聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥复合材料修复骨缺损的实验研究

目的：探讨聚磷酸钙纤维（calcium polyphosphate fiber，CPPF）和磷酸钙骨水泥（calcium phosphate cement．CPC）复合材料修复骨缺损的能力及作为人工骨修复替代材料的可行性。方法：选用新西兰大白兔双侧桡骨制作骨缺损模型，将CPPF／CPC复合材料植入左侧骨缺损处，右侧骨缺损以自体微小颗粒骨植入作为实验对照，另做不植入任何物质的骨缺损作空白对照。在2、4、8、12周时分别进行大体观察、X线摄片、组织学切片观察，8、12周时进行扫描电镜观察及骨密度测定，12周时进行力学测试。结果：CPPF／CPC人工骨组与微小颗粒骨组骨缺损均完全修复，空白对照组骨缺损未见修复，CPPF／CPC与微小颗粒骨两组间X线评分、骨密度及力学测试指标比较，差异均无统计学意义（P〉0．05）。结论：CPPF／CPC复合材料具有良好的骨传导能力、力学特性及生物相容性，有望成为骨组织工程中修复骨缺损的理想材料。     

转化生长因子β1基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料治疗骨缺损的研究

目的：探讨转化生长广大因子β1(TGFβ1)基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料修复鼠胫骨骨缺损的治疗效果。方法：将TGFβ1基因转染成骨细胞后与涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA)仿生基质材料复合，植入鼠胫骨骨缺损模型，术后摄X线片和组织学检查观察修复情况。结果：实验绑4间时X线片可见骨痂形成，组织学观察有类骨组织和新骨形成，成骨细胞贴附于基质材料表面。8周时缺损基本修复，新骨密度与自体骨接近；照组4周时X线片未见骨痂形成，组织学观察没有类骨组织形成，基质材料表面成骨细胞贴附较少，材料腔隙中有大量淋巴细胞浸润。8周时植入材料基本吸收，为纤维组织替代。结论：将分子生物学和组织工程学结合以修复骨缺损，能获得理想的治疗效果。     

磷酸钙骨水泥载药核心的块型重组合异种骨体内缓释及修复兔长段感染性骨缺损的研究

目的寻找抗感染的块型重组合异种骨制备工艺简便的药物缓释方式，一期修复感染性长段骨缺损。方法将载药的自凝固磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement，CPC)分4柱置人块型重组合异种骨(massive reconstituted bone xenograft，MRBX)，制成CPC载药核心的块型重组合异种骨(CPC—MRBX)。用18只成年大白兔行体内缓释实验。按照术后1、2、5、10、15、20、25、30和35d分为9组，每组2只。将CPC—MRBX植入兔骶棘肌肌袋中，按各时间点测定动物的血药浓度，并从植骨处取软组织测定植骨区周围的药物浓度。动物模型采用兔股骨感染长段骨缺损模型，共40只。外固定架位于膝上1．5～2．0cm，邻近截骨处的固定针距离截骨端0．5～0．8cm，针道方向垂直于股骨前外侧面，并在植人材料后适当加压。实验组(n=25)用CPC—MRBX修复，对照组(n=15)将自体骨段回植。术后观察动物饮食、活动和伤口的变化；在4、8、16和24周分别行影像学、组织学观察两组骨愈合情况。结果CPC—MRBX的制备过程在常温、常压下顺利完成，体内药物缓释实验显示组织中有效药物浓度可以维持30d左右，同时血药浓度无明显增高。动物模型的固定方法可靠，术后实验组动物一般情况可。术后4d动物能够正常站立，X线片示有明显的骨痂生成；8周时X线片示骨痂进一步增多，骨折线消失，可去除外固定架负重，以后功能活动基本正常。组织学4周时可见大量软骨组织长入载体；8周时新生骨组织进一步增多，CPC已有明显降解；16周时骨组织进一步增多，骨髓组织生成，CPC进一步降解；24周时髓腔再通，CPC基本降解完全。对照组4周时出现明显的骨髓炎表现，伤口局部脓性渗出，动物呈屈髋屈膝保护性体位，X线片示植骨处无愈合迹象，皮质变薄，2只针道处有骨折发生，光镜下可见明显的炎性细胞浸润和骨皮质溶解；8周前动物全部死亡，4只心脏无菌采血培养金葡菌阳性。结论CPC—MRBX制备工艺简便，且具有良好的抗感染、骨诱导和骨传导能力，能够修复有感染的长段骨缺损。     

