组织工程骨修复骨缺损的应用瓶颈分析
组织工程技术在修复骨组织中的应用
组织工程技术在修复骨组织中的应用随着人口老龄化和人们对健康生活质量的追求，骨组织修复成为医学界关注的热点之一。
骨组织缺陷的产生是多种疾病、手术、外伤等原因造成的。
传统的治疗方法包括传统的接骨术、骨移植等手术方法和一些药物手段。
然而，这些方法存在一些问题，例如手术后恢复时间长，易感染，且不能复制完整的骨组织结构。
由于这些问题，越来越多的医生和科学家把目光投向了组织工程领域。
组织工程技术是利用可生长的细胞、生物材料和生物化学因素来重建、替代人体组织和器官的一种技术，是近年来医学领域中的一项突破性技术。
在修复骨组织方面，组织工程技术可以模拟人体肌骨组织的生长过程，通过选择性的生物材料、干细胞、基质和生长因子等实现骨组织再生。
与传统手术方法不同，组织工程技术可以在保留完整骨组织结构的同时，让患者更快速地康复。
目前，组织工程技术在修复骨组织上已有很多成功应用，下面我们来详细讲解其中的一些应用。
一、三维打印技术辅助骨组织修复三维打印技术是一种立体制造技术，可以根据设计图案快速打印出所需部件。
在骨组织修复方面，三维打印技术可以根据患者的具体情况进行定制，制造出适合患者的骨修复材料，可以更精确地复制完整的骨组织结构。
同时，三维打印技术还能够制造支架和植入物，能够在手术中为患者提供更好的帮助。
三维打印技术在骨组织修复中的应用方案已经逐渐成熟，并取得了很好的效果。
通过三维打印技术制造的骨修补材料不仅能够提供高质量的复原效果，还可以减少术后恢复时间。
二、基于干细胞和生长因子的组织工程技术干细胞和生长因子是组织工程技术中的核心部分。
干细胞具有自我分化和增殖的能力，能够在合适的条件下分化为骨细胞。
而生长因子则能够促进干细胞的增殖和分化，有助于干细胞在身体中生成更多的骨细胞。
目前，通过基于干细胞和生长因子的组织工程技术替代骨组织的应用越来越多，已经成为骨组织修复的重要手段。
三、人工骨和生物可吸收材料的应用人工骨和生物可吸收材料是在修复骨组织方面广泛应用的一种材料。
原位组织工程技术修复骨与软骨损伤：应用及存在的问题
《中国组织工程研究》 Chinese Journal of Tissue Engineering Research原位组织工程技术修复骨与软骨损伤：应用及存在的问题·综述·张 骏，尤 奇，邹 刚，葛 振，刘 毅(遵义医学院附属医院骨一科，贵州省遵义市 563000)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.1149ORCID: 0000-0002-6798-6156(张骏)文章快速阅读：原位组织工程技术在骨与软骨损伤修复中的作用原位组织工程技术 在骨损伤修复领域 的应用原位组织工程技术修复 骨与软骨损伤原位组织工程技术在软 骨损伤修复领域的应用原位组织工程技术 3 要素种子细胞(宿主细胞)支架材料细胞因子张骏，男，1992 年生，四 川省达州市人，汉族，遵 义医学院在读硕士，主要 从事组织工程和运动医学 的研究。
通讯作者：刘毅，教授， 硕士生导师，遵义医学院 附属医院骨一科，贵州省 遵义市 563000文献标识码:A 稿件接受：2018-12-17文题释义： 组织工程技术：是指通过利用种子细胞和支架材料复合，然后移植入体内，在外源的细胞因子的作用下促进 种子细胞的定向分化，从而在局部再生起到修复损伤部位的作用。
原位组织工程技术：又称原位诱导再生技术，是指不需要外来的种子细胞，通过利用生物支架材料本身的理 化性质与体内微环境相互作用，来诱导自体细胞的迁移、黏附，实现缺损组织的原位再生。
原位组织工程技术的特点：利用自体细胞特别是干细胞进行组织修复，避免了体外分离培养种子细胞的繁琐 过程，并且避免了体外培养种子细胞容易污染的缺点；该过程不添加外源性种子细胞，因此极大程度地避免 了免疫排斥反应；通过一定的手段使原位细胞迁徙到病变部位，从而达到修复的效果，该过程更加接近于人 体损伤组织的自我修复，将生物体视为完整的生物反应器，这样的修复效果或许是更佳的。
