再生医学:生物材料与组织再生
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三、生物活性离子诱导软骨再生

由疾病、创伤所引起的创伤性和退行性软骨组织损伤在医疗领域始终是个难题,由于软骨没有血液供应,营养来自周围的关节滑液,受损伤后很难再生。传统的治疗方法主要包括自体和异体组织移植,但是自体移植材料来源有限,而异体组织又容易发生免疫排斥,因此,采用组织工程技术替代、修复、再生软骨是很有前途的治疗方法。在此过程中选择应用具有组织再生诱导作用的生物材料或者活性离子显得至关重要,其中最重要的就是镁(Mg)离子。镁盐、纯镁或镁合金都具有相应的软骨修复作用,研究表明这些材料释放的镁离子可加速软骨再生。镁离子通过与整合素相互作用从而增强关节滑液的间充质干细胞的黏附,促进早期软骨基质的合成,但浓度高于20mmol/L会影响软骨机械性能,原因是高浓度会降低胶原蛋白和葡糖氨基葡聚糖的产生。Witte等人曾尝试用镁合金(AZ91)制成开放式可降解的支架,来暂时充当软骨下骨板的代替物。结果发现其降解速度太快,以致支架上的软骨修复效果一般。但是周围的软骨组织没有受到快速降解过程的影响,并且在降解的植入物的边缘处可以观察到新的骨形成。因此,他们认为未来可以针对这一现象优化合金,用氟化镁或磷酸钙如羟基磷灰石来包裹合金,使其初始的腐蚀速度降低,以给予软骨再生足够的时间。