骨组织修复材料发展现状分析
人工骨修复材料
人工骨修复材料
人工骨修复材料是一种用于骨折、骨缺损或骨病变修复的生物材料，它能够替代真实骨骼组织，促进骨骼愈合和再生。
在临床实践中，人工骨修复材料已经得到广泛应用，并取得了显著的疗效。
本文将对人工骨修复材料的种类、特点及应用进行介绍。
首先，人工骨修复材料主要分为生物活性材料和生物惰性材料两大类。
生物活性材料是指能够促进骨细胞生长和骨组织再生的材料，如羟基磷灰石、β-三钙磷酸钙等；生物惰性材料则是指对骨细胞无刺激作用，主要用于填充和支撑作用，如氢氧化钙、聚乳酸等。
不同的材料具有不同的特点和适应范围，医生会根据患者的具体情况选择合适的材料进行修复。
其次，人工骨修复材料具有多种优点。
首先，它们能够有效促进骨细胞的增殖和分化，加速骨组织的再生和愈合过程。
其次，这些材料具有良好的生物相容性，不易引起排异反应，有利于患者术后恢复。
此外，人工骨修复材料还具有较好的机械性能，能够提供足够的支撑和稳定，有利于骨折或骨缺损部位的愈合。
最后，人工骨修复材料在临床应用中具有广泛的适用范围。
它们不仅可以用于骨折愈合、骨缺损修复，还可以应用于骨肿瘤切除术后的骨缺损修复、骨关节置换术后的骨修复等领域。
在这些领域的应用中，人工骨修复材料能够有效提高手术效果，减少患者的痛苦，并降低并发症的发生率。
总的来说，人工骨修复材料作为一种重要的生物材料，在骨科领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和临床实践的不断积累，人工骨修复材料的种类和性能将会得到进一步的提升，为患者的康复和健康提供更好的支持和保障。
希望本文的介绍能够对人工骨修复材料的相关研究和临床应用有所帮助，促进其更好地发展和应用。
骨科发展现状
骨科发展现状
骨科是医学领域中与骨骼系统相关的专科，包括对骨骼、关节、肌肉、神经和软组织等疾病的诊断和治疗。
随着科技的进步和医疗水平的提高，骨科在世界范围内得到了快速发展。
首先，骨科手术技术的进步使得手术治疗更加安全和精确。
传统的骨科手术需要较大的切口和创伤，但现代的微创技术使得手术切口更小，减少了出血和感染的风险，术后恢复也更迅速。
其次，骨科领域的影像学技术不断改善，如X光、CT扫描和
核磁共振成像等。
这些技术可以帮助医生更准确地诊断骨骼疾病，并进行个性化的治疗方案设计。
此外，生物材料和生物工程技术的进步也为骨科提供了更多治疗选择。
生物材料可以用于骨骼修复和关节置换手术中，而生物工程技术可以用于培育新的骨组织或关节软骨等。
骨科领域还注重康复医学的发展。
康复医学通过物理疗法、运动疗法和康复训练等手段，帮助患者恢复功能，提高生活质量。
在未来，骨科领域还将面临一些挑战。
随着人口老龄化的加剧，骨关节疾病的患病率也将上升。
因此，骨科医生需要不断学习和更新知识，紧跟最新的医疗进展。
总的来说，骨科作为一门专业领域，正处于不断发展和创新的阶段。
随着科学技术的进步，骨科的诊疗水平将不断提高，为
病患提供更好的医疗服务。
同时，人们对于骨骼健康的重视程度也在增加，促进了骨科学科的发展。
关节软骨组织再生修复技术新进展
关节软骨组织再生修复技术新进展关节软骨损伤的修复是一个长期困扰的医学难题，生物移植和组织工程技术的发展为软骨再生修复带来新的希望，利用负载生长因子的特殊可降解软骨支架材料调动内源干细胞来实现软骨组织再生修复的新技术，易于实现产业化操作，也预示着软骨缺损的再生修复治疗一个全新时代的到来。
标签：关节软骨修复；软骨组织工程；滑膜间充质干细胞；可降解生物材料支架软骨组织内无血管，软骨细胞在无血运环境中缺乏迁徙能力。
因此，关节软骨一旦遭到破坏，便很难得到修复。
目前，关节软骨缺损的修复仍缺乏理想有效的方法。
