组织工程化人工骨移植修复长骨干缺损的成骨研究

目的 研究仿生制备的组织工程化人工骨移植修复长骨干缺损的成骨性能、修复效果及可能的修复机制。方法 采用人工合成双相羟基磷灰石(HA／β-TCP)为支架材料，与聚-DL-乳酸(PDLLA)复合后再复合Ⅰ型胶原及重组合人类骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)，与兔骨膜成骨细胞及肾脏血管内皮细胞复合培养。将仿生制备的组织工程化人工骨移植到日本大耳白兔桡骨完全骨膜-骨缺损区，分别于术后第4、8、12周进行大体解剖观察、X线观察、HE染色及Masson三色法染色组织学观察、图像分析、扫描电镜、X线能谱分析，研究骨缺损的修复情况。结果 术后第4周可见新生板层骨；第8周植入物与自体骨呈皮质骨融合，有新骨髓长入；第12周植入物外周被新生皮质骨完全替代，组织学新生骨呈数个连续过渡的条带样分布区。新生骨定量4周组与8周组及12周组比较差异有显著性，8周组与12周组差异无显著性。随植入时间延长，植入体中钙／磷比值趋向于自体皮质骨。结论 仿生构建的组织工程化人工骨植入体内修复长骨干缺损，修复效果好，其骨再生机制为软骨内化骨。     

包封硫酸依替米星壳聚糖/羟基磷灰石纳米缓释骨支架的实验研究

 目的 研制一种包封硫酸依替米星壳聚糖/羟基磷灰石纳米缓释骨支架, 为临床治疗骨缺 损、骨髓炎提供一定帮助。方法 离子凝胶法制作载硫酸依替米星的壳聚糖颗粒, 载药颗粒结合纳米级 羟基磷灰石于模具中成形, 采用冻干成孔法制备多孔缓释载药纳米骨支架。使用扫描电子显微镜观察 支架表面及其研碎颗粒、X线多晶衍射检测判断其组成、总孔隙率测定以了解其相关表征;进行抑菌实 验及长期和累计释药实验了解骨支架抗菌性及缓释性;最后通过骨髓间质干细胞与支架共培养, 检测 支架的组织相容性。结果 载药纳米骨支架为多孔圆柱形颗粒, 电镜下其具有纳米级球棒状微观结构, 材料表面及内部孔隙分布良好, 总孔隙率为 70.68%, X线多晶衍射为典型羟基磷灰石波形;抗菌性实验 中其抑菌效果可维持 1周以上, 7d后仍有药物释出;对骨髓间质干细胞无明显抑制作用。结论 包封 硫酸依替米星壳聚糖/羟基磷灰石纳米缓释骨支架具有与松质骨类似的孔隙结构及组成成分, 良好的缓 释抗菌效果, 可降解, 组织相容性好, 是较有前景的人工骨替代材料。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66/成骨细胞/血管内皮生长因子165组织工程骨修复骨缺损再血管化与成骨活性

目的 探讨以转染血管内皮生长因子165(vascular endothelial growth factor,VEGF165)基因的成骨细胞为种子细胞复合纳米网孔羟基磷灰石/聚酰胺66(nano-hydrxyapatite crystal/polyamide 66,n-HA/PA66)支架,构建的n-HA/PA66/成骨细胞/VEGF165组织工程骨修复兔桡骨缺损早期快速再血管化和成骨的能力。 方法 选新西兰大白兔56只,采用随机数字表法分成A、B两组,制作双侧桡骨骨缺损模型。A1组：将n-HA/PA66复合材料植入A组左侧骨缺损;A2组：将n-HA/PA66/ VEGF165复合材料植入A组右侧骨缺损;B1组：将n-HA/PA66/成骨细胞/VEGF165复合材料植入B组左侧骨缺损;B2组：将n-HA/PA66/成骨细胞复合材料植入B组右侧骨缺损。术后2,4,8,12周进行大体观察,数字X线摄片(DR)、组织学切片、血管计数、扫描电镜观察。 结果 B1组各个时相点各种观察指标均表明其成骨活性及再血管化明显优于其他各组,差异有统计学意义(P＜0.05)。A1、A2组成骨活性及再血管化远不如B1、B2组,A1、A2两组之间差异无统计学意义。 结论 n-HA/PA66/成骨细胞/VEGF1 65组织工程骨具有良好的诱导成骨作用,在早期骨愈合中能促进新生血管快速形成,加快骨缺损的愈合。     