摘要 背景：原位组织工程技术较传统的组织工程技术有明显的优势，在促进组织再生和骨、软骨修复方面具有较 好的效果。
组织工程技术修复关节软骨缺损的研究进展
组织工程技术修复关节软骨缺损的研究进展作者：刘剑伟蒋卫平来源：《中国医学创新》2020年第17期【摘要】关节软骨缺损的再生修复是现代骨科临床面临的巨大挑战之一。
由于软骨组织的无血管性质，其再生或修复能力有限，因此需要适当的材料系统，在物理、机械、组织学和生物学方面重新调整天然软骨组织的功能，促进软骨再生。
目前包括基因治疗在内的组织工程技术正在成为软骨治疗的关键方法之一，并且为许多软骨创伤和疾病的治疗带来了新的曙光和更好的结果。
本文综述和总结了组织工程技术在治疗关节软骨缺损方面的研究进展。
【关键词】组织工程修复关节软骨缺损[Abstract] The regeneration and repair of articular cartilage defects is one of the great challenges faced by clinicians. Due to the vaseless nature of cartilage tissue， its ability to regenerate or repair is limited， and appropriate material systems are needed to facilitate cartilage regeneration by physically， mechanically， histologically， and biologically readjusting the function of natural cartilage tissue. At present， tissue engineering techniques including gene therapy are becoming one of the key methods of cartilage therapy and bringing new light and better results to the treatment of many cartilage injuries and diseases. This paper reviews the progress of tissue engineering in the treatment of articular cartilage defects.[Key words] Tissue engineering Repair Articular cartilage defectFirst-author’s address：Nanning Second People’s Hospital， Nanning 530031， Chinadoi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.17.041關节炎及外伤所致的软骨缺损常常导致关节疼痛，由于软骨组织本身的无血管特性，软骨缺损后常常难以自身修复，因此软骨缺损目前已成为临床治疗的难题之一[1]。
组织工程技术在软骨修复中的应用
组织工程技术在软骨修复中的应用软骨修复是一项具有挑战性的任务，因为软骨具有极低的自我修复能力，而严重受损的软骨会导致关节疼痛和运动障碍。
近年来，组织工程技术在软骨修复中的应用已经引起了广泛关注和研究。
组织工程技术通过使用生物材料和细胞来重建功能性软骨，为骨关节修复提供了一个全新的选择。
一、软骨修复的挑战由于生理原因，软骨的自我修复能力很低，严重磨损或撕裂的软骨区域可能会变得秃鹫、疼痛和缺乏弹性。
如果忽视软骨的损伤，疼痛和关节疾病可能会不断加重，最终损害到骨髓。
另外，软骨受损的位置通常是骨关节，这种修复具有一定的难度。
由于软骨不含血管，因此修复它需要更多的时间和资源。
传统的治疗方法包括药物治疗和物理治疗，这些方法可能会减轻症状，但无法恢复软骨失去的功能。
二、组织工程技术的应用组织工程技术被认为是一项非常有前景的技术，它可以用于软骨修复。
它的主要原理是，利用人工支架和细胞将缺损的软骨区域替换成有生命力的新软骨。
