述技术可在PEEK表面成功构建具有梯度形貌的HA涂层;该涂层可促进细胞黏附、伸展与增殖;且无全身毒性,对动物体重与体内重要脏器HE染色均无显著性影响(P＞0.05);同时该涂层在一定程度上减轻了单纯磺化带来的口腔黏膜刺激.结论:基于磁控溅射技术可稳定制备HA涂层,并满足临床应用的生物安全性需求.

目的 对多孔型人工关节植入物的涂层性能(包括涂层形貌和涂层力学性能)进行分析,总结目前主流产品的涂层性能范围,为新产品的设计研发提供参考,同时为远期植入物取出分析提供依据.方法 试验中所用的涂层表面形貌、剪切强度和拉伸强度样品,分别按照ASTM F1854、ASTM F1044和ASTM F1147标准制备,涂层采用等离子喷涂技术加工.共对17套件产品(编号1～17号)的涂层表面形貌(涂层厚度、孔隙率和孔隙截距)进行试验;对编号为1～7号和15、16号产品,首先按照ASTM F1044的试验方法,进行涂层与基体之间的剪切强度试验;然后按照ASTM F1 147的试验方法,进行涂层与基体之间的拉伸强度试验.对编号为17的产品,按照ASTM F1044和ASTM F1 147的试验方法,分别测试复合涂层和单纯钛涂层的剪切和拉伸强度.结果 全部产品中,共15套产品(占比88.2％)涂层厚度300～500 μm;金属涂层的产品共16套(编号1～16),其中11套(占比68.75％)涂层孔隙率30％～50％,14套(占比87.5％)涂层孔隙截距50～150 μm;涂层的力学性能与基体材质无关;添加羟基磷灰石(HA)后的复合涂层的剪切强度和拉伸强度与纯金属涂层相比,均明显降低.结论 针对多孔涂层人工关节的设计制造,其涂层的性能可以参考以下指标:涂层厚度300～500 μm,涂层孔隙率30％～50％,涂层孔隙截距50～150 μm;可以根据产品的用途选择基体材质;在设计含有HA的复合涂层的植入物时,应考虑结合力较低对产品性能的影响.该性能指标范围能够为远期临床取出物分析提供对照.

目的:利用聚多巴胺仿生法在聚己内酯(PCL)螺钉表面制备羟基磷灰石(HA)涂层,评价其对前交叉韧带重建后骨整合的影响.方法:通过3D打印设计制作多孔PCL螺钉,利用聚多巴胺仿生法制备HA涂层.选取20只成年雄性新西兰大白兔,于双侧后肢建立前交叉韧带重建模型,左右侧随机植入含HA涂层(实验组)及不含HA涂层的(对照组)PCL螺钉,术后6、12 周分别处死 10 只,取膝关节,制备股骨-前交叉韧带-胫骨复合物标本,通过Masson染色、Micro-CT检测、生物力学测试评价螺钉与骨组织界面的骨整合情况.结果:Masson染色结果示术后6、12 周两组螺钉周围均有较多新生骨小梁形成并向螺钉孔隙内生长,但实验组新生骨小梁的量和深度均优于对照组.Micro-CT示术后6、12 周两组螺钉界面骨隧道内新生骨逐渐增加,且实验组周围新生骨量多于对照组.与术后6 周相比,两组术后12 周骨体积分数、骨小梁数量、骨密度均升高,骨小梁分离率降低;术后6、12 周,实验组以上指标均优于对照组(P<0.05).术后6、12 周实验组最大拉力峰值均高于对照组[(39.98±5.32)N vs(27.46±6.95)N,(62.64±8.76)N vs(50.15±6.48)N](P<0.05).结论:聚多巴胺仿生法制备的PCL螺钉的HA涂层能够促进前交叉韧带重建术后骨整合,提高界面螺钉生物力学稳定性.

