多孔β-TCP/BMP复合人工骨的研制和动物体内的相关研究

多数人工骨缺损修复材料无骨诱导活性，为使人工植骨材料具有骨诱导活性并可在体内降解，本研究采用可降解陶瓷β－磷酸三钙（β－ＴＣＰ）与骨形成蛋白（ＢＭＰ）复合形成具有骨诱导能力的人工骨，将β－ＴＣＰ／ＢＭＰ，单纯ＴＣＰ，羟基磷灰石（ＨＡ）和ＴＣＰ／ＨＡ分别植入１６８只小鼠股部肌肉内，在２４，７２ｈ，１，２，４，８周取材，作大体观察，组织形态学观察，扫描电镜观察及碱性磷酸酶（ＡＬＰ）检测，另将上述材料樾     

多孔β-磷酸三钙修复骨缺损的实验研究

目的 制备主要成分为β-磷酸三钙(β-TCP)的多孔颗粒并探讨其修复骨缺损和作为骨组织T程支架材料的可行性.方法 健康牛松质骨经脱细胞、脱脂处理后在高温下经2次煅烧制备主要成分为β-TCP的脱有机质骨多孔颗粒,在兔股骨髁制作包容性骨缺损模型并采用多孔β-TCP修复骨缺损.术后4、8、12周取材并采用X线检查、钼靶照相、荧光标记和组织学染色方法观察骨修复效果.结果 主要成分为β-TCP脱有机质骨多孔颗粒保持天然松质骨的孔隙结构,植入骨缺损后外形保持完整.术后4周材料与周边组织紧密结合,新生骨组织长入β-TCP孔隙内,原有骨缺损部位界限清楚,植入材料无明显吸收变小,中心部位无软组织或骨组织长入.植入8周β-TCP周边组织进一步向内部生长.β-TCP中心部位新生成的骨组织较少.植入12周β-TCP被周边新生骨组织严密包裹,且与新生骨组织界限模糊,植人材料部分吸收变小,新生骨小梁增多增厚并长入植入材料内部,但新骨形成量及形成速度降低.组织学检查显示β-TCP降解缓慢.结论 多孔β-TCP修复包容性骨缺损具有优良的成骨性能,可作为一种骨组织工程多孔支架材料,但需要改善其降解速度.     

同种骨基质明胶、脱钙骨基质、不脱钙骨肌内诱导成骨的实验研究

本实验将同种骨基质明胶（BMG）、脱钙骨基质（DBM）和不脱钙骨（UDB）植入大鼠肌肉内。结果发现，植入BMG和DBM的大鼠肌内有密度增强的X线影像，并在组织学上有成熟的新骨出现。而植XUDB的大鼠肌内仅有少量间充质细胞向软骨母细胞分化。作者讨论了肌内诱导成骨的发生机制以及三种材料的抗原差异，认为BMG的骨诱导能力最强。     

优化配方的磷酸钙骨水泥/脱钙骨基质颗粒/重组人骨形成蛋白-2复合材料降解性能的影像学和组织学评价

目的探讨磷酸钙骨水泥（CPC）/脱钙骨基质颗粒（DBM）/重组人骨形成蛋白-2（rhBMP-2）复合材料在体内的影像学征象和组织学特征,评价该材料的降解性能。方法预制兔DBM,将其与rhBMP-2充分混匀,真空下形成rhBMP-2/DBM复合物,后者与CPC按DBM∶CPC质量比2∶8的比例制作CPC/DBM/rhBMP-2复合材料,其中含rhBMP-2的量约1.2mg/cm3。将复合材料（A组,n=12）、CPC（B组,n=12）分别植入兔股骨髁部骨缺损和股后肌肉内,于植入后6、12、24周每组各处死4只实验动物,进行X线摄片和组织学观察。结果X线摄片观察显示：A组术后6周植入髁部缺损的材料边缘变得不规则;第12周材料失去原有外形,轮廓变小;第24周材料大部分被吸收,髓腔部分再通。术后6-24周,A组植入肌肉内的复合材料轮廓逐渐变小,密度逐渐减低,B组植入髁部缺损和肌肉内的CPC轮廓、密度均无明显变化。组织学观察显示：A组术后第6周可见编织骨样结构长入植入髁部的复合材料内部;第12周材料内部产生新骨;第24周骨缺损已修复,材料残留少部分未被吸收,大部分被新骨替代。A组术后6-12周可见纤维组织长入植入肌肉内的复合材料内部,第24周仅少部分材料残留未被吸收。B组植入髁部缺损和肌肉内的CPC材料于术后6-12周未见新骨和纤维组织长入,第24周骨缺损部位仍为CPC填充,材料内部未见新骨和纤维组织出现。结论与CPC比较,优化配方的复合材料在体内易降解并容易被自体骨替代。     