此外，组织工程还涉及材料科学、生物学和生物力学等学科。
组织工程技术中最常用的方法是使用生物材料和细胞。
在这种方法中，生物材料（例如羟基磷灰石、陶瓷材料等）被注入到损伤部位，然后由种植的细胞制造出新的软骨。
在这个过程中，细胞会逐渐生长、分化并最终形成一个完整的软骨。
这个过程被称为生物转化。
三、组织工程技术的优势相比传统的治疗方法，组织工程技术有以下几个优点：1. 精确控制组织工程技术可以根据病人的情况、年龄、性别和需求来精确控制生长的新软骨。
这是一个完全个性化的解决方案，因为每个人的病情都是不同的。
2. 恢复功能性组织工程技术不仅可以注入生长因子，还可以使用细胞，这意味着生长的新软骨可以恢复软骨原有的功能。
这与传统的治疗方法相比，在软骨损伤后更为有益。
3. 经济实惠尽管组织工程技术是一种新兴的治疗方法，但其成本并不高。
可以通过减少医院停留时间、减轻疼痛以及减少药物使用来减少病人的医疗费用。
此外，由于病人的恢复时间更短，他们可以更快地返回工作岗位，更快地回归日常生活。
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用组织工程技术是一种新的生物力学技术，它利用生物材料和生物细胞以及生物合成技术来修复组织，包括骨组织。
牙槽骨缺损是一种常见的口腔问题，牙槽骨缺损的恢复一直是牙科领域中的难题。
近年来，随着组织工程技术的发展，其在牙槽骨修复中的应用也得到了广泛的重视。
牙槽骨缺损通常是由于牙齿损坏、牙槽骨疾病、牙槽骨受伤、龋齿等原因导致，严重影响牙齿的稳定性和美观度。
传统的牙槽骨修复方法包括移植、植骨术、自体骨移植等，这些方法通常需要切开口腔，切开口腔会造成一定的创伤，这些方法也有一定的局限性，比如术后骨愈合时间长、术后疼痛不适等问题。
相比传统方法，组织工程技术在牙槽骨修复方面有着很多的优势。
首先，组织工程技术可以不用切开口腔，通过局部注射或手术钩吊等方式直接投入到缺损部位。
其次，组织工程技术可以通过生物材料和细胞技术，不仅可以恢复牙槽骨的形态和结构，还可以增强牙槽骨的功能和机械强度。
最后，组织工程技术可以缩短骨愈合时间，减轻患者的术后疼痛和不适感。
目前在临床上，常用的组织工程技术主要包括自体骨细胞移植、异种骨移植、骨代用材料、生长因子和干细胞等。
其中，自体骨细胞移植是应用最为广泛的技术之一。
该技术主要是通过取出患者自身的骨细胞，培养、增殖、定植后移植到缺损的部位进行修复。
该方法具有明显的优势，如移植物来源可靠，具有高生物相容性和生物活力，能够重建缺损的形态和结构，同时又不会引起免疫反应等副作用。
另外，骨代用材料也是牙槽骨修复中常用的组织工程技术之一。
骨代用材料主要由人造材料、矿物质和天然非动物组织等构成，具有良好的稳定性和生物相容性，能够重建牙槽骨的形态和结构。
此外，生长因子也是牙槽骨修复中的一种有效手段。
生长因子主要是促进骨细胞增殖和分化的机制，能够促进新骨组织形成和成熟，从而实现牙槽骨缺损的修复。
总之，组织工程技术在牙槽骨修复方面的应用正在逐渐得到广泛的应用。
在未来的发展中，随着技术的进一步成熟和发展，组织工程技术将会成为牙科领域中牙槽骨缺损的主要修复手段。
组织工程学在软骨修复中的应用研究
组织工程学在软骨修复中的应用研究随着人口老龄化的趋势，软骨退化与损伤的问题越来越受到关注。
而传统的治疗方式如药物治疗和手术治疗都存在一定的弊端。
因此，组织工程学的出现成为了软骨修复领域的一大突破，它可以恢复软骨的功能并持久地修复受损组织。
本文将介绍组织工程学在软骨修复中的应用研究，包括其原理、研究进展和现状等。
一、组织工程学的原理组织工程学是一种通过人工合成全新的细胞和混合物组成的组织或器官的技术。
此技术包括了三个关键要素：细胞、支架和信号物质。
细胞是组织工程学的核心，通常来自被损伤或退化的组织。
支架是细胞在体外生长的平台，目的是为细胞的生长、分化和胞外基质合成提供支持。
信号物质是种类多样的化学、生物学或机械学信号，可用于调节细胞生长和分化，促进细胞移动等。
