骨组织工程生物支架材料
骨组织工程生物支架材料
骨板的结构组成
骨板: 骨基质各种成分共同构成的板层状结构。同一骨板内胶原纤维 平行排列，相邻骨板间胶原纤维相互垂直。 骨板内有骨陷窝，从骨陷窝放射状发出的骨小管连接相邻的骨陷窝。
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骨组织中的细胞
骨祖细胞：位于骨膜内层。
形态：细胞较小，呈梭形，
骨 祖 细 胞
细胞核椭圆形或扁圆形，胞
质少，弱嗜碱性。 功能：分化为成骨细胞。
织支架材料。LOGO来自1.2生物支架材料分类
骨组织工程支架材料 神经组织工程支架材料 血管组织工程支架材料 皮肤组织工程支架材料
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2.骨组织生物工程支架材料
来源分类
背景介绍
骨组织生物 工程支架材 料
作用
研究应用
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2.1应用背景
因创伤、肿瘤或骨病等原因造成的骨缺损、骨不连和骨髓炎患者越 来越多需要骨移植材料的患者也越来越多。 另外，由于外伤、肿瘤、炎症、先天畸形等原因造成牙列缺损后， 缺牙区牙槽骨常伴有过度吸收，致种植区骨量不足，临床医生须选 择合适的骨替代品重建牙槽骨缺损。 骨组织工程学为骨缺损的治疗提供了一种可供选择的新方法，骨组 织工程支架材料是构建组织工程骨的主要组成部分，在体内，组织 基质作为细胞的三维支架为细胞提供该组织所特有的微结构和微环 境，并储备足量的水、营养物质、细胞因子和生长因子，以维持细 胞的生存，发挥其功能。
集中了体内99%的钙，是维持血钙平衡的器官，适宜
的血液钙浓度才能保证心脏正常工作； 造血功能，骨髓中有大量骨髓干细胞，可诱导分化成 各种血细胞进入血液。
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1.基本定义
1.2生物支架材料
组织工程支架材料是指能与组织活体细胞结合并
能植入生物体的不同组织，并根据具体替代组织具备 的功能的材料。 为了使种子细胞增殖和分化，需要提供一个由生 物材料所构成的细胞支架，支架材料相当于人工细胞 外基质。组织工程支架材料包括：骨、软骨、血管、 神经、皮肤和人工器官，如肝、脾、肾、膀胱等的组
生物材料——骨组织工程讨论
生物材料——骨组织工程讨论组织工程（Tissue Engineering）是近年来正在兴起的一门新兴学科，组织工程一词最早是由美国国家科学基金会1987年正式提出和确定的。
它是应用生命科学和工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下结构与功能关系的基础上。
研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态生物替代物的科学。
组织工程的核心就是建立细胞与生物材料的三维空间复合体，即具有生命力的活体组织，用以对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。
共基本原理和方法是将体外培养扩增的正常组织细胞，吸附于一种生物相容性良好并可被机体吸收的生物材料上形成复合物，将细胞-生物材料复合物植入机体组织、器官的病损病分，细胞在生物材料逐渐被机体降解吸收的过程中形成新的在形态和功能方面与相应器官、组织相一致的组织，而达到修复创伤和重建功能的目的。
骨组织构建构建组织工程骨的方式有几种：①支架材料与成骨细胞；②支架材料与生长因子；③支架材料与成骨细胞加生长因子。
生长因子通过调节细胞增殖、分化过程并改变细胞产物的合成而作用于成骨过程，因此，在骨组织工程中有广泛的应用前景。
