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在小儿骨科领域，传统金属或惰性材料植入物存在诸多弊端。研究人员开展了可吸收植入物在小儿骨科应用的研究，发现应用正从可吸收聚合物向可生物降解金属转变。这为小儿骨科植入物选择和材料研发提供参考，意义重大。
在小儿骨科的世界里，骨骼就像正在建造中的高楼大厦，充满着无限的生长潜力。孩子们的骨骼处于快速发育阶段，与成年人有着显著的不同。然而，当这些 “小高楼” 遭遇骨折等问题时，治疗过程却面临着重重挑战。传统的金属或惰性材料制成的植入物，如克氏针（Kirschner wires，K-wires）、空心螺钉（cannulated screws，C-screws ）和弹性稳定髓内钉（elastic stable intramedullary nails，ESIN） ，虽然能提供一定的机械支持，但它们就像 “常住居民”，无法被人体吸收。长期留在体内，不仅可能刺激软组织，引发疼痛和不适，还可能干扰骨骼生长，甚至需要二次手术取出，这对孩子们来说无疑是雪上加霜。
为了解决这些棘手的问题，来自多个研究机构的研究人员踏上了探索之旅，致力于研究可吸收植入物在小儿骨科的应用。他们的研究成果发表在《Bioactive Materials》上，为小儿骨科的发展带来了新的希望。
在研究过程中，研究人员采用了多种技术方法。他们通过收集大量的临床案例数据，分析不同类型骨折的特点和治疗效果；同时，对各种可吸收材料进行体外和体内实验，研究其力学性能、降解特性以及对细胞和组织的影响。
研究人员首先深入剖析了小儿骨科的关键问题。小儿骨骼有着独特的结构和发育特点，其中骺板（epiphyseal growth plate）是确保骨骼纵向生长的关键部位，它就像一个神奇的 “生长引擎”，不断推动着孩子们长高。小儿骨折的模式也与成人不同，由于其骨骼含水量高、更具弹性，常出现青枝骨折等特殊情况。针对不同类型的骨折，如骺板骨折和骨干骨折，有着不同的固定原则。传统固定方式存在诸多风险，如金属硬件穿过骺板可能导致骺板过早闭合，影响骨骼生长。而可吸收植入物则有望避免这些问题，减少二次手术的需求。
接着，研究人员对医学可吸收材料进行了全面的梳理。可吸收材料主要包括可吸收聚合物和可生物降解金属。可吸收聚合物如聚乙醇酸（polyglycolic acid，PGA）、聚乳酸（polylactic acid，PLA）、聚乳酸 - 乙醇酸共聚物（polylactic-co-glycolic acid，PLGA）和聚己内酯（polycaprolactone，PCL） 等，各有优缺点。PGA 降解速度快，能在 6 - 12 个月内完全被人体吸收，但这也导致其在骨科植入物应用中，机械强度过早丧失；PLA 降解缓慢，可达数年，具有较好的生物相容性，但脆性较高；PLGA 则综合了两者的特点，具有良好的生物相容性和可控的降解速度，但机械强度较低。这些聚合物通过水解等方式影响骨生成、血管生成和免疫调节，但降解过程中产生的酸性物质可能会抑制骨生成。
可生物降解金属如镁（Mg）、锌（Zn）和铁（Fe）基合金，因其优越的机械强度、生物相容性和逐渐降解的特性，成为潜在的骨科植入物候选材料。Mg 是人体必需元素，在骨骼中含量丰富，其弹性模量与人体骨骼相似，能避免应力屏蔽效应。但 Mg 基合金存在力学性能较低、体内降解过快以及产生大量氢气等问题。不过，Mg 离子的释放能刺激骨修复和重塑，促进血管生成、调节免疫反应、促进神经再生和具有抗菌作用。Zn 是人体必需的微量元素，在体内参与多种生理功能。Zn 基合金具有更合适的体内降解速度，能促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞活性，同时具有抗菌性能。但 Zn 离子浓度过高会抑制成骨细胞活性，因此需要精确控制其降解速度。Fe 基合金虽然具有一定的机械兼容性，但存在炎症风险、MRI 干扰和负载能力不足等问题，目前主要用于非承重部位的儿科应用。
在实际应用方面，可吸收植入物在儿科的应用逐渐增多。在 pins 的应用上，生物可吸收聚合物 pins 如 PGA、PLA、PLGA 等在治疗小儿骨折方面，与传统金属 pins 相比，并发症更少，且避免了二次手术取出的麻烦。Mg 等可生物降解金属 pins 也展现出良好的治疗效果。在 screws 的应用中，可吸收聚合物 screws 和 Mg 合金 screws 在治疗小儿骨折和相关疾病时，能提供足够的稳定性，与传统 screws 效果相当，且具有无需取出的优势。对于 intramedullary nails，目前只有 PLGA 制成的 Activa IM Nail?用于治疗儿童非负重尺桡骨骨折，但存在手术操作复杂、评估困难和力学性能不足等问题。而 Mg-Zn-Ga 合金等可生物降解金属在动物实验中显示出对骺板生长无明显影响，具有潜在的应用前景。
研究结论表明，可生物降解合金植入物在小儿骨科具有巨大的潜力，但仍面临一些挑战。对于 Mg 基合金植入物，需要解决其应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳以及氢气积累等问题，通过改进合金成分、表面涂层等技术手段，优化其力学性能和降解特性。对于 Zn 基植入物，要提高其与成骨细胞的细胞相容性，增强成骨活性。未来，进一步研究开发新型的材料架构、涂层和改性方法，将有助于提高植入物的生物学效应和降解性能，推动可吸收植入物在小儿骨科的广泛应用，为孩子们的骨骼健康保驾护航。这项研究为骨科医生选择植入物提供了重要参考，也为材料专家研发更适合小儿的可生物降解材料指明了方向，在小儿骨科领域具有重要的意义，有望开启小儿骨科治疗的新篇章。