二、研究进展软骨修复是组织工程学的一个研究领域，主要是通过构建类似真实软骨的三维模型，利用组织工程学技术制造软骨组织。
在软骨组织工程学的研究中，主要探究以下两种类型的方法：细胞种植和细胞自我修复。
1. 细胞种植这种方法是通过向支架中种植软骨细胞，来促进组织恢复。
研究表明，软骨中的干细胞可以通过培养和诱导分化，被转化为软骨细胞，然后种植到支架中培养。
这种方法的优点是可以使软骨细胞在体外迅速生长并形成组织，缺点是难以使细胞在人体内成为正常的组织。
2. 细胞自我修复细胞自我修复研究的关键在于发挥细胞的自我修复能力，即通过激活干细胞，使其转变为软骨细胞，并形成新的软骨组织。
三、现状当前软骨组织工程学的应用仍处于研究阶段，该技术在临床上尚未普及。
然而，可通过细胞移植和软骨自身修复等方法来恢复软骨组织。
随着技术的不断升级和越来越多的临床试验，组织工程学将在未来为软骨修复提供更好的解决方案。
结语软骨退化和损伤是当前医学领域内面临的重要问题，传统的治疗方式存在诸多弊端。
组织工程学作为一种新型的治疗策略，为软骨修复提供了新的思路和技术支持。
尽管目前仍面临许多问题和挑战，但是，组织工程学未来可为软骨修复提供很好的解决方案。
应用骨组织工程技术修复节段性骨缺损的研究进展.
生里旦堕壁垫堂茎查兰塑生箜!兰堂箜兰塑 .139. 文献综述应用骨组织工程技术修复节段性骨缺损的研究进展朱洪光综述徐欣审校喃要l目前临床上治疗节段性骨缺损仍以自体骨移植方式为主,该方法存在一些问题。
应用骨组织工程技术修复节段性骨缺损的研究已经广泛开展,从最初的单纯材料修复到细胞复合材料,再到后来的对种子细胞进行转基因修饰,以及对不同种子细胞.不同材料、不同成骨因子的成骨效果进行评估,研究不断深入并显示出了骨组织工程技术应用于修复节段性骨缺损的巨大潜力。
I关键词l骨组织工程;节段骨缺损;骨形态发生蛋白-2;基因治疗中图分类号:R782.2+3文章标识码:A 文章编号:1007—3957(200914—04一1390因外伤、炎症及外科手术等造成的大块节段性骨缺损的修复仍然是一个临床难题,当前主要以自体骨移植的“金标准”治疗为主,但仍存在许多问题。
骨组织工程是指将分离的自体成骨细胞、骨髓基质干细胞等,经体外培养后,与一种具有良好生物相容性、可被人体逐步降解吸收的支架材料复合构成组织工程骨,然后将这种附上细胞的组织工程骨植入骨缺损的部位,在生物材料逐步降解的同时,骨细胞不断增殖,最终达到修复骨组织缺损的目的,目前应用骨组织工程技术修复节段性骨缺损的研究已经广泛开展。
1节段性骨缺损的传统治疗自体骨移植一直被认为是治疗骨缺损的“金标准”,具有较高的治愈率,但仍存在一些问题, 如对供区组织造成损害Ⅲ等,尤其是在修复大面积的骨缺损时更易产生并发症甚至发生不愈合的情况眨3】,常难以达到满意治疗效果。
异体骨移植尽管避免了对于供区部位的损害,但又带来了感染率高及引起免疫排斥反应的危险h 5】。
当然,骨移植技术也在不断改善,目的是减少其并发症降低感染率。
Kalicke等‘e3将抗菌素与可降解的聚乳酸材料制成薄膜,用来包绕钛板,经此处理的钛板无论在体内还是体外实验中均显著降低了感染概率。
尽管如此,寻找一种新的能够避免骨移植不良反应的修复大块骨缺损的方法仍然是具有重要意义的。
负载BMP-2组织工程骨修复骨缺损的研究进展
负载BMP-2组织工程骨修复骨缺损的研究进展符来想【摘要】组织工程骨修复骨缺损是当前研究的热点.骨形态发生蛋白(BMP)具有强大的促成骨活性,能够诱导间充质细胞不可逆地分化为骨、软骨组织;BMP-2是成骨能力最强的BMP之一,目前已被广泛应用于骨组织工程领域,并且展现出良好的应用前景.在此分析了近年来BMP-2在骨组织工程中应用研究的文献,概述国际上关于负载BMP-2组织工程骨研究现状及临床应用进展.