作者：章培標,崔陽,于婷,王宇,崔立國,景遐斌,陳學思
關(guān)鍵字：人工骨
論文來源：會議
具體來源：東北三省生物化學與分子生物學學會——2008年學術(shù)交流會, 2008.8.11-15,哈爾濱
發(fā)表時間：2008年
羥基磷灰石（HA）/聚乳酸類高分子復合材料是近年來發(fā)展起來的一種較理想的骨科修復材料。HA等鈣磷生物活性陶瓷由于原料價廉易得，成分和結(jié)構(gòu)與骨相似，具有骨傳導和誘導活性；聚丙交酯(聚乳酸，PLA)、聚乙交酯(PGA)及其共聚物聚丙交酯-乙交酯(PLGA)是一類體內(nèi)可生物降解吸收的脂肪族聚酯醫(yī)用高分子，由于具有較好的生物相容性、降解性和力學性能，已被FDA認證應用于臨床。但HA本身缺乏機械強度，脆性大、易斷裂，加工性能差，在體內(nèi)不易降解吸收；聚酯類材料則韌性高、機械強度差，仍不能滿足承重骨修復對力學性能的特殊需要，同時作為骨組織工程支架缺乏成骨活性。兩者的結(jié)合，通過將無機粒子納米化，制備的無機-有機納米復合材料，具有超出常規(guī)生物材料的一些特殊性能：1）強度高，韌性可調(diào)；2）尺度小，比表面積大，結(jié)晶度低，更有利于其體內(nèi)的吸收利用；3）與骨組織的生物相容性好和力學強度相匹配，能與自然骨組織形成生物性鍵合，呈現(xiàn)誘導骨組織生長的特性；4）改善了加工性能，顯示出良好的骨科應用前景。然而，有機-無機納米復合材料的界面相容性是影響復合材料力學強度和熱穩(wěn)定性的重要因素。親水的HA很難均勻地分散到疏水的聚合物中，而且由于兩者缺乏有效的界面結(jié)合力，穩(wěn)定性差，易發(fā)生團聚現(xiàn)象。制備的復合材料力學強度衰減快，限制了其醫(yī)學應用。為解決HA與聚合物基體的界面相容性問題，制備出真正意義上的可植入的納米復合材料，我們課題組從02年開始，在國家自然科學基金、國家863項目和杰出青年基金的資助下，開展了左旋聚乳酸（PLLA）對HA納米粒子的表面改性工作，并取得了明顯進展。目前，已經(jīng)實現(xiàn)了通過三條合成路線制備了PLLA接枝共聚的HA納米復合粒子(g-HA)[1-3]。制備的納米增強可吸收無機－有機復合材料，顯示出獨特的力學性能、降解性能和加工性能。采用粒子致孔法，加工制備出了三維多孔的骨組織工程支架。通過一系列體外細胞培養(yǎng)，組織工程和動物體內(nèi)植入試驗表明，該新型復合材料具有良好的生物相容性以及骨傳導和誘導活性。在此基礎上，我們進一步研制開發(fā)了生物可吸收納米復合導電智能骨修復材料。細胞實驗表明，通過電刺激可明顯增強成骨細胞的增殖分化能力。該類新型生物材料作為骨科修復和固定材料，顯示出廣闊的臨床應用前景。
（致謝：感謝國家自然科學基金項目（No. 50673090）和國家“863”計劃（2007AA03Z320）資助）