基于LINE-X的新型骨保護體系

宋新宇　張龍威　趙娜

摘 要：成骨不全癥（osteogenesis imperfecta，OI）又稱脆骨病，瓷娃娃，患兒易發骨折，輕微的碰撞，也會造成嚴重的骨折，是一種罕見遺傳性骨疾病，發病率約10萬分之3。為了幫助瓷娃娃恢復和防止瓷娃娃由于骨密質低發生經常性骨折，基于LINE-X的靈感創新出一款仿生涂料，這種強骨涂料基于納米技術的涂料，附著在骨的表面形成一層保護殼，可以在骨外進行改善骨體的強度及韌性，與骨親和，從而來抵抗外界的沖擊力，形成骨保護體系。可以用于治療易于骨折的軟骨病以及骨折等。

關鍵詞：成骨不全癥;治療;強骨材料;仿生涂料;納米技術;

前言

根據世界衛生組織（WTO）的定義，罕見病為患病人數占總人口的0.65‰～1‰的疾病。由于影響罕見病的定義的因素諸多，因此對罕見病的認定標準存在一定的差異。目前國際較為公認的罕見病以近7000種，約占人類疾病的10%。因為罕見病發病人群基數較低，目前國內外對于臨床相關研究診療、管理預防等都存在一定的缺口。通過統計分析近5年的國內外研究文獻，總結出罕見病的研究熱點并對其分析研究，對于日后罕見病的科學研究以及藥物研發都具有重要意義。本研究選取成骨不全癥，我們基于LINE-X的靈感創新出一款仿生涂料，通過推廣這種強骨材料，使軟骨病不再是一種醫生和病人都束手無策的疑難雜癥。

1、設計思路

LINE-X涂料是一種強大的外覆涂料。LINE-X作為一種多用途的噴涂材料，幾乎可以為任何基底，如：金屬、混凝土、玻璃纖維和木材等物體提供優異的保護涂裝。基于此，我們創新地設想出一款仿生骨體涂料。這種新型涂料我們把它命名為增強骨體涂料，以下簡稱強骨涂料。因為強骨材料幾乎可以用于所有的骨面用來增加骨的強度，我們通過類比于line-x涂料給物體涂層的效果，設想出了一款針對于軟骨病的特殊仿生材料，它可以與骨完美的親和并牢牢地附著在骨的表面，其具有一定的韌性和彈性，能夠在骨的表面形成保護體系。我們在患者成骨不全的骨頭上覆蓋這樣的一層涂料，使之像保護殼一樣，對外界和內界的壓力和沖擊力給予抵抗和吸收保護。

2、設計原理

如今軟骨病的治療方案普遍為藥物加手術，在藥物方面暫且不論。在手術方面，當患者骨折后，普遍是通過外科整形手術配合髓內針、內固定和外固定模具的方法，使彎曲的骨重新變直。

根據軟骨病治療的情況來看，大多患者從嬰兒時期便有此癥狀，又因為軟骨病治療宜早不宜遲，許多患者從小就不得不進行手術治療。但是，給脆骨病患兒進行鋼板固定后，鋼板又常常會因為引力不均，在兩端非常容易再次骨折，即使再次更換鋼板，也很快會出現螺絲松動和再次骨折，因此，這種常規的物理技術對大多數患者來說實際上是極為不便的。再者，且不說治療時的痛苦、繁復，在生活質量方面，一次次的外物固定無異于飲鳩止渴，是無法徹底的解決軟骨病患者骨頭易折易反復的痛點的。

而LINE-X技術則與此相反。LINE-X體系通過生化方面的技術，有效的幫助患者采取行之有效的手術治療方案，使患者的手術治療不再繁瑣復雜，使醫生和患者同時獲得解放。并且，在術后的修復中，該技術也針對患者骨體易折易反復的特點，在患者成骨不全的骨頭上形成一種保護體系，使患者不再時刻擔憂骨頭骨折，能使他們放心、大膽的邁開自己的步子，促進骨體的強度、增強骨的硬度。這不但是使骨頭走向健康的必由之路，也是患者走向健康的必要條件。

