纳米羟基磷灰石聚酰胺66复合材料的研究及应用

中国组织工程研究第18卷第3期2014–01–15出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJanuary15,2014Vol.18,No.3P.O.Box10002,Shenyang110180温从游，男，1986年生，浙江省温州市人，重庆医科大学在读硕士，主要从事脊柱外科研究。通讯作者：蒋电明，教授，主任医师，重庆医科大学附属第一医院骨科，重庆市400016doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.03.022[]中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:2095-4344(2014)03-00464-06稿件接受：2013-10-27WenCong-you,Studyingformaster’sdegree,DepartmentofOrthopedics,FirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,ChinaCorrespondingauthor:JiangDian-ming,Professor,Chiefphysician,DepartmentofOrthopedics,FirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,ChinaAccepted:2013-10-27纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用温从游1，孟纯阳2，蒋电明1(1重庆医科大学附属第一医院骨科，重庆市400016；2济宁医学院附属医院骨科，山东省济宁市272000)文章亮点：1此问题的已知信息：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料无细胞毒性性、无致敏反应、无热源反应、不溶血，具有良好的生物安全性，在骨科领域的研究已有10余年。2文章增加的新信息：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料研究及引用主要集中于人工椎体、人工椎板及椎间融合器等，并取得了良好临床治疗效果。3临床应用的意义：比较全面地综述了纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及进展，使读者更好地了解该材料的发展及应用情况，为下一步研究提供理论依据。关键词：生物材料；骨生物材料；纳米；羟基磷灰石；聚酰胺66；人工椎体；人工椎板；椎间融合器；进展；863项目主题词：生物相容性材料；纳米粒；纳米复合物；羟基磷灰石类；综述基金资助：国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2002AA326020)摘要背景：纳米羟基磷灰石在骨修复替代材料中有明显优势，但骨诱导活性低、力学性能差等缺陷限制了其临床应用。为克服弊端，国内外学者从仿生学等角度出发，以纳米羟基磷灰石为基础，掺杂、复合有机或无机材料，得到多种仿生复合材料。目的：综述纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用进展。方法：应用计算机检索1987年1月至2012年12月PubMed数据库相关文章，检索词为“nano，hydroxyapatite，polyamide66”。同时，计算机检索1987年1月至2012年12月中国期刊网全文数据库相关文章，检索词为“纳米，羟基磷灰石，聚酰胺66”。共检索到文献93篇，最终纳入符合标准的文献56篇。结果与结论：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料具有良好的热稳定性、生物力学性能及生物相容性。目前，纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料研究及引用主要集中于人工椎体、人工椎板及椎间融合器等，并取得了良好临床治疗效果，但仍有很多问题尚需要解决，如诱导成骨、降解情况都缺少长期而详尽的随访资料，而且目前主要是通过细胞学、组织学等方面来评价其生物安全性，尚未涉及到分子水平。温从游，孟纯阳，蒋电明.纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用[J].中国组织工程研究，2014，18(3):464-469.Researchandapplicationofnano-hydroxyapatite/polyamide66biocompositesWenCong-you1,MengChun-yang2,JiangDian-ming1(1DepartmentofOrthopedics,FirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China;2DepartmentofOrthopedics,AffiliatedHospitalofJiningMedicalUniversity,Jining272000,ShandongProvince,China)AbstractBACKGROUND:Thenano-hydroxyapatitehasobviousadvantagesinbonerepairingandreconstruction,butitsclinicalapplicationislimitedforitslowosteoinductiveactivityandpoormechanicalproperties.Toovercomethesedefects,researchers,basedonthebionicsprinciples,compositenano-hydroxyapatitewithinorganicor/andorganicmaterialstogetvariousbiomimeticcompositematerials.OBJECTIVE:Toreviewtheresearchandapplicationofnano-hydroxyapatite/polyamide66biocomposites.METHODS:Acomputer-basedsearchofPubMeddatabasewasundertakenwiththekeywordsof“nano,hydroxyapatite,polyamide66”inEnglishtoretrievetherelevantarticlespublishedfromJanuary1987toDecember2012.Simultaneously,therelevantarticlesbetweenJanuary1987toDecember2012weresearchedinCNKIdatabasewiththekeywordsof“nano,hydroxyapatite,polyamide66”inChinese.Atotalof93literatureswereretrieved,andfinally56standardliteratureswereincluded.RESULTSANDCONCLUSION:Thenano-hydroxyapatite/polyamide66biocompositeshaveappropriatethermostabilityandmechanicalpropertiesaswellasgoodbiocompatibility.Sofar,theresearchandapplicationofnano-hydroxyapatite/polyamide66biocompositesmainlyfocusonartificialvertebralbody,lamina,andcage.Thesatisfactoryclinicaleffectsofthebiocompositesshowtheirbroadclinicalapplicationprospects.However,there温从游，等.纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH465:biocompatiblematerials;nanoparticles;nanocomposites;hydroxyapatites;reviewFunding:theNationalHigh-TechResearchandDevelopmentPlanofChina(863Program),No.2002AA326020WenCY,MengCY,JiangDM.Researchandapplicationofnano-hydroxyapatite/polyamide66biocomposites.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2014;18(3):464-469.0引言Introduction进入21世纪以来，随着科学技术的进步和生产力的迅速发展，人们生活水平不断提高，如何修复因创伤、肿瘤和先天畸形等原因所造成的骨缺损，恢复患者硬组织功能，改善康复治疗水平，提高患者生活水平和生命质量，受到人们广泛的重视和关注。生物医学工程学的快速发展为实现这一需求提供了可能，其研究重点主要集中在对生物医用材料的探索上，骨修复材料的理论和实验研究一直是生物医用材料的研究热点[1-3]。在众多面世的骨修复材料中，新型仿生生物陶瓷类材料纳米级羟基磷灰石以其优良的生物学性能和类骨活性而备受瞩目[4-6]，特别是纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料及其三相和多相复合材料，取得了较大的研究和应用进展。文章就纳米羟基磷灰/聚酰胺66复合生物活性材料的制备、实验研究和临床应用情况作简要综述。1资料和方法Dataandmethods1.1资料来源以“nano，hydroxyapatite，polyamide66”为英文检索词，以“纳米，羟基磷灰石，聚酰胺66”为中文检索词，第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库(CNKI)，检索时间为1987年1月至2012年12月，共检索到文献93篇。1.2纳入与排除标准纳入标准：有关纳米羟基磷灰石及纳米羟基磷灰石/聚酰胺66制备方法的文献；将纳米羟基磷灰石/聚酰胺66生物活性材料制备成各种骨科材料的实验研究及临床应用的相关文献。排除标准：排除重复及较陈旧的文献。1.3数据提取共检索到文献93篇，其中中文文献54篇，英文文献39篇，排除与研究目的相关性差及内容陈旧、重复的文献37篇，纳入56篇符合标准的文献进行综述。1.4质量评价符合纳入标准的56篇文献中，文献[1-23]探讨了纳米羟基磷灰石的研发制备、生物学特性、生物安全性等，文献[24-51]探讨了纳米羟基磷灰石/聚酰胺66生物活性人工椎体、人工椎板、骨填充材料、椎间融合器的实验研究及临床应用，文献[52-56]探讨了纳米羟基磷灰石/聚酰胺66生物活性材料作为多孔复合支架材料的实验研究。2结果Results2.1纳米羟基磷灰石及复合材料纳米技术是利用单一原子、分子构成直径为1-100nm物质的新科学技术，其灵感来源于已故美国物理学家RichardFeynman于1959年在一次《在底部还有很大空间》的演讲中讲到：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子的制造物质的可能性”。1990年，IBM公司的科学家成功的对35个单一原子进行重新排列，组成IBM三个字母，标志着纳米技术的突破性发展。目前，纳米技术已广泛运用于医疗、化工、日常生活等各个领域。羟基磷灰石广泛存在于人体和动物正常硬组织中，如骨骼、牙齿等，同时也