复合骨形态发生蛋白-2的人工骨与带血供组织修复羊大段骨缺损

目的研究组织工程化人工骨结合不同自体带血供组织(长段自体尺骨或屈指长肌)移植修复大段骨缺损的效果。方法手术造成绵羊桡骨30mm骨缺损,A组植入[聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)-磷酸三钙(TCP)-骨形态发生蛋白-2(BMP-2)]人工骨及带血运的长段尺骨,B组植入PLGA-TCP-BMP-2人工骨及带血运的屈指长肌肌腹,C组仅植入PLGA-TCP-BMP-2人工骨,D组不植入任何材料。4组均以钢板固定桡骨缺损区。术后24周行手术部位X线摄片,24周处死动物行组织学检查。结果术后24周时,X线检查示A、B组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔的轮廓较为清晰;C组亦能完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度均不如A、B组;D组无有效骨痂形成。组织学检查结果显示,A组新生骨完全修复骨缺损区;B组骨痂为较成熟的板层骨,骨陷窝较多;C组新生板层骨及骨陷窝排列较为紊乱;D组无骨连接表现。A、B、C组均未见人工骨材料残留。结论 PLGA-TCP-BMP-2人工骨结合带血供的长段自体骨或自体肌肉移植能够很好地修复绵羊桡骨30mm的骨缺损。     

自体骨髓间充质干细胞复合β-磷酸三钙修复犬下颌骨节段缺损

目的 探讨骨髓间充质干细胞（BMSCs）复合β-磷酸三钙（β-TCP）构建的组织工程骨修复犬下颌骨节段缺损的可行性。方法 体外成骨诱导犬BMSCs，将第2代细胞复合β-TCP后修复6只犬右侧3cm的下颌骨节段缺损；6只犬以单纯β-TCP植入作为对照，术后4，12，26，32周分别通过影像学、大体形态、组织学和生物力学检测判断骨缺损的修复效果。结果 诱导后第2代细胞已具成骨活性。4～26周X线片示实验组新骨形成增加，密度增高，对照组则材料吸收形成明显阴影区，只有少量骨痂。32周实验组骨愈合良好，有较多板层骨；对照组为纤维性愈合骨不连，骨密度检测实验组显著高于对照组。实验组力学强度与正常下颌骨差异无统计学意义。结论 自体成骨诱导BMSCs复合β-TCP形成的织工程骨可良好修复犬下颌骨节段缺损。     

成人骨与胎儿骨的骨诱导活性实验比较

目的：比较成人骨与胎儿骨的骨诱导活性．方法：按Ｕｒｉｓｔ等的方法制备成人和胎儿骨基质明胶，分别植入ＢＡＬＢ／ｃ裸鼠左右股部肌肉，４周后行组织学观察和碱性磷酸酶活性检测．结果：成人骨基质明胶和胎儿骨基质明胶均在动物体内诱导异位软骨形成，两种植入物的组织碱性磷酸酶活性均明显高于正常肌肉组织（Ｐ＜０．０１），但成人骨基质明胶与胎儿骨基质明胶植入物的组织碱性磷酸酶活性无显著性差异（Ｐ＞０．０５）．结论：成人骨与胎儿骨的骨诱导活性无显著性差异．     

生物衍生骨复合成骨细胞体内异位成骨研究

目的探讨生物衍生骨支架材料复合成骨细胞体内植入的成骨作用,了解其用于骨组织工程支架材料的可行性.方法将经物理、化学方法处理制得的复合型完全脱蛋白骨(CFDB)、部分脱蛋白骨(PDPB)、部分脱钙骨(PDCB)3种生物衍生骨支架材料分别与人胚骨膜成骨细胞体外复合培养1周后,植入裸鼠背部肌肉内作为实验组(30只),以单纯材料植入为对照组(30只),经大体观察、碱性磷酸酶活性测定、常规组织学检查及植入物成骨的定量判断,观测细胞-材料复合物的成骨作用.结果组织学检查证明,实验组3种材料皆有成骨作用,并随植入时间的延长,新骨形成增多;成骨含量分析表明,术后4周和8周,CFDB组组织学评分分别为2.90±0.57和4.60±0.70,显著优于其他实验组.对照组无成骨现象.结论生物衍生骨支架材料可作为骨组织工程支架材料,成骨能力以CFDB为最好.     

