骨修复材料
如果能掌握骨修复材料，那么僵尸断掉的手臂，不就可以回复如初了！
文献记载，1588年人们就用黄金班修复颚骨。
1775年就有用金属固定体内骨折的记录。
长期以来，骨修复材料主要采取自体或异体骨移植物。在美国每年约有10万到20万自体或异体骨移植的病例。但自体骨移植在材料来源方面存在着严重的缺陷。从自体异位取骨，无异于拆了东墙补西墙，使病人易于患手术后并发症，失败率高达10%~30%;异体骨移植在材料筛选、储存方面相当困难、昂贵，还容易产生免疫排斥反应、感染艾滋病病毒等，失败率更高。同时，异体骨被取代缓慢，新生骨体积偏小。
为了克服自体骨和异体骨移植存在的种种问题，人们试图通过天然的或合成途径，取得理想的骨修复材料。
对于一种理想的骨修复材料首先应该具备的特性有：
生物相容性:可与骨直接进行化学结合，不阻止骨细胞在其表面的正常活性或干扰其周围骨细胞的自然再生过程，对骨组织的分解吸收具有传导性。
机械耐受性：以骨小梁为准，抗压强度应大于5MPa,抗压模量在45~100MPa之间。
生物降解性：在一定时间内被宿主骨替代，不影响骨组织的修复，无毒副作用。
诱导再生性：通过自身或添加骨诱导因素，刺激或诱导骨骼生长。
简言之，移植物的生物特性应与自然骨相似。
已知有许多材料，如某些陶瓷、金属、高分子都具有生物相容性，而仅有一小部分材料同时兼有生物相容性和适当的机械强度。这些材料包括生物高分子（如明胶)、合成高分子（如聚a-羟基酸类、聚酐类）及矿物质。具有诱导成骨活性的高分子材料、有骨活性涂料（聚四氟乙烯、碳纤维）、骨诱导因子BMP等。这些材料在体内的降解性相差悬殊，不能一概而论。
金属／HA骨代用材料
早在100多年前，就有人用贵金属（金、银、铂）制作义牙和镶牙。20世纪20年代后，不锈钢和其它耐腐蚀的合金（钴基合金）与金属（钛），逐渐用于人体硬组织的替代。美国用于人体的金属材料，不锈钢占76%，钴、铬、钼合金占20%，钛和钛合金占5%。由于钛和钛合金的比重小，其使用比例将随着时间的推移而增加。镍钛记忆合金的发现，也开启了医学应用的大门。
作为医用金属材料，必须满足对人体的适应性、耐腐蚀性、适当的机械强度、表面生物相容性4个最基本的条件。一般材料的机械强度高，拉伸性好，但耐腐蚀性、生物相容性差。目前主要用作接骨板、骨螺钉、齿冠等。由于其表面的生物相容性不理想，常用生物陶瓷HA喷涂或用生物高分子包埋后植于人体中。最常见的喷涂技术，是将HA在1000℃以上的高温下转变成烟雾，直接喷在金属表面形成一覆盖层。
高分子骨修复材料
人工合成的有机高分子材料具备良好的机械性能、降解性能、生物兼容性且易加工，能满足人工骨的要求。
研究较多并获得应用的有机高分子包括聚乙烯、聚乳酸、聚原酸酯、聚乙酸及相关衍生物，有机高分子在骨修复中主要以支架的形式存在，其复合组织细胞、生长因子及其他材料可提高材料本身的生物活性、生物相容性。可降解人工高分子主要与无机高分子复合，在保留各自优势的基础上，可控调整材料的成分组成以模拟天然骨的成分构造与微观结构。
生物陶瓷
由金属离子及非金属离子两部分构成的生物陶瓷是生物相容性很好的骨修复材料，其修复作用主要体现在骨传导性，可为新骨的形成提供支架。
生物陶瓷主要包括羟基磷灰石、三磷酸钙等。
（1）羟基磷灰石。人体骨骼主要的无机成分是羟基磷灰石，含量高达60％。其无毒性、无排斥反应、无致畸性。羟基磷灰石有着良好的骨传导性，可与骨组织形成稳固的化学结合，且抗压强度和弹性模量都比较高，适合作为骨组织替代物。
（2）磷酸钙。
磷酸钙同样具有良好的骨传导性和孔隙率，能够促进再生并使组织血管化，但是在体内降解较快、机械强度有限、脆性较高，单独应用时只适用于非负重区域。
上图为上海硅酸盐所在微生物催化生物陶瓷用于骨再生方面取得的重要进展展示，点击下方链接了解详情。
https://sic.cas.cn/xwzx/tpxw/202110/t20211021_6226667.html
参考资料
王小红.骨修复材料的研究进展[J].生物医学工程学杂志,2001,(04):647-652.