壳聚糖-磷酸钙/rhBMP-2复合材料在兔腰椎椎间融合的作用观察

[摘要] 目的 研究壳聚糖(Chitosan,CS)-磷酸钙(Calcium Phosphate Cement,CPC)材料复合重组人骨形态发生蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein-2, rhBMP-2）在兔腰椎椎间融合的作用。 方法 制备壳聚糖-磷酸钙（CS- CPC）支架,再将CS-CPC支架放入rhBMP-2溶液中浸泡,真空抽吸后,冷冻干燥。测量改良后CS-CPC支架的孔隙率及抗压强度, 扫描电镜观察其超微结构;将CS-CPC/rhBMP-2复合材料植入兔肌袋模型中,用组织学方法检测其体内异位成骨能力及生物相容性。行兔前路腰椎椎间融合术（anterior lumbar intervertebral fusion,ALIF）,A组植入自体松质骨,B组植入不含rhBMP-2的材料,C组植入复合有rhBMP-2的材料,D组不植入任何材料。通过X光、CT、组织学及生物力学等手段检测其成骨效果。结果 制备的复合rhBMP-2后的CS-CPC支架的空隙率为87%,压缩弹性模量为20 MPa。扫描电镜结果显示支架材料内部为多孔结构,孔径超过100μm。CS-CPC/rhBMP-2复合材料在兔体内可异位成骨。兔腰椎椎间融合后3个月,A、C组显示有椎体融合。两组间融合节段的生物力学强度大致相同。B、D组无融合迹象。结论 CS-CPC/rhBMP-2复合材料具有良好的孔隙率、抗压强度及超微三维结构。在兔腰椎椎间融合中表现出良好的融合效果。有望成为脊柱融合术骨融合材料的替代材料。 [关键词] 壳聚糖-磷酸钙 骨形态发生蛋白 脊柱融合 组织工程     

壳聚糖-磷酸钙／rhBMP-2复合材料在兔腰椎椎间融合的应用水

目的研究壳聚糖（Chitosan,CS）-磷酸钙（calcium phosphate cement,CPC）材料复合重组人骨形态发生蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2）在兔腰椎椎间融合的作用。方法制备壳聚糖-磷酸钙（CS—CPC）支架,再将CS—CPC支架放入rhBMP-2溶液中浸泡,真空抽吸后,冷冻干燥。测量改良后CS—CPC支架的孔隙率及抗压强度,扫描电镜观察其超微结构;将CS—CPC／rhBMP-2复合材料植入兔肌袋模型中,用组织学方法检测其体内异位成骨能力及生物相容性。行兔前路腰椎椎间融合术（anteriorlumbarintervertebralfusion,ALIF）,A组植入自体松质骨,B组植入不舍rhBMP一2的材料,c组植入复合有rhBMP一2的材料,D组不植入任何材料。通过x线、CT、组织学及生物力学等手段检测其成骨效果。结果制备的复合rhBMP一2后的CS—CPC支架的空隙率为87％,压缩弹性模量为20MPa。扫描电镜结果显示支架材料内部为多孔结构,孔径超过100斗m。CS—CPC／rhBMP一2复合材料在兔体内可异位成骨。兔腰椎椎间融合后3个月,A,C组显示有椎体融合。两组间融合节段的生物力学强度大致相同。B,D组无融合迹象。结论CS—CPC／rhBMP一2复合材料具有良好的孔隙率、抗压强度及超微三维结构。在兔腰椎椎间融合中表现出良好的融合效果。有望成为脊柱融合术骨融合材料的替代材料。     

rhBMP-2用于兔腰椎融合的实验研究

目的：评价rhBMP-2／异体骨复合骨在免腰椎后路横突间植骨融合中的效果。方法：20只新西兰大白兔随机分为2组,行后路腰椎横突间植骨融合术,分别植入rhBMP-2／经处理的异体骨复合骨（异体骨复合骨组）及单纯经处理的异体髂骨条（异体骨组）,术后喂养6周,处死动物,取出标本,分别采取肓法进行手工测试、放射学、组织学及单向拉伸的生物力学测试,并用图像分析系统定量分析植骨区内成骨量,取得数据后进行综合评价。结果：手工测试显示rhBMP2／异体骨复合骨组融合率为90％,异体骨组为20％,差异有统计学意义（P〈0．05）,放射学及组织学结果显示rhBMP2／异体骨复合骨组成骨速度及骨成熟程度均优于异体骨组。单向拉伸生物力学测试结果表明异体骨复合骨组优于异体骨组（P〈0．05）。结论：在兔腰椎后路横突间植骨融合术中,rhBMP-2与异体骨复合,可促进异体骨的骨形成并提高融合率。     