聚羟基丁酸酯与骨髓基质细胞构建组织工程骨的实验研究

取4周龄新西兰兔骨髓，分离骨髓基质细胞，体外培养，经诱导分化为成骨细胞，接种于聚羟基丁酸酯（PHB）泡沫材料中，并植入裸鼠背部皮下，对照组单纯植入PHB。植入4、8周后行X线摄片和组织学观察，观察新骨形成情况。结果显示，PHB与3同髓基成骨细胞植入裸鼠皮下4周后，愕部形成骨组织，可见大量成内细胞，某些部位可见红色的骨基质形成；8周形成大量新生骨级,可见要反层骨。对照 组未见骨形成。     

抗生素/β-磷酸三钙/多孔丝素蛋白支架修复兔桡骨骨缺损的实验研究

目的探讨抗生素/β-磷酸三钙/多孔丝素蛋白支架修复兔桡骨骨缺损的效果。方法制备再生丝素蛋白胶囊型载药人工骨修复材料,成年大白兔16只,随机分为A组[不载药材料:SF(多孔丝素蛋白支架)+β-TCP(β-磷酸三钙)]、B组(载药材料:SF+β-TCP+万古霉素),每组8只(16例桡骨)。桡骨构建桡骨骨缺损模型后植入材料,于术后第28、56、84、112天观察兔的一般情况(感染发生后退出观察),并在第84天和112天时随机处死一半的兔子,观察骨愈合的组织学表现。结果 A组4只兔(8例桡骨)6~7d发生感染,B组无感染发生,A组感染发生率明显高于B组(χ~2=8.167,P=0.004);术后84d,A组2只兔(4例桡骨)及B组3只兔(6例桡骨)得到满意骨修复效果,组织学切片观察两组对比无明显差异,都可以看到新生骨质、少量β-磷酸三钙及丝素蛋白支架的残余,B组1只兔(2例桡骨)出现双侧假关节;术后112d,A组1只兔(2例桡骨)及B组4只兔(8例桡骨)得到满意骨修复效果,组织学切片观察与术后84d相仿且两组对比无明显差异,但可见更多的新生骨质,A组1只兔(2例桡骨)出现肢体屈曲痉挛,桡骨缺损修复效果不佳。结论抗生素/β-磷酸三钙/多孔丝素蛋白支架由于丝素蛋白的组织相容性好,多孔的结构允许外周的干细胞,包括成骨细胞向管壁内迁移,加之含有抗生素成分,对骨缺损修复及预防感染有较好的效果。     

应用组织工程化人工软骨修复羊关节软骨缺损的实验研究

目的 :探索以多孔磷酸三钙生物陶瓷材料为支架构建组织工程化软骨修复羊关节软骨缺损的可行性。方法 :实验分 3组。实验组 (n =12 ) :分离培养羊自体关节软骨细胞 ,采用微载体技术在旋转生物反应器内进行扩增 ,扩增后的软骨细胞接种到预制的 β_磷酸三钙 (β_TCP)多孔生物陶瓷材料上 ,细胞_材料复合体经体外孵育后 ,无菌条件下植入预制的羊前肢肱骨头关节面缺损处 ;单纯材料组 (n =12 ) :采用单纯 β_TCP材料修复羊关节软骨缺损 ;空白对照组 (n =4 ) :制备的羊关节软骨缺损区未做任何修复。术后 3和 6个月分别取材 ,进行缺损区组织学、组织化学和免疫组织化学分析。结果 :在实验组羊关节软骨缺损处表面肉眼可见透明软骨样组织形成。组织学检查发现 ,术后 3个月时材料降解明显 ,未降解吸收的材料孔洞内广泛分布着新生软骨组织 ,软骨细胞外基质丰富 ,Ⅱ型胶原染色阳性。至术后 6个月 ,支架材料几乎完全降解 ,缺损区被新生软骨组织所取代。在单纯材料组羊关节软骨缺损处术后 3个月时 ,可见从缺损区边缘有新生软骨组织向支架材料内长入 ,支架材料吸收明显。至术后 6个月 ,可见从缺损区边缘长入到支架材料内的新生软骨组织逐渐增多 ,但材料的中心部位未发现新生软骨形成。空白对照组羊关节软骨缺损区至术后 6     

