作者：章培標,崔陽,于婷,王宇,崔立國,景遐斌,陳學思
關鍵字：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年學術交流會, 2008.8.11-15,哈爾濱
發表時間：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，成分和結構與骨相似，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)是一類體內可生物降解吸收的脂肪族聚酯醫用高分子，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，具有超出常規生物材料的一些特殊性能：1）強度高，韌性可調；2）尺度小，比表面積大，結晶度低，更有利于其體內的吸收利用；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合力，穩定性差，易發生團聚現象。制備的復合材料力學強度衰減快，限制了其醫學應用。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，已經實現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，組織工程和動物體內植入試驗表明，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）