辐照灭菌对大鼠骨生物力学的影响

背景：辐照对骨移植材料生物力学性能的影响及多大灭菌剂量有影响还不明确。 目的：探讨不同剂量gamma射线辐照对大鼠骨生物力学的影响及干冰低温和自由基清除剂-硫脲的保护作用。 设计、时间及地点：随机同期对照动物体外实验，于2006-12/2008-01在南方医科大学医用生物力学实验室完成。 材料：35只2月龄雄性Wistar大鼠。硫脲由天津市科密欧化学试剂开发中心提供。 方法：取大鼠股骨剔除所有软组织后，分成7组，每组10根股骨，即：未辐照组、接受15 kGy辐照组、接受20 kGy辐照组、接受25 kGy辐照组、在干冰保护下接受25 kGy辐照组、经硫脲处理后接受25 kGy辐照组、接受50 kGy辐照组。gamma射线照射在华南农业大学60Co辐照中心进行。 主要观察指标：辐照后每组取8根股骨进行扭转试验的生物力学测试。 结果：15，20 kGy辐照组与未辐照组扭转试验的生物力学测试最大转矩、扭角和剪切弹性模量结果相近，差异无显著性意义。接受25，50 kGy辐照组抗扭转能力明显低于未辐照组(P < 0.05)，接受25 kGy辐照组抗扭转能力明显高于50 kGy辐照组(P < 0.05)，接受25 kGy辐照组抗扭转能力明显低于干冰保护下接受25 kGy辐照组和经硫脲处理后接受25 kGy辐照组(P < 0.05)，干冰保护下接受25 kGy辐照组和经硫脲处理后接受25 kGy辐照组差异无显著性意义(P > 0.05)。 结论：gamma射线辐照对骨生物力学特性的影响有剂量依赖性，15，20 kGy剂量辐照对骨生物力学特性无影响，达到25 kGy辐照时开始有一定影响，辐照50 kGy时有明显影响；在辐照过程中，干冰低温和自由基清除剂-硫脲对骨生物力学特性具有保护作用。作者认为20 kGy是同种异体骨辐照灭菌的适合剂量，在辐照过程加以使用干冰和硫脲有利于对骨生物力学的保护。