羟基磷灰石/聚乳酸-己内酯复合材料在上颌窦底提升术中的骨增量应用:增强种植体初期稳定性与骨整合的新策略

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Materials Today Nano 8.2

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  为解决上颌后牙区骨量不足导致的种植体初期稳定性差和骨整合周期长等问题,研究人员开发了一种新型羟基磷灰石/聚乳酸-己内酯(HAP/PLCL)复合材料。该材料通过高机械性能(杨氏模量~1.15 GPa)和优异粘弹性(tanδ=0.130),显著提升种植体初期稳定性(扭矩提高2倍)和骨-种植体接触率(较Bio-Oss提高1.6倍),为同步上颌窦底提升(MSFE)与种植手术提供了创新解决方案。

  

研究背景与意义
上颌后牙区骨量不足是口腔种植领域的常见挑战,传统去蛋白牛骨基质(DBBM)因颗粒形态限制,难以兼顾种植体初期稳定性和骨再生效果。现有技术需分阶段手术(6-9个月窦提升+4-6个月种植),延长治疗周期。如何实现同步MSFE与种植,并确保初期稳定性,成为临床亟待突破的瓶颈。

研究设计与方法
复旦大学和上海交通大学的研究团队通过复合羟基磷灰石(HAP)与聚乳酸-己内酯(PLCL),开发出兼具骨传导性和机械强度的块状骨替代材料。研究采用兔MSFE模型(n=24)和体外细胞实验,结合纳米压痕(测定杨氏模量、硬度)、微CT(骨体积分数BV/TV分析)、流式细胞术(M2型巨噬细胞标记CD206检测)等技术,系统评估材料性能。

研究结果

  1. 材料特性:HAP/PLCL在模拟体液中保持形态稳定(3周),降解后释放Ca2+
    /PO4
    3-
    促进矿化,pH中性(7.2-7.4)。
  2. 机械性能:初始杨氏模量(1.15 GPa)接近松质骨,12周后升至27.7 GPa(类似皮质骨);粘弹性tanδ=0.130,能量耗散能力优异。
  3. 动物实验:植入12周后,骨-种植体接触率(BIC)较Bio-Oss提高1.6倍,移除扭矩增加2倍,Micro-CT显示新生骨量显著提升。
  4. 免疫调控:材料诱导巨噬细胞向M2型极化(CD206表达上调),通过IL-10等因子优化成骨微环境。

结论与展望
HAP/PLCL复合材料通过“力学-生物学”双重作用机制,突破传统颗粒材料的局限性:其块状形态提供即刻机械支撑,PLCL降解调控的HAP释放与免疫微环境调控协同促进骨再生。该研究为MSFE同步种植提供了新材料选择,有望将治疗周期缩短至4-6个月。未来需开展长期临床验证(1-3年随访),并探索在复杂骨缺损(如合并感染或黏膜异常)中的应用潜力。

(注:所有数据与结论均源自原文,未添加非文献支持内容)

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