名称 |
名称备注 |
材料种类 |
材料成份 |
材料结构 |
材料特性 |
材料类型 |
相组成 |
熔点 |
沸点 |
密度 |
硬度 |
摩擦系数 |
粘度 |
弹性模量 |
屈服强度 |
抗压强度 |
抗张强度 |
抗弯强度 |
切变强度 |
冲击强度 |
断后伸长率 |
断面收缩率 |
表面张力 |
表面自由能 |
熔化热 |
蒸发热 |
反应热 |
热膨胀系数 |
导电率 |
磁化率 |
表面电位 |
细胞毒性 |
全身毒性 |
遗传毒性 |
免疫毒性 |
刺激与致敏性 |
生物降解性 |
血液相容性 |
生物力学相容性 |
分子生物相容性 |
制备/加工 |
备注 |
应用 |
数据来源 |
| 骨髓细胞与羟基磷灰石复合材料 |
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用人工合成的羟基磷灰石配合自体红骨髓移植组成的具有生理活性的骨替换材料 |
骨髓细胞在附着于陶瓷表面的同时，逐渐演变为成纤维细胞，且部分骨髓细胞内可见含陶瓷颗粒的黑色包涵物。实验证明，来源于骨髓细胞的成纤维细胞种植于分散的腔隙内可生成骨组织。 |
骨髓移植后可表现出很强的骨生成力。20世纪80年代初，Nade发现，骨髓细胞初始附着于羟基磷灰石陶瓷表面，后渗入其微孔内与陶瓷结合。术后l4天产生新骨。羟基磷灰石孔径、力学强度及骨生成速度间有一定相关性，单纯孔径增大并不加速骨生成。但表面孔径需大干100μm才可使骨髓细胞渗入发育成骨。 |
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材料科学与工程手册，师昌绪，2004年版 |
| 成骨细胞与羟基磷灰石复合材料 |
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碳酸钙是珊瑚的主要成分。天然的珊瑚经过烧结转化为以碳酸钙为主要成分的多孔材料，适于BMP的附着和新骨的长入。将珊瑚制成的碳酸钙陶瓷与重组的BMP-2复合在一起，成功地修复了兔和鼠的颅骨缺损，但术后12周材料仍未被完全吸收。张森林将rhBMP-2与珊瑚复合后植入鼠肌袋内，术后1周可见复合材料表面及孔洞内有软骨形成，三周形成含骨髓的板层骨。珊瑚被部分吸收。诱导成骨的量有时间依赖性和rhBMP-2剂量依赖性。并认为珊瑚可能是目前能使用的rhBMP-2最合适的控释载体。 |
体外复合培养条件下．通过观察人成骨细胞在羟基磷灰石-磷酸三钙双相陶瓷的生长，监测材料对细胞生理功能的影响。研究发现，复合培养过程中成骨细胞首先贴附于材料表面，进而攀附于材料棱边及材料表层微孔的边缘，以后逐渐长入孔中。最后，材料几乎为细胞所覆盖。复合培养的成骨细胞与正常培养的成骨细胞一样，具有分泌大量胶原纤维、表现强烈碱性磷酸酶活性和形成矿化胞外基质等成骨表型。 |
细胞能够与材料很好的复合生长、材料对细胞生理功能无明显影响，表明羟基磷灰石-磷酸三钙双相陶瓷与人成骨细胞具有良好的生物相容性。将兔的骨膜成骨细胞与磷酸钙陶瓷复合后，进行同种异体移植，不仅附着在材料上的细胞成活，还能形成板层骨。 |
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Creativc BioMolecules公司的研究者用成骨细胞与加入OP-1的含钙多孔材料联合培养制成的组织工程化骨，修复122例胫骨骨折病人，取得了与自体植骨相同的临床效果，显示了临床应用前景。 |
材料科学与工程手册，师昌绪，2004年版 |
| BMP与活性陶瓷材料 |
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骨形态发生蛋白（BMP）和活性陶瓷材料 |
多孔型陶瓷表面除微孔外，还有直径在100～500μm之间的大孔，不仅利于新生的组织长入，而且增加了材料与组织液的接触面积，促进溶解和生物降解。 |