高原环境下富血小板血浆PRP促进牙周骨再生的动物实验研究

目的：通过组织学观察高原环境下富血小板血浆（Platelet-rich Plasma,PRP）促进牙周骨组织再生的可行性。方法：在4只杂种犬前磨牙颊侧制备牙周骨缺损48个,分别植入磷酸三钙（Tricaluium-phophate,TCP）颗粒与PRP的复合物或TCP颗粒（实验组）以及不植入任何材料（对照组）。术后6周和12周后取材行组织学观测。结果：术后6周和12周有PRP植入的缺损牙槽骨再生高度高于仅有TCP植入者或对照组。结论：PRP能促进牙周骨再生,但其促进牙骨质形成的能力较弱。     

血管束植入在组织工程骨血管化构建中的作用

目的 观察以血管束植入法进行组织工程骨体内血管化构建的效果.方法 将以生物活性陶瓷β-磷酸三钙为基质材料、以培养扩增和成骨诱导后的兔骼骨骨髓基质干细胞为种子细胞复合构建组织工程骨.将组织工程骨植入兔股骨干15mm缺损区,同期在显微镜下进行血管束解剖分离并植入其内.以未做血管束植入动物作为对照.4周时行活体探查,12周时测骨密度并取材行大体观察和组织学观察.结果 植入血管处组织工程骨形成类似滋养孔的结构,血管双向通畅;植入血管束的组织工程骨受周围组织血管长入和血管束外生血管的双重营养.骨化方式:材料表面为膜内成骨,材料内为多骨化中心的软骨内成骨.骨密度测量结果显示血管束植入后组织工程骨新骨生长较未植入血管束者多.结论 血管束植入法可以加快组织工程骨在体内的生理性改建转化过程,是一种可行的组织工程骨血管化构建方法.     

髓髓基质成骨细胞—松质骨基质复合人工骨肌袋移植的成骨作用

成年新西兰兔骨髓细胞体外培养、诱导后，经混匀、 接种、固化形成 骨髓基质成骨细胞－藻酸盐－松质骨基质复合人工骨，并植回取材兔肌袋内，对照组分别植入藻酸盐－松质骨基质复合物和松质骨基质。植入4、8周取材，行X线摄 片、组织学检查，观察骨形成情况。结果显示，骨髓基质成骨细胞－松质骨基质复合人工骨肌袋内成骨效果明显优于藻酸盐－松质骨基质复合物组和松质骨基质组。复合人工骨标本兼有膜内成骨和软骨成骨，以膜内成骨为主；对照组仅见少量软骨成骨。提示，采用组织工程方法形成的复合人工肌袋内成骨作用明显，用该方法所形成的组织工程骨展现出良好的应用前景。     

转化生长因子-β启动骨膜下新生骨生成的实验研究

目的观察转化生长因子－β（ＴＧＦ－β）在小鼠股骨骨膜下启动骨及软骨生成过程。方法将ＴＧＦ－β纯品、ＴＧＦ－β粗提品、ＢＳＡ及ＰＢＳ分别注射于小鼠股骨骨膜下，最多连续注射９天，分别于４，７，１４和２１天处死小鼠，观察注射局部的组织学变化。结果注射ＴＧＦ－β组动物股骨骨膜下皆可见新生软骨和骨组织，存在膜内成骨和软骨内成骨两种成骨方式，ＴＧＦ－β粗提品组在成骨过程的时相上早于ＴＧＦ－β纯品组。注射ＢＳＡ、ＰＢＳ组部分动有骨膜反应，空白对照组无变化。结论ＴＮＦ－β在体内可启动骨及软骨生成过程，ＴＧＦ－β粗提品在促成骨过程的时相上早于ＴＧＦ－β纯品。     

应用生物反应器体外培养骨软骨复合体修复犬关节软骨损伤

目的 探讨应用灌注型生物反应器体外培养骨软骨复合体修复关节软骨损伤的可行性. 方法 体外分离犬骨髓间充质干细胞(MSCs),流式细胞仪鉴定.经过生长因子诱导生成软骨细胞和成骨细胞后,免疫组化及碱性磷酸酶等染色鉴定.将软骨细胞、成骨细胞接种到三维多孔β-磷酸三钙(β-TCP)陶瓷支架材料上,置于灌注型生物反应器中复合培养21 d,构建骨软骨复合体,扫描电镜观察细胞在支架材料上的黏附、伸展和增殖情况,并模仿马赛克骨软骨移植术用塑形良好的骨软骨复合体修复犬软骨缺损,切片染色观察其修复情况. 结果 扫描电镜显示软骨细胞、成骨细胞在β-TCP支架上的黏附、伸展和增殖良好,实验组缺损区软骨厚度与正常软骨组织接近.实验组与阴性时照组比较,差异有统计学意义(q=12.337 0,P＜0.01);与空白对照组比较,差异有统计学意义(q=31.5393,P＜0.01). 结论 灌注型生物反应器使软骨和成骨细胞在三维载体内存活并增殖,提高细胞在载体内的复合效率.     