纳米羟基磷灰石介导靶向hTERT的RNA干扰可有效抑制人肺癌A549细胞增殖

目的 探讨纳米羟基磷灰石(nHAP)介导靶向端粒酶逆转录酶(hTERT)的RNA干扰对人肺癌A549细胞的影响.方法 采用均相沉淀法制备nHAP.分为nHAP-PLL组、脂质体组、nHAP组及对照组,分别配制转染复合物并转染人肺癌A549细胞.MTT法测定细胞生长活力;Western Blot检测hTERT蛋白表达,流式细胞仪检测细胞凋亡率.结果 nHAP-PLL组、脂质体组与nHAP组的A549细胞增殖受到抑制,较对照组差异有统计学意义(P<0.05);nHAP-PLL组抑制细胞增殖较脂质体组及nHAP组明显,差异均有统计学意义(P<0.05).各组的hTERT蛋白表达的变化趋势与人肺癌A549细胞的增殖情况一致.流式细胞仪检测nHAP-PLL组、脂质体组及nHAP组均有不同程度的细胞凋亡,凋亡率与对照组差异有统计学意义,P<0.05.结论 nHAP本身能诱导人肺癌A549细胞凋亡,经PLL修饰后能有效地结合保护DNA并介导人肺癌A549细胞的基因转染,介导靶向hTERT的RNA干扰可有效抑制人肺癌A549细胞增殖.     

阿仑膦酸钠局部释放对假体周围骨溶解的抑制作用

目的 通过阿仑膦酸钠(ALN)复合羟基磷灰石(HA)涂层假体,检测局部释放的ALN对骨溶解的抑制作用. 方法 选择18只雌性新西兰大白兔,随机均分为实验组、阳性对照组和空白对照组,三组均于左侧胫骨平台处向胫骨髓腔竖直植入HA涂层假体.在植入前,实验组于HA涂层表面复合ALN 5 mg,且实验组和阳性对照组涂层表面均匀涂抹25μg超高相对分子质量聚乙烯颗粒,空白对照组不做处理.术后12周取左侧胫骨行骨组织形态学、生物力学以及影像学测馈,检测ALN体外释放周期,并评估抗骨溶解效果. 结果 与对照组相比,实验组的骨皮质厚度(+9.26%)、假体生物力学固定强度(极限抗剪强度:+36.42%、表观抗剪刚度:+37.79%、总能量吸收值:+30.00%)、骨-假体接触率(+44.40%)、假体周围骨体积分数(+16.07%)、骨矿化水平(钙盐沉积岛平均而积:+598.86%、钙盐沉积岛面积分数:+650.11%)和假体周围骨密度(+62.05%)均明显增高,差异有统计学意义(P<0.05);反映成骨细胞活性的各项参数(类骨质表面:+33.53%、类骨质厚度:+49.60%、骨形成速率:+91.62%、松质骨骨矿沉积率:+48.04%、皮质骨骨矿沉积率:+60.42%)也有不同程度的增高,差异有统计学意义(P<0.05). 结论 非多孔HA涂层假体复合ALN的局部释放可以明显抑制超高相对分子质量聚乙烯颗粒诱导的假体周围骨溶解,ALN在预防磨屑诱导的假体周围骨溶解过程中能够增强成骨细胞活性.     

梯度复合HA/ZrO2多孔支架材料在松质骨缺损应用的实验研究

目的 评估新型梯度复合HA/ZrO₂(羟基磷灰石/二氧化锆)多孔支架材料在修复比格犬椎体骨缺损的效果。方法(1)采用泡沫海绵体浸渍成型法、联合梯度复合及高温烧结法制备新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料;(2)将18只普通级比格犬(体重10~13 kg、5~8月龄、雌雄不拘)随机分成2组(A组12只、B组6只),通过手术复制椎体骨缺损模型,A组予以植入梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料、B组植入自体髂骨;(3)术后进行影像学检查、形态学观察及生物力学测试,并比较新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料与自体髂骨对修复比格犬椎体缺损的效果。结果(1)新型HA/ZrO₂多孔支架材料孔隙率为25 ppi(每英寸25个孔)、孔隙均匀,孔径为100~300μm。(2)术后6周、12周、24周X线影像学观察显示:A组,随着术后时间延长,新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料植入术后骨痂生成逐渐增多、植入材料与宿主骨之间的界线逐渐模糊,至术后24周,人工材料与自体新生骨融为一体;B组,在术后6周显示移植骨的吸收与塑形,至术后24周移植骨与自体骨完全融合,无明显界限。(3)组织形态学显示:支架材料孔隙内骨量随着术后时间延长逐步增加,部分材料降解、被新生骨替代。(4)生物力学测试:术后24周极限抗压试验,两组比较无明显统计学差异(P>0.05)。结论 新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料可诱导骨组织长入孔隙内部、促进松质骨缺损愈合,有望在未来的研究中,广泛应用于松质骨缺损的治疗。     