背景:聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,成为一种新型的骨科固定材料,然而该材料缺乏细胞识别信号,不利于细胞黏附和成骨分化,限制了其在生物材料中的应用.目的:3D打印聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,评估其药物缓释及生物性能.方法:采用熔融沉积技术打印孔隙交互的多孔聚乳酸支架(记为PLA支架),将该支架浸泡于多巴胺溶液中制备聚乳酸-多巴胺支架(记为PLA-DA支架);将纳米羟基磷灰石投入壳聚糖溶液中,然后将PLA-DA支架浸没其中,制备聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(记为PLA-nHA/CS支架),表征3组支架的微观形貌、孔隙率、水接触角与压缩强度.采用冷冻干燥法制备负载药物多西环素的PLA-nHA/CS支架(记为PLA-nHA/CS-DOX支架),表征其药物释放.将PLA、PLA-DA、PLA-nHA/CS、PLA-nHA/CS-DOX支架分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测细胞增殖与成骨分化能力;将不同浓度的金黄色葡萄球菌悬液分别与4组支架共培养,采用抑菌圈实验检测支架的抗菌性能.结果与结论:①扫描电镜下可见PLA、PLA-DA支架表面致密光滑,PLA-nHA/CS支架表面可见纳米羟基磷灰石颗粒;PLA、PLA-DA、PLA-nHA/CS支架的孔隙率逐渐降低,压缩强度逐渐升高,PLA-nHA/CS支架的弹性模量满足松质骨要求;PLA-DA、PLA-nHA/CS支架的水接触角小于PLA支架;PLA-nHA/CS支架体外可持续释放药物达8 d.②CCK-8检测显示,4组支架均未显著影响MC3T3-E1细胞的增殖;PLA-DA组、PLA-nHA/CS组、PLA-nHA/CS-DOX组细胞碱性磷酸酶活性均高于PLA组;茜素红染色显示,与PLA组相比,PLA-nHA/CS组、PLA-nHA/CS-DOX组细胞表现出较高的矿化水平.③抑菌圈实验显示PLA、PLA-DA支架无抗菌性能,PLA-nHA/CS支架具有一定的抗菌性能,PLA-nHA/CS-DOX支架具有超强的抗菌性能.④结果表明,PLA-nHA/CS-DOX支架具有良好的药物缓释性能、细胞相容性、促成骨性能及抗菌性能.

背景:微弧氧化技术能够有效地将生物活性元素掺杂到金属表面,提高生物医用金属材料的抗菌性能和抗炎性能,因此该技术已成为生物医用材料的研究热点之一.目的:重点介绍微弧氧化技术及其与其他表面改性技术联合应用制备植入物表面涂层的抗菌性能和抗炎性能.方法:以"微弧氧化,抗炎性能,抗菌性能,金属植入物"为中文检索词检索中国知网和万方数据库,以"micro-arc oxidation、antibacterial properties,anti-inflammatory properties,metal implants"为英文检索词检索PubMed数据库,检索时间范围为1996年1月至2022年12月,根据纳入和排除标准初筛后,最后保留89篇文献进行归纳总结.结果与结论:微弧氧化陶瓷层提高了钛、镁等合金的抗菌性能和抗炎性能,联合其他表面改性技术有效解决了孔隙对合金表面性能的影响,进一步提高了氧化膜的生物学性能,在骨科和牙科等领域有着广泛的应用前景.目前研究多局限于金属涂层,而且大部分研究集中在银、铜等具有良好抗菌性能的金属元素,仅有少数研究提到氧化石墨烯、羟基磷灰石和壳聚糖等非金属涂层,未来可以对无机物涂层和高分子涂层进行广泛研究,也可采取更多种不同生物活性元素的组合来提高抗菌性能.目前微弧氧化技术所制备的植入体涂层炎症研究多局限于免疫系统,且集中在巨噬细胞,而其对于中性粒细胞、血小板等的研究稀缺,未来需联合应用多种先进技术手段探究微弧氧化涂层对其他免疫细胞和炎症细胞的具体影响.