%Repairing bone defects using tissue engineered bone has become a hot spot. There is a strong osteomductive potentiality in bone morphogenetio protem( BMP ), which could induce the irreversible differentiation of mesenchymal cells into bone and cartilage. BMP-2 is one of BMPs with the most osteoinductive potentiality, which has been widely used in the bone tissue engineering presenting an excellent application prospect. Here reviews literatures published in recent years on the application of BMP-2 in bone tissue engineering , and summarizes the research progress and clinical applications of repairing bone defects with BMP-2 loaded tissue engineered bone.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2013(019)004【总页数】4页(P590-593)【关键词】骨形态发生蛋白2;组织工程骨;骨缺损【作者】符来想【作者单位】中国人民解放军第一零五医院骨一科,合肥,230031【正文语种】中文【中图分类】R68骨缺损的修复一直是骨科领域的一大难题。
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组织工程骨修复骨缺损的应用瓶颈分析李凯【摘要】Bone defects caused by bone cancer treatment are common in clinical, however the only way to repair the defects is bone graft. According to sources, the bone graft material can be divided into autogenous bone, allograft bone ,xenograft bone and artificial bone substitute materials. The rise of bone tissue engineering brings new options for the treatment of bone defects. The use of artificial bone tissue engineering training not only fixes the large area of bone defect, but also can be prepared and shaped in large quantity according to need,which makes it an ideal bone repair material. Here is to make a review' on the application status of tissue engineered bone in the treatment of bone defects.%骨肿瘤的治疗导致骨缺损很常见,修复缺损的方法是采取骨移植.骨移植材料根据来源大致可分为自体骨、同种异体骨、异种骨和人工骨替代材料.骨组织工程的兴起为骨缺损的治疗带来新的选择.利用骨组织工程培养的人工骨不仅可以修复大面积骨缺损,而且可以按需塑形并大量制备,是一种理想的骨修复材料.现就组织工程骨在治疗骨缺损中的应用现状进行综述.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2012(018)021【总页数】4页(P3532-3535)【关键词】骨组织工程;骨缺损;骨肿瘤【作者】李凯【作者单位】哈尔滨医科大学附属第三医院骨科,哈尔滨,150081【正文语种】中文【中图分类】R730.59临床上，由于骨肿瘤治疗导致的骨缺损很常见，修复骨缺损是通过骨移植来实现的。
