仿生结构人工韧带的制造方法综述
移植物,静电,编织,1前交叉韧带的解剖特点,2仿生结构人工韧带的制备,1传统编织法,2静电纺丝法,3三维编织法,4低温烧结法,5模型浇注法,3总结与展望
史丰田 张 梅 王世红 徐炳坤 胡荣荣 董喜华北京万洁天元医疗器械股份有限公司,北京 102600
前交叉韧带(ACL)损伤修复方法主要有自体韧带重建、同种异体韧带重建以及人工韧带重建。自体韧带存在供源不足、取材部位并发症、与骨隧道的愈合存在不确定性等问题[1-2]。同种异体韧带虽避免了供区并发症,但其需要冷链运输,质量难以保证,且存在疾病传播、免疫排斥、移植物长入延迟以及来源少等问题[3]。而人工韧带来源广、强度大、恢复快,无供区并发症及疾病传播风险,能很好地避免自体及异体移植物的不足之处。目前,已有多种高分子材料用于人工韧带的制作,并显示出良好的理化性能和生物学性能[4-6],但与临床应用的要求相比仍存在较大差距,如易磨损、耐疲劳性差、易诱发骨隧道扩大等。因此,人们迫切希望得到具有天然韧带特征或类似特征的人工韧带产品[1]。
利用仿生学原理,模仿天然韧带的结构,尤其是模仿关节腔内胶原纤维的走行和韧带止点处的界面结构,将有利于韧带组织的再生,减少纤维间磨损,提高韧带的耐疲劳性能,促进人工韧带与宿主骨的整合,从而提高人工韧带产品的临床使用效果。
关于仿生结构人工韧带的材料选择[7]、细胞负载[8]、生物因子[9]、物理刺激[10]等方面的内容前人已经有了较为广泛且细致的综述,故本文主要关注ACL 仿生结构韧带的制备方法和实施步骤,希望可以启发新的制备思路,促进上述领域丰富的研究成果向产品转化。
1 前交叉韧带的解剖特点
前交叉韧带是位于膝关节关节腔内连接股骨与胫骨的一条韧带,起于股骨外髁侧面后部,斜行关节腔内,止于胫骨平台髁间嵴前部,与后交叉韧带及周围韧带共同稳定膝关节。
前交叉韧带由多个纤维束组成,直径250μm至数毫米不等,被一层结缔组织包绕。每个纤维束又由3 ~20 个亚纤维束组成,为腱鞘包绕,亚纤维束的直径为100 ~250μm,由一层疏松结缔组织包绕。亚纤维束由直径为1 ~20μm 胶原纤维组成。胶原纤维由直径为25 ~250nm 胶原原纤维组成。前交叉韧带内胶原原纤维沿纵轴呈波浪状、平行排列走行 ......
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