常用的生长因子有：成纤维细胞生长因子（FGF）、转化生长因子（TGF-ρ）、胰岛素样生长因子（IGF）、血小板衍化生长因子（PDGF）、骨形态发生蛋白（BMP）等。
它们不仅可单独作用，相互之间也存在着密切的关系，可复合使用。
目前国外重点研究的项目之一，就是计算机辅助设计并复合生长因子的组织工程生物仿真下颌骨支架。
有人采用rhBMP-胶原和珊瑚羟基磷灰石（CHA）复骨诱导性的骨移植、修复大鼠颅骨缺损，证实了复合人工骨具有良好的骨诱导性和骨传导性，可早期与宿主骨结合，并促进宿主骨长大及新骨形成。
用rhBMP-胶原和珊瑚复合人工骨修复兔下颌骨缺损，结果显示：2个月时，复合人工骨修复缺捐赠的交果优于单纯珊瑚3个月时，与自体骨移植的修复交果无明显差异。
纳米骨组织工程支架材料生物学效应研究进展_李波
纳米骨组织工程支架材料生物学效应研究进展_李波
目前，纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究主要集中在以下几个方面：
1.细胞生长和增殖：研究表明纳米骨组织工程支架材料能够促进骨细胞的粘附、增殖和分化，从而加速骨组织的再生过程。
这是因为纳米材料具有高比表面积和独特的表面化学特性，能够提供良好的细胞黏附环境和适宜的营养物质。
2.生物降解行为：纳米骨组织工程支架材料在体内的生物降解行为对临床应用起着决定性作用。
研究表明，纳米骨组织工程支架材料具有良好的生物降解性能，可以逐渐被机体吸收和代谢。
这种生物降解行为有助于材料与新生骨组织融合，加快骨组织的再生速度。
3.组织兼容性：纳米骨组织工程支架材料对周围组织的兼容性是影响其临床应用的重要因素。
研究表明，纳米材料能够通过调节材料的表面形貌和表面化学性质，改变材料与周围组织之间的相互作用。
这种材料的组织兼容性优于传统的支架材料，可以减少对机体的刺激和副作用。
4.生物活性：纳米骨组织工程支架材料具有良好的生物活性，可以模拟人体骨组织的生理和生化特性。
这种生物活性有利于支架材料与机体骨组织的结合，并提供机械支撑和生物信号，促进骨组织的再生和修复。
总的来说，纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究已经取得了一定的进展。
未来的研究方向可以包括进一步深入探讨纳米材料与细胞的相互作用机制、优化材料的表面形貌和表面化学性质，以及研发新型的纳米骨组织工程支架材料。
这将有助于提高纳米支架材料的生物学效应，推动其在骨组织工程和临床应用中的发展。
生物材料在生物医学中的应用与挑战
生物材料在生物医学中的应用与挑战在当今的生物医学领域，生物材料的研究和应用正以前所未有的速度发展着。
生物材料作为一种能够与生物系统相互作用，并对生物体的功能进行修复、替代或增强的材料，为医疗技术的进步带来了巨大的机遇，同时也面临着一系列的挑战。
生物材料在生物医学中的应用范围广泛，涵盖了从组织工程到医疗器械等多个领域。
在组织工程中，生物材料被用作支架，为细胞的生长和分化提供适宜的环境。
例如，通过 3D 打印技术制造出具有特定孔隙结构和生物活性的支架，可以引导细胞有序生长，促进受损组织的再生。
骨组织工程中常用的羟基磷灰石和磷酸三钙等生物陶瓷材料，具有良好的生物相容性和骨传导性，能够帮助骨折部位的愈合和骨组织的重建。
在心血管领域，生物材料也发挥着重要作用。
人工心脏瓣膜的制造就依赖于高性能的生物材料。
这些材料需要具备良好的血液相容性，以减少血栓的形成。
此外，用于血管修复的生物材料支架需要具备一定的柔韧性和机械强度，以适应血管的搏动和血液的流动。
在药物输送方面，生物材料也展现出了独特的优势。
纳米粒子作为一种新型的生物材料载体，可以实现药物的靶向输送，提高药物在病灶部位的浓度，减少对正常组织的副作用。
例如，脂质体纳米粒子可以包裹抗癌药物，通过与癌细胞表面的特定受体结合，实现精准给药。