常用的骨移植替代物有自体骨、同种异体骨、异种骨和各种人工骨材料。
这三种骨移植替代物都有各自的不足之处:自体骨移植，其取骨手术不但会给患者增加新的创伤，而且取骨量有限，常不能满足大面积植骨需求;同种异体骨移植的成骨诱导活性差，移植物从植入体内降解到新骨形成达到完全修复所经历的时间较长，而且价格昂贵;异种骨移植排异反应剧烈，经脱钙、煅烧等处理后其活性物质会被破坏殆尽，限制其临床使用。
骨组织工程兴起为骨缺损治疗带来新希望。
组织工程骨是一种人工制备的含有活体细胞的骨替代材料，它能形成新的功能性骨组织，修复大块骨缺损，并可按需塑形及大量制备，是理想的骨修复材料。
目前使用组织工程技术修复骨缺损在动物实验和部分临床研究中均获得了较满意的效果，但是在临床中正式使用尚有一定距离。
1 骨组织工程种子细胞的研究现状1.1 直接的成骨细胞成骨细胞作为直接成骨的细胞是骨组织工程中经典种子细胞。
人工骨的最终归宿是被成骨细胞所形成的自体骨所取代，因而成骨细胞的提取、扩增以及功能调控成为骨组织工程研究的重点。
在人体内，成骨细胞分布广泛，其可以从骨膜、骨小梁及骨髓中直接分离培养，其主要功能是合成、分泌骨基质，促进基质矿化并形成骨组织。
骨膜来源成骨细胞的特点是体外培养容易成活、分裂增殖能力强，其成骨能力高于骨髓基质干细胞和牙槽骨细胞［1］。
但是骨膜取材不方便，增添额外创伤，因而限制其广泛应用。
从胚胎与新生动物颅骨中分离培养亦可得到成骨细胞。
傅德皓等［2］通过改良的组织块培养法可在较短时间内获得大量成骨细胞，所培养的细胞具有典型的成骨细胞形态和功能。
骨组织来源的成骨细胞具有易定向成骨分化的优点，但缺点是可造成供区损伤及来源有限。
骨髓由造血系统和基质系统两部分组成，其中具有成骨作用的细胞是骨髓基质干细胞。
其优点是取材方便，对机体损伤小，体外培养扩增后细胞数量充足，进行自体移植而不存在免疫排斥问题，目前在临床的应用广泛，被认为是骨组织工程中较理想的种子细胞［3］。
1.2 间接的成骨细胞近年来，各国学者在皮肤、脂肪、肌肉等组织和外周血中均分离出具有成骨潜能的细胞，这些细胞在诱导因子的作用下能定向分化为成骨细胞。
下面就常见骨外组织来源的成骨细胞进行分述。
①外周血单核细胞:实验证实外周血中含有少量的间充质干细胞，其细胞表型与骨髓基质干细胞相似［4］。
外周血作为种子细胞其优点是对供体侵袭小，且造血系统可以对其不断地进行补充。
②脐血间充质干细胞:脐血中有大量造血干细胞，同时还含有丰富的造血基质细胞，脐血间充质干细胞就是造血基质细胞的一种。
郑德宇等［5］从人脐血中培养出单个核细胞，经成骨诱导后具有骨细胞特性，且与β-磷酸三钙具有良好的生物相容性。
但是，由于其分离培养成功率较低，制约了广泛应用。
③脂肪间充质干细胞:具有来源广泛、细胞含量多、易获取、培养条件简单且扩增能力强等优点。
目前体外或体内实验虽然证明了脂肪干细胞的成骨潜力，但其分化成骨效能仍有待进一步提高［6］。
尽管如此，随着研究的进一步深入，其仍将可能成为继骨髓基质干细胞之后最具前景的种子细胞。
④胚胎干细胞:其由胚胎内细胞团或原始生殖细胞分离出来的具有多向分化潜能的细胞系，具有发育全能性、分裂增殖能力强的特点。
Tielens等［7］在可降解大孔微载体上添加了白血病抑制因子后进行小鼠胚胎干细胞培养，14 d后观察到细胞仍具有多向分化潜能，将胚胎干细胞在分化培养液上培养，2周后便可观察到成骨性分化。
从理论上讲，胚胎干细胞是骨组织工程中最佳的种子细胞，但是由于细胞获得不易，运用人胚胎干细胞还涉及到伦理问题，从现阶段看，胚胎干细胞应用于骨组织工程还不现实。
从临床适用角度看，在种子细胞领域，骨外组织来源的诱导多能干细胞成为目前的研究热点。
如何能在尽可能短的时间内分离培养出大量纯的细胞，并且成骨诱导后能够稳定表达成骨细胞表型是现在面临的主要问题。
2 骨组织工程支架材料的研究现状2.1 传统单一骨支架材料传统的支架材料往往是单一的有机物或是无机物。
这些材料各有优缺点，现将具有代表性的支架材料分述如下。
