近日，蘇州大學(xué)骨科研究所蘇州大學(xué)李斌、陳嵩團(tuán)隊(duì)成功研制新型透鈣磷石骨水泥。團(tuán)隊(duì)以β-磷酸三鈣(β-TCP)、一水合磷酸二氫鈣(MCPM)為固相，采用檸檬酸鐵銨 (AFC) 溶液為液相，制備了平均抗壓強(qiáng)度 60 MPa 以上的骨水泥，在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)良好的可注射性、高強(qiáng)度、可降解、生物相容性與促骨再生能力。團(tuán)隊(duì)具有《一種透鈣磷石骨水泥及其制備方法和應(yīng)用》以及《一種仿生酸性非晶磷酸鈣鐵納米顆粒及其制備方法和應(yīng)用》是兩項(xiàng)獨(dú)有技術(shù)，相關(guān)論文發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)期刊Advanced Materials上，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
 
骨質(zhì)疏松癥在我國(guó)老年人群中屬于多發(fā)病，其中骨質(zhì)疏松性骨折是骨質(zhì)疏松最常見(jiàn)的并發(fā)癥，多見(jiàn)于胸腰椎壓縮性骨折。它可導(dǎo)致患者慢性背疼、活動(dòng)受限，嚴(yán)重的可導(dǎo)致殘疾甚至是死亡。
隨著我國(guó)老年人口的增加，越來(lái)越多的人正經(jīng)受著骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折的折磨。國(guó)家衛(wèi)生健康委發(fā)布的中國(guó)骨質(zhì)疏松癥流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果表明，我國(guó)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生率約為6.6％，總患病人數(shù)居世界之首；男女患病率之比約為1:(2～3)。我國(guó)每年大約有700000例與骨質(zhì)疏松相關(guān)的椎體骨折，且受累的女性多于男性，年齡超過(guò)50歲的女性骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生率為百分之三十，年齡超過(guò)60歲的女性脊椎骨折發(fā)生率是男性的兩倍。
目前，針對(duì)骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折的治療方法主要包括生物愈合（非手術(shù)治療）、傳統(tǒng)手術(shù)治療和微創(chuàng)手術(shù)（椎體強(qiáng)化治療）。當(dāng)骨缺損直徑超過(guò) 5 厘米時(shí)被稱(chēng)為超臨界尺寸骨缺損，該尺寸下的骨缺損無(wú)法通過(guò)自身能力來(lái)實(shí)現(xiàn)完全修復(fù)，臨床常常采用自體骨移植、異種骨移植等方式進(jìn)行超臨界尺寸骨缺損修復(fù)，然而以上方式存在供體不足、疾病傳播、免疫排斥等缺點(diǎn)而嚴(yán)重受到限制。因此，人工骨移植是治療超臨界骨缺損的重要途徑，其中椎體強(qiáng)化治療因其能夠快速緩解疼痛并恢復(fù)椎體的強(qiáng)度和剛度而受到廣泛關(guān)注。
椎體強(qiáng)化治療手術(shù)中，骨水泥起著至關(guān)重要的作用，但傳統(tǒng)骨水泥與自體骨組織相比存在許多不足。現(xiàn)有磷酸鈣產(chǎn)品在成分上與骨最為相似，但磷酸鈣產(chǎn)品均面臨一個(gè)力學(xué)強(qiáng)度較低的難題。目前有最可能應(yīng)用于臨床的磷酸鈣產(chǎn)品是羥基磷灰石骨水泥，但其降解性能較差，幾乎無(wú)法降解，從而導(dǎo)致新生骨無(wú)法長(zhǎng)入。
為解決此問(wèn)題，蘇州大學(xué)骨科研究所蘇州大學(xué)李斌、陳嵩團(tuán)隊(duì)成功研制新型透鈣磷石骨水泥。團(tuán)隊(duì)以 β-磷酸三鈣 (β-TCP)、一水合磷酸二氫鈣 (MCPM) 為固相，創(chuàng)新性地采用檸檬酸鐵銨 (AFC) 溶液為液相，制備了平均抗壓強(qiáng)度 60 MPa 以上的骨水泥。新型透鈣磷石骨水泥具有與人體天然骨基質(zhì)高度相似的膠原/透鈣磷石有序排列微觀結(jié)構(gòu)，其材料的制備工藝也模擬了人體天然骨礦化的過(guò)程，達(dá)到了成分、結(jié)構(gòu)、制備工藝的多重仿生，彌補(bǔ)了磷酸鈣骨水泥力學(xué)強(qiáng)度較低的難題，并且屬于可降解骨水泥，隨著水泥降解新生骨也會(huì)隨之長(zhǎng)入，解決了磷酸鈣骨水泥面臨新骨無(wú)法長(zhǎng)入的難題。此外，與臨床目前使用的PMMA 骨水泥相比，透鈣磷石骨水泥生物相容性良好，并且水化后不會(huì)產(chǎn)生熱量波動(dòng)，拓寬了水泥的應(yīng)用范圍。透鈣磷石骨水泥產(chǎn)品的研發(fā)、推廣以及臨床轉(zhuǎn)化為臨床治療各種類(lèi)型骨缺損提供了良好的思路。
 
相關(guān)論文信息：Ding L, Wang H, Li J, Liu D, Bai J, Yuan Z, Yang J, Bian L, Zhao X, Li B, Chen S. Preparation and characterizations of an injectable and biodegradable high-strength iron-bearing brushite cement for bone repair and vertebral augmentation applications. Biomater Sci. 2022 Dec 20;11(1):96-107. doi: 10.1039/d2bm01535h. Erratum in: Biomater Sci. 2023 Mar 28;11(7):2605. PMID: 36445030.