1、什么是人工骨？

在骨科領(lǐng)域，由于嚴(yán)重創(chuàng)傷、骨腫瘤、骨髓炎等多種原因所致的骨缺損十分常見(jiàn)。當(dāng)需替換關(guān)節(jié)或治療骨斷裂時(shí)，最理想的方式是通過(guò)組織再生功能實(shí)現(xiàn)骨的自身修復(fù)。然而在許多情形下，人體骨并不能實(shí)現(xiàn)自身修復(fù)。例如骨組織壞死、骨關(guān)節(jié)創(chuàng)傷等，此時(shí)外科醫(yī)生會(huì)進(jìn)行骨組織修復(fù)，而使用的修復(fù)材料通常有三類(lèi)：自體骨、金屬假體、人工骨。其中，自體骨滿足骨傳導(dǎo)、骨誘導(dǎo)性，且無(wú)免疫排斥反應(yīng)，但是會(huì)因?yàn)槿」窃斐啥�次�?chuàng)傷，導(dǎo)致感染風(fēng)險(xiǎn)以及系列并發(fā)癥；金屬假體存在松動(dòng)、斷裂等問(wèn)題。因此，人工骨替代材料移植、修復(fù)骨缺損成為醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)。

2、人工骨的歷史

人工骨一開(kāi)始是作為義肢材料設(shè)計(jì)的，可以替代自體骨移植材料來(lái)治療患者。起初的人工骨是由金屬和固體陶瓷制成的，為的是增強(qiáng)強(qiáng)度，但是材料的剛度使人工骨難以混入骨組織中，并且無(wú)法在兒童中長(zhǎng)期使用。

1971年人們發(fā)現(xiàn)海珊瑚具有與人骨相類(lèi)似的孔隙結(jié)構(gòu)，開(kāi)始應(yīng)用原始珊瑚碳酸鈣作為植骨材料，但是珊瑚骨質(zhì)地脆、吸收快，在骨缺損處只具有支架和骨引導(dǎo)作用，而無(wú)骨誘導(dǎo)能力。單純珊瑚植入機(jī)體后有一定的體積喪失，對(duì)于較大的骨質(zhì)缺損，僅用珊瑚難以達(dá)到完全修復(fù)。

1986年，研究學(xué)者制造出了與天然骨骼類(lèi)似的材料羥基磷灰石（羥基化磷酸鈣）制成的人造骨骼以及由可被組織自然吸收和替代的磷酸三鈣制成的人造骨骼，這兩種人工骨的出現(xiàn)，刺激了人工骨材料的高速發(fā)展。但是，由于這些材料仍然太硬，無(wú)法加工和調(diào)整以用于移植。所以各研究學(xué)者紛紛在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改良和研究。

由于無(wú)機(jī)材料不易被吸收，尤其是經(jīng)高溫灼燒的無(wú)機(jī)材料，植入后與周?chē)�組織的界面長(zhǎng)期存在；而有機(jī)材料雖然誘導(dǎo)成骨性能較好，但植入早期缺乏足夠的力學(xué)強(qiáng)度，且提取量較少；所以人工骨的研究方向越來(lái)越向復(fù)合材料發(fā)展，復(fù)合材料既有無(wú)機(jī)材料也有有機(jī)材料，使人工骨能夠體現(xiàn)兩者的優(yōu)點(diǎn)。

3、人工骨材料分類(lèi)

人工骨材料多為骨傳導(dǎo)材料或復(fù)合骨誘導(dǎo)因子材料，臨床應(yīng)用較多的有以下幾類(lèi)：1、具備骨傳導(dǎo)性的材料，能夠提供被動(dòng)的多孔支架，支持或引導(dǎo)骨形成，代表材料有硫酸鈣、陶瓷、磷酸鈣水泥、膠原、生物活性玻璃、合成聚合物。2、具備骨誘導(dǎo)性的材料，能夠提供干細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞，代表材料有脫鈣骨基質(zhì)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、生長(zhǎng)因子、基因治療。3、具備復(fù)合特性的材料，既可以提供被動(dòng)的多孔支架，同時(shí)也能夠促進(jìn)骨的形成，通常將生長(zhǎng)因子或基質(zhì)細(xì)胞與多孔的無(wú)機(jī)材料結(jié)合起來(lái)使用，打造出三維支架，從而在提供有效力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí)促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)與愈合，代表材料有可發(fā)育生物陶瓷仿生人工骨、羥基磷灰石類(lèi)活性人工骨材料等、膠原蛋白類(lèi)結(jié)合無(wú)機(jī)材料人工骨等。