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再生医疗技术概念范文1
Ilizarov微创牵拉技术修复严重肢体残缺、治疗各种骨科疑难杂症,是通过时空的调节与器械改变达到畸形矫正、残缺修复与肢体重建,临床上出现的奇特疗效,还不能用目前的还原论研究方法完全证实,作者试图用爱因斯坦相对论-时空观,解释Ilizarov技术在四肢矫形外科临床的现象与疗效,与同道商榷。 爱因斯坦提出的狭义和广义相对论是近代科学发展史上出现的最伟大、最漂亮的理论,在物理学领域迄今所有的观察结果都符合相对论的定律。相对论提出了许多见解,但基本内容是:空间和时间不是绝对的,而是既相对于观察者,又相对于被观察者[1]。其中最具挑战性的、最使人直觉不到的在于——时间是空间的组成部分这个概念。也就是说无论是空间和时间都不能与物质相隔开来,即不能独立存在。空间和时间均受物质影响,是不断变化的,没有空间就没有时间。一份时间与三份空间(长、宽、高)结合在一起——用英国著名理论物理学家史蒂芬-霍金(Stephen Hawking)的话来说是“无法解脱的交织在一起”,不可思议的形成一份“时空”[2]。在某种意义上来说,时空是同时考虑时间和空间的一种方法,使一个物体同时在空间和时间中准确定位的一种手段。
按相对论解释:引力——也是时空弯曲的一种产物,使行星和恒星运动的引力是空间和时间的变形。通过天文学家的观测,宇宙大爆炸理论一系列证据的发现,高能物理学的研究都证实了这一学说[3],但直至目前,在地球上生活的人仅凭直觉是无法完全理解的。
爱因斯坦的相对论在哲学上改变了人类对时空的认识,引发了一系列物理科学上的革命性创造。但在临床医学上还没有见到描述相对论、时空一体与疾病医疗之间关系的文献。实际上针对一个具体的病人,各种检查、内科药物或外科手术治疗,医患的信息交流、生命过程同处在一个时空隧道下,无法跳出时空对医患双方的心态以及临床医疗结果的影响。只不过现代医学过分偏重于技术的细节与研发、学术的攀升与喧闹,往往忽略了对生命真谛与时空本性的探索、思考。
Ilizarov环形外固定治疗器通过穿针安装在肢体上,形成三维空间的构型,在对肢体某一部位逐渐调节牵拉速度、力量、方向、平衡等诸多因素中,随着外固定器空间构型与肢体相应组织形态的变化,时间过程的因素自然融合在空间的变化之中,是一种空间的运动关系与时间相融合的变化,其中时间的坐标作为三维空间的第四轴——第四维空间。调节器械的空间构型与人体局部组织的变化就意味着在调节时间,时间的操纵与过程,换来了医患双方所希望要求的局部组织再生、残缺修复——肢体形态与功能重建的空间变化——临床疗效,其时空变化的媒介是机械牵拉的张应力转化成刺激组织延展或细胞再生的生物力。变化的结果(疗效)还取决于医生的心态、智慧、对Ilizarov技术的驾驭能力以及患者参入的程度[4]。
因此,用Ilizarov技术矫正各种复杂畸形或重建机体的结构与功能,简单的手术操作,以及安装不同类别的外固定器械,是为术后的时空调节创造条件,患者术后整个调节治疗过程中,某一肢体单独的空间与单独的时间事实上不存在了,医患双方、肢体的即时形态与器械构型的三维空间与时间调控,已经交织在一起形成一份“时空”。对局部的活体组织而言,通过牵拉力的刺激恢复了组织细胞分裂的再生能力。从成年人局部组织发生学上的结果来看,原本缺乏生机的病废组织通过牵拉力的刺激,又焕发了勃勃生机,出现细胞分裂、组织再生修复残缺的能力,重现再生能力的局部组织在某一个时空阶段,可以认为出现了返老还童的结果。
外固定器特别是Ilizarov法的问世,使得可控制的组织牵伸成为可能,为解决用传统方法难以处理的问题开辟了新的途径。传统手术试图在手术过程中,将几年甚至几十年逐渐形成的肢体畸形一次完成畸形的三维矫正,并没有对时间作为一种治疗的因素去调控。Ilizarov法则因增加时间这个可调节的变量,所以是一种顺应生命本质的四维相矫治方法[5]。由此,“张力-应力法则”是手术与非手术构想的产物,是一个哲学思想涵盖下的医学原理与技术。
爱因斯坦的相对论已成为现代自然科学的基本定律之一,人类科学思想、科学精神与智慧的代表,也深刻的影响了人类的思想观念与近代哲学体系的架构。人体也是由碳、氢、氧、氮等几十种元素组成,通过几十亿年的时空变化、自然选择与文化选择造就了人类今天的体质与社会形态,个体生命物质的有无,健康、疾病的发生、发展与转轨,量变到质变,无不遵循宇宙的基本定律。因此,所有从事医学专业尤其是临床医生都值得思考:既然生命的存在与消亡是时空的一种存在形式,空间和时间均受物质影响,医师所采用的一切医学技术手段和材料都属于物质的范畴,我们是否需要以及如何将时空一体的四维相理念引入到临床思维与医疗工作程序中。
参考文献
[1] 美霍华德·里奇,著,郑志丰,译.时间简史[M].第一版.长沙:湖南科学技术出版社,44-45.