临床上关节病变患者的巨大需求，促使研究者不断探索可行的方法。
1 传统刺激方法促进再生修复1.1 软骨下骨钻孔、软骨磨蚀和微骨折这类方法可使骨髓中的软骨源性、骨源性细胞及细胞因子渗透到软骨损伤区域，促进软骨细胞的分化，产生纤维软骨。
这类方法操作简单，对于小面积软骨损伤的治疗结果在某种意义上相对比较满意，在临床上被广泛应用。
但研究同时表明，软骨磨蚀、骨髓刺激等软骨愈合形成的纤维软骨组织与透明软骨是不同的，不仅机械性能逊色于关节软骨，而且容易退化[1]。
1.2 持续被动运动持续被动运动作为一种促进软骨愈合的辅助手段在临床上广泛运用。
大量的动物实验和临床研究证实，持续被动运动（CPM）能促进较小的软骨全层缺损修复，产生一种在形态上、组织化学上类似透明软骨的组织，但对关节软骨表浅缺损没有明显的修复作用[2]。
1.3 玻璃酸钠注射关节腔内局部注射关节黏弹性补充剂——玻璃酸钠已在临床上得到广泛认可。
其不仅可以提供关节黏弹润滑作用，恢复关节滑液流变学特性，还能产生一系列有益的生物学效应，有助于关节软骨组织的修复。
宋一平等[3]使用关节腔内注射几丁糖治疗骨关节炎近期疗效满意，远期疗效尚待进一步随访，作用机制尚待进一步研究，但从临床上看确有治疗价值。
目前尚未发现治疗修复广泛性关节软骨损伤的有效药物。
2 组织和细胞移植2.1 软骨组织移植软骨组织移植是最直接的软骨修复方法，即取自体健康软骨修剪成合适的形状后再重新植回体内，或以自体软骨膜、异体骨膜移植，或异体骨软骨片移植等，都取得了一定疗效。
材料生物学——骨修复材料的机遇与挑战
摘 要: 材料与宿主微环境之间的相互作用直接影响骨修复的过程和质量ꎮ 由于对材料在体内微环境中的生物学效应、 修复
过程及作用机理不清楚ꎬ 导致目前大部分材料的修复效果不理想ꎬ 难以达到真正的“骨性融合”ꎬ 临床应用受限ꎮ 因此ꎬ 弄清 材料在骨修复过程中的生物学效应及其发生规律迫在眉睫ꎮ 综述了骨修复材料在植入体内后产生的免疫调控效应、 与体内生 长因子的协同效应、 以及血管化效应等一些新的生物学效应ꎬ 指出了材料在体内所处的环境并非静止的ꎬ 而是动态变化的ꎬ 材料参数改变体内微环境ꎬ 进而影响再生过程ꎻ 同时ꎬ 微环境也影响了材料的转归命运ꎮ 聚焦材料生物学研究ꎬ 揭示材料在 生命活动中的作用机制和规律ꎬ 将是未来组织修复材料的发展趋势ꎮ
收稿日期: ２０１９－０２－１０ 基金项目: 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( ３１３３００２８ꎬ ５１６２１００２ꎬ
３１８７０９５３) 第一作者: 王 靖ꎬ 女ꎬ １９７２ 年生ꎬ 教授ꎬ 博士生导师 通讯作者: 刘昌胜ꎬ 男ꎬ １９６７ 年生ꎬ 中国科学院院士ꎬ 博士生导
师ꎬ Ｅｍａｉｌ: ｌｉｕｃｓ＠ ｅｃｕｓｔ������ ｅｄｕ������ ｃｎ ＤＯＩ: １０������ ７５０２ / ｊ������ ｉｓｓｎ������ １６７４－ ３９６２������ ２０１９������ ０４������ ０５
软骨再生的研究现状和前景
软骨再生的研究现状和前景软骨是人体中的一种重要组织，它覆盖着关节表面和气管等内腔。
软骨的特点是不含血管和神经，不能自行修复。
因此，软骨损伤的治疗一直是医学中的难题。
在过去的几十年里，随着细胞和生物材料学的发展，科学家们正不断探索软骨再生的新方法。
本文将探讨软骨再生的研究现状和前景。
一、研究现状1. 自体软骨移植过去，自体软骨移植一直是治疗软骨损伤的主要手段。
该方法的优点是可以使用患者自己的软骨，在免疫方面相对较好。
但是，由于损伤面积大、愈合时间长且损伤后容易出现二次损伤，自体软骨移植仅适用于少量软骨损伤的治疗。
2. 生物活性材料种植生物活性材料种植旨在创造一种模拟自然软骨环境的“人工软骨”来治疗软骨损伤。