然而，生物材料在生物医学中的应用并非一帆风顺，还面临着诸多挑战。
首先是生物相容性的问题。
虽然许多生物材料在体外实验中表现出良好的相容性，但在体内复杂的生理环境中，可能会引发免疫反应、炎症甚至组织损伤。
例如，某些金属材料在体内可能会释放离子，导致细胞毒性和组织炎症。
其次，生物材料的降解性能也是一个关键问题。
理想的生物材料应该在完成其功能后能够适时地降解，并被生物体代谢或吸收，而不会在体内残留。
然而，实际情况中，生物材料的降解速率往往难以精确控制，过快或过慢的降解都可能影响治疗效果。
另外，生物材料的机械性能也需要与所替代的组织相匹配。
生物基材料在医疗领域中的应用
生物基材料在医疗领域中的应用随着科技的进步，生物基材料在医疗领域中的应用越来越广泛。
生物基材料是指来源于生物体内或生物体外的天然或人工制造的材料，能够与人体组织相容或可被生物降解的材料。
它们具有优异的生物适应性和生物相容性，可以用于体内修复、再生和替代功能组织的医学工程。
下面我们将从生物基材料在医疗领域中的应用方面来详细谈论。
一、骨组织工程骨组织工程是一种将生物基材料、细胞和生长因子组合在一起，形成一种临时性的人工骨组织，以修复因骨损伤或骨缺失而导致的骨组织缺陷。
骨组织工程所使用的生物基材料多数为生物可吸收材料，例如明胶、羟基磷灰石等。
这些生物基材料具有良好的生物相容性和可吸收性，且能够为细胞提供生长支撑，促进骨组织再生。
同时，细胞和生长因子的加入可以使骨组织工程更具生命力和生物活性。
二、软组织修复和替代软组织包括肌肉、肌腱、韧带、软骨等，它们在人体内的作用至关重要。
当受到损伤或缺失时，常常需要进行修复或替代。
生物基材料可以用于软组织的修复和替代，例如膜、纤维素、胶原蛋白等。
这些材料具有良好的生物相容性和机械性能，可以达到与天然软组织相似的效果。
同时，生物基材料可以为软组织提供支撑和刺激，促进其再生和修复。
三、心血管医学心血管疾病是目前世界上最大的死亡原因之一，具有很高的发病率和死亡率。
生物基材料可以用于心血管医学中，作为血管支架、心脏瓣膜、心脏修复等的材料。
这些材料大多数是生物可降解材料，如聚乳酸（PLA）、聚乳酸羟基酸（PLGA）等。
这些材料具有良好的生物相容性和可降解性，能够避免长期植入后带来的炎症反应和排异反应。
同时，它们还能够为细胞提供支撑和刺激，促进心血管组织的再生和修复。
四、神经组织修复和替代神经细胞的再生能力非常有限，一旦神经组织损伤就很难修复，造成严重的后果，例如瘫痪、麻痹等。
生物基材料可以用于神经组织的修复和替代，如支架、人工神经植入物等。
这些生物基材料对人体组织和神经细胞有良好的生物相容性，能够为神经组织提供生长支撑和刺激，促进神经细胞的再生和修复。
生物医用纳米纤维材料的制备及应用
生物医用纳米纤维材料的制备及应用一、生物医用纳米纤维材料概述生物医用纳米纤维材料是一种新型的生物医用材料，它具有独特的物理和化学性质，在生物医学领域具有广泛的应用前景。
纳米纤维材料的直径通常在1 - 1000纳米之间，其比表面积大、孔隙率高、机械性能良好等特点使其在生物医用方面表现出独特的优势。
1.1纳米纤维材料的分类生物医用纳米纤维材料可以根据其组成成分进行分类。
主要包括有机纳米纤维材料和无机纳米纤维材料。
有机纳米纤维材料如天然高分子纳米纤维材料（如纤维素纳米纤维、壳聚糖纳米纤维等）和合成高分子纳米纤维材料（如聚酯纳米纤维、聚酰胺纳米纤维等）。
无机纳米纤维材料包括金属氧化物纳米纤维（如二氧化钛纳米纤维、氧化锌纳米纤维等）和陶瓷纳米纤维（如羟基磷灰石纳米纤维等）。
1.2纳米纤维材料的特性（1）高比表面积：纳米纤维材料的直径很小，这使得其比表面积非常大。
高比表面积有利于细胞的附着和生长，同时也能增加材料与生物分子之间的相互作用。