转化生长因子β_l基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料治疗骨缺损的研究

目的探讨转化生长因子β1(TGFβ1)基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料修复鼠胫骨骨缺损的治疗效果。方法将TGFβ1基因转染成骨细胞后与涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA)仿生基质材料复合,植入鼠胫骨骨缺损模型,术后摄X线片和组织学检查观察修复情况。结果实验组4周时X线片可见骨痂形成,组织学观察有类骨组织和新骨形成,成骨细胞贴附于基质材料表面。8周时缺损基本修复,新骨密度与自体骨接近;对照组4周时X线片未见骨痂形成,组织学观察没有类骨组织形成,基质材料表面成骨细胞贴附较少,材料腔隙中有大量淋巴细胞浸润。8周时植入材料基本吸收,为纤维组织替代。结论将分子生物学和组织工程学结合以修复骨缺损,能获得理想的治疗效果。     

组织工程骨膜异体体内成骨修复兔骨缺损的初步观察

目的探讨以兔BMSCs和猪SIS复合构建的组织工程骨膜，在异体兔体内成骨的可行性。方法取新西兰大白兔BMSCs与SIS复合构建组织工程骨膜。选2月龄新西兰大白兔12只，制备双侧桡骨1．5～2．0cm缺损模型。随机选一侧植入组织工程骨膜，作为实验组；另一侧仅植入单纯SIS，作为对照组。术后观察动物一般情况，4周后摄X线片观察，取骨缺损中段标本行HE及Masson染色观察。结果两组动物术后饮食及日常活动基本正常：伤口无红肿、溢脓等：伤肢基本能负重行走。x线片观察：实验组骨缺损处有长条状新生骨形成，密度与正常骨相同，新生骨桥接骨缺损；对照组骨缺损无骨形成征象，骨缺损处密度与周围软组织影相近。组织学观察：实验组骨缺损处有新骨形成，骨组织中可见血管腔及不规则髓腔样结构；未见明显异物巨噬细胞及淋巴细胞浸润征象：对照组骨缺损处仅为胶原瘢痕组织，无骨组织形成。结论以SIS和BMSCs构建的组织工程骨膜在同种异体体内可以成骨，有修复骨缺损的可行性。     

转化生长因子βl基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料治疗骨缺损的研究

目的:探讨转化生长因子β1(TGFβ1)基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料修复鼠胫骨骨缺损的治疗效果.方法:将TGFβ1基因转染成骨细胞后与涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA)仿生基质材料复合,植入鼠胫骨骨缺损模型,术后摄X线片和组织学检查观察修复情况.结果:实验组4周时X线片可见骨痂形成,组织学观察有类骨组织和新骨形成,成骨细胞贴附于基质材料表面.8周时缺损基本修复,新骨密度与自体骨接近;对照组4周时X线片未见骨痂形成,组织学观察没有类骨组织形成,基质材料表面成骨细胞贴附较少,材料腔隙中有大量淋巴细胞浸润.8周时植入材料基本吸收,为纤维组织替代.结论:将分子生物学和组织工程学结合以修复骨缺损,能获得理想的治疗效果.     