新型生物活性椎间融合器的实验研究

目的:研究纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)椎间融合器复合重组人骨形态蛋白-2(rhBMP-2)对山羊颈椎的融合效果和可行性.方法:取30只成年雌性山羊,随机分为三组:n-HA/PA66椎间融合器组、复合rhBMP-2的n-HA/PA66椎间融合器组和自体髂骨组.所有山羊均行颈3～4椎间盘及部分椎体切除术,分别植入n-HA/PA66椎间融合器、复合rhBMF-2的n-HA/PA66椎间融合器和自体髂骨块,术后4周、12周行X线检查;术后12周行组织学和生物力学评估.结果:12周时复合rhBMP-2的n-HA/PA66椎间融合器与自体髂骨在山羊颈3、4椎间均可形成骨性融合,组织学、影像学及生物力学等各项测试指标比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:n-HA/PA66椎间融合器具有良好的生物相容性、骨传导性、和生物力学特性,复合rhBMP-2后使其具有骨诱导性,加快了的椎间融合速度,是一种理想的椎间融合材料.     

新型生物活性椎间融合器的实验研究

目的：研究纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（n-HA/PA66）椎间融合器复合重组人骨形态蛋白-2（rhBMP-2）对山羊颈椎的融合效果和可行性.方法：取30只成年雌性山羊,随机分为三组：n-HA/PA66椎间融合器组、复合rhBMP-2的n-HA/PA66椎间融合器组和自体髂骨组.所有山羊均行颈3～4椎间盘及部分椎体切除术,分别植入n-HA/PA66椎间融合器、复合rhBMF-2的n-HA/PA66椎间融合器和自体髂骨块,术后4周、12周行X线检查 术后12周行组织学和生物力学评估.结果：12周时复合rhBMP-2的n-HA/PA66椎间融合器与自体髂骨在山羊颈3、4椎间均可形成骨性融合,组织学、影像学及生物力学等各项测试指标比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）.结论：n-HA/PA66椎间融合器具有良好的生物相容性、骨传导性、和生物力学特性,复合rhBMP-2后使其具有骨诱导性,加快了的椎间融合速度,是一种理想的椎间融合材料.     

rhBMP-2珊瑚复合人工骨诱导骨形成的动物实验研究

[目的]研究rhBMP-2珊瑚复合人工骨在兔体内诱导异位成骨的活性.[方法]将大肠杆菌表达的重组人骨成形蛋白-2(rhBMP-2)与珊瑚复合,制成rhBMP-2珊瑚复合人工骨,将其植入兔股部肌肉,各10例,以单纯珊瑚植入作对照,通过大体和组织学测量等方法,观察新骨形成的特点和珊瑚降解的过程.[结果]组织学显示在植入5周后rhBMP-2珊瑚复合人工骨在植入部位可见散在的编织骨形成,新生骨融合生长,成为含骨髓的板层骨,珊瑚体积明显减少;而对照组未见软骨和骨组织的形成.[结论]rhBMP-2珊瑚复合人工骨具有良好的异位诱导成骨能力.     

不同植骨材料椎间融合效果的实验研究

目的观察不同植骨融合材料在兔腰椎椎体间脊柱融合的愈合情况，探讨不同的植骨材料替代自体骨用于腰椎椎体间融合的可能性。方法试验组分5组：空白对照组、自体骨组、同种异体骨组、生物陶瓷+自体骨组、重组人骨形态发生蛋白（rhBMP-2）复合体组。椎体间移植后4、8、12周，通过大体观察、手法检测、影像学、生物力学和组织学方法评价脊柱愈合情况。结果术后12周，大体及手法检测显示空白对照组不能自行达到脊柱融合，融合率为0％（0/12）；自体骨组脊柱融合率为83.3%（10/12）；同种异体骨组为66.7%（8/12）；生物陶瓷+自体骨组融合率为66.7%（8/12）；rhBMP-2复合体组为100%（12/12），组织学显示成骨早，新骨形成量大，降解快，生物力学测试结果表明，自体骨组与同种异体骨组和生物陶瓷+自体骨组差异无统计学意义(P＞0.05)，rhBMP-2复合体组优于其它组(P＜0.05)。结论同种异体骨、生物陶瓷+自体骨、rhBMP-2复合体均能替代自体骨行脊柱椎体间融合，rhBMP-2复合体更能促进脊柱愈合，提高脊柱愈合的生物力学强度。     