[2] [英]史蒂芬·霍金,罗杰·彭罗斯,著,杜欣欣,吴忠超,译.时空本性[M].第一版.长沙:湖南科学技术出版社,1-5.
[3] ([美]比尔·布莱森,著.严维明,译.万物简史[M].第一版.南宁:接力出版社,111.
再生医疗技术概念范文2
漫步上海世博会城市最佳实践区北部宜居组团,中规中矩的沪上生态家,灰、青、白的主色调,兼以花墙、绿墙、石库门和景观水池等构造点缀,让参观者直观感觉到浓郁的江南建筑韵味和典型的上海元素。
作为上海参与2010年世博会城市最佳实践区案例,从设计规划到技术和产品的选用再到施工与运行维护,沪上生态家暗藏建筑节能十大前沿技术:自然通风强化技术、夏热冬冷气候适应性围护结构、天然采光和室内LED照明、燃料电池家庭能源中心、PC预制式多功能阳台、BIPV非晶硅薄膜光伏发电系统、固废再生轻质内隔墙、生活垃圾资源化、智能集成管理和家庭远程医疗、家用机器人服务系统等。
“也许,这在2030年就可成为现实。”工作人员表示,沪上生态家有30%是未来的前瞻技术,70%是既有的成熟技术。
徜徉在世博会场馆中,不仅是沪上生态家,低碳理念的建筑设计可谓无处不在:万科的展馆拿出麦秸秆作为建筑原材料,打出主题“尊重的可能”;世博中心采用LED照明、江水源、冰蓄冷、水蓄冷和雨水收集等多项节能环保技术;世博会零碳馆总协调人陈硕认为,节能减排最美好的例子就是零碳馆,对气候不会产生负面影响,同时也使得居住者不用交付水电费,但是造价比同类型普通住宅高15%……利用新技术和新系统减少城市建筑的碳排放,解决建筑能耗问题是本次世博会的一大关注焦点。
美国能源部部长朱棣文曾在清华大学的演讲中称,全世界40%的能源消耗实际上来自建筑物的能耗。中国城市化进程的飞速发展,城市房屋正以天量增加。美国现约有3000亿平方英尺的建筑物,而中国在未来15年内将新建同等面积的建筑。如果中国还以美国在上世纪50年代那样的方式建造房子,那么必将面临能源危机。
自从2009年年底哥本哈根联合国气候变化大会后,“低碳”就成为房地产业的一项革命。万科董事长王石、万通董事长冯仑纷纷为低碳住宅摇旗呐喊。上海在全国率先设立了临港、虹桥和崇明三个低碳实践区。开发商看到了低碳产品的巨大市场前景,纷纷开发低碳楼盘。中国奥园地产集团运营副总裁李敏称,今后的房地产行业,低碳住宅将渐渐成为新的发展趋势,低碳产品将是未来市场最基本的入场券。
国内房地产部分企业正在积极推行低碳住宅的概念,但与低碳住宅相配套的社会公共服务设施能否持续正常运转还无定论,整个行业的低碳标准统一、与低碳有关的行业标准和政策法规还是空白。
对此,复旦大学环科系教授戴星翼对世博中低碳住宅的推广前景表达了观望的态度:“这些技术是否可以达到市场能够接受的成本,需要政府加大投入和扶持;二是在它的生命周期内,是否有净环境收益和净能源收益?也就是说要防止顾此失彼的现象,要达到一个市场和环境的平衡点。所以,这些样板真正运用到实际生活中还需要考虑。”
就现阶段的实际条件,有能源专家建议,把所有建筑物的屋顶涂成白色以减少吸收太阳热能,这样达到的效果相当于减少汽车在公路上排放二氧化碳11年之久。
“在低碳生活推广的初级阶段,我认为首先要对这个概念进行广泛的宣传和普及,增强消费者的自觉意识,在此基础上,再谈产品的开发和设计。”福州科宝博洛尼厨柜装修公司总经理徐卫表示,对于市场而言,现在盲目地让消费者马上进入低碳时代,显然是不切实际的。消费者能在这个过程中逐渐培养起环保的概念,已经是一种成功。而从企业自身来说,产品设计的过程要尽量简单,尽量按统一的标准化模式进行,努力提升管理水平。
再生医疗技术概念范文3
