第二章 文獻回顧
2.2 高分子薄膜
薄膜狀材料則是組織工程應用當中常被使用的材料之一,因膜是一種 介面相(Interface),用於隔開兩相,且能控制兩相內部質量的輸送速率。由 於其具有半透膜性質,具有選擇性,可以控制各種物質的通透速率,並具 有分離效果。
通 常 薄 膜 可 依 構 造 區 分 為 均 質 (Homogeneous) 與 非 均 質 膜 或 對 稱 (Symmetric)與非對稱膜(Asymmetric),如圖 2-2 所示。均質性薄膜是指薄膜 結構與孔洞分佈的一致連續性,在電子顯微鏡下,薄膜有孔洞者,指其大 小大致相同,薄膜無孔洞者,為緻密型薄膜,則以自由體積為觀點,其結 構仍允許分子通透。非對稱性薄膜一般指孔洞大小分佈不一致,從表層至 內層的孔洞分佈往往越來越大,一般典型的例子是由緻密的皮層(Skin Layer) 與多孔性(Porous)的基質所組成,此多孔性的基質一般又分為海綿型結構 (Sponge Structure)與手指型結構(Finger Structure)[8]。在非對稱性薄膜中,
可以以緻密的皮層作為選擇的界線(Barrier),當溶質穿透皮層後,即可在下 層多孔性的基質中自由傳送。
2.2.1 不可吸收再生膜
常見的材料有 Gore-Tex、Millipore、Biobarrier。它含有特殊的生化材 料如 e-polytetrafluoroethylene(e-PTFE),對牙科種植體的骨整合有明顯的幫 助。除了抑制上皮及成纖維細胞長入,促進骨細胞生長外,它還具備以下 特性:
(1). 細胞隔絕性(Cell Occlusivity)及空間創造性(Space Making)
(2). 組織整合性(Tissue Integration)
(3). 生物相容性(Biocompatability)
(4). 良好的穩定性及可靠性
此種材料的優點為操作性佳,可併用含鈦材料或其它充填材料以獲得 更穩定及更大的骨生長空間,缺點是頇手術 2 次以上,一般在植入人體 4-8 週後需轉出,如有暴露易造成感染而影響骨生長,此種材料如今已廣泛的 使用在即刻種植及齒槽骨增長術(Ridge Augmentation)上,並得到良好的功 能及美觀上的效果。
2.2.2 可吸收再生膜
在 1990 開始發展,其材料依組成可分為三大類:
(1). 第一類為膠原蛋白(Collagen)再生膜:經交叉連結處理可以改善它的 物理性質和吸收時間,使它的吸收時間可延至 8 週以上,有助於骨再生 應用,如 Bio-Gage、Bio-Mend、Atrisorb。
(2). 第二類為聚合體(Polymer)再生膜:主要是由多乳酸和多甘醇酸所聚 合而成,吸收時間延至 8-10 週,完全吸收需 6-7 個月,提供完整之組織 隔絕。
(3). 第三類為前面 2 種材料外之其它再生膜總稱:有許多文獻報告指出可 吸收與不可吸收再生膜在臨床上的效果是大同小異的,其優點為可為人 體吸收,不頇第二次手術取出。
可吸收再生膜的缺點為:
1. 一旦暴露可能會快速吸收分解影響牙周組織再生。
2. 部分病人會有排斥或過敏。
3. 若與其它充填材合併使用,需避免交叉反應。
2.2.3 聚乳酸
1954 年起,PLA 就已被知悉具有塑性(Plastic)性質[9]。它是一
種 人 工 合 成 、 生 物 可 吸 收 性 白 色 半 結 晶 玻 璃 態 高 分 子 , 屬 於 poly-alphahydroxy acids , 其 玻 璃 轉 化 溫 度 為 57℃ , 熔 點 為 174℃(Vert etal.,1981),化學結構型式有 4 種,視其立體結構為 L 型(L-configuration) 或 D 型(D-configuration)而定[10];PLA 通常在環雙酯乳酸(Cyclicdiester Lactide)的開環聚合作用(Ring Opening Polymerization)中被合成[11];在活體 內。如圖 2-1、圖 2-2,PLA 會經水解去酯作用(Hydrolytic Deesterfication) 變成乳酸。而乳酸是所有有機體內碳水化合物代謝的中間或最終產物;乳 酸可藉乳酸脫氫酵素(Lactate Dehydrogenase)的催化而氧化成焦葡萄酸鹽 (Pyruvate) 。接著焦葡萄酸鹽可用於葡萄糖的合成。或經檸檬酸循環被代謝