组织工程化人工骨应用于兔的腰椎横突间融合

[目的]探讨组织工程化人工骨应用于兔腰椎横突间融合的骨愈合生物学特点及其融合效果.[方法]45只新西兰大白兔均行单节段双侧L5/6横突间融合术,依植骨材料随机分为A(自体髂骨)、B(组织工程化人工骨)和C(单纯支架)3组,每组15只.术后2、6、12周分别处死动物3、3、9只,取出腰椎,通过大体观察、影像学、组织学和生物力学等方法分析融合状况.[结果]术后2周3组均未见骨性融合,12周大体标本观察A、B、C组融合率分别为66.67%(8/12)、83.67%(10/12)、0;生物力学测试A、B组融合者硬度和强度显著高于C组(P＜0.01),A、B两组无明显差异(P＞0.05);组织学示B组融合块中央区典型软骨细胞较少,纤细编织骨包围支架材料周围,此区新生骨以组织工程骨的直接成骨为主.[结论]组织工程化人工骨用于兔腰椎横突间融合,可达到自体髂骨的融合效果,未吸收支架材料不影响局部生物力学功能,中央区骨形成主要是直接成骨过程,边缘区包括膜内成骨、软骨成骨和直接成骨作用.     

三种不同方法制备的硫酸钙片植入修复桡骨节段性骨缺损的实验研究

目的 比较3种不同方法制备的硫酸钙片修复兔桡骨节段性骨缺损的效果.方法 采用3种经不同方法制备的硫酸钙片修复兔桡骨节段性骨缺损.A组:空白对照组;B组:常规方法制备的硫酸钙组;C组:加压方法制备并经壳聚糖包衣的硫酸钙组;D组:壳聚糖包衣的复合rhBMP-2加压硫酸钙组.术后4、8、12周进行四环素荧光和组织学观察,以及生物力学测试.结果 壳聚糖包衣的复合rhBMP-2加压硫酸钙组、壳聚糖包衣的加压硫酸钙组骨缺损愈合,而且前者优于后者.壳聚糖包衣的复合rhBMP-2加压硫酸钙组和壳聚糖包衣的加压硫酸钙组抗弯曲强度高于其他两组,而壳聚糖包衣的复合rhBMP-2加压硫酸钙组义高于壳聚糖包衣的加压硫酸钙组(F=125.3,P<0.01).结论 壳聚糖包衣的加压硫酸钙片降解时间与新骨形成时间趋于一致,而且抗压强度高,可以修复节段性骨缺损,复合rhBMP-2后可以取得更好的效果.     

腹腔镜下多孔自固化磷酸钙人工骨复合重组人骨形态发生蛋白2在山羊腰椎体间融合中的作用

目的 通过腹腔镜技术行山羊椎体间融合,研究新型多孔自固化磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2(rh-BMP2)的骨性融合情况.方法 选择14只体重均匀、成年山羊随机分为3组,行L4～L5椎间盘摘除+椎体间钛网植骨融合术.A组:切开自体骨钛网组;B组:镜下合成骨钛网组(CPC组);C组:镜下含rhBMP-2的合成骨钛网组(CPC/rhBMP-2组)(6只).于术后6、12周分批处死动物,进行大体标本、组织切片,影像学检查及生物力学分析.结果 腹腔镜下椎间盘软骨终板的平均切除率与切开组无统计学差异,术后3个月3组均获得骨性融合,但镜下CPC/rhBMP-2组的骨痂出现较前两组早,骨痂量多.结论 新型多孔自同化磷酸钙复合rh-BMP2在腹腔镜技术下能够达到山羊椎体间骨性融合,可作为一种合适的修复材料复合物,以期临床应用.