人类作为生态系统中的一部分,与食物链中的其它生物一样,充当着消费者的角色,一旦人类的环节出现问题,整个生态系统就会遭到破坏,甚至出现人类的灭绝。中医药学的实践就是把人体视为一个生态系统,如果人体内部各种生理活动正常进行,健康状况良好,就处于平衡状态,当外界因素和内部因素共同起作用导致正常生理活动被破坏,开始的平衡被打破,疾病就随之而来,各种治疗药物和方法都是为了弥补这种平衡。我们的祖先在长期的医疗实践中,发现了藏象、经络等生命活动现象,六、七情等致病因素,以及病态过程中互相抗衡的“正”、“邪”两种力量的存在,穴位是调整功能的枢纽;内因七情:喜、怒、忧、思、悲、恐、惊是致病精神因素,即内在因素;外因:风、寒、暑、湿、燥、火六大类,包括细菌病毒是致病的外来因素。气血是全身的动力,还有内外因等等,这些都是中医学的理论基础,是整体的功能因素。《黄帝内经》和《伤寒杂病论》两部经典医书正是在前人感性认识的基础上向理性认识过渡的产物。在中医思路与方法的指导下,通过望闻问切四诊法收集到的有意义的症、脉、舌象等信息确定患者的“证”,再通过对“证”的辨证施治,确立不同的个性化治疗方法,这与当今许多西医学家提出的个性化治疗非常一致。作为中医学理论的核心内容,“阴阳”、“五行”等概念,和脏腑经络、病因病机、四诊八纲、辨证论治、治法治则等一整套独特的治疗概念、理论体系都无一不体现出中医学注重人体与自然的和谐相处。中医用药的方剂中讲究君臣佐使,每一个方子都有不同的配伍原则,其内在也是体现出生态平衡的意义,每一种药物都有其治疗作用和副作用,针对疾病的主要药物为君药,为了辅助君药达到更好的效果的药物称为臣药,配合君臣药治疗兼证,或抑制君臣药的毒性,或起反佐作用的药物称为佐药,指引导诸药直达病变部位,或调和诸药的药物称为使药。君臣佐使四类药物的相互影响,给人使用后就能帮助人体尽快恢复生理平衡,疾病自然消失。
2.西医采用了很多化学药物,生产工艺中有很多污染问题
对自然环境产生了极大的破坏,与化学药物不同,中医药的原料都是自然界可再生资源,并且以植物为主,这与人类的饮食习惯一致,也符合现在比较热门的发展低碳经济,绿色环保的理念。现在很多人在饮食中都注意食用适合自身保健作用的有药性的食品,比如鱼腥草、马齿苋、山药、枸杞等药物经常出现在我们的餐桌上,这对于我们提高全民素质,与自然和谐相处的目标很有益处。对于很多新出现的疾病,西医很难在短时间找到有效的治疗方法,但中医药学在中国防治非典和现在肆虐全球的H1N1型流感的应用极大的作用,对于突发的疫情,中医药学工作者及时提供了相应的处方,避免了很多易感人群感染疾病的机会,给疫苗的研发机构争取了时间。
3.生态文明主要是以和谐、可持续发展为发展经济的目标
再生医疗技术概念范文4
摘 要 人的现代化概念已为人们广为接受,但目前国内外对人的现代化的阐释基本局限在人的思想素质方面,其原因与人这一概念的高度抽象性和整体性有关。人口是表现人自身存在和发展状况的一个较为具体的概念,人口现代化研究既是对人的现代化研究的拓展和深化,也是可操作层面上的人的现代化研究。
关键词 人 人口 人口现代化
刚刚结束的十七届五中全会,再一次提到了有关人口工作的内容:健全覆盖城乡居民的社会保障体系,加快医疗卫生事业改革发展,全面做好人口工作。人口工作又一次成为理论界的热点。因此,做好对人口现代化理论的理解与再认识,对于更好的贯彻五中全会精神,建设社会主义和谐社会,就显得尤为重要了。
一、人口现代化与人的现代化
人口现代化理论于20世纪90年代初期由刘铮教授首先提出的,对指导中国人口与计划生育实践产生了重要影响。然而,到目前为止,学术界对人口现代化内涵的认识并不统一,甚至对人口现代化概念是否成立存有疑义。有的提出,人口现代化是一个难以界定的概念,提人的现代化可以,提人口现代化不好理解。下面笔者通过比较人的现代化和人口现代化的概念内涵,对人口现代化理论进行探析。
现代化是受人们的价值观念指导的一种有目的、有计划、以经济发展为中心,涉及到文化各个层面的人类文化的进步运动。在有关现代化的理论界定中,不再仅仅把它同现代物质文明等同起来,以人的现代化为中心的现代精神文明建设被作为一个国家能否实现现代化的关键。中国学者参考国外现代化问题专家的意见并结合中国的实际情况,提出了人的现代化的标准:(1)具有高度的民主意识和民主参与能力;(2)具有高度的法治精神;(3)具有开放的头脑;(4)具有合作精神和竞争观念;(5)具有强烈的个人效能感。
