摘要：导管相关性感染(CRI)作为目前常见的医院获得性感染之一,导致死亡率和发病率增加,极大影响了医疗质量与患者健康,避免导管在植介入人体时产生感染已成为临床共性问题。细菌定植形成的生物膜是造成导管相关感染的主要原因,通过在医用导管表面设计功能性涂层来限制细菌定植及生物膜形成能有效避免感染。本文从防污改性、杀菌改性及防污-杀菌改性3个方面综述了近年来医用导管表面改性策略。防污改性一般通过将亲水的非离子型聚合物(如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮)以及两性离子聚合物制备在材料表面防止细菌及蛋白质黏附。杀菌改性根据机制可分为接触灭杀、释放灭杀和多机制联合灭杀,主要通过将杀菌剂接枝或负载在材料表面来赋予表面杀菌能力。防污-杀菌改性主要通过制备复合材料及聚合物刷、构建自适应表面及亲水聚合物负载杀菌剂等方式使表面同时具备防污及杀菌的能力。最后,在上述综述基础上对医用抗菌导管存在的问题进行了分析和展望,以期为制备应用于临床的高性能医用抗菌导管提供参考。

摘要：骨软骨是一种半透明状组织,主要功能是传递、吸收应力和减少摩擦。由于结构和功能复杂性,软骨一旦受损很难修复和再生,软骨缺损治疗仍是一大临床难题。随着再生医学蓬勃发展,组织工程人工软骨技术有望在软骨修复和治疗领域发挥重要作用。首先介绍了天然关节软骨不同分层的解剖结构和功能特征,然后重点从人工软骨支架构建材料、结构设计和制备技术等方面系统地综述了人工软骨组织工程技术的最新进展,最后讨论了人工软骨支架当前面临主要问题和未来发展方向,以期为相关研究提供参考。

摘要：对比了髓核固定型和滑动型人工颈椎间盘应力和变形特征,根据应力和λ值(最小膜厚与等效粗糙度之比),采用正交试验法进行关节面摩擦学优化设计.结果表明:两款球窝假体应力集中均发生在相对运动关节面和组件连接处,且髓核上表面应力最大值呈环形分布特征.滑动型相对固定型,优势是运动模式更丰富、应力传递更均匀,劣势是复杂运动会加大髓核应力(从1.36 MPa到2.43 MPa).固定型的髓核变形量仅是滑动型的22.5%,但总变形均集中在前后两端.关节面参数对应力影响权重是球缺高度>球头半径>球窝间隙,且高度和半径越大、间隙越小越好;对润滑状态影响权重是球窝间隙>球头半径,且间隙越小、半径越大,润滑状态越佳.半径、间隙和高度的最佳组合为16.00 mm、10.0μm和1.2 mm,在此组合下滑动型假体最大应力数值最小(2.79 MPa),且润滑状态最佳(λ值0.573).

摘要：人工椎间盘生物摩擦学性能评估有多种研究方法,其中使用脊柱模拟试验机是评估椎间盘假体中长期磨损性能的主要手段.本文整理了近年来使用脊柱模拟试验机进行椎间盘假体磨损性能评估的研究文献,介绍了现有脊柱模拟试验机种类和研究方法以及相关试验标准;分析了近年来针对影响假体磨损性能主要因素(假体结构设计、关节材料、材料表面处理、载荷/运动/频率、润滑液、磨损时间等)所取得的研究进展;综述了主要颈腰椎人工椎间盘假体的磨损性能.

摘要：人工腰椎间盘置换术是治疗椎间盘退行性病变、缓解腰背痛的有效方式。球窝型人工腰椎间盘是最常用的假体类型。本文回顾了球窝型人工腰椎间盘假体的历史,综述了金属-聚合物、金属-金属和聚合物-聚合物不同组合配副的球窝型人工腰椎间盘假体产品现状。结合最新研究进展,分析球窝型人工腰椎间盘假体结构设计因素及影响,并对球窝型人工腰椎间盘假体未来的发展加以展望,以期为设计球窝型人工腰椎间盘假体提供更加全面系统的理论参考。

摘要：零切迹颈椎椎间融合器是对传统融合术产品的改进,对新兴人工椎间盘产品的必要补充,应用时能够保留传统融合术的优势,又能降低术后并发症,并能应用在置换术的禁忌症状下。本文汇总了近年来临床上普遍认可、广泛应用的零切迹颈椎融合器产品,综述了零切迹颈椎融合器的结构设计和材料研究进展,并结合最新研究趋势,展望了零切迹颈椎椎间融合器的未来发展方向。

摘要：本文归纳整理了近3年来使用有限元分析方法研究脊柱生物力学的主要工作,总结了有限元建模方法在建立微观结构以更细致化、常见椎骨参数权重的个性化研究、采用新标定校准和赋值方法使模型更准确化、自动化分网赋值方法 4个方面的发展,及其在植入器械设计评估、椎间盘生物力学、异常脊柱结构生物力学、动态仿真4个脊柱生物力学应用方向的主要研究进展。并结合最新的研究趋势,对有限元法在创伤机理研究、手术模拟、新药评估等方面的应用前景进行展望。

摘要：丝胶蛋白来源于天然蚕茧,具有良好的生物相容性和一系列独特的生物学性能,是一种性能卓越的天然生物材料。丝胶蛋白特有的氨基酸组成和结构性质赋予了其良好的水溶性、促细胞黏附和增殖活性、原位荧光性、抗氧化活性以及酪氨酸酶抑制活性等。在交联剂、化学活性基团和紫外光等作用下,丝胶蛋白能交联形成微纳米结构材料、二维(图案化)膜材料、水凝胶或三维多孔支架,在创伤修复、组织再生、药物传递、生物医药和材料涂层等生物医学领域显示出广阔的应用前景。本文基于丝胶蛋白近年来重要的研究成果,综述了丝胶蛋白的结构和理化性质,重点讨论了丝胶蛋白材料的设计方法及其在生物医学中的最新应用,并对丝胶蛋白的发展趋势进行了展望。

摘要：人工腰椎间盘是手术治疗腰背痛理想的人工置换器械,其优良性评估和结构优化设计均需进行生物力学研究。典型的人工腰椎间盘有Charite、ProDisc-L、Maverick、Flexicore、Mobidisc和Active-L等。近年新兴的腰椎非融合技术有动态稳定系统、仿生人工腰椎间盘和组织工程腰椎间盘等。该文就典型人工腰椎间盘及新型腰椎非融合技术研究进展作一综述。

摘要：结构设计和材料设计是腰椎间融合器的2个重要方面。结构设计可细分为足印面设计、矢状面轮廓设计和固定设计。足印面设计决定腰椎间融合器与上下椎体终板的接触面积,直接影响融合效果;矢状面轮廓设计影响腰椎间融合器的沉降率、稳定性及手术节段前凸曲率恢复度;固定设计能使腰椎间融合器在置入椎间隙后获得即刻稳定性和长期稳定性。钛合金、钽、聚醚醚酮(PEEK)和可吸收材料是应用于腰椎间融合器的主要材料。钛合金和钽逐步向3D打印方向发展;PEEK目前在临床上应用最为广泛;可吸收材料作为理想材料有待进一步研究。腰椎间融合器在面向种群设计、无损操作的结构开发、优化性能的表面活性涂层研究方面仍有较大提升发展空间。该文就腰椎间融合器的结构设计、材料设计以及未来发展趋势作一综述。