植骨材料在口腔種植中的應用概況及進展

馮景媛

摘要：在口腔種植手術中，通過植入骨移植材料，可以重建缺失的骨組織，使種植體成功地恢復受影響區域的美觀和功能。骨移植材料的使用歷史悠久。從200年前到現在，骨移植材料隊伍不斷發展壯大。骨移植材料的生物相容性、骨傳導、骨誘導和成骨對手術的成功有著至關重要的影響。常用的骨移植材料包括自體骨移植材料、同種異體骨、異種骨和合成材料。一些材料由于自身的問題而在使用上受到限制。它們的性能可以通過與生長因子或其他臨床應用材料復合來優化。Bio-OSS和組織工程骨材料是臨床上最常見的骨材料。隨著科學技術的發展，越來越多的新材料進入人們的生活，并在臨床上發揮了巨大的作用。

關鍵詞：口腔種植;植骨材料;性能;新型材料

1 植骨材料的簡介

1.1 生物醫用材料的發展

公元200年前古人使用的金屬假牙，埃及人使用植物做的手術用品，在第二次世界大戰之后，醫用材料迅速崛起被廣泛的應用，像是人造血管、人工髖關節、纖維素、絲綢等材料陸續問世。

20世紀80年代中期，生物醫用材料首先應用于口腔之中，惰性材料漸漸被生物活性材料所替代，此類材料被稱為第二代生物醫用材料，其存在的生物活性可與人體積極發生反應，促進機體傷口的局部愈合，但此類材料只具有生物活性或只具有生物降解性。

到目前為止，中國在這方面的發展與國外水平有一定差距，但中國的發展速度不可低估。從2010年到2016年的統計數據來看，中國生物醫學材料的市場規模已經從670億元快速增長到1730億元，預計到2020年將翻一番。近年來，在國家“863”、“973”、“十三五”等計劃的支持下，我國生物材料產業發展迅速，“中國制造”享譽全球。

1.2 植骨材料的性能要求

在體內應用骨移植材料后，其表面將首先與血液接觸，并迅速被血液包圍。由于許多生物大分子的吸附，在其表面會形成一個適應層，然后進行傷口修復。在這個階段，骨吸收和骨形成將同時進行，材料表面會發生許多反應，表面鈣化，細胞增殖，分泌細胞外基質，周圍會形成膠原纖維，然后形成網狀纖維，完成骨結合，最后礦化成骨。

2 植骨材料的應用及進展

2.1 常用到的生物技術

在制作材料時，常常需要借助生物技術來輔助材料的制作，常用到生物技術有：①納米技術;②3D打印技術;③靜電紡納米纖維;④乳液模板法;⑤水凝膠技術。

植骨材料的制備技術很多，經過不斷的發展，越來越多的材料經過改性優化、復合加上植骨技術（如Onlay植骨技術等）在口腔種植中發揮了巨大的作用。

2.2 自體來源植骨材料

自體骨移植后排斥反應發生率低，因其具有骨傳導、骨誘導、成骨等生物學特性，一直被認為是最理想的骨移植材料。

自體骨具有最理想治療效果的原因是：① 療效好，操作簡便;② 促進骨形成、誘導和傳導;③ 成骨速度快;④ 理想的生物相容性和三維結構;⑤ 排斥反應低，不存在傳播疾病的風險。然而，它也有一些缺陷，這限制了它的臨床應用：① 數量有限;② 骨組織趨于萎縮;③ 存在安全問題、手術風險、額外的失血，并且骨提取容易引起炎癥或其他疾病;④手術過程中患者較為痛苦。

2.3 人工合成材料

通過人工合成或者是生物技術制備的人工合成材料，成分清晰，工藝簡單，容易實現產業化，相較于自體來源骨和同種異體骨，人工合成材料應用較多，越來越受到人們的青睞。研究發現，利用3D打印技術加CPC和成骨細胞整合用于治療骨缺損，結果顯示該新型CPC三維支架有良好的骨傳導性能，可以模擬真實缺損的幾何形狀，但是骨愈合效果和降解性不是很理想，盡管如此，該實驗為我們以后的研究提供了新的研究思路：CPC材料本身是有很好的降解性的，那么可以通過嘗試對CPC材料的修飾或對CPC與3D打印之間的磨合來改善3D繪圖的骨移植材料的降解性能，如果在此方面有新的突破，基于3D打印的簡單方便相信該新型材料在臨床上可以有很好的應用。

高分子材料是主要作為支架用于骨修復中，以生物降解性的高分子材料多見，天然的高分子有細胞相容性和降解性，有利于細胞的粘附和增長，而人工合成的比天然的材料缺少生物相容性，但是在力學性能方面是優于天然材料的，所以人工材料可通過與生長因子聯合優化性能之后再做使用。近些年來我國在高分子材料方面呈高速發展的狀態，在醫學領域中發揮了很多作用。

3 植骨材料的性能優化

3.1 異種骨

異種骨是指來自于動物源性的骨骼，有時也利用海洋中的動物骨骼或是珊瑚等材料。在這些材料中煅燒骨、豬骨、牛骨等較為常見，尤其是Bio-Oss骨粉，該骨粉取自牛骨，其與人的骨組織相近，對種植牙體的骨再生引導非常強烈，是目前臨床應用最多的材料。

在臨床操作中，首先對入院的患者進行常規檢查，然后做好術前的器械消毒和患者麻醉等工作，就舉例拔除第三磨牙后促進第二磨牙遠中成骨的操作來說：麻醉顯效后，將患處齦溝切開，利用高速渦輪鉆，將第三磨牙分開并將其拔出，把拔牙徹底清除干凈，然后用無菌生理鹽水沖洗口腔，將Bio-Oss骨粉填入，操作時可邊放邊壓，密切接觸周邊骨壁。在Bio-Oss填入時，可添加新鮮的自體血液、富血小板纖維蛋白或是其他生長因子等聯合應用，最后將患處無張力嚴密縫合。

3.2 組織工程骨

組織工程骨是目前來說最有前景的新型修復材料，他多與Bio-Oss骨粉等其他材料聯合應用于臨床。其種類眾多，像是種子細胞、生長因子、支架等。種子細胞和生長因子本身存在的優勢可減弱其他材料的缺點，優化材料的性能，促進骨生成。種子細胞應用廣泛，可與生物材料如陶瓷類材料、藥物、軟骨細胞、生長因子等共同培養用于骨組織工程中，還可結合納米技術等最大限度的促進成骨。種子細胞種類多且生物學特性不同，在臨床應用時需要適用的支架作為載體。

4 總結與展望

隨著科技的發展，越來越多新型材料被研發，像是3D打印技術、納米技術、靜電紡絲、還有水凝膠等在生物醫學領域研究的火熱，研究人員結合材料的性能加上生物技術制備的新型材料解決了許多問題，但是，我國現階段中研究的材料多數還是限于實驗階段，真正用于臨床的并不是太多，所以在接下來的發展中，不光要進一步對材料進行探索，材料與技術之間的磨合以及材料與臨床之間的磨合都是必不可少的，相信在不久的未來會有更多的性能兼備且更理想的材料與大家見面并在臨床中得到應用。

參考文獻：

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