该方法的优点是手术简单、愈合时间短、可实现较好的组织工程。
但是，生物活性材料种植还存在一些缺陷，例如材料与周围组织的相容性、材料的耐久性等方面还需要进一步研究和改进。
3. 细胞治疗细胞治疗是在体内或外培养细胞，以帮助软骨修复和再生。
该方法的优点是可以使用患者自己的细胞进行修复，以减少排斥等问题。
但是，细胞治疗依赖于术前和术后细胞的收集和培养，操作难度大，治疗成本高。
4. 基因治疗基因治疗是指人工合成的DNA编码人类生长因子或身体自身产生的基因从体外转移到体内，以促进生理过程或抗疾病。
该方法的优点是能在体内产生有利于软骨生长的蛋白质，具有强大的生物功能活性和跨界治疗优势，但其技术仍处于研发状态，需要进一步探索和完善。
二、研究前景随着生物技术和材料科学的迅速发展，软骨再生领域也出现了新的研究方向和方法。
1. 三维打印技术三维打印技术是一种先进的数字制造技术，可制造复杂形状的人工软骨，如人工氧化膜、人工骨和人工软骨等。
它的研究前景广阔，例如使用三维生物打印技术制造氧化膜、细胞外基质、骨基质、骨骼肌细胞和软骨细胞等活性材料，将为人类生产高质量、完全定制、精确合适的材料。
2. 基因编辑技术基因编辑技术是一种指定基因的定点突变或修剪，以产生所需的基因变异的技术。
人工骨修复材料 羟基磷灰石 磷酸三钙 骨形态蛋白
人工骨修复材料羟基磷灰石磷酸三钙骨形态蛋白文章标题：人工骨修复材料：探索羟基磷灰石、磷酸三钙和骨形态蛋白的应用与发展导言在医学领域，人工骨修复材料一直是备受关注的研究热点。
随着医学技术的不断进步和人们对健康的关注日益增强，对人工骨修复材料的需求也越来越大。
而羟基磷灰石、磷酸三钙和骨形态蛋白等材料因其优异的生物相容性和生物活性，成为当前研究和应用的热点之一。
本文将从深度和广度的角度，对这些人工骨修复材料进行全面探讨，并深入剖析其应用与发展。
一、羟基磷灰石的应用与发展1. 什么是羟基磷灰石羟基磷灰石是一种生物陶瓷材料，具有类似骨骼的化学成分和结构。
它在人工骨修复中起到了至关重要的作用。
2. 羟基磷灰石的优势羟基磷灰石具有优异的生物相容性和生物活性，能够促进骨细胞的生长和再生，有利于骨组织的修复和再生。
3. 羟基磷灰石的应用领域目前，羟基磷灰石已被广泛应用于骨科手术、牙科修复等领域，取得了显著的临床效果。
4. 羟基磷灰石的未来发展未来，随着生物技术和材料科学的不断进步，羟基磷灰石在人工骨修复领域的应用前景将更加广阔。
二、磷酸三钙的应用与发展1. 什么是磷酸三钙磷酸三钙是一种无机生物材料，能够与人体骨组织完美结合，成为人工骨修复材料的热门选择之一。
2. 磷酸三钙的优势磷酸三钙具有良好的生物相容性和降解性，对人体无害，同时还能刺激骨细胞的增生和成骨。
3. 磷酸三钙的应用领域磷酸三钙广泛应用于骨科、关节修复等领域，为临床治疗提供了有效的辅助。
4. 磷酸三钙的未来发展随着磷酸三钙材料制备技术的不断提升，其在人工骨修复领域的应用前景将更加广阔。
三、骨形态蛋白的应用与发展1. 什么是骨形态蛋白骨形态蛋白是一类能够诱导骨组织生长与修复的生物活性因子，对于人工骨修复具有重要的意义。
2. 骨形态蛋白的作用与机制骨形态蛋白能够促进间充质细胞向成骨细胞分化，从而促进骨生成和修复。
3. 骨形态蛋白的应用领域骨形态蛋白经过临床验证，已成功应用于髋关节、脊柱融合、骨折愈合等方面，取得了良好的疗效。
羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复领域中的应用
羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复领域中的应用羟基磷灰石（Hydroxyapatite）是一种人工骨 substitute，因具有与天然骨类似的化学成分和微观结构，因此在骨科领域中得到广泛应用。