（2）良好的孔隙率：纳米纤维材料具有较高的孔隙率，能够为细胞的生长和营养物质的传输提供良好的空间环境。
（3）可调节的机械性能：通过改变纳米纤维材料的组成和制备工艺，可以调节其机械性能，使其能够适应不同的生物医用需求。
（4）生物相容性：许多纳米纤维材料具有良好的生物相容性，能够与生物组织和细胞良好地相互作用，减少免疫反应和炎症反应。
二、生物医用纳米纤维材料的制备方法2.1静电纺丝法静电纺丝法是制备纳米纤维材料最常用的方法之一。
该方法基于静电作用，将聚合物溶液或熔体在高压电场下拉伸成纳米纤维。
静电纺丝法具有操作简单、可制备多种材料、纤维直径可控等优点。
（1）静电纺丝的基本原理：在静电纺丝过程中，聚合物溶液或熔体在喷头处形成液滴，当施加高压电场时，液滴表面的电荷聚集，产生静电斥力，使液滴克服表面张力形成泰勒锥，并进一步拉伸成纳米纤维。
（2）影响静电纺丝的因素：包括聚合物溶液的浓度、粘度、表面张力，电场强度、喷头到接收屏的距离等。
骨科生物支架材料
将两种或多种材料组合， 制备出具有优异性能的 复合生物支架，如碳纤 维/聚合物复合支架、纳 米复合支架等。
骨科生物支架材料的临床试验进展
临床试验阶段
新型骨科生物支架材料经过实验室研 究和初步临床试验后，进入临床试验 阶段，评估其安全性和有效性。
临床应用前景
根据临床试验结果，评估新型骨科生 物支架材料的临床应用前景，为今后 的推广应用提供依据。
特性
具有优良的生物相容性、机械性 能和可塑性，能够与人体骨骼结 合，促进骨骼再生和修复。
骨科生物支架材料的重要性
修复受损骨骼
为受损骨骼提供必要的支撑和结 构，促进骨骼再生和修复，恢复
患者的运动功能。
提高手术成功率
优良的生物支架材料可以提高手术 成功率，减少并发症，提高患者的 生活质量。
促进医学研究
骨科生物支架材料的临床应用前景
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骨质疏松治疗
利用具有良好生物相容性和机械性能的支架材料， 为骨质疏松患者提供有效的治疗手段。
骨缺损修复
针对各种原因导致的骨缺损，研发具有良好骨诱 导性和降解性能的支架材料，促进骨缺损的修复 和重建。
关节软骨修复
探索能够促进关节软骨再生和修复的新型支架材 料，为治疗关节软骨损伤提供新的解决方案。
损伤，缓解疼痛，改善关节功能。
骨肿瘤治疗
总结词
骨科生物支架材料在骨肿瘤治疗中具有 潜在的应用价值，为骨肿瘤的治疗提供 了新的方向。
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详细描述
骨科生物支架材料在骨肿瘤治疗中具有广 泛的应用前景。通过将抗肿瘤药物或基因 药物与支架材料相结合，可以实现药物的 局部控释和靶向传输，提高药物的疗效和 降低毒副作用。同时，生物支架材料还可 以为肿瘤切除后的骨骼缺损提供有效的修 复手段，促进骨骼再生。
骨科生物支架材料(优质档案)
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LOGO 2）天然衍生材料
天然骨:天然骨的来源有同种异体或异种动物骨。 天然有机高分子材料：天然有机高分子材料包括胶原、纤维蛋白、 几丁质、藻酸盐、壳聚糖。 天然无机材料：珊瑚材料的优点是具有多孔性和高孔隙率及良好的 生物降解性，另外有一定的机械强度和可塑性，来源丰富。但缺点是降 解速度较慢，限制其在骨组织工程中的应用。珊瑚骨(海珊瑚及珊瑚羟基 磷灰石)的主要成分是碳酸钙，其优点是骨传导作用较好，在高孔隙率时 仍保持机械强度高的特点，但缺点是力学性能较差、无骨诱导作用、不 易加工。 微波烧结墨鱼骨：微波烧结墨鱼骨是通过高温热处理获得的多孔纯 骨矿材料，可突破异种骨移植的限制。