我们要进行现代化建设,人自身的现代化是关键,必须超前于整个社会现代化的历史进程。什么是人自身的现代化?如何实现人自身的现代化?这是非常抽象的问题。而若没有人口的现代化,则很难想象会有人自身的现代化。比如人口盲目生育、无节制膨胀,人口身体、文化、思想素质低下,人口大都分布在封闭的乡村,劳动人口大都在第一产业工作等等,人的现代化便无从谈起。所以,从某种意义上讲,人口现代化是人的现代化的具体化;或者说,人口现代化研究是在可操作层面上对人的现代化的研究,人的现代化程度可以通过人口现代化水平得到基本反映;人口现代化研究不是可有可无,而是很有必要,很有价值,不仅会对世界人口科学理论发展作出贡献,而且会对世界现代化理论发展作出贡献。
二、人口现代化的内涵
人口现代化指的是人口类型或人口变量自传统向现代的演进、转化过程。这里讲的人口类型和人口变量,不单单是与人口数量、规模直接相关的人口再生产类型及有关变量,除此之外,它还包括人口素质类型、人口结构类型、人口分布类型及有关变量。人口现代化所要探讨的,是一个走向现代化社会的人口发展状态,一方面要研究人口发展如何与社会经济现代化进程相适应的问题,同时还要研究在社会经济发展中如何实现人口的优化发展进而实现人的全面发展的最终目标问题。
人口现代化包含人口再生产类型的现代化。而没有生育现代化,就没有现代人口转变的完成及人口再生产类型的现代化,也就不会出现建立在现代人口再生产类型基础上的趋于稳定的人口低增长,或零增长,或低负增长的现代人口增长模式。所以,生育现代化是人口现代化的基础和前提。生育现代化首先表现为由高生育到低生育的转变。
人口素质现代化是人口现代化的核心,包括人口身体健康素质现代化、教育科技素质现代化和思想道德素质现代化三个方面。第三次科学技术革命的飞速发展,极大地改变了世界的经济面貌和人类生活。其所带来的时代变迁、社会变革给世界各国的经济发展、社会进步以极大的震撼和影响。当今发达国家正从工业时代向信息时代过渡,一种与信息时代相伴随的知识时代正在悄然到来并成为社会经济现代化的重要标志。可以说,在此以前几千年的农业社会、几百年的工业社会,知识作为经济增长的资源之一,虽然也对社会发展发生影响,但从来没有象今天这样迅速改变着我们周围的世界,包括生产方式、经营方式、服务方式、生活方式、思维方式等。新的知识越来越成为经济发展的主要动力。在这样的形势下,人口素质现代化在实现经济现代化、社会制度现代化过程中的地位和作用的重要性是显而易见的。没有具有现代化素质的人口,很难设想会有现代化的国家。
人口结构现代化是人口现代化的重要内容,主要包括人口年龄结构现代化,人口城乡结构现代化,人口产业结构现代化。低年龄组人口比重逐渐下降,高年龄组人口比重逐渐升高,人口年龄金字塔底部向垂直型转化是人口年龄结构现代化的基本趋势。人口城乡结构现代化即人口城市化。世界各国现代化进程中的城市人口增长呈S型曲线运动:城市化初期,城市人口增长较为缓慢;当城市人口比重超过20%时,城市化进程出现加快趋势,这种趋势一直持续到城市人口比重超过70%;城市化后期,城市人口比重在70%以上的高水平上出现停滞或略有下降的趋势。
三、结语
人口现代化是在经济现代化、社会现代化、科技现代化中人口的发展进程及结果的表现形式。它包括人口各要素的现代化,诸如人口增长模式现代化,人口素质的现代化,人口结构的现代化,人口分布的现代化等。深入了解人口现代化的内涵,扎实做好人口工作,对于提高人口素质,促进社会发展,建立和谐社会,具有十分重要的理论和现实意义。
参考文献:
再生医疗技术概念范文5
关键词:再生纤维;高级湿巾;湿态性能
Abstract:There is an inexorable trend to produce wet tissue using high performance regenerated cellulose fiber. This paper discussed both viscose fiber and tencel fiber's performance and development in advanced wet tissue. The bamboo fiber's traits and function, and its vistas of application on advanced wet tissue are introduced.