微小颗粒骨磷酸钙复合物作为骨组织工程支架材料的实验研究

目的探讨使用同种异体微小颗粒骨磷酸钙骨水泥（CPC）复合物作为骨组织工程支架材料的方法。方法采用同种异体微小颗粒骨CPC复合物作为支架材料，将rh—BMP与CPC液相混合，再与兔骨膜成骨细胞及毛细血管内皮细胞复合培养，制成组织工程化人工骨。将人工骨移植到兔骶棘肌肌袋内，于术后4、8、12周进行Masson三色法组织学观察、扫描及透射电镜观察，观察其骨化及血管化情况。再将兔的桡骨制成骨缺损模型，用组织工程人工骨进行修复，于术后4、8、12周摄X线片检查、苏木精-伊红染色，观察骨缺损修复情况。结果肌袋内成骨实验，除4周时A组与B组的新骨形成面积百分比无显著性差异（P〉0．05）外，其余时间段两组的新生骨面积及新生血管面积相比具有显著性差异（P〈0．05）。修复骨缺损实验，A组新骨形成的速度、质量均明显优于B组。结论同种异体微小颗粒骨CPC复合物是一种良好的骨组织工程支架材料，有利于组织工程骨快速完成骨化及血管化。     

转化生长因子βl基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料治疗骨缺损的研究

目的:探讨转化生长因子β1(TGFβ1)基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料修复鼠胫骨骨缺损的治疗效果.方法:将TGFβ1基因转染成骨细胞后与涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA)仿生基质材料复合,植入鼠胫骨骨缺损模型,术后摄X线片和组织学检查观察修复情况.结果:实验组4周时X线片可见骨痂形成,组织学观察有类骨组织和新骨形成,成骨细胞贴附于基质材料表面.8周时缺损基本修复,新骨密度与自体骨接近;对照组4周时X线片未见骨痂形成,组织学观察没有类骨组织形成,基质材料表面成骨细胞贴附较少,材料腔隙中有大量淋巴细胞浸润.8周时植入材料基本吸收,为纤维组织替代.结论:将分子生物学和组织工程学结合以修复骨缺损,能获得理想的治疗效果.     

聚羟基丁酸酯复合骨髓基质细胞构建组织工程骨修复兔下颌骨缺损

目的：探讨以聚羟基丁酸酯（PHB）作为骨组织工程支架的可行性.方法：体外培养兔骨髓基质细胞（BMSCs）,使其向成骨细胞分化后接种于PHB支架上,植入兔下颌角骨缺损中,以单纯缺损、单纯植入材料、植入新鲜骨髓加材料作为对照.4、8、1 2、24周分别处死各组家兔2只,行大体标本、X线摄片、组织学及扫描电镜观察新骨形成情况.结果：实验组24周大部分材料被骨性组织取代,修复骨缺损效率较对照组高.结论：PHB可以作为组织工程材料中的一种来修复骨缺损.     

磷酸钙人工骨结合骨髓基质干细胞移植修复骨缺损的实验研究

目的制备磷酸钙人工骨(calcium phosphats artifieal bone, CPC)与骨髓基质干细胞(bone mesenchymal stem cells, BMSCs)复合物，通过动物实验研究其对骨缺损的修复作用。方法分离、扩增兔的BMSCs，并以CPC为载体制备cPc／BMSCs复合物，植入兔桡骨15mm骨缺损处。于术后不同时间处死动物，通过X线摄片、组织学染色分析和放射性核素监测，观察新骨形成和材料降解情况。同时以单纯的CPC及空白对照组作为对照研究，评价CPC／BMSCs复合物对骨缺损的修复能力。结果CPC／BMSCs复合物可再生新骨组织并完好地修复桡骨缺损，且其修复能力明显优于单纯的CPC。结论以CPC为载体的自体骨髓细胞移植能有效的修复骨缺损。     

组织工程化大段人工骨的成骨性能及修复机制

目的探讨基于快速成型技术(RP)的组织工程化人工骨修复长骨干缺损的成骨性能、修复效果及可能的修复机制。方法采用自行开发的气压式熔融沉积快速成形(AJS)系统制造仿生人工骨三维支架负型，填充复合重组人类骨形态发生蛋白的磷酸钙骨水泥。形成RPAI骨。移植到家犬桡骨25mm骨膜一骨缺损区，于术后第4、8、12和24周进行大体解剖观察、X线观察、苏木素-伊红染色及改良丽春红三色法染色组织学观察、扫描电镜、X线能谱分析。结果术后第4周可见新生编织骨；第8周可见大量巢状软骨细胞团及骨岛；第12周新生骨组织呈数个连续过渡的条带样分布区；第24周植入物与自体骨呈皮质骨融合。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RP人工骨具备骨缺损修复过程中组织再生所需的微结构及相应的生物学行为。     