同种异体骨移植免疫与骨诱导的相关研究

目的：探讨同种异体骨移植免疫排异反应与移植物骨诱导活性内在相互作用．方法：新鲜骨、自消化抗原去除骨、骨基质明胶、脱钙骨基质分别植入小鼠肌肉，行免疫学、组织学和碱性磷酸酶检测．结果：４种同种异体骨移植物均诱发免疫排异，以新鲜骨最强烈，骨基质明胶最弱．自消化抗原去除骨、骨基质明胶和脱钙骨基质抑制体外淋巴细胞增殖，以骨基质明胶的抑制作用最显著．自消化抗原去除骨、骨基质明胶和脱钙骨基质均在体内诱导异位成骨，骨基质明胶的骨诱导活性最佳．结论：同种异体骨移植诱发的免疫排异反应与其骨诱导活性呈负相关     

骨形态发生蛋白4、脱钙骨基质和切断跟腱诱导的异位骨化动物模型的研究

目的:建立骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)、脱钙骨基质和切断跟腱诱导的异位骨化动物模型,并初步探讨其形成机制,为异位骨化的研究奠定实验基础。方法:制备动物模型:(1)构建BMP4重组腺病毒,实验组裸鼠的一侧腓肠肌内注入50μl1×107pfu BMP4重组腺病毒液,对照组腓肠肌内注入50μl1×107pfu空病毒液。4周后行X线和组织学检查。(2)无菌条件下,股后外侧入路,将50mg脱钙骨基质植入裸鼠股后肌群内,4周后行X线和组织学检查。(3)20只小鼠于跟腱中点行跟腱切断术,10周后行X线和组织学检查。结果:X线和组织学检查显示4周后,注射BMP4重组腺病毒的动物均出现异位骨,注射空病毒组未见异位骨形成。4周后,植入脱钙骨基质的动物均出现异位骨。10周后,行跟腱切断术的动物均在跟腱部位出现异位骨。结论:BMP4、脱钙骨基质和切断跟腱可有效诱导异位骨化,结果稳定可靠。     

自体骨膜一双相多孔生物活性陶瓷复合肌内植入的生物力学和成骨活性研究

目的：考察自体骨膜吸附包裹多孔双相磷酸钙生的活性陶瓷肌内植入生物力学和成骨活性，为骨缺损修复替代材料的选择和制备提供实验依据。方法：用自体骨膜包裹多孔双相磷酸钙生物活性陶瓷植入21只狗的肌肉，与未包裹骨膜和同样材料肌内植入和骨内植入作对照，进行生物力学测定，X线衍射和红外光谱分析以及组织学观察。结果：发现实验组材料的抗弯强度随着时间的延长而增加，其程度虽不如骨内植入者，但远高于未包裹骨膜的肌内植入试样，3月和6月时巳接近或达到正常骨水平；X线衍射结果，实验组TCP的峰值下降明显快于未包裹骨膜的肌内植入组，6月时X线转靶谱图和红外光谱图己接近正常骨的谱图。组织学观察也证实实验组试样的成骨速度和质量显著的高于未包裹骨膜的肌内植入试样。结论：活体骨膜可为多孔生物活性陶瓷材料提供丰富的生长因子，激活和提高材料的成骨活性，有利于骨诱导和新骨形成，促进骨的修复替代。     

骨髓基质成骨细胞-松质骨基质复合人工骨肌袋移植的成骨作用

成年新西兰兔骨髓细胞体外培养、诱导后 ,经混匀、接种、固化形成骨髓基质成骨细胞 藻酸盐 松质骨基质复合人工骨 ,并植回取材兔肌袋内 ,对照组分别植入藻酸盐 松质骨基质复合物和松质骨基质。植入 4、8周取材 ,行X线摄片、组织学检查 ,观察骨形成情况。结果显示 ,骨髓基质成骨细胞 松质骨基质复合人工骨肌袋内成骨效果明显优于藻酸盐 松质骨基质复合物组和松质骨基质组。复合人工骨标本兼有膜内成骨和软骨成骨 ,以膜内成骨为主 ;对照组仅见少量软骨成骨。提示 ,采用组织工程方法形成的复合人工骨肌袋内成骨作用明显 ,用该方法所形成的组织工程骨展现出良好的应用前景。