医疗植入物是为替换，帮助或改善失败的生物结构而创建的设备。通常，它们是作为假肢生产的，以取代缺失的肢体和身体部位。植入物的另一个常见用途是用于输送药物，监测各种身体功能以及为组织和器官提供支持。约有700万美国人有人造关节，这意味着美国至少有2％的人有医疗植入物。
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医疗植入物被放置在体内或表面上，因此，它们与活组织的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极大地影响了骨整合速率（骨向金属植入物中生长）。研究表明，粗糙的表面为骨整合提供了有利的条件，支持具有生物力学稳定性的生物学活性。
在这里，我们详细讨论了医疗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，与光滑表面的植入物相比，植入物如何促进骨整合水平更高。在一项这样的研究中，研究人员比较了两种不同类型的钛植入物上的骨重塑活性，一种具有加工光滑的表面，另一个具有浆盐的粗糙表面。
该团队使用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）来测量植入物嵌入兔子股骨后的直接骨植入物接触和骨体积的水平。
结果表明，与光滑的表面表面钛植入物相比，粗糙的钛植入物促进了更大百分比的直接骨植入物接触和骨体积。他们还发现证据表明，在植入植入后早期阶段的重塑活性较少的兔子中观察到的这种增加的骨体积增加，与光滑的表面植入物相比。小组得出的结论是，钛的表面粗糙度在确定新骨形成与在植入物界面处的重塑吸收之间的微妙平衡起着重要作用。
近年来，科学家试图进一步改善医疗植入物的成功。对医疗植入物的研究已开始特别注意具有“微粗糙”表面的植入物的功效。利用微粗糙钛表面的植入物引起了人们的关注，并且在过去几十年中，它们在医疗植入物中的使用增加了。
具有微粗糙钛表面的植入物通常是通过还原技术（包括用Al2O3或TiO2颗粒）制成的，是砂粉和酸蚀刻或单独酸蚀刻的组合。欧洲杯猜球平台使用不同动物模型的各种体内研究已经测试了这些表面对植入物促进稳定性的功效的影响。
在审查了研究这种较新的医学植入物材料的多项研究时，可以得出结论，具有微粗糙表面的植入物在较短的时间范围内诱导整合，并获得更高比例的骨植入物接触，以及更高的抗剪切耐药性水平与具有光滑表面的植入物进行比较。
科学家探索了允许表面粗糙度调节这些效果的潜在机制。最近的体外实验研究通过研究细胞水平对植入物表面地形的反应来阐明这一点。从这些研究中收集的数据表明，成骨细胞（负责新骨组织形成的细胞）对表面粗糙度敏感。暴露于表面粗糙度的成骨细胞与更具分化的表型旁边表现出降低的增殖。
此外，PGE2的生产已被证明在粗糙的表面上增加了，TGF Beta 1产量也是如此。该数据表明，表面粗糙度可能能够介导成骨的自分泌和旁分泌调节。最后，研究表明，表面粗糙度可以有效地调节全身激素的作用，例如1,25-（OH）2d3对成骨细胞的影响。
临床试验还表明，生产具有粗糙表面而不是光滑的医疗植入物的好处。人类的临床试验表明，粗糙的钛植入物在加载前需要减少愈合时间（6-8周，而不是通常的12周）。较短的康复时间具有许多临床优势，例如住院时间较短，减少了对患者生活的困扰/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 mm），而不是常规接受的尺寸。较短的植入物的使用提供了避免需要更广泛的手术程序的好处，例如在上颌骨中嫁接鼻窦和下颌骨的神经侧向化。
尽管需要更多的研究和数据，以使我们能够充分理解在医疗植入物上使用粗糙表面的最大潜力，但目前，研究表明了表面粗糙度的众多好处，尤其是对于诱导骨整合。
参考和进一步阅读
FDA。（2019）植入物和假肢。[在线]可用：https://www.fda.gov/medical-devices/products-and-medical-procedures/implants-and-prosthetics
LeGuhennec，L.，Soueidan，A.，Layrolle，P。和Amouriq，Y。（2007）钛牙齿植入物的表面处理用于快速骨整合。牙科材料欧洲杯足球竞彩，23（7），pp.844-854。https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16904738/
Suzuki，K。，Aoki，K。和Ohya，K。（1997）钛植入物表面粗糙度对兔子中股骨重塑活性的影响。骨，21（6），第507-514页。https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9430240/
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