然而，由于其颗粒大小较大，可能导致治疗过程中出现植入部位与周围组织之间的间隙，进而影响植入效果。
近年来，羟基磷灰石纳米颗粒（Hydroxyapatite Nanoparticles，HANPs）的出现，为骨修复领域带来了新的发展机遇。
一、羟基磷灰石纳米颗粒的制备磷酸二氢钙和氢氧化铵可作为羟基磷灰石纳米颗粒的前体。
先将磷酸二氢钙在氢氧化铵水溶液中沉淀，再在高温下烘烤，即可形成羟基磷灰石纳米颗粒。
此外，还可以利用溶剂热法、微波法等制备 HANPs。
二、羟基磷灰石纳米颗粒的优点1. 纳米级别的颗粒大小使其在植入过程中更容易与周围组织结合，因此能够有效解决传统羟基磷灰石颗粒可能导致的空隙问题。
2. 纳米颗粒具有更大的比表面积，这使得它具有更多的活性位点和更大的表面反应活性，有效促进骨细胞的吸附和增殖。
3. 纳米颗粒可以形成纳米级别的多向架构，这样可以更好地模仿自然骨的结构，促进骨细胞的生长。
三、羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复中的应用1. 骨填充剂：由于其优秀的生物相容性和生物活性，HANPs 的应用在骨填充领域中具有相当的应用潜力。
HANPs 可以作为骨填充材料，替代传统的人工骨substitute，可促进自然骨的再生。
2. 羟基磷灰石纳米颗粒修复骨缺损：HANPs 可以在人工牙齿、牙髓和骨修复中发挥良好的效果。
通过纳米材料增加生物材料在短时间内的生物活性，从而在骨修复过程中起到加速骨组织生长的作用。
3. 骨植入体涂层剂：由于其生物相容性和优越的生物活性，HANPs 可以作为人工植入体的涂层剂。
此外，HANPs 在植入体涂层剂中作为生物材料的增加，可以提高植入体和骨组织的结合力，从而改善人工植入体的长期稳定性。
四、未来展望随着纳米技术的进一步发展，我们相信 HANPs 在骨修复领域中的应用前景不可限量。
骨组织工程研究的新进展:修复骨缺损的完美技术
骨组织工程研究的新进展：修复骨缺损的完美技术李凯【摘要】骨组织工程自20世纪80年代诞生以来,取得了飞速的发展,为临床上骨缺损的治疗带来新的希望.纵观骨组织工程研究的二十多年里,其构成的三大要素:种子细胞方面、支架材料方面和组织构建方面都取得了一定的进展.但是距离组织工程骨在临床中正式使用尚有一定距离,有待进一步的研究.本文就目前骨组织工程研究的现状及最新进展作一综述.%Bone tissue engineering has developed rapidly since the 1980s and brought new hope for the treatment of bone defects. Throughout twenty years, the three major elements of bone tissue engineering: seed cells, scaffolds and organizations to build have made great progress. However, there is still certain distance for tissue engineered bone to be used officially in clinic. In this paper, the current status of bone tissue engineering research and the latest developments are reviewed.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2012(009)018【总页数】3页(P15-17)【关键词】骨组织工程;骨缺损;研究进展【作者】李凯【作者单位】哈尔滨医科大学附属第三医院骨科,黑龙江哈尔滨150081【正文语种】中文【中图分类】R681.2临床上由于各种原因导致的骨缺损很常见，然而修复骨缺损的惟一方法是通过骨移植来实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