Keywords:Regenerated Cellulose;Advanced Wet Tissue;Hygroscopic Property
再生纤维是指以从自然界纤维素原料中提取的天然高分子聚合物为原料,经各种工艺纺成纤维,从而构成与纺前原料的大分子结构相同但物理应用性能不同的纤维。再生纤维在非织造产品领域有着极为广阔的应用前景。
现在的消费者十分重视非织造产品的功能性。日常生活中大家普遍想寻求一种适用于婴幼儿、家庭护理和个人护理的“非常洁净”的湿巾,“皮肤友好及舒适性”成为功能性领域关注的焦点。高级卸妆湿巾不仅能干净地去掉脸上的化妆品,深层次护理肌肤,也能对皮肤进行保养,防皱美容,延缓皮肤老化[1]。大多数消费者认为,湿巾的功能性非常重要,当然除此之外,家用湿巾的“强力与耐撕破”性能也是最基本的性能。
粘纤(Viscose)和天丝(Tencel)作为最早的纤维素纤维,其天然的优良性能在业界享有广泛声誉:质地纯洁,柔软且吸水性好。因此其用途广泛,能在不同种类的湿巾中广泛运用,事实证明这两种再生纤维能满足消费者日益增长的各种功能性方面要求。主要体现在以下几个方面:
1 无与伦比的吸水性能
粘纤与天丝纤维具备优良的吸水性,这和其天然原生物的吸水性特点相近。流动的液体可持续附着在纤维四周或内部,这种性质对于很多湿巾而言非常关键。尤其是兰精公司生产的再生纤维,使用这种高性能纤维制造的湿巾能与消费者的生活方式相适应,因为它可以根据实际情况随意吸收,保留或释放水分。
2 湿态下的卓越性能
具有革命意义的天丝纤维(莱赛尔纤维)在湿态下性能突出。湿态下其强力变强,且面料表面光滑,这种特性非常适合于婴幼儿纺织品和化妆用湿巾。天丝的另一个优点是纤维在保留水分时具有较高的溶胀性,天丝的吸水性具有抗重力特点:它能抵抗重力失水作用,湿巾被水浸渍的时间远长于其他纤维,吸湿排汗性能卓越[2]。
现在皮肤敏感的人越来越多,这类人在选用产品时往往会刻意避免那些易导致过敏的材料。性能独一无二的天丝纤维对于娇嫩的皮肤而言确实是一个非常正确的选择。原因是由于天丝纤维的表面比较光滑,可以抚慰人们娇嫩的皮肤,从而大大减少对皮肤的刺激。
3 洁净、卫生性能
优良的再生纤维具有品质纯洁且性能持久的特点,这对于一些敏感的应用领域是一个不错的选择[3]。再生纤维产品众多,其中以兰精公司的产品最为著名,该公司生产的天丝与粘纤各项性能位居同类产品前列,其再生纤维能符合常见的医药卫生标准和美国食品及药物管理局(FDA)的规定,这些更加确保了再生纤维在婴幼儿和医疗卫生领域的应用。
4 可持续性标准
大多数湿巾都是一次性使用产品,在节能减排、环境保护呼声越来越响亮的今天,越来越多的消费者想了解它们在被丢弃后会对环境有何影响。但是,他们却常常不愿意为此买单,湿巾产品也不例外。
现在,消费者常常面对很多环保概念和标签不知所措。再生纤维的大量应用必须承担起这个责任,产品符合可持续发展的环保要求也是未来的一个趋势。很久以前这就是一个热门课题。目前,在木材来源和纤维生产工艺两大方面,从技术上讲已经成功地解决了如何使环境负面影响最小化的难题。
虽然生产再生纤维所采用的木材属于可再生的资源,故具有无公害的特点,但并不是所有的木材都具有这种属性,目前生产再生纤维的木浆一般都是由人工培植的树林提供,且一直受到各种政策的监督与制约。
5 从自然中来再回归自然中去
大多数湿巾在设计上为一次性使用产品,因此,越来越多的消费者想了解湿巾被丢弃后是否会对环境造成影响。再生纤维具有优良的环保属性:由于纤维完全从自然界中的木材中提取,故可实现完全生物降解,回归自然。
在进行生物降解试验后可发现再生纤维在数周内彻底降解,融入自然界。所以采用粘纤和天丝两种纤维制造的面料,具有优良的可降解性能,如图1。
在土壤生物降解试验中,采用100%再生纤维的湿巾可以在自然条件下数周内完全降解。对于厕用一次性卫生湿巾,在不影响强力的前提下,这种再生短纤维切片的长度一般在2mm~12mm,在废水中将伴有生物降解,这就排除了湿巾在废水排渠管道中可能会带来的不良影响[4]。
6 未来发展趋势和前景
可持续发展的理念在全球影响颇深,随着消费者对环保产品的逐渐重视与偏爱,纺织行业也必将越来越侧重于选用环保的面料或纤维。
现在,对竹纤维的研究与应用越来越广泛和深入。竹纤维中含有“竹琨”抗菌物质,对贴身衣物有防臭除异味之功效,其中的抗氧化物能有效地清除体内的自由基,且含有多种人体必需的氨基酸,其紫外线穿透率为万分之六,抗紫外线能力是棉的41.7倍。在所有的纤维中,竹纤维的吸湿性及透气性是最好的,被专家美誉为“会呼吸的纤维”,毛巾久用擦汗不留异味。竹纤维是真正的环保绿色产品,无任何化学成分无污染,竹纤维也可100%可生物降解[5]。鉴于以上各种高性能特点,在高品质非织造湿巾应用领域,再生竹纤维或许是未来研发的一个热门方向。
总之,在不同领域对高级湿巾需求越来越多的趋势下,采用高性能再生纤维制造湿巾,无论是从吸水、湿态性能、可持续发展,还是洁净与卫生等方面都更贴近消费者的需求。
参考文献:
[1] 段家广. 卸妆湿巾[J]. 现代营销(创富信息版). 2004(4):52.
