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骨修复常用材料及其特性

近年来，伴随着人口老龄化情况的增长，全国造成骨缺损或功能障碍患者越

来越大，使得骨移植成为仅次于输血的需求量最大的移植物。骨科填充和修复

材料属于无源植入器械，分类编码为13-05，管理类别均为Ⅲ类。随着科技的

发展，骨修复材料也不断迭代更新，市面上有以下几种类型的骨修复材料。

一、传统骨修复材料

1.天然骨材料

1.1自体骨

自体骨具有优异的骨传导、骨诱导及成骨性质，拥有良好的生物相容性及三

维结构，但存在数量有限、额外的失血量和取骨区的潜在并发症等限制自体骨

应用的缺点。

1.2同种异体骨

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同种异体骨能够有效代替自体骨，同种异体骨具有良好的成骨性质，但同时

又存在免疫原性、传染性疾病等风险。

1.3异种骨

异种骨较上述两种骨材料来源广泛，但由于种属间抗原的差异性，必须接受

人工处理，经处理的异种骨没有骨诱导能力，临床应用相对较少。

1.4脱钙骨基质

临床应用的脱钙骨基质主要取自于供体的同种异体骨。脱钙骨基质作为骨修

复基质和传递生物活性剂的载体，在经过脱钙及人工处理后，使脱钙骨基质具

有促进骨再生的骨诱导性质。

2.生物陶瓷

2.1羟基磷灰石

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羟基磷灰石与人体成分具有良好的生物相容性、生物活性和骨传导性，已被

广泛应用于临床骨修复。随着纳米材料技术的发展，纳米化羟基磷灰石相比传

统羟基磷灰石具备更高的生物活性。

2.2磷酸钙

磷酸钙具有陶瓷、粉状和骨水泥多种形式，主要包括α-磷酸三钙、β-磷酸

三钙、磷酸四钙等，磷酸钙具有良好的骨传导性、再吸收性和生物相容性。但

存在机械强度不高，材料较脆的缺点。

3.金属材料

金属材料因较强的机械性能，往往用于机械支撑部位。理想的金属材料应具

有良好的生物相容性和耐腐蚀性能，目前临床上应用较成熟的金属材料是钴铬

钼、不锈钢、钛及钛合金、钽及钽合金。

二、现代骨修复材料

1.高分子材料

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1.1天然高分子材料

天然高分子材料种类繁多，具备良好的生物降解性和生物相容性，并可促进

细胞黏附和生长，主要有壳聚糖、胶原蛋白、明胶、透明质酸钠、藻酸盐和丝

素蛋白。

1.2合成高分子材料

合成高分子的生物相容性相对天然高分子材料稍差，亲水性和细胞黏附能力

相对较弱，甚至引起无菌性炎症反应，但力学性能相对较优，同时工艺简单成

熟。主要有丙烯酸树脂、聚乳酸、聚乙酸及相关衍生物。

2.复合材料

复合材料是两种及以上材料的组合，往往通过互补的方式得到性能优良的骨

修复材料。上述提到的材料即可进行复合，如生物陶瓷和高分子材料的复合。

3.组织工程支架材料

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组织工程支架材料具有支持细胞生长、具备足够的弹性和机械性能、可控的

降解速率等优点。目前相关研究有基于磷酸钙纳米颗粒和羟基磷灰石的可注射

式纳米复合水凝胶、丝素蛋白和纳米磷酸钙合成的复合支架、羟基磷灰石/藻酸

盐纳米复合纤维支架等组织工程支架材料。相信随着相关各领域技术的发展，

组织工程骨必将会实现新的高度。

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