基于柠檬酸合成的新型可降解螺钉生物相容性和生物力学特性的研究
2021-04-19杨诚李祯廖坚文樊仕才杨健白晓春
中国临床解剖学杂志 2021年2期
关键词:界面
杨诚,李祯,廖坚文,樊仕才,杨健,白晓春
1.南方医科大学第三附属医院创伤骨科,广东省骨科研究院,广州 510630;2.武汉大学中南医院麻醉科,武汉 430071;3.美国宾夕法尼亚大学材料与生物技术研究室,宾夕法尼亚州 16802;4.南方医科大学基础医学院细胞生物教研室,广州510515
目前临床应用的金属材料(不锈钢、钴合金、钛合金等)具有需二次手术取出金属内固定材料、应力遮挡作用及在体内释放金属离子等缺点[1~5],而以聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚乙醇酸(polyglycolic,PGA)为代表的可降解吸收的高分子生物材料也存在自身的缺点:降解速度与新生骨生成速率不一致,降解产物多数呈酸性,长期在体内蓄积会导致局部PH值降低,进而造成迟发性无菌性炎症、钉道周围骨溶解等并发症[6~8]。研究表明,作为三羧酸循环中间产物之一的柠檬酸(citric acid),在骨组织固有成分中占5%,且人体90%以上柠檬酸分子存在于骨中;天然骨磷灰石纳米晶体表面的柠檬酸酯与磷灰石、胶原蛋白紧密结合,这些含柠檬酸的有机基质在调节磷灰石纳米晶体的厚度,控制骨的强度及骨应力传导中起重要作用[9~13]。受此启发,本实验室与美国宾夕法尼亚大学材料与生物技术研究室的杨健教授团队协作,合成一系列基于柠檬酸的可降解骨生物仿生材料,并在动物与细胞模型中验证了这些材料具有良好的骨融合与骨诱导性能[14~18]。本实验利用前期合成的柠檬酸多聚体与纳米羟基磷灰石复合高分子材料Poly(octanediol citrate)-click-Hydroxyl apatite(以下简称POC-Click-HA)制作全螺纹松质骨……
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