[2] 刘阳,刘瑞香.天丝/丽赛/吸湿排汗纤维混纺面料的开发[J].毛纺科技,2005(4):46.
[3] 陈利红,王妤.婴儿柔湿巾用于新生儿擦浴[J]. 中华护理杂志,2008(3):39.
[4] 柯杰夫.兰精纤维—— 实现资源的可持续性[C]. 全国第十四次水刺非织造布生产技术与应用交流会,2009.
再生医疗技术概念范文6
1 CGF的发展史
50年前醋酸纤维素过滤器被用于神经和肌腱再生实验[1],Murray等[2]在狗的腿骨缺损区应用一种塑料支架,这种方法促使缺损区有大量新骨生成。Hurley等[3]在兔子和老鼠的颅骨缺损区安放机械屏障也有成功的骨再生效果[4-5],这些研究提供了大量的证据,表明机械屏障能阻止软组织进入骨缺损区,显著提高骨再生和修复。然而,大多数早期研究者的成功归功于他们意识到屏障膜的保存及保护血凝块的作用,但没有意识到屏障膜为成骨细胞创造了独立封闭的空间。1982年,Nyman[6]第一次把屏障膜技术用于牙周病的治疗获得成功,并提出了引导组织再生(Guided Tissue Regeneration,GTR)的概念,其后GTR技术成为牙周病治疗的一项常用手段。1993年,Buser等[7]提出了引导骨再生的概念。现在,GBR技术已被广泛应用在牙槽外科、牙周科和口腔种植领域。在GBR技术中各种骨替代材料与血浆提取物的混合使用在目前的临床应用中被广泛使用。而血浆提取物的研究大致经历了Platelet-rich plasma(PRP),Platelet-rich fibrin(PRF),Concentrate Growth Factors(CGF)三个阶段。1984年,Assoion等[8]发现了人血浆中提取的富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)中含有多种生长因子,当PRP与氯化钙以及牛凝血酶混合后,各种生长因子即从血小板中的α颗粒中释放出来。它是一种自体来源的通过梯度离心获得的富含血小板衍生生长因子和转化生长因子β等的血浆提取物[9]。1993年,Hood等[10]提出了PRP凝胶(PRPgel )概念,亦即血小板凝胶(platelet gel)。PRP gel是纤维素凝胶的一种改良应用,由自体全血离心产生PRP,然后与凝血酶和氯化钙混合而成的一种具有粘性的胶状凝块。PRP凝胶与纤维素凝胶最本质的区别是PRP凝胶含有高度浓缩的血小板及其固有的浓缩的纤维素原。血小板被凝血酶激活,释放出一系列的因子而发挥其作用。PRP凝胶最初被作为一种生物凝胶和屏障膜而应用于临床[11]。1997年,Whitman率先将自体的PRP应用于口腔临床研究中并取得了良好效果,随后PRP技术成为口腔种植骨缺损修复和骨整合研究中的热点[12]。目前,对于PRP的研究和应用还存在较大争议。主要集中在PRP的确切作用机制、PRP能发挥作用的剂量、PRP的安全性问题、PRP能否引起感染等[13]。
作为第二代浓缩血小板,富血小板纤维蛋白(PRF)是由Choukroun首次引入的[14]。PRF是富纤维蛋白凝胶,由患者静脉中抽取的新鲜血液制作而成,属于新一代的血小板浓缩物,它制备简单无需任何生物添加剂的处理。它缓慢的聚合似乎形成了类似自然的纤维网络。在PRF通过离心分离的制备过程中,血小板被激活的同时大量脱颗粒细胞中蕴含的重要的生长因子释放出来,在对PRF进行加工的同时白细胞也隐藏在细胞因子中,对炎症和止血起到作用,并且加速组织愈合和血管生成,组织学评估表明PRF能够缩短骨形成时间[15]。PRF方案无需凝血酶之类的化学添加剂即可制成凝胶状物体。因此,PRF无交叉污染之忧。浓缩生长因子(CGF)是Sacco首次开发出来的[16]。与PRF一样,CGF由静脉血分离制作而成。不过,该技术的离心速度有所不同。CGF是一种具有完全独特属性的愈合型生物材料。外科医生可以将CGF作为隔膜来加速软组织愈合或与骨移植物混合,以加快新骨重建。CGF无需任何化学或过敏性添加剂(如:凝血酶或抗凝剂),因此,不会引起病毒性传染病。
2 CGF的基本原理和分离技术