科技论坛 ·ｌ３５·
骨组织修复材料发展现状分析
吴浩
（国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，湖北武汉４３０２０５）
摘要：生物医用材料进入了一个崭新而快速的发展时期。作为重要生物医用材料的骨组织修复材料也成为了国内行业主体的研发
热点。但行业发展思维还停留在单纯简单研发的基础之上，大量的研究成果并不能转化成为市场有效的占有率。因此，借助专利数据对骨
组织修复材料的发展状况进行剖析，有助于对处于该行业发展中的研发、生产主体制定和调整发展策略。
关键词：生物医用材料；骨组织修复材料；人工骨
骨组织修复材料是骨科临床需求量最大的高新技术产品之一，天然
骨组织材料有引发免疫排异反应及传播疾病的隐患，所以人工合成的骨
组织材料（人工骨）越来越受到业界的亲睐。目前中国市场七＾、Ｔ骨７０％
来自进口，且价格昂贵，国内人工骨研究多处于实验室阶段，成果的产业
化转化和大规模临床应用面临诸多技术瓶颈，仅有的几种国产Ａ．Ｉ骨产
品仍然存在品质及市场认可度问题。本文以发明专利申请作为—个重要
的发展指标来揭示骨组织修复材料的行业发展现状和根源。
１骨组织修复材料国内发展状况
通过相关的专利申请分析在华专利申请总量的趋势，其大致经历了
以下三个阶段：１．１萌芽期（１９８６—２０００年），专利申请量在较低量下徘徊，
周内外申请的申请量均不大，骨组织修复材料的技术研发主要还在基础
原料上进行改进研究，由于没有突破陛进展应用，在专利的数量和质量上
均没有突出表现。１．２平稳增长期（２ＯＯ］一２０１ １年），从我国／ＪＮＡ．ｔ￣贸组织
开始，当时代表着先进技术的人工修补材料便进人了中国市场，同时也开
始激发中国医疗界对于该产品的使用技术和医疗器械的普及提高。国内
很多企业和科研院所面对如此庞大的一个利益市场，开始了’其面向未来
的专利布局。１３快速增长期（２０１２—２０１５年），国内的高校开始逐步加大
对功能性和适应ｆ生更高的骨组织修复材料的研发和市场开发，并且在整
个阶段的专利数量上处于引领的地位。同期国外的申请量在该阶段却有
着一定程度的放缓。
２国内外专利状况分析
通过对２０１５年以前骨组织修复材料领域向中国专利申请的数据进
行统计（图１），其中国内专利申请 量为１６９９件。而外国申请量最大的
是美国，也仅拥有３５４件专利申请。此外，德国、日本、瑞士等医疗强国也
拥有着百件以上的专利数量积累。然而在骨组织修复材料领域．夕 国申请
人的专利申请量占比与其在中国所占的市场份额趋势并不对应。虽然外
国申请人的专利申请量处于相对劣势．但仍然凭借相对少量的核心专利
数量牢牢的掌控绝大部分中国骨组织修复产品市场的份额，支撑着在国
内庞大市场的优势地位。从表ｌ中专利申请量上来看国内各大科研单位
也有着不小的数量优势。但专利申请量的数据和市场分布晴况的不对称
也反映出科研转换效率的通病。对主要申请人的专利申请昕涉及的技术
主题进行分析发现，外国申请人更注重于对产品的结构及具体应用方式
等下游技术的专利保护，比如含有羟基磷灰石的骨生长促进物质、脊柱植
人物复合材料、易流动的生物材料组合物以及骨水泥的研发等；而国内申
请人更侧重于原材料的生产与改性等方面，例如羟基磷灰石的改陛及其
复合材料等。可见，下游产品及应用更大程度匕直接面向终端消费群体，