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LOGO 2.2性能要求
4）合适的孔径和孔隙率
理想的支架材料孔径最好与正常骨单位的大小相近(人骨 单位的平均大小约为223 μm)，在维持一定的外形和机械强 度的前提下，通常要求骨组织工程支架材料的孔隙率应尽可 能高，同时孔间具备连通孔隙，这样有利于细胞的黏附和生 长，促进新骨向材料内部的长入，利于营养成分的运输和代 谢产物的排出。
有机材料：聚丁酸、聚偶磷氮、聚酸酐、聚乙二醇、聚尿烷、聚乳 酸，聚羟基乙酸及其共聚物，其中以聚乳酸、聚羟基乙酸及聚乳酸-聚羟 基乙酸共聚物的研究最为广泛。
纳米材料：纳米材料是从原子水平制备的支架材料，其最大的特点 是具有高比表面积和孔隙率，有利于细胞接种、迁移和增殖。纳米纤维 材料仿生化的微环境能影响细胞与细胞、细胞与基质之间的相互作用， 调节细胞的生物学行为。纳米材料安全性能的科学评价将是其应用于临 床所面临的挑战。
功能：溶解、吸 收骨组织，起破骨作 用。
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LOGO 骨组织的作用
支持，保护机体；
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1）β-磷酸三钙骨支架
林柳兰等采用冷冻干燥技术制备的β-磷酸三钙骨支架具 有较高的纯度、高孔隙率、孔隙结构均匀、连通性好，但支 架的结构受浆料浓度与预冻温度影响，调整浆料浓度和预冻 温度可以制备多孔结构完整性好和连通性好的β-磷酸三钙骨 支架。
2）微波烧结墨鱼骨
微波烧结墨鱼骨是通过高温热处理获得的多孔纯骨矿材 料，可突破异种骨移植的限制；近年来有学者探讨微波烧结 墨鱼骨作为骨组织工程支架材料的可行性。
[1] 马新芳，张静莹.骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景.大连大学医学部,2014. [2] 梁卫东，王宏伟，王志强.不同骨组织工程支架材料的生物安全性及性能.中国组织工程 研究与临床康复，2010. [3] 林柳兰,鞠少华,方明伦.基于快速成形和冷冻干燥技术制备β-磷酸三钙骨组织工程支架.中 国组织工程研究与临床康复，2009. [4] 李亚屏,李星,彭兆祥等.微波烧结墨鱼骨作为骨组织工程支架材料的体外研究.中医正骨 ,2010. [5] 郭羽,董岳峰,陈璋,等.羟基丁酸与羟基辛酸共聚体骨组织工程支架的初步研究.功能材料 ,2009. [6] García-García JM, Garrido L, Quijada-Garrido I, etal. Novel poly(hydroxyalkanoates)-based composites containing Bioglass and calcium sulfate for bone tissue engineering. Biomed Mater.2012. [7] Chen HX, Xie ZG. Demineralized bone matrix as a bone tissue engineering scaffold material. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2014.
2.骨组织生物工程支架材料
来源分类
背景介绍
骨组织生物
作用
工程支架材
料
研究应用
2.1应用背景
因创伤、肿瘤或骨病等原因造成的骨缺损、骨不连和骨髓炎患者越 来越多需要骨移植材料的患者也越来越多。
另外，由于外伤、肿瘤、炎症、先天畸形等原因造成牙列缺损后， 缺牙区牙槽骨常伴有过度吸收，致种植区骨量不足，临床医生须选 择合适的骨替代品重建牙槽骨缺损。
骨组织工程实施过程