生物活性颈椎椎间融合器在颈椎融合术中不同固定方式的生物力学研究

目的 探讨由羟基磷灰石和左旋聚乳酸复合研制的新型生物活性颈椎椎间融合器在颈椎融合术中不同固定方式的生物力学特性.方法 制备新鲜人颈椎标本6个(尸体均为合法捐赠,由南方医科大学解剖学教研室提供),模拟临床术式行前路C5～6减压椎间分别植入髂骨、生物活性颈椎椎间融合器和生物活性颈椎椎间融合器加钢板内固定,通过脊柱三维运动实验机测量C5～6节段的运动范围.结果 生物活性颈椎椎间融合器加钢板固定后稳定性增加,在各个状态的运动范围均明显小于其他各组(P ＜0.005).单纯生物活性颈椎椎间融合器组在后伸状态下运动范围(6.25±0.29)度较正常组(5.76±0.40)度增大,稳定性下降,但差异无统计学意义(P＞0.05);在除后伸外的其他各种状态下的运动范围均小于髂骨组,较髂骨组稳定,差异有统计学意义(P＜0.005).结论 新型生物活性颈椎椎间融合器具有良好的生物力学性能,加钢板内固定后各个方向稳定性好,能重建颈椎稳定性.     

可注射式纳米羟基磷灰石复合支架与骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损

背景:前期实验构建的可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙三维复合支架材料具有良好的理化性质。目的:评估可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的效果。方法:在18只新西兰白兔双侧桡骨中段建立长10 mm的节段性缺损,将注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙/骨髓间充质干细胞复合材料植入一侧骨缺损,作为实验组;另一侧植入单纯羟基磷灰石材料,作为对照组,于植入第4,8,12周末分别行大体、X射线检查与组织学观察。结果与结论:植入第12周末,实验组骨缺损完全修复,桡骨形状基本恢复到术前形态,可见由两断端向中间有少许的骨髓腔再通,缺损区影像与正常骨组织已无区别,可见大量新生板层骨组织,哈佛氏系统形成,原缺损区被新生板层骨组织填充,骨组织相互连续,骨髓腔相通;对照组骨缺损未完全愈合,有部分骨皮质缺损,骨密度影略低于正常骨组织,部分骨髓腔再通,可见少量板层样骨组织形成,纤维组织填充。结果表明可注射式纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙人工骨复合骨髓间充质干细胞可促进骨缺损的修复。     

基因活化纳米骨浆异位诱导成骨能力的实验观察

目的观察纳米骨浆经成骨基因-人骨形态发生蛋白2（human bone morphogenetic protein 2，hBMP2）活化后是否具有异位诱导成骨能力。方法昆明种小鼠24只，4周龄，体重（20±2）g，随机分为两组。两组小鼠右侧大腿后群肌袋均注射纳米骨浆＋hBMP2质粒，作为实验侧；1组：左侧大腿后群肌袋注射纳米骨浆＋空白质粒，作为对照侧1；2组：左侧大腿后群肌袋注射纳米骨浆，作为对照侧2。术后2、4周，采用放射学、分子生物学和组织形态学等方法检测成骨基因hBMP2表达和诱导成骨效应。结果术后所有动物均存活，饮食活动正常。RT-PCR和Western blot检测发现术后2、4周实验侧注射材料组织有hBMP2表达。术后2周，实验侧植入材料出现大量软骨组织和呈岛状散在分布的骨组织，对照侧未见骨组织形成。术后4周，实验侧可见大量骨化组织，新生骨相互融合生长并形成较为成熟的板层骨和骨小梁结构；对照侧植入材料外周有较多纤维结缔组织，未见骨或软骨形成。术后2、4周，实验侧碱性磷酸酶活性均明显高于对照侧（P〈0．01），差异有统计学意义。结论纳米骨浆在hBMP2基因质粒活化后具有显著的骨诱导活性。     

羟基磷灰石复合体在眶壁骨折整复术中的应用

目的：评价羟基磷灰石复合体在眶壁骨折整复术中的应用效果。方法：应用羟基磷灰石复合体做充填材料行眶壁骨折整复要及眼球内陷矫正术145例（145眼），术后观察4－24月，平均7．5月，对其效果进行总结分析。羟基磷灰石复合体中层为超高分子量聚乙烯板，两侧为羟基磷灰石。结果：术后反应轻微，无一例排斥反应，羟基磷灰石复合体组织相容性好，易于塑型及修剪。结论：羟基磷灰石复合体是目前最为理想的充填材料。