基于檸檬酸合成的新型可降解螺釘生物相容性和生物力學(xué)特性的研究

楊誠(chéng)，李禎，廖堅(jiān)文，樊仕才，楊健，白曉春

1.南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院創(chuàng)傷骨科，廣東省骨科研究院，廣州 510630；2.武漢大學(xué)中南醫(yī)院麻醉科，武漢 430071；3.美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)材料與生物技術(shù)研究室，賓夕法尼亞州 16802；4.南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物教研室，廣州510515

目前臨床應(yīng)用的金屬材料（不銹鋼、鈷合金、鈦合金等）具有需二次手術(shù)取出金屬內(nèi)固定材料、應(yīng)力遮擋作用及在體內(nèi)釋放金屬離子等缺點(diǎn)[1～5]，而以聚乳酸（polylactic acid，PLA）、聚乙醇酸（polyglycolic，PGA）為代表的可降解吸收的高分子生物材料也存在自身的缺點(diǎn)：降解速度與新生骨生成速率不一致，降解產(chǎn)物多數(shù)呈酸性，長(zhǎng)期在體內(nèi)蓄積會(huì)導(dǎo)致局部PH值降低，進(jìn)而造成遲發(fā)性無(wú)菌性炎癥、釘?shù)乐車侨芙獾炔l(fā)癥[6～8]。研究表明，作為三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物之一的檸檬酸（citric acid），在骨組織固有成分中占5%，且人體90%以上檸檬酸分子存在于骨中；天然骨磷灰石納米晶體表面的檸檬酸酯與磷灰石、膠原蛋白緊密結(jié)合，這些含檸檬酸的有機(jī)基質(zhì)在調(diào)節(jié)磷灰石納米晶體的厚度，控制骨的強(qiáng)度及骨應(yīng)力傳導(dǎo)中起重要作用[9～13]。受此啟發(fā)，本實(shí)驗(yàn)室與美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)材料與生物技術(shù)研究室的楊健教授團(tuán)隊(duì)協(xié)作，合成一系列基于檸檬酸的可降解骨生物仿生材料，并在動(dòng)物與細(xì)胞模型中驗(yàn)證了這些材料具有良好的骨融合與骨誘導(dǎo)性能[14～18]。本實(shí)驗(yàn)利用前期合成的檸檬酸多聚體與納米羥基磷灰石復(fù)合高分子材料Poly（octanediol citrate）-click-Hydroxyl apatite（以下簡(jiǎn)稱POC-Click-HA）制作全螺紋松質(zhì)骨……