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这篇综述聚焦承重骨大骨缺损治疗。阐述传统骨移植（自体、异体骨）的应用、优缺点，指出其局限性。同时介绍新型骨移植替代物的发展策略，从物质、结构和功能仿生角度展开，为后续研究提供思路。
承重骨大骨缺损的现状与挑战
承重骨大骨缺损常由肿瘤切除、骨髓炎、创伤等因素引发。尽管骨骼自身具备一定的自我修复和再生能力，但当骨缺损超过特定临界尺寸时，修复工作在临床上依旧困难重重。这是因为骨缺损面积过大，超出了自身修复机制能够应对的范围，使得修复过程面临诸多难题，严重影响患者的生活质量和康复进程。
传统骨移植的应用与局限
传统的修复方法主要依靠自体或异体骨组织来填补缺损部位。其中，自体骨移植凭借其良好的骨整合性、无免疫排斥反应等优势，一直被视为治疗承重骨大骨缺损的 “金标准”。然而，这种方法也存在明显的弊端。可提取的自体骨数量有限，难以满足大面积骨缺损的需求。从供体部位获取骨组织时，会给患者带来额外的创伤和痛苦，引发供体部位的并发症，如感染、疼痛、骨折风险增加等。而异体骨移植虽然在一定程度上解决了骨源不足的问题，但却面临着免疫排斥反应的风险，可能导致移植失败，影响治疗效果。
新型骨移植替代物的发展需求与挑战
近年来，鉴于传统骨移植的种种限制，临床对新型骨移植替代物的需求日益增长，这也推动了相关研究的快速发展。理想的新型骨移植替代物不仅要具备良好的骨传导性（Osteoconductivity）和骨诱导性（Osteoinductivity），还要拥有优化的机械性能，以满足承重骨在生理活动中的力学需求。骨传导性可以为骨细胞的生长提供支架，引导新骨的形成；骨诱导性则能刺激干细胞向成骨细胞分化，促进骨再生。但目前大多数生物材料合成支架在机械强度方面表现不佳，无法为承重骨缺损的修复提供足够的支撑。如何在满足机械性能要求的同时，不影响组织再生的进程，找到两者之间的平衡点，成为当前研究的关键挑战。
基于仿生学的新型骨移植发展策略
为解决上述问题，科研人员从物质、结构和功能仿生学角度探索新型骨移植材料的发展策略。在物质仿生方面，模拟天然骨的化学成分，研发含有与天然骨相似矿物质和有机成分的材料，提高材料与骨组织的生物相容性和骨整合能力。比如，一些材料中添加了羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2，其成分与天然骨矿物质相近，有助于新骨的生长。
结构仿生则致力于模仿天然骨的微观和宏观结构。天然骨具有复杂的层级结构，从纳米级的胶原纤维和矿物质晶体排列，到微米级的骨小梁结构，再到宏观的皮质骨和松质骨分布，这种结构赋予了骨良好的力学性能和生物功能。通过 3D 打印等技术，制备具有类似天然骨结构的支架，能够提高材料的力学性能和细胞黏附、增殖能力，促进骨组织的再生。
功能仿生强调赋予材料类似天然骨的生物学功能。例如，通过在材料表面修饰生物活性分子，如生长因子、细胞黏附肽等，增强材料对细胞的招募、黏附和分化能力，促进骨组织的修复和再生。一些研究将骨形态发生蛋白（BMP）固定在支架材料表面，可有效诱导干细胞向成骨细胞分化，加速骨缺损的修复。
通过这些基于仿生学的策略，有望开发出性能优异的新型骨移植材料，为承重骨大骨缺损的治疗提供更有效的方案，推动骨修复与再生领域的发展，为广大患者带来新的希望。
