鈦植入物生物改性的的研究發(fā)展

生物改性是在物理化學(xué)改性基礎(chǔ)上，形成一定的膜結(jié)構(gòu)或生物活性結(jié)構(gòu)，加載特定的生物活性物質(zhì)，如生物活性因子、活性蛋白物質(zhì)或藥物等，從而提高種植體表面生物活性。已有實(shí)驗(yàn)顯示，生物改性后的種植體在植入體內(nèi)早期即可釋放生物活性物質(zhì)，且細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)更迅速，細(xì)胞增殖和分化活動(dòng)更明顯。這不僅提高了骨結(jié)合水平，也縮短了骨愈合時(shí)間，真正意義上將惰性的鈦金屬變成有機(jī)的金屬植入物。現(xiàn)從生物改性的主要活性物質(zhì)和常用方法兩個(gè)方面綜述鈦植入物生物改性的研究現(xiàn)狀。

目前用于生物改性的活性物質(zhì)包括細(xì)胞生長(zhǎng)因子、多肽或蛋白類物質(zhì)及藥物制劑。細(xì)胞生長(zhǎng)因子是人體的重要調(diào)節(jié)因子，對(duì)調(diào)控機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育和代謝有重要作用。目前與骨愈合和修復(fù)有直接聯(lián)系的生長(zhǎng)因子主要包括血小板衍生因子（platelet-derived growth factor，PDGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）、胰島素樣生長(zhǎng)因子（insulin-like growth factor，IGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）超家族及TGF-β亞家族——骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（bone morphogenic protein-2，BMP-2）。這些生長(zhǎng)因子可不同程度促進(jìn)骨細(xì)胞增殖分化，增加成骨能力。多肽或蛋白類物質(zhì)目前運(yùn)用較廣泛。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（arginine-glycine-aspartic，RGD）多肽序列是體內(nèi)存在的一類骨相關(guān)蛋白依賴物，大多數(shù)骨細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的激活及之后的生長(zhǎng)、增殖均依賴RGD多肽序列，其能有效調(diào)節(jié)骨細(xì)胞增殖分化，同時(shí)增加骨細(xì)胞對(duì)生物活性物質(zhì)的黏附。此外，一些非膠原蛋白如絲素蛋白及骨鈣蛋白等均對(duì)骨細(xì)胞的增殖分化及礦化有重要的調(diào)控作用。藥物制劑在目前種植體改性中的應(yīng)用也較多，例如抗菌抗炎藥物地塞米松、鹵代呋喃酮類化合物，骨質(zhì)疏松類藥物阿倫膦酸鈉、辛伐他汀等。一定濃度的藥物可減少微生物菌膜生長(zhǎng)，提高骨組織愈合和修復(fù)能力；在種植體植入后起抑菌、促進(jìn)骨生成的作用并可緩解骨質(zhì)疏松癥帶來的成骨不足。

鈦植入物生物改性方法,鈦植入物表面生物改性的方法已由最初簡(jiǎn)單的物理吸附，逐步改進(jìn)形成如納米化方法、化學(xué)鍵結(jié)合技術(shù)、自組裝技術(shù)及核酸鏈相關(guān)技術(shù)等較先進(jìn)的方法。這些方法均在一定程度上提高了種植體表面形貌的穩(wěn)定性。此外，生物改性方法使種植體表面形成藥物緩釋系統(tǒng)，更有利于生物活性物質(zhì)長(zhǎng)效、穩(wěn)定地作用于骨組織。
（1）物理吸附：通過活性物質(zhì)與一定pH的緩沖溶液混合，再將種植體浸入溶液一定時(shí)間，活性物質(zhì)與金屬表面依靠非共價(jià)鍵（范德瓦耳斯力、氫鍵、靜電荷、分子軌道能）吸附結(jié)合。這種方法操作簡(jiǎn)單，但結(jié)合力較弱，且形成的改性層厚度不均勻，有較大的局限性。
（2）納米技術(shù)：是目前廣泛使用的改性方法之一，通過陽極氧化、噴砂等處理改變種植體表面形貌，形成搭載生物活性物質(zhì)的納米載體結(jié)構(gòu)，使納米結(jié)構(gòu)與載體共同發(fā)揮作用，促進(jìn)骨組織生長(zhǎng)和愈合。