摘要
骨再生支架为大型和严重骨缺损的骨移植提供了一种有前景的解决方案。理想的骨替代材料应具有优异的生物相容性、骨传导性、骨诱导性以及与骨骼相似的机械性能。目前有多种支架材料可用于临床应用，但尽管选择范围广泛，尚未有材料同时具备出色的生物和机械性能。诸如氧化锆和氧化铝基复合材料等生物陶瓷可能是骨移植的有希望的替代材料。非多孔的全密度氧化锆和氧化铝基复合材料植入物需要生物活性表面涂层以实现骨整合和骨形成，而由这些材料制成的多孔支架可能无需生物活性涂层。本研究的目的是探讨直接发泡的多孔氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）和氧化锆增强氧化铝（ZTA）支架在活体羊模型中的长期生物相容性和骨整合情况。首先在体外研究了陶瓷材料与支架的细胞相容性。然后将不同孔隙率（60%和70%）的多孔Y-TZP和ZTA支架植入羊的颅骨和股骨缺损处。在植入后12周和24周，通过组织病理学方法分析了骨整合、骨形成及宿主反应。体外研究未发现对细胞相容性产生负面影响。在活体实验中，所有植入物在两个时间点均完全整合到缺损部位，且没有材料降解现象。颅骨植入部位存在一层厚厚的纤维组织，这与植入物的几何不匹配有关。12周后，Y-TZP 70%和ZTA 70%支架表现出早期骨整合，这种整合程度似乎更多地取决于孔隙率而非陶瓷材料本身。24周后，所有支架的骨形成和骨整合情况均有所改善且相似。在两个时间点，所有支架均表现出轻微至中度的宿主反应，表现为少量至轻度的巨噬细胞和淋巴细胞浸润，这被认为是愈合过程的重要部分。多孔Y-TZP和ZTA支架在活体实验中表现出早期骨整合、良好的细胞相容性和长期生物相容性。支架的多孔结构使得陶瓷材料与骨骼能够直接接触，从而无需额外涂层。此外，较高的支架孔隙率以及孔隙间的连通性有助于促进孔内骨形成，因此这些支架成为骨科、牙科和颅颌面外科等多种医疗应用中骨支架材料的有希望的替代选择。
利益冲突
I. Lackner、Y. M?dinger、M. G?tz和A. A. Porporati是CeramTec GmbH的在职员工。其他作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
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