大孔和微孔为BMP提供了良好的附着场所，经过浸泡或冻干等工艺制成的钙磷陶瓷-BMP人工骨释放系统，BMP均匀地吸附在材料的表面和内部的空隙中，通过自身的扩散到达靶细胞。同时，由于钙磷陶瓷的控释作用，BMP还可产生更强的趋化性，作用于周围的靶细胞，诱导更多新骨形成。Uriht的研究表明，植入肌肉内的BMP-TCP诱导形成的新骨比单纯植入BMP成骨量高12倍。作为BMP的载伴，磷酸钙陶瓷的缺点是降解速度缓慢。最佳的BMP载体材料其降解速度应与新骨长入的速度相一致，以4～6周为宜。但HA的降解速度极慢，通常被认为是不可降解的材料。TCP虽然可以降解，但需要15个月以上。且受原料、制作工艺、植入部位等多种因素影响。 |
可生物降解的活性陶瓷材料主要包括TCP、HA及碳酸钙陶瓷(CCC) |
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材料科学与工程手册，师昌绪，2004年版 |
| BMP与聚合物材料 |
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骨形态发生蛋白和聚合物材料 |
常见有纤维支架、多孔泡沫和管状等三种结构形式，尤其是多孔状聚合物是BMP的理想载体。 |
研究表明，PLA作为BMP载体植入小鼠肌袋中．2周有软骨组织出现，4周有新骨形成，24周以后材料被全部吸收。但是PLA分子量不同，其生物学特性明显不同。分子量分别为105000、21000、33DO、650和160的5种PLA，只有PLA650-BMP诱导出新骨形成，最终被完全吸收；PLA105000-BMP、PLA21000-BMP和PLA3300-BMP引发出机体的异物反应和慢性炎症；PLA160-BMP引起组织坏死。将PLA与PGA等比例混合物PLGA50与BMP复合修复犬桡骨骨不连取得理想效果，认为PLGA50明显提高了BMP的骨诱导能力。 |
用于骨组织工程的聚合物有聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚羟丁酯(PHB)以及它们的共聚物。 |
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材料科学与工程手册，师昌绪，2004年版 |
| BMP与生物衍生材料 |
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骨形态发生蛋白和生物衍生材料 |
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BMP与胶原复合物可以诱导新骨产生。胶原具有的黏附性可有效地吸附BMP分子，延缓扩散速度，使BMP在植入区域保持更长时间的有效浓度，因面提高了BMP诱导成骨的效能。经脱蛋白、脱脂和部分脱钙处理的异体骨适于修复骨缺损。用绵羊的脱矿骨基质(DBM)复合rhBMP-2修复2.5cm的骨缺损，术后2～4周即可从X线片上见新骨形戚，52周髓腔再通，为异体骨移植中应用BMP提供了实验依据。将DBM用化学方法进一步处理可加工成脱矿骨基质明腔(DBG)，彻底除去了非胶原性蛋白质和脂类，使其抗原性进一步下降，与BMP复合具有更恒定和高效的骨诱导作用。将动物网状骨脱脂、脱蛋白处理后，经1100℃以上的高温烧结后的异种骨，其立体结构非常适合新骨的长入，是BMP理想载体之一。将上述烧结处理的异种骨-BMP复合人工骨植入兔股骨，1周后出现编织骨。新生骨与机体结合紧密，骨生成量远高于单纯的载体。胎儿骨经脱脂、表面脱钙后冻干，虽不存在哈佛氏系统，但基质成分丰富，不仅利于细胞和血管的长入，还可与BMP协同作用。 |
用作控释载体材料的生物衍生材料主要包括胶原、经处理的异体骨和异种骨等。 |
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材料科学与工程手册，师昌绪，2004年版 |