2.1基本原理:CGF血纤维蛋白分子结构为三键式联结,呈立体网状结构,可有效地滞纳血小板及各种循环分子(如细胞因子)。当CGF应用于损伤的组织时,通过引导损伤组织的再血管化,免疫调节以及捕获循环血中的干细胞,最终促进组织愈合再生和修复。
2.2分离技术:将患者的静脉血采集10ml于试管中,并立即放入Medifuge(Silfradent,意大利)离心加速机分离处理。设定制备CGF程序,旋转12min后,可见试管中分为三层(最上层为细胞质,中间纤维蛋白凝结物即CGF,底层为红细胞及血小板),将血清分离出来,并存储在特定的存储器皿中。CGF被分离出来(其中大量的生长因子位于中间层与底层的界面上,所以分离的时候应一并分离出来),并存储在稀释的抗菌溶液中(Lincocin 600mg)。底层的红细胞部分及血小板立即存储在器皿中,其中富含红细胞、血小板以及铁、钙和其他基本元素、可以用来制备截骨术中的填料,以便混合生物材料及自体骨。将CGF切割成1~2mm的微粒,随后依次与收集的红细胞部分和骨代材料混合。为增加混合物的柔软度,可添加一些血清。使用特定的收集设备(Silfradent 意大利)旋转6s左右将其混合并搅匀。另外,CGF具有极大的可模制性,通过压缩,以薄膜的形式使用,也可以将其撕裂,以碎片的形式使用。
3 CGF的主要成分及生物学特性
CGF是一种修补生物材料,其中含有浓缩生长因子及纤维蛋白,具有改善并增强组织再生的独特性质,是再生医疗领域中组织刺激的新技术。CGF技术是以患者自身静脉血为原料,通过梯度密度离心的方法,将其分为血浆细胞活素类、血小板、活性纤维蛋白、粒性白细胞、浓缩生长因子、抗体,再单独或联合其他生物材料注入硬组织缺损或软组织创伤处,从而修补缺损,诱导生长,加速局部创伤的愈合并提高愈合质量。其中的浓缩生长因子包含:转移生长因子-β(TGF-β)、血小板衍生生长因子(PDGF)、类胰岛素生长因子(IGF)、骨形成蛋白(BMPs)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)以及成纤维细胞生长因子(FGF)等[17-18]。CGF具有柔性成型血凝块及弹性有机纤维蛋白网格,促进血管生成及移植物存活,从血小板及浓缩纤维蛋白中释放出的生长因子的生物学特性,并具有修复促进和调节功能。
4 CGF在创口愈合过程中的作用
创口愈合过程可分为三个不同的阶段:生化活动阶段、细胞活动阶段和细胞反应阶段[19]。生化活动阶段即把机械损伤转化为机体能接受的生化信号,这一反应是由血清中的Hagemann因子启动的。当机体受损伤后,创缘间充以血液和含有纤维蛋白的渗出液,并迅速凝集成块[20],而血清中的Hagemann因子则引起局部微循环障碍,血浆与组织蛋白和基底膜接触,这样便激活了Hagemann因子和血循环中的血小板。被激活后的Hagemann因子反过来再促进上述反应进一步生成,并导致细胞活动开始,在组织内出现白细胞和巨噬细胞浸润,并侵入血块将死亡的细胞,可能存在的细菌及无活力的组织吞噬消化,凝血反应产生纤维素促进止血,凝血酶则引起血小板a粒子的释放。补体系统产生许多生物活性分子,包括C5a、CD34,对中性粒细胞和单核细胞起趋化吸附作用。同时,血浆中的血浆酶降解纤维素,得到的纤维素降解产物是一种自我活化的生物分子,可使单核细胞迁移和血管舒张。在此阶段中,CGF通过血小板释放各种生长因子,促进产生新的血管,引导损伤组织进行再血管化,进行自身的免疫调节以及捕获循环血中的干细胞(全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞),使细胞移到缺损区。细胞反应阶段开始作用主要靠组织细胞、成纤维细胞渗入血凝块,组织细胞可分化为成纤维细胞,具有胶原的能力,血浆和血细胞因子起到修复、消炎和止痛作用,血小板传递信号,释放最重要的PDGF,TGF-β和IGF-1生长因子,使局部的间叶细胞、上皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞等相关细胞进行迁移、分化和增殖。在细胞反应的最后阶段,单核细胞转化为巨噬细胞,并辅助中性粒细胞加强机体防御,促进创口愈合。