Hale Waihona Puke 种子细胞支架材料新骨
支架材料降解
骨缺陷修复完成
2.2性能要求
生物相容性和表面活性 骨传导性和骨诱导性 合适的孔径和孔隙率 机械强度和可塑性
2.2性能要求
1)生物相容性和表面活性 有利于细胞的黏附，无毒，不致畸，不引起炎症反应， 为细胞的生长提供良好的微环境，能安全用于人体。 2)骨传导性和骨诱导性 具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速 度，具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间 充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。 3)可降解性 在组织形成过程中逐渐分解，并且速度与组织细胞的生 长速度相一致，降解时间应能调控。
②微波烧结处理：有效灭活异种骨抗原及可能携带的微生物,是异体 或异种骨成功移植的首要条件;而骨的抗原来自其有机质,微生物的生命本 质也是有机质。常规高温煅烧可完全去除墨鱼骨的有机质,从而达到有效 灭活异种骨抗原及可能携带的微生物的目的。
2）微波烧结墨鱼骨
③烧结墨鱼骨的多孔结构特性：合适的微观孔结构是骨移植替 代物及骨组织工程支架能否发挥最优成骨效能的关键。多孔骨组织 工程支架要求三维互通的微观孔结构以为细胞的转移、黏附和新骨 的内生提供足够的空间。
3)复合支架材料
羟基辛酸共聚体：由微生物合成的天然高分子聚酯材料多聚羟基烷酸能够作 为组织工程支架进行组织修复，多聚羟基烷酸的新产品羟基丁酸与羟基辛酸共聚 体具有良好的细胞相容性和生物可降解性，有望成为一种新型的骨组织工程支架 材料。
纳米羟基磷灰石：与胶原复合的骨组织工程支架材料羟基磷灰石和胶原由于 具有良好的生物相容性和可降解性，成为支架材料研究应用中重要的天然材料， 但各自有缺点而限制临床进一步的应用，若利用特殊的实验方法按照一定比例将 两种材料结合为复合材料，则有可能优化该两种材料的生物性能。
李亚屏等试图用微波烧结的方法去除全部有机质以消除 墨鱼骨抗原及可能携带的微生物，保留其高孔隙率的骨盐支 架作为骨组织工程支架材料及骨移植替代材料。结果表明， 烧结墨鱼骨有良好生物相容性，有利于人骨髓间充质干细胞 的黏附生长，并在一定程度上促进干细胞的成骨分化，具备 作为骨组织工程支架材料及骨移植替代材料的一些重要特性 。
骨基质: 又名骨质。是钙化的 细胞间质，是人体最大的Ca2+库。
有机部分: 由胶原纤维和基质 构成，后者主要包括糖蛋白和蛋白 多糖。有一定的弹性和韧性。
无机部分：富含钙、磷的中性 盐，主要为羟基磷灰石结晶 。很 坚硬。
骨板的结构组成
骨板: 骨基质各种成分共同构成的板层状结构。同一骨板内胶原纤维 平行排列，相邻骨板间胶原纤维相互垂直。 骨板内有骨陷窝，从骨陷窝放射状发出的骨小管连接相邻的骨陷窝。
纳米材料：纳米材料是从原子水平制备的支架材料，其最大的特点 是具有高比表面积和孔隙率，有利于细胞接种、迁移和增殖。纳米纤维 材料仿生化的微环境能影响细胞与细胞、细胞与基质之间的相互作用， 调节细胞的生物学行为。纳米材料安全性能的科学评价将是其应用于临 床所面临的挑战。
2）天然衍生材料
天然骨:天然骨的来源有同种异体或异种动物骨。 天然有机高分子材料：天然有机高分子材料包括胶原、纤维蛋白、 几丁质、藻酸盐、壳聚糖。 天然无机材料：珊瑚材料的优点是具有多孔性和高孔隙率及良好的 生物降解性，另外有一定的机械强度和可塑性，来源丰富。但缺点是降 解速度较慢，限制其在骨组织工程中的应用。珊瑚骨(海珊瑚及珊瑚羟基 磷灰石)的主要成分是碳酸钙，其优点是骨传导作用较好，在高孔隙率时 仍保持机械强度高的特点，但缺点是力学性能较差、无骨诱导作用、不 易加工。 微波烧结墨鱼骨：微波烧结墨鱼骨是通过高温热处理获得的多孔纯 骨矿材料，可突破异种骨移植的限制。
