医疗植入物是用来替代、帮助或改善失效生物结构的设备。通常，它们是作为假肢来替代失去的肢体和身体部位。植入物的另一个常见用途是提供药物，监测各种身体功能，并为组织和器官提供支持。大约700万美国人拥有人造关节，这意味着至少2%的美国人接受了医疗植入。
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医疗植入物放置在身体内或表面上，因此，它们与活组织相互作用的方式对于它们的功能至关重要。医用植入物的组成和表面粗糙度大大影响骨整合速率（骨骼注入到金属植入物中）。研究表明，粗糙表面为骨整合提供有利条件，支持具有生物力学稳定性的生物活性。
在这里，我们详细讨论医用植入物的表面粗糙度如何影响其功能。
研究表明，医疗植入物的表面粗糙度改善了骨整合
多年来，许多研究表明，与具有光滑表面的人相比，如何植入表面粗糙度促进更大水平的骨整合。在这样的研究中，研究人员将骨重塑活性与两种不同种类的钛植入物进行了比较，一种具有机加工光滑表面，另一个具有等离子体喷涂的粗糙表面。
研究小组使用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)测量植入物嵌入兔股骨后骨-种植体直接接触水平和骨体积。
结果表明，与光滑表面钛植入物相比，粗糙表面钛植入物促进了更大百分比的直接骨植入接触和骨体积。他们还发现证据表明，在具有粗糙型钛植入物的兔子中观察到的这种增加的骨骼体积是由于植入后的早期阶段的重塑活性较小，与光滑表面的植入物相比。该团队得出结论，钛的表面粗糙度在确定新骨骼的形成和在植入物界面处重塑的重塑之间的微妙平衡起着重要作用。
在近年来，科学家们试图进一步提高医疗植入物的成功。研究医疗植入物已经开始特别注意植入物与“微粗糙”表面的疗效。利用微粗糙钛表面的植入物越来越关注，并且在过去的几十年中，他们在医疗植入物中的使用增加。
具有微粗糙钛表面的植入物通常通过还原技术产生，包括用Al 2 O 3或TiO 2颗粒，喷砂和蚀刻的组合，单独酸蚀刻。yabo214使用不同的动物模型的各种体内研究已经测试了这些表面对促进骨折的植入物的功效的影响。
在审查调查该较新的医疗植入物质的多项研究时，可以得出结论，微粗糙表面的植入物在较短的时间框架中诱导一体化，并达到更高的骨植入接触百分比，以及更高水平的剪切抗性水平较高与具有光滑表面的植入物的比较。
科学家探索了潜在的机制，使表面粗糙度调节这些效果。最近的体外实验研究通过调查细胞水平的反应来阐明一些光线，以植入表面形貌。从这些研究中收集的数据揭示了成骨细胞（负责形成新骨组织的细胞）对表面粗糙度敏感。暴露于表面粗糙度的成骨细胞表现出降低的增殖和更分化的表型。
此外，PGE2生产已被证明在粗糙的表面上增强，如TGFβ1的生产。该数据表明，表面粗糙度可能能够介导对骨质发生的自分泌和旁静脉调节。最后，研究表明，表面粗糙度可以有效地调节系统激素的影响，例如1,25-（OH）2D3在成骨细胞上。
临床试验也显示了制造表面粗糙而非光滑的医用植入物的好处。人体临床试验表明，粗糙的钛植入物在加载前需要更短的愈合时间(6-8周，而不是通常的12周)。较短的愈合时间有许多临床优势，例如较短的住院时间和减少痛苦/对患者生命的影响。
数据表明，植入物的表面粗糙度可能意味着可以使用较短的尺寸（6-8毫米），而不是传统上接受的尺寸。使用较短的植入物提供了避免更广泛的外科手术，例如颌骨上的鼻窦嫁接等需要的益处，并且在下颌骨上神经横向化。
虽然还需要更多的研究和数据来让我们充分理解在医用种植体上使用粗糙表面的最大潜力，但目前的研究指出了表面粗糙的众多好处，特别是在诱导骨整合方面。
参考和进一步阅读
食品及药物管理局。（2019）植入物和假肢。[在线]可用：https://www.fda.gov/medical-devices/products-和 - 医疗 - procedures/implants-and-posthetics.
Le Guéhennec, L.， Soueidan, A.， Layrolle, P.和Amouriq, Y.(2007)钛种植体表面处理用于快速骨整合。牙科材料亚博网站下载，23（7），pp.844-854。https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16904738/
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