①人工合成高分子聚合物:主要是α聚酯类，以聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物为代表，优点是可降解，容易塑形;但其缺点是强度较差，降解时间不能精确计算。
该类材料的研究目前主要集中于材料的改性、表面修饰和复合其他材料三方面。
②胶原:它是常用的天然衍生物，其在组织内是细胞附着的支架，通过介导各种刺激来调节细胞的分化，对种子细胞的早期黏附、随后的增殖分化以及发挥成骨功能均有明显的促进作用。
此种材料具有良好的细胞相容性和生物降解性，但其生物强度较低。
③甲壳素及其衍生物壳聚糖:是一种资源丰富、生物学性能优良的材料，其活性基团、内在抗菌活性和良好的塑形性以及与动物体内糖胺多糖相似的结构使其在骨组织工程支架方面有着重要的研究意义。
缺点是机械性能差，溶解性能差，因此有待进一步研究以拓宽其应用范围。
④脱钙骨基质:其来源于骨组织，是一种可降解的抗原灭活的异种或同种异体骨基质，具有良好的生物相容性和生物降解性，保留了胶原支架的立体多孔状结构，附着在胶原上的骨形态发生蛋白在骨形成中具有重要作用。
目前已在临床中有广泛应用。
⑤人工合成的无机材料:其中羟基磷灰石、磷酸三钙陶瓷等材料较为常用，虽具有较好的生物强度和骨传导性，但塑形难、脆性大、生物降解与组织形成速度不匹配，因而应用受到了一定的限制［8-9］。
2.2 新型复合骨支架材料通过以上叙述可以看出，单一材料都存在各自的缺陷。
因此，发挥不同材料的优势，弥补单一材料的不足，研究制造各种复合材料势在必行。
Saito等［10］制备的热敏感的聚乳酸-聚乙烯/人重组骨形态发生蛋白聚合物在较高温度下是液体，注射到体内后该液态复合物会随着体温逐渐冷却而变成半固体状，可以作为骨形成的支架材料，并且在局部可逐渐释放人重组骨形态发生蛋白。
这种可注射支架材料修复骨缺损，具有组织损伤小、操作简便、手术并发症少等优点，具有良好的应用前景。
刘浩怀等［11］研制出具有药物缓释功能的骨组织工程支架，该载药微球支架具有良好的药物缓释功能和抑菌性能，是一种集骨修复和治疗于一体的新型组织工程支架材料。
纳米材料可以形成仿生化的微环境，能影响细胞之间、细胞与基质之间的相互作用，调节细胞的生物学行为。
其最大特点是高比表面积和空隙率，因此有利于种子细胞的接种、迁移和增殖。
纳米羟基磷灰石与胶原的复合材料便是基于上述仿生观念制成的骨替代材料。
宋坤修等［12］使用纳米羟基磷灰石/胶原复合材料作为支架材料，将血管内皮生长因子加入到该材料中使其缓慢释放，试验证实该新型复合人工骨具有良好的骨修复作用。
清华大学的崔福斋［13］从生物学角度提出，只有深刻理解细胞与材料的相互作用，才会在支架材料的设计上有更加明确的标准。
因此，模仿天然骨成分及其结构特征，运用仿生学原理和纳米自组装技术制备纳米级复合材料，并将诱导成骨生长因子、基因等特定分子识别信号固定在材料表面，对其进行加工处理，研制有特定结构和功能的仿生智能化骨组织工程支架材料是当今骨组织工程支架材料研究的前沿课题。
对于支架材料的选择，目前已由天然提取成分构建的简单材料发展为人工合成的高分子聚合物材料;由单一的支架材料发展成各种具有良好性能的复合支架材料及其表面修饰材料［14］。
在生物医学材料领域，仿生思想尤为重要，如何模仿天然骨的成分及结构特征制造骨移植替代物，使其为细胞提供与天然骨相类似的微环境是目前主要的研究方向。
3 构建组织工程化人工骨的研究现状构建组织工程化人工骨的基本战略有两种:①支架材料与成骨因子在体外组装后植入体内，通过成骨诱导因子的作用，使体内细胞成骨分化并生成新骨;②利用体外细胞培养技术获得足够数量的成骨性细胞，在体外与支架材料复合，然后植入骨缺损部位进而生成新骨。
3.1 单纯式组织工程骨培养既往多采用细胞悬液滴入支架材料的静置接种法进行组织构建。
然而，实际上人体内几乎所有的细胞都会受到生物力学因素的影响。
应力刺激会影响成骨细胞的代谢、细胞形态、基因表达、生长因子分泌等多个方面，导致细胞生物学行为发生变化。
通过模拟体内细胞生长所处微环境的动力特征，科学家们发明了动态培养系统，即生物反应器。