3、結構分析

強骨涂料可以采用手術進行注射，涂料親和骨體，會在骨體迅速形成一層保護膜，可以與骨完美的親和并牢牢地附著在骨的表面，其具有一定的韌性和彈性，進而形成骨保護體系，使之像保護殼一樣，對外界和內界的壓力和沖擊力給予抵抗和吸收保護。

4、設計優勢分析

4.1創新性

取締了預防瓷娃娃軟骨病骨折的骨保護支架，減少病人活動的障礙，增加病人的活動能力。改變了傳統保護和預防骨折發生的體內、外支架，并在原來體內、外固定的意義上加以新的內涵，使之由物理技術轉變為生物化學層面的技術。

4.2實用性

實用性很高，強骨涂料幾乎用于所有的骨面用來增強骨的強度，強骨涂料就像一層保護殼，對外界和內界的壓力和沖擊力進行抵抗。強骨涂料的實用性很高，它不僅僅可以用來預防瓷娃娃軟骨發育不全而容易出現骨折的現象，還可以用于運動員，工人等易于發生骨折的人群。再將來強骨涂料的應用將會是極其廣泛的，臨床上，生活上都將擁有極大的市場。

4.3科學性

運用仿生材料，在將來可以實現無機和有機材料與人體的結合，最大程度的降低免疫排斥。且強骨涂料運用新材料技術，讓其擁有良好的韌性、彈性和親和性，與骨體緊密親和有效的抵御外界的沖擊力，良好的韌性和彈性在加大程度上降低了骨折發生的概率。

4.4無副作用

新型的強骨涂料將采用人體仿生技術，沒有揮發性和任何毒性，相比較于傳統的內服和注射等治療方法大多都有一些小的副作用，但是強骨涂料作為一種骨的外在保護體系并不會對人體產生任何的副作用。

4.5多方面相結合

納米材料技術，材料仿生學，納米化學

總結：就目前來說，成骨不全癥的治療方式有如下幾點。

一、通過手術，將已骨折或者畸形的骨頭進行長骨截骨并放置髓內棒的方法用來糾正畸形并防止骨折復發。但是，這類治療相對來說有點繁瑣，對于成骨不全癥患者來說，這種治療方式是無奈中的必然選擇。

二、骨重建藥物治療，目前的治療手段有雙磷酸鹽、重組人甲狀旁腺激素、生長激素、RANKL抗體等等。上述的治療手段中，雙磷酸鹽和特立帕特激素是較為常見的藥物，但是，長期使用雙磷酸鹽可出現累積性微損傷、繼發性骨彈性喪失而導致非典型股骨應力性骨折，軟骨鈣化及老年患者的頜骨骨壞死。而且，雙磷酸鹽在治療2 ～4年后效果會逐漸減弱。特立帕特與雙磷酸鹽聯合使用可促進骨癡形成，同時亦能增加兒童腫瘤的風險。與上述治療方式不同，LINE-X涂料可以與骨完美的親和并牢軍地附著在骨的表面，其具有一定的韌性和彈性，能夠在骨的表面形成保護體系。在具體的治療中，我們在患者成骨不全的骨頭上覆蓋這樣的一層涂料，使之像保護殼一樣，不但對外界和內界的壓力和沖擊力給予抵抗和吸收保護，同時，LINE-X涂層也起到了完美的固定作用，有效的幫助了脆骨病患者穩固骨頭，強化骨頭。這些特點與OI治療的目標——改善行動能力，實現自我照顧，功能獨立和提高生活質量無疑是更加貼合的。

參考文獻：

[1]張文會，丁華沁，王麗麗，戚艷，金英良，成骨不全的國內外研究熱點及現狀分析[J].徐州醫科大學學報，2019，39（01）

[2]邢川，李春竹，成骨不全癥診斷與治療的研究進展[J].疑難病雜志，2020，19（02）

作者簡介：

姓名：宋新宇，性別：男，籍貫：山東省濟寧市鄒城市，出生年月：2001年 1月13日，學歷：本科;研究方向：醫學影像技術

姓名：張龍威，性別：男，籍貫：山東省威海市環翠區，出生年月：2001年12月14日，學歷：本科;研究方向：醫學影像技術

姓名：趙娜， 性別：女， 籍貫：山東省威海市環翠區，出生年月：1991年 10月10日，學歷：本科，職稱：講師，研究方向：臨床醫學。

（山東協和學院? 山東省濟南市? 250000）