骨组织工程学为骨缺损的治疗提供了一种可供选择的新方法，骨组 织工程支架材料是构建组织工程骨的主要组成部分，在体内，组织 基质作为细胞的三维支架为细胞提供该组织所特有的微结构和微环 境，并储备足量的水、营养物质、细胞因子和生长因子，以维持细 胞的生存，发挥其功能。
骨组织工程——三要素
1）种子细胞 2）信号因子 3）支架材料
骨组织中的细胞
骨祖细胞：位于骨膜内层。
形态：细胞较小，呈梭形，
细胞核椭圆形或扁圆形，胞
骨 祖
质少，弱嗜碱性。
细 胞
功能：分化为成骨细胞。
骨组织中的细胞
成骨细胞: 来源于骨祖细胞
形态：矮柱状或不规则形。核
圆形。胞质嗜碱性。
功能： 分泌未钙化的骨质，称
成 骨
类骨质，将自身包埋，变为骨细胞。
细
分泌多种细胞因子调节骨组织
2）微波烧结墨鱼骨
后续研究中，李亚屏等通过动物实验对墨鱼骨在动物体内的组织相 容性、降解特性和骨生物活性等进行了深入研究，以探讨烧结墨鱼骨作 为骨组织工程支架及骨移植替代材料的可行性。结果发现微波烧结后墨 鱼骨的有机质可被完全碳化，骨盐成分及适合发挥成骨效能的三维微孔 结构得以保存，体外细胞培养无毒性，人骨髓间充质干细胞可在其表面 细胞黏附生长，其浸提液可显著促进干细胞的成骨分化，表明微波烧结 的墨鱼骨具有作为骨组织工程支架的一些重要特性如无细胞毒性、良好 的生物相容性、良好的表面活性及适合发挥成骨效能的多孔骨盐结构等 ；利用微波技术可完全碳化墨鱼骨有机质，灭活抗原性及灭菌可同时进 行，因此，微波烧结的墨鱼骨具有作为骨组织工程支架的潜在可能性。
2）微波烧结墨鱼骨
讨论：
①结构：墨鱼骨大体观察为瓷白色,微波烧结后可见褐黄斑纹,质地、 脆性和硬度无明显变化,肉眼及放大镜下保持粗糙多孔状外观,纹理清晰。 扫描电镜下可见横向的平板结构,即为肉眼及放大镜下的清晰平行纹理。 横向板层结构之间有纵向S板层构成的规则的双向穹顶结构的孔道,双向 穹顶结构间可见小梁构成的桁架结构。
3）羟基丁酸与羟基辛酸共聚体
由微生物合成的天然高分子聚酯材料多聚羟基烷酸能够 作为组织工程支架进行组织修复，多聚羟基烷酸的新产品羟 基丁酸与羟基辛酸共聚体具有良好的细胞相容性和生物可降 解性，有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。
3）羟基丁酸与羟基辛酸共聚体
郭羽等采用粒子滤出/冷冻干燥复合法制备了羟基丁酸与 羟基辛酸共聚体多孔支架，结果表明，羟基丁酸与羟基辛酸 共聚体多孔支架孔隙分布均匀，连通性好，孔隙率为50%90%时，抗压强度在1.7-6.2 MPa之间，12周体外降解率约 为20%，与其复合培养的小鼠成骨样细胞黏附率高，生长状 态良好。羟基丁酸与羟基辛酸共聚体支架孔隙分布均匀且相 互连通，无致孔剂残留，孔隙率和孔径大小均可以控制，证 明羟基丁酸与羟基辛酸共聚体具有良好的理化性能和细胞相 容性。
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基本定义 骨组织生物工程支架材料应用介绍
参考文献
1.基本定义
1.1骨（BONE） 由骨组织、骨膜、骨髓等构成的器 官。 可为适应机体受力的需要而进行更 新和改建。
骨组织的结构——四种细胞
骨祖细胞 成骨细胞 骨细胞 破骨细胞
骨组织的结构——一种基质
钙化的细胞间质： 又称骨基质
骨组织的结构
2.4医学应用研究
多聚羟基烷酸结构
2.4医学应用研究
1）蚕丝蛋白做骨钉
2.4医学应用研究
羟基磷灰石涂层骨替代材料与体内成骨实验
2.4医学应用研究
生物医用钛合金
2.4医学应用研究
2）静电纺丝法制备的纳米纤维支架
2.4医学应用研究
3）中科院科学家3D打印生物陶瓷支架可用于骨肿瘤治疗
参考文献
功能：溶解、吸 收骨组织，起破骨作 用。