异体软骨痂移植的初步结果

目的 通过观察异体软骨痂移植后的生物学过程判断其作为植骨材料的可行性。方法 将1只SD大鼠的双侧股骨干造成闭合骨折,1周时切开获取软骨痂,－196℃冻存2周后移植于5只SD大鼠的左侧胫骨干部分缺损区（此骨缺损模型的成骨活动只表现为膜内化骨的方式）,右侧植入异体松质骨作为对照组。将取材标本制成不脱钙切片,经亮绿和藏红T染色。结果 术后1周取材1例,缺损区实验侧和对照侧均未见有软骨组织和骨组织形成。术后2周处死其余4只大鼠,实验侧（3／4）可见有软骨组织和骨组织形成。骨组织内已有髓腔形成,骨组织周围是软骨组织,与宿主骨之间有纤维组织相隔。结论 异体软骨痂移植后未被吸收,可经软骨内化骨的方式产生骨组织,为软骨痂作为植骨材料的进一步研究和开发提供了初步依据。     

Effects of Pore Size on the Osteoconductivity and Mechanical Properties of Calcium Phosphate Cement in a Rabbit Model

Calcium phosphate cement (CPC) porous scaffold is widely used as a suitable bone substitute to repair bone defect, but the optimal pore size is unclear yet. The current study aimed to evaluate the effect of different pore sizes on the processing of bone formation in repairing segmental bone defect of rabbits using CPC porous scaffolds. Three kinds of CPC porous scaffolds with 5 mm diameters and 12 mm length were prepared with the same porosity but different pore sizes (Group A: 200–300 µm, Group B: 300–450 µm, Group C: 450–600 µm, respectively). Twelve millimeter segmental bone defects were created in the middle of the radius bone and filled with different kinds of CPC cylindrical scaffolds. After 4, 12, and 24 weeks, alkaline phosphatase (ALP), histological assessment, and mechanical properties evaluation were performed in all three groups. After 4 weeks, ALP activity increased in all groups but was highest in Group A with smallest pore size. The new bone formation within the scaffolds was not obvious in all groups. After 12 weeks, the new bone formation within the scaffolds was obvious in each group and highest in Group A. At 24 weeks, no significant difference in new bone formation was observed among different groups. Besides the osteoconductive effect, Group A with smallest pore size also had the best mechanical properties in vivo at 12 weeks. We demonstrate that pore size has a significant effect on the osteoconductivity and mechanical properties of calcium phosphate cement porous scaffold in vivo. Small pore size favors the bone formation in the early stage and may be more suitable for repairing segmental bone defect in vivo.     

