理想人工骨材料研制是生物材料領域重要課題 2021人工骨行業發展前景分析

• 2021年1月26日 WuYaNan來源：中研網 272 10
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近年來，除了應用于骨修復和替代的人工骨，應用于骨髓炎、骨缺損和預防人工關節感染等方面人工骨的開發不斷展開，載藥人工骨具有藥物載體和修復骨缺損的雙重作用，主要分為羥基磷灰石、磷酸鈣骨水泥、生物玻璃等，前兩者已逐步應用于臨床研究及治療中，生物玻璃是最近比

在現代醫學中，人工骨應用十分廣泛，顱骨修補、膝蓋骨填充，還有醫美中的墊鼻梁、墊下巴等，都有人工骨的出現。自1971年人們發現海珊瑚具有與人骨相類似的孔隙結構，開始應用原始珊瑚碳酸鈣作為植骨材料。一只150～200磅的珊瑚就可以提供數百個人工骨原料，但珊瑚骨質地脆，吸收快，在骨缺損處只具有支架和骨引導作用，而無骨誘導能力，單純珊瑚植入機體后有一定的體積喪失，對于較大的骨質缺損，僅用珊瑚難以達到完全修復。

人工骨按材料的結構和性能大致可分為無機材料、有機材料和復合材料。目前，許多人工骨材料已被應用于骨重建，復合有成骨潛能的細胞或生長因子后效果較好，但其植入后的長期可靠性是一個問題。

骨由有機質和無機鹽結合而構成。有機物質主要是骨膠蛋白，使骨具有一定的韌性。無機鹽即堅硬的礦物質(羥基磷灰石結晶，即磷酸鈣和氫氧化鈣的復合物)使得骨堅硬不屈、傲然挺立，是影響骨硬度的因素。有機成分和無機兩種成分有著恒定的比例，一般而言，前者占成人骨干重的34%，后者占65%，兩者的結合使骨具有很大的韌性和堅固性。羥基磷灰石具有良好化學穩定性、骨傳導性與骨誘導性，因此被廣泛應用于人工骨制造。

在骨科領域,由于嚴重創傷、骨腫瘤、骨髓炎等多種原因所致的骨缺損十分常見。目前常用的骨修復材料包括自體骨和金屬假體。自體骨增加了患者的創傷和痛苦;金屬假體存在松動、斷裂等問題。因此,人工骨替代材料移植修復骨缺損成為醫學重點。人工骨 (Artificail Bone) 是指可以替代人體骨或者修復骨組織缺損的人工生物材料。當需替換關節或治療骨斷裂時，最理想的方式是通過組織再生功能實現骨的自身修復。然而在許多情形下，人體骨并不能實現自身修復，例如骨組織壞死，骨關節創傷，這時就需要人工骨的幫助，理想人工骨材料的研制是醫學和生物材料科學領域的一個重要課題。

由仿生思想的啟示，1986年，美國齒科協會科學家L. C. Chow 和W. E. Brown發明了磷酸鈣骨水泥，1996年FDA批準CPC可以用于非承重骨的骨缺陷治療。但羥基磷灰石因其強度和韌性較低，使其使用范圍受到限制，如何提高其性能便成了研究的熱點，羥基磷灰石/膠原類骨仿生復合材料登上舞臺，膠原的加入使人工骨更加貼近人體天然骨成分。

近年來，除了應用于骨修復和替代的人工骨，應用于骨髓炎、骨缺損和預防人工關節感染等方面人工骨的開發不斷展開，載藥人工骨具有藥物載體和修復骨缺損的雙重作用，主要分為羥基磷灰石、磷酸鈣骨水泥、生物玻璃等，前兩者已逐步應用于臨床研究及治療中，生物玻璃是最近比較新的材料，關于其特性、具體應用還要進一步研究。

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