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1　骨修复中的应用

磁性生物活性玻璃陶瓷，有研究显示在体外磁场的作用下，局部磁性生物陶瓷还可以产生微弱的磁感应，磁感应电流可以刺激并增强材料与骨组织的生物连接，形成组织愈合。OhuraK等将有磁性又有生物活性的 40Fe2O3-60CaO·SiO2-B2O3-P2O5(wt%)玻璃陶瓷制成15mm×10mm×2mm的块体，植入体重为3～3.5kg的成年公兔的胫骨中，8w后，发现玻璃陶瓷通过表面形成的富钙磷层与骨形成紧密结合，此时玻璃陶瓷与兔骨组织的分开载荷为(1.37±0.45)kg。25w后，材料与骨组织的结合更加紧密，分开载荷达到了(2.93±1.02)kg。而没有活性的玻璃陶瓷材料，即使在植入兔骨25w后，原始材料与骨之间仍然存在缝隙。

生物活性又有较高机械强度和良好韧性的可切削性磁性生物活性玻璃陶瓷K2O-MgO-CaO-SiO2-P2O5-F 植入新西兰大白兔颅骨缺损中，并使其与周围的骨组织充分接触。发现3个月后该材料与周围骨质结合较好，骨缺损完全消失，X射线片可见该材料周围有明显骨痂形成，扫描电镜还观察到有大量的胶原纤维、红细胞等出现在材料内，且观察到材料内有骨质生成。他们认为植入兔颅骨的磁性生物活性玻璃陶瓷除了能与骨骼形成直接的化学结合之外，其表面粗糙使界面层内新生羟基磷灰石晶体生长，利于与骨骼牢固结合。

2　肿瘤治疗中的应用

将磁性生物活性玻璃陶瓷植入病变部位，Lee等研究了无细胞毒性的Fe2O3-CaO-SiO2磁性生物活性玻璃陶瓷在体外对肿瘤细胞的杀伤作用，将10mm×10mm×1mm的材料与KB 肿瘤细胞复合培养一天后，将细胞放在 13.56MHz的交变磁场中照射。在外加交变磁场下，材料可以在该部位生热，杀死肿瘤细胞而不伤害到正常组织，并且通过类骨磷灰石层与组织形成化学键合，促进组织修复，被认为是肿瘤热疗的有效热种子，特别适用于已产生骨质破坏的肿瘤。

结果发现，材料周围的肿瘤细胞随着照射时间的增加而减少，9min之后几乎全部死完，但隔材料5cm远处的肿瘤细胞仍然存活。而作为对照实验的正常细胞在该交变磁场下暴露了 11min仍然存活。研究人员又对材料在Sprague-Dawley大鼠身上进行体内热疗治疗肿瘤的可行性研究，通过9,10-dimethyl-1,2-benz(a) anthracene (DMBA)诱导肿瘤细胞生长。当肿瘤长大到直径(8.3±0.2)mm后即开始实验。切开大鼠皮肤，将 2mm × 2mm × 1mm 大小的材料植入到肿瘤中央区域，每30mm2肿瘤中植入一块材料，除了头部外，身体其它部位全部在 13.56 MHz的交变磁场下照射，每次照射时间为15min。

对照组的大鼠不植入材料只在相同的交变磁场下照射或不做任何处理。而在对照组大鼠身上并没有发生肿瘤细胞如此惊人的减少。实验结果显示，植入材料的老鼠，在进行4个疗程之后(4次 15min在交变磁场下照射)，肿瘤细胞消失。

Wang 等研究了另一种细胞毒性很低的Na2O-CaO-P2O5-SiO2-Fe2O3磁性玻璃陶瓷在体外对肿瘤细胞的杀伤作用，将人A549细胞以105cells/cm2接种于48孔板上，培养1d后加入所制的玻璃陶瓷粉末，将细胞放在 30Gauss 的磁场中心照射加热60min，收集细胞进行 DNA总量检测。结果发现，在磁场中照射与材料复合培养的肿瘤细胞的 DNA 总量显著下降，而正常细胞HFL1 的 DNA总量只有轻微下降。这一方面说明正常细胞比肿瘤细胞更能耐受高温，另一方面更证实该磁性生物活性玻璃陶瓷在交变磁场的照射下有很强的升温杀死肿瘤细胞的能力，有潜力用于磁热疗治疗肿瘤。Ikenaga等检测了40Fe2O3-60CaO·SiO2-B2O3-P2O5磁性玻璃陶瓷在治疗兔骨肿瘤方面的可行性，将磁性玻璃陶瓷植入动物体内，发现在交变磁场下磁性玻璃陶瓷处的温度达到45℃，并能维持这一温度。随后研究人员把VX2肿瘤细胞移植到兔子的大腿骨骨髓，两周以后当肿瘤细胞大量繁殖的时候，在骨中植入磁性玻璃陶瓷，每天置于交变磁场下温热治疗50分钟。三周后X射线照片显示，空白组和对照组肿瘤均明显长大，骨骼坏死，而温热治疗组骨髓中癌细胞全部被杀死，骨恢复原来的形状和功能。

五周后X射线照片显示，温热治疗组的病理骨折和移位率与前两组相比显著降低。由此可见，使用合适的生物活性玻璃陶瓷热种子进行热疗是一种有效的局部控制恶性骨肿瘤的方法，具有良好的应用前景。........................

5　结语

磁性生物活性玻璃陶瓷在治疗和辅助治疗骨肿瘤方面有很大的发展前景。最近有学者研究出可以完全降解的磁性生物活性玻璃陶瓷，由于其可以降解，会逐步被机体自身组织取代，其对于骨修复方面的作用可能会有更广阔的研究空间。对于因颌面肿瘤而切除了牙槽骨的患者，切除后填入这种材料，更是既可以辅助肿瘤治疗，又可以促进义齿修复固位。随着组织工程的发展，研究人员会研究出越来越多的不同种类的磁性生物活性玻璃陶瓷，满足不同患病的需求，在不久的将来，磁性生物活性玻璃陶瓷一定会得到更加广泛的应用。

参考文献

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