長久以來骨科醫師從骨移植治療骨缺損的經驗裡，了解新骨
生成（neo-osteogenesis）的來源有三；一為移植來的活骨細胞
，二為引導生成的骨組織（osteoconduction），骨缺損區周圍的
骨細胞長到移植體之架構上去，三為誘導生成骨組織（osteoindu
ction），間質細胞（mesenchymal cell）受某些生長因子影響而
分化為骨母細胞而發生骨組織。九零年代發展出的新興科學-組織
工程，就被廣泛的使用於各組織及器官。在骨科學領域就包含了：
骨骼，軟骨，關節軟骨，肌腱及韌帶。組織工程三大要件為：骨架
（scaffolds），細胞（cells），及生長因子（growth factors）
。
    骨架（scaffolds）提供特定細胞附著，繁殖，及生長分化之
位置，同時維持組織體的結構穩定。主要使用於骨組織工程的為
含鈣陶瓷（ceramics），特別是多孔性氫氧基磷灰石（hydroxyap
atite,HA），適合由外骨膜或骨髓腔細胞所培養所培養出來的骨母
細胞生長。其他聚合物（polymer）製成的可降解極料（biodegrad
able）也被廣泛的應用於骨架材料上。調控其成分可控制其塑性及
降解時間。也可製成海綿樣多孔結構，纖維交織網狀結構，或水膠
（hydrogel）。這些材料包括合成物如 PolLactic Acid, PolyGly
colic Acid,  PolyEthylene Glycol,及自然物如膠原蛋白（colla
en），琉璃醣酸（hyaluronic acid），Arginate，及Agarose。近
來更要求骨架具有主動導引的能力。含有多呔 口升 （polupeptide
）如integrin，使細胞直接結合於骨架上。
    細胞（cells），是繆織工程的主角，特定組織細胞在修復及再
生之表現不同。再到不同因子或基因之調控。已分化之特異細胞大
量繁殖複製為終極目的。若能分離出各組織之主要幹細胞（stem c
ells），加上外來生長因子或基因工程處理內生之生長因子，而分化
成特異的組織細胞，這樣的幹細胞銀行將是未來一的挑戰。生長因子
（growth factors）：就骨組織工程而言而具生物活性之生長因子相
當重要。例如BMP而言，BMP-2及BMP-7最具誘生骨作用。將生長因子
導入組織內，依循三大途徑。一為直接將人骨或動物骨之成分淬取並
部分純化其內涵之BMP，二為利用基因工程方法合成生產rhBMP，三為
利用基因轉植方法將一段含生長因子密碼之DNA置於細胞內，自行製
造生長因子。組織工程的基本前題就是要應用及控制細胞及材料，將
修復或再生的生物組織和原本者融合一體，有如天然組織一樣。首先
要找出並確認組織內之功能細胞，將此細胞於體外培養（in vitro）
，並繁殖於生物材料製成的骨架（scaffold）上，利用生長因子的調
控，可生成細胞間質（extracellular matrix）並且保有原功能，也
可以反應外界之力學，物理性，及生物性的刺激。保有再塑（remodel
）及修復（repair）的能力。所以組織工程需要醫師，生物科學家，及
工程師進行跟領域的合作才能成事。雖然骨骼肌肉系統（骨、軟骨、
肌腱、韌帶、半月板）之組織工程大多還在進體外實驗及動物實驗，
也有一些已進入人體實驗，可能不久的將來，就會應用於臨床上。所
以骨科醫師也必須具備基本概念之知識，了解基本詞彙，這將是二十
一世紀臨床醫師的語言。


                      國立成大醫學院骨科部主任  楊俊佑教授

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