综述:可降解骨科植入物的研究进展:文献综述

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Indian Journal of Orthopaedics 1.1

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  这篇综述系统梳理了可降解骨科植入物(如PLA、PLGA聚合物,Mg/Fe/Zn合金,HA/TCP生物陶瓷)的研发历程、降解机制与临床应用,指出其通过避免二次手术降低医疗成本的优势,同时探讨了降解动力学控制、机械强度与生物相容性等挑战,展望了复合材料和智能植入物的未来方向。

  

背景
可降解骨科植入物作为传统永久性金属/惰性聚合物植入物的革新替代品,其核心价值在于提供临时力学支撑后自然降解,避免了二次取出手术。临床优势显著:降低患者并发症风险(如感染、应力遮挡)并节约医疗成本。然而,材料降解速率与骨愈合进程的匹配性(如PLA水解过快导致过早力学失效)、金属合金(Mg/Fe)的腐蚀副产物引发的炎症反应,以及生物陶瓷(HA/TCP)的脆性问题,仍是制约其广泛应用的关键瓶颈。

方法
通过系统检索1985-2024年PubMed等数据库,采用MeSH词组合(如“biodegradable implants AND magnesium alloys AND fracture fixation”)筛选英文文献。研究聚焦三类材料:1)聚合物体系(PLA/PLGA/PCL)通过酯键水解降解,适用于低负荷场景(儿童骨折螺钉);2)金属合金(Mg2+释放可促进成骨但需控制H2气泡生成);3)生物陶瓷(TCP孔隙率调控降解速率)。制造工艺上,3D打印技术可实现多孔结构优化细胞长入,而表面涂层(如MgF2)能延缓腐蚀。

结果
临床数据显示:PLGA韧带锚钉在肩关节修复中5年随访吸收率达95%且无力学复发;镁合金心血管支架(WE43)在动物模型中展现12个月完全降解;但铁基植入物因残留Fe3+可能抑制破骨细胞活性。创新方向包括:1)PLGA-PCL复合材料平衡强度与延展性;2)Mg-Zn-Ca合金通过晶界优化提升耐蚀性;3)载药植入物(如PLGA/万古霉素微球)实现抗感染与骨再生协同。

结论
尽管目前可降解植入物在脊柱融合术等高风险领域仍需谨慎,但材料-结构-功能的精准设计(如梯度降解复合材料)与智能化(pH响应降解)将推动其成为骨科主流。FDA加速审批路径(如2023年镁基接骨板突破性设备认定)和成本下降(PLA工业化量产价格降低40%)为临床转化铺平道路,未来或迈向搭载生长因子(BMP-2)的个性化再生植入物时代。

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