市场化程度相ｘ，ｌ－ｇ￣高，技术产业化以及利润化趋势更加明确，因而外国企
业更加青睐。而我国申请人的关注重点仍在产业化难度大、利润附加值较
低的上游原材料领域。其中，浙江大学、天津大学和清华大学凭借的专利
申请量牢牢占据着前ｉ位。足见国内在科研领域对于该材料有着足够的
敏感度，但在专利申请的排名上，单就骨组织修复材料主题难觅有着一定
市场份额的国内企业，比如创生、康辉医疗等。这也突显出学术研究和市
场需求在转换匕的难度。反观表中的国外申请人排名第４的Ｓｙｎｔｈｅｓ公
司、第９的Ｅｔｈｉｃｏｎ和第ｌ１的ＤｅＰｕｙ均为强生的子公司，可见在诸多从
事植入医疗器械的龙头公司中，强生公司最为重视在华的－＃￣ｌ／联合布局，
其次是施乐辉公司。国外大型公司所形成的“专利池”能有效的保护外国
公司在华的技术使用，而国内研发和生产的主体面对一个如此庞大的技
术壁垒时，往往是没有太好的抗衡手段。通过对上述专利申请人类别统计
可知，国内申请人中高校和科研机构申请量最高５９．７％．其次为公司申请
占２６．１％，个人申请量较低为ｌ ２．８％。国外来华申请中以公司为主体，其申
＃目——●＿Ⅲ
—■ｌ１６
ｆｊ ■●ｌｌ２
ｆ一１１１
∞ ■５：２
＊ ●４１，
瑞肿■暑丑
∞ ＩＩ ２ｅ
淹 啦ｌ１６
＾川Ｉｌ６
图１骨组织修复材料领域专利申请量分布
表１国内排名前２Ｏ申请人专利申请量
请量占国外来华申请总量的７８．１％，其他类型申请人的申请量较少。而在
个人与企业联合上，国外申请的案例数是领先的。综合来看，国外以公司
作为驱动主体的产业化程度高于国内，国内科研转化没有国外充分，应当
加强科研机构、个人与公司的联合，实现共赢。国内外的行业发展主体面
对市场都制定了发展策略，而细节上的不同在最终会在产业占有率上有
着不同的体现。尽管我国生物医用材料基础研究已达到国际先进水平，但
受专业技术壁垒及企业资金投入的限制，进口产品仍占据我国高端市场
一
半以上。外资企业不仅依靠积累的技术优势迅速占领国内市场，也通过
不断布局的专利优势对未来市场的布局起到支持作用。跨国公司通过并
购强化了周内的市场地位，国内部分港股和海外上市的优秀公司以及未
上市公司，已经被外企收购，全球生物医用材料市场集中度较高，强生、美
敦力等跨国公司控制了主要市场。面对外资蚕食，本土生物医用材料及其
制品产业想要突同，过程会相对艰难和漫长。
３结论
在“十三五”期间国家政策将向扶持和重视培育本土生物医用材料产
业倾斜，我国已进入医用材料发展的重要机遇期。３．１骨组织修复材料相
关专利申请数量分布与骨科植入器械在国内的市场占有率并不完全吻
合，反映在国外龙头跨国企业在骨组织修复材料领域的专利申请量并不
大，却占领了国内大部分的市场。国内的申请量虽然较大，但技术含量有
所欠缺，排名靠前的大多为高校申请，具备一定市场份额的企业在专利申
请的数量上得不到体现，存在学术研究脱离市场需求的共陛问题。３２在
骨组织修复材料领域，国外跨国公司已从最初的较单一产品生产，通过企
业内部技术创新和并购其它企业，不断ｊ 彳亍产品生产线延伸和扩大对中、
高端产品关键技术的控制，实现市场占有率最大化。抓住生物材料领域正
在发生革命性变革的有利时机，对于国内产业来说不仅要强调自身对于
技术的研发和创新，还需要注重专利布局的策略和商业兼并行为对于企
业发展的影响，谋篇高端发展策略。
参考文献
［１１生物医用材料产业专利问题研究 科技博览，２０１３，１５ １５３．
『２１范德增．我国生物材料产业面临的机遇和挑战Ｌ『ｌ新材料产业２ＯｌＯ，７：
６ １．
作者简介：吴浩（１９８１一），男，汉族，湖北省黄石市，现就职于国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，助理研究员，硕士学位。研
究方向：材料加工。