复合rhBMP-2可注射磷酸钙骨水泥在椎体成形术中应用的实验研究

目的 探讨自主研发的复合rhBMP-2可注射磷酸钙骨水泥(复合材料)替代注射型聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)应用于猕猴椎体成形术的可行性.方法 将4只成年猕猴分为Ⅰ、Ⅱ两组,每组2只.每组猕猴T10～L7的20个椎体经皮穿刺,按处理方法不同分为复合材料组(A组,8个椎体)、可注射型PMMA组(B组,6个椎体)和手术空白对照组(C组,6个椎体).分别于术后即刻和术后1、2,4、6个月行放射学检查.Ⅰ组于术后2个月、Ⅱ组于术后6个月处死,取出单个椎体,每个椎体取含材料骨样本2份,1份用于光镜检查,另1份用于扫描电镜.观察两种材料强化椎体的早期和后期效果和变化.结果 A组2个月时材料部分降解,未见界面缝隙、纤维增生、炎性浸润或硬化骨痂现象,大量类骨质形成并长人材料,可见新生血管;6个月后大部分材料吸收完全,大部分软骨钙化形成成熟骨组织,有完整的骨小梁及哈佛系统.B组2个月时未见材料降解,中度炎性浸润,纤维组织膜包裹,界面缝隙明显,未见新骨生长;6个月时,炎性浸润消失,纤维界膜变薄,界面缝隙变窄,仍无材料降解和新骨生长.C组2个月后椎体骨隧道被新生骨质填充,骨小梁排列紊乱,边界硬化骨痂形成;6个月后,骨小梁排列整齐,边界骨痂消失,不能辨认,骨重建完成.结论 复合rhBMP-2的注射型磷酸钙骨水泥植入椎体后能够获得良好的诱导生长活性,材料降解和新骨替代同步,周期接近于正常椎体的骨愈合,可望替代PMMA获得椎体成形后早期和远期更好的组织学效果.     

富血小板血浆促进骨缺损修复的实验研究

目的 探讨复合富血小板血浆(PRP)的陶瓷人工骨对管状骨骨缺损的修复作用。方法 新西兰大白兔24只，体重2．5～3．0kg，雌雄不限。随机选择一侧桡骨作实验侧，连同骨膜切除桡骨中上段1cm，造成节段性骨缺损，填入复合PRP的人工骨，另一侧为对照侧，仅填入人工骨，分别在术后第2、4、8和12周通过大体观察、X线片、组织学及计算机图像分析等手段观察两侧桡骨愈合情况。结果 术后第2周，实验侧和对照侧的新生纤维组织和骨组织均主要集中在截骨靖，实验侧新生组织略多于对照侧。第4、8周，实验侧人工骨表面及孔隙内被大量新生骨组织覆盖和填充，人工骨与宿主骨桥接紧密；对照侧的新生骨组织主要限于人工骨两端，且相对实验侧较幼稚。第12周，实验侧骨缺损完全修复，人工骨表面被皮质骨完全覆盖，对照侧仅于两侧截骨靖区域出现板层骨，人工骨表面未见连续性骨痴形成。结论 复合PRP的人工骨可用于管状骨缺损的修复，并有明显加速骨愈合的作用。     

磷酸钙骨水泥作为骨形成蛋白载体修复节段性骨缺损及相关研究

目的 制备CPC/BMP复合人工骨，通过动物实验研究其对骨缺损的修复作用及相关问题，探讨临床应用的可能性。方法 参考有关文献方法合成CPC，并将其作为BMP的载体制成CPC/BMP复合物，植入兔桡骨15mm骨缺损处，术后不同时间处死动物。通过生物力学测定，组织学染色分析，电镜扫描及X射线电子能谱分析。X线摄片，无机质含量测定以及骨密度测定等手段观察新骨形成和材料降解情况。同时以单纯的CPC及空白组作为对照研究。综合评价CPC/BMP对骨缺损的修复能力及对机体的影响。结果 术后CPC/BMP和CPC两组动物均无毒性反应。随着时间的延长，血清中碱性磷酸酶浓度逐渐升高，尤以CPC/BMP组显著，提示CPC/BMP复合物和单纯的CPC均可以促进新骨形成，前者新骨形成量大，骨修复能力明显好于后者。CPC/BMP植入2周时可见大量间充质细胞分化，在材料与骨端之间出现一层软骨细胞。4周时软骨细胞向编织骨分化，16周时板骨层骨长人材料并与之相互分割包裹，24周时骨缺损初步修复，新骨密度明显高于CPC组，说明BMP的加入不仅有效地促进了新骨的形成，同时也加速了新骨的钙化。24周组标本生物力学测定结果表明，新骨形成的同时伴随材料的降解，CPC组材料降解速度缓慢，CPC/BMP组降解速度优于CPC组，但24周时仍有部分材料残存。在新骨形成和材料降解过程中可出现血清钙浓度的一过性升高。结论 CPC是BMP的理想载体。CPC/BMP生物活性人工骨对骨缺损有较强的修复能力，可望成为新型的骨缺损修复材料。     