5 CGF的临床应用
许多临床报道表明,CGF在口腔颌面外科下颌骨缺损重建、齿槽嵴增高和上颌窦提升术、种植外科领域的骨组织修复重建中起积极的促进作用。Corigliano[21]报道1例36岁男性患者,╂出现肿胀和复发性瘘管。X光照片显示整个牙周区存在根尖病变。患者身体健康,由于其牙周发生病变,我们决定拔除牙齿并植入修复性压根。接着,从患者的前臂采集8份血样,按照CGF方案用Medifuge(Silfradent,意大利)进行分离处理。麻醉之后,小心地将牙齿拔除,避免伤及残存的皮层。然后深入牙根尖2mm探查骨的状况,以非常慢的速度实施截骨术,此过程不使用水。接着植入修复性牙根,拔牙后留下的种植体空间为4.7mm×15mm。随后用纤维蛋白微粒和自体骨(截骨术过程中采集)以及凝块的混合物填充牙根修复体和牙槽骨之间的空隙。随后用一些交叉的纤维蛋白膜填补拔牙后形成的牙槽空洞,以便恢复受损的组织。此过程将保护并刺激伤口,因为它将移植物隔离,另外,由于纤维蛋白具有一定的光强度,能传输骨膜和周围的GF释放的愈合信号,有利于伤口愈合。手术完成后,用复合材料对牙冠进行粘接,已达到美观的目的。在15、30、45天对患者进行X光检查,60天后骨再生完成,可对患者实行牙冠修复治疗。Dong-Seok等[22]将CGF用于上颌窦提升术,同时CGF隔膜用于引导组织再生。最近许多报道亦表明,CGF可以跟骨粉混着使用,加速骨细胞生长;也可以直接铺在缝合伤口内,让伤口愈合速度增加约五倍,直接填充CGF以形成骨。某男性患者来我院以“外伤后牙槽骨缺损”就诊。其上颌右上┼缺失,牙槽嵴高度降低,周围牙龈无红肿压痛;┼松动I°,无叩痛,牙体伸长偏颊侧,咬合关系不良;右下┼缺失,牙槽嵴呈刃状。经X线检查后,诊断为严重的垂直和水平骨重吸收。因此,决定拔牙后实施骨移植再生手术。我们使用了自体骨(从髂骨提取)Bio-oss,与CGF碎块进行混合,并根据覆盖面积制CGF膜。由于骨原细胞浓缩液、生长因素、细胞因子和纤维蛋白及其促使活性细胞陷入CGF的结构,也由于Bio-oss的骨传导性,CGF与自体骨、Bio-oss和血液混合后能在单一手术中完成干预工作。用CGF进行治疗的所有临床病例中,骨和软组织再生的情况良好,而且时间缩短一半。伤口具有极强的抗感染能力,降低了术后发生细菌感染的风险。膜层中添加的CGF可形成一道坚固的屏,它使用方便,具有较强的粘合力和浸透性,值得临床推广应用。
6 问题与展望
CGF来源于自体本身,无毒性和免疫原性,不会存在免疫排斥反应,简单而费用低廉的方案,基于自然生物机制。CGF具有促凝血作用,能够促进组织的再生,加速缺损区的愈合。CGF和新鲜的活体自体骨的混合对骨再生最为理想。这就是CGF成为目前的可靠技术的原因,CGF与其他所有血小板浓缩液(特别是PRP)的不同在于其提取技术,而且除血液外,它无需添加任何合成或催化成分即可促进血液转型(PRP需要添加牛凝血酶和氯化钙)。CGF其制备工艺、生化特性、结构、凝结物组成、纤维蛋白结构、血小板细胞因子作用、白细胞活化作用、CGF和骨细胞间可能的相互作用、用于软组织和骨再生的可能性,这些因素使得CGF成为一种发展迅速的生物材料,临床应用安全,其应用前景应十分广阔。
CGF具有浓缩生长因子的促生长和愈合能力,有利于所有再生组织的恢复。尽管CGF具有如此多的优点,但在进行引导骨再生的过程中仍然需要与自体骨或骨代材料混合来加速骨再生速度,这样做增加了术区或引起一些并发症。若能仅用CGF而无需与自体骨或骨代材料混合来促进成骨,将是未来的一个研究方向。CGF含有高浓度生长因子的凝胶状纤维蛋白块,由在制造过程中血小板释放出的高浓度生长因子激活。应用在需要再生的组织上,显著地加速修复过程。因此,浓缩生长因子(CGF)为骨组织再生和修复提供了新的思路,也为应用骨再生方法治疗颌面部骨组织缺损提供了新的理论依据。
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