磷酸钙骨水泥人工骨的制备及修复兔桡骨大段骨缺损的实验研究

目的制备水泥型羟基磷灰石(CPC)人工骨,并研究CPC人工骨修复兔桡骨大段骨缺损的成骨效果.方法高温法制备出磷酸四钙,然后在模拟体内环境下将其与无水磷酸氢钙发生水化固化反应,合成水泥型羟基磷灰石人工骨,将自制的CPC人工骨植入新西兰兔桡骨大段骨缺损模型中,术后4、8、12、16周取材,采用HE染色和Masson三色染色分析评价骨缺损修复效果.结果 CPC植入后4周有新生软骨形成及未成熟的骨组织,可见大量的软骨细胞、成骨细胞、胶原组织及较多的小血管.8～16周新骨继续生成,人工骨逐渐改建为成熟的板层骨、骨小梁和髓腔结构.结论 CPC人工骨制备简单,有良好的生物相容性和成骨效果,可能是一种较理想的骨移植替代材料.     

多孔羟基磷灰石、纤维蛋白和金葡液复合物修复骨缺损的实验研究

目的探讨珊瑚多孔羟基磷灰石(CHAP)、纤维蛋白(FS)及金葡液(SAI)复合物修复骨缺损的作用,以及作为人工骨移植替代材料的可行性. 方法采用新西兰大白兔54只在双侧桡骨制备骨缺损模型后分成实验组、对照组及空白组.将CHAP-FS-SAI复合物植入骨缺损处作为实验组,自体骨植入作为对照组,空白组不植入任何物质;术后2、4、8和12周分别取2只兔行大体标本观察、组织学、X线片观察及生物力学测试,比较各组修复骨缺损的能力. 结果实验组术后2周见植入物与骨端形成紧密的纤维性连接,镜下可见CHAP周围大量成纤维细胞、软骨细胞及毛细血管增生;对照组有少量骨痂形成,有软骨细胞、骨母细胞及破骨细胞.4、8周两组均见大量骨痂形成,镜下见软骨细胞钙化,组织骨和板层骨.12周实验组及对照组均见大量成熟的骨细胞及板层骨;实验组见植入物完全骨化,塑形完全,CHAP未完全降解.空白组12周骨缺损区为纤维瘢痕组织填充,镜下主要为大量成纤维细胞.X线片2周实验组与对照组有骨痂影,4周骨痂影增多.8周实验组骨缺损消失,CHAP分散在骨痂中;对照组骨折线消失,髓腔开始形成.12周实验组和对照组骨皮质连续,髓腔复通,塑形完全.空白组12周骨缺损区无骨性连接.生物力学测试最大扭矩及抗扭刚度在术后4、8、12周实验组与对照组均无差异(P＞0.05),但术后2周,实验组高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 CHAP-FS-SAI复合物具有较强的成骨能力和良好的生物相容性,能作为自体骨移植的一种替代物修复骨缺损.     

rhBMP-2/卵磷脂复合材料修复犬长骨节段性骨缺损的实验研究

目的：观察rhBMP-2／卵磷脂复合材料修复犬长骨节段性骨缺损的能力，检验rhBMP-2的诱导成骨活性，方法：手术造成20mm桡骨中上段骨缺损，实验组植入rhBMP-2／卵磷脂的复合材料片，对照组植入单纯卵磷脂片，通过影像学、组织学观察及骨密度测定，评价rhBMP-2／卵磷脂复合材料修复犬长骨节段性骨缺损的效果，结果：影像学检查示实验组术12周骨痂桥接缺损，术后24周皮质骨连接；对照组无骨痂形成，组织学检查示实验组术后12周组织和肌组织充填，骨密度测定示术后12周骨痂密度达到正常值的76％，24周达正常值的85％，结论：rhBMP-2具有良好的诱导成骨活性，rhBMP-2／卵磷脂复合材料能够很好的修复犬桡骨20mm的骨缺损。