bBMP异位诱导成骨的Micro-CT评价

借助Micro—CT评价单纯牛骨形态发生蛋白（bovine bone morphogenetic protein,bBMP）异位诱导成骨的长期三维影像学及骨质变化。（20±2）g昆明小鼠21只,麻醉后于双侧股部肌肉中植入bBMP各2mg,分别于1、2、4、6、8、10、12周各处死3只,切取诱导分化组织,5％戊二醛固定,行Micro—CT扫描和三维重建,运用ABA专用骨骼分析软件测定组织矿含量（tissue mineral content,TMC）,组织骨密度（tissue mineral density,TUB）,骨体积分数（bone volume fraction,BVF）,结构模型指数（structure model index,SMI）,骨小梁厚度（trabecular thickness,Tb．Th）,骨小梁数量（trabecular number,Tb．N）及皮质骨骨密度（bone mineral density,BMD）等参数,运用SPSS10．0统计软件进行统计学分析。bBMP从植入2周开始逐渐形成一椭圆形骨组织块,2～4周,异位生成骨呈疏松的新生骨,4周时组织矿含量达第一个峰值,骨小梁数量最多;随着观察时间的延长（6-12周）,异位诱导生成的椭圆形骨组织内部骨小梁逐渐吸收,数量减少,12周时骨小梁数量最少;而外层骨组织逐渐塑形成为皮质骨,12周时骨矿含量值、骨小梁厚度、组织骨密度和皮质骨骨密度均达最大值。说明bBMP具有强大的异位骨诱导能力,血供不足时,骨质降解吸收;血供充足时,骨质逐渐成熟改建。     

bBMP异位诱导成骨的Micro—CT评价

借助Micro—CT评价单纯牛骨形态发生蛋白（bovine bone morphogenetic protein,bBMP）异位诱导成骨的长期三维影像学及骨质变化。（20±2）g昆明小鼠21只,麻醉后于双侧股部肌肉中植入bBMP各2mg,分别于1、2、4、6、8、10、12周各处死3只,切取诱导分化组织,5％戊二醛固定,行Micro—CT扫描和三维重建,运用ABA专用骨骼分析软件测定组织矿含量（tissue mineral content,TMC）,组织骨密度（tissue mineral density,TUB）,骨体积分数（bone volume fraction,BVF）,结构模型指数（structure model index,SMI）,骨小梁厚度（trabecular thickness,Tb．Th）,骨小梁数量（trabecular number,Tb．N）及皮质骨骨密度（bone mineral density,BMD）等参数,运用SPSS10．0统计软件进行统计学分析。bBMP从植入2周开始逐渐形成一椭圆形骨组织块,2～4周,异位生成骨呈疏松的新生骨,4周时组织矿含量达第一个峰值,骨小梁数量最多;随着观察时间的延长（6-12周）,异位诱导生成的椭圆形骨组织内部骨小梁逐渐吸收,数量减少,12周时骨小梁数量最少;而外层骨组织逐渐塑形成为皮质骨,12周时骨矿含量值、骨小梁厚度、组织骨密度和皮质骨骨密度均达最大值。说明bBMP具有强大的异位骨诱导能力,血供不足时,骨质降解吸收;血供充足时,骨质逐渐成熟改建。     

BMP2活性多肽/PLGA复合物植入异位成骨的实验研究

目的用动物实验的方法评价自行研制合成的BMP2活性多肽生物因子与可降解PLGA复合物的异位诱导成骨能力。方法实验分3组。A组：BMP2活性多肽／PLGA复合物组；B组：单纯PLGA组；C组：明胶海绵组。分别于Wistar大鼠背部两侧骶棘肌下包埋植入。术后1、4、8和12周取材。经组织学观察和CT三维成像比较成骨情况，western blot检测Ⅰ型胶原及骨桥蛋白的蛋白表达，了解异位成骨的情况。结果植入块周围初期均表现为急性炎症反应，后期均为淋巴细胞、巨噬细胞浸润为主的非特异性炎症反应。A组植入4周时植入区有软骨生成，8周时有活跃的成骨细胞出现，并有非编织骨结构。12周可见大量新骨形成，有典型的骨小梁新生血管结构。B组和C组12周时仅见纤维组织形成，未见成骨。结论人工合成的BMP2活性多肽体内能启动软骨化骨过程，具有较强的异位诱导成骨能力。有与天然BMP2类似的骨诱导活性，具有广阔的应用前景。     

富血小板纤维蛋白联合胶原膜修复颅顶骨缺损北大核心

背景:目前有部分关于富血小板纤维蛋白、胶原膜应用于引导骨再生技术中促进骨缺损修复的研究,但将二者联合使用与单纯使用胶原膜或富血小板纤维蛋白膜修复骨缺损的对比研究尚未被报道。目的:比较富血小板纤维蛋白与胶原复合膜、单纯富血小板纤维蛋白膜、单纯胶原膜3种膜的引导骨再生能力。方法:取日本大耳兔24只,在颅顶骨建立3个骨缺损区,分别植入复合膜(自体富血小板纤维蛋白膜与胶原膜)、单纯自体富血小板纤维蛋白膜及单纯胶原膜,植入后2,4,8,12周,进行颅顶骨缺损区X射线及组织学观察。结果与结论:①X射线观察:植入后2周:复合膜组缺损区见边缘模糊的密度增高影;胶原膜组见极少量密度增高影像;富血小板纤维蛋白膜组边缘区出现密度增高影像。植入后12周,复合膜组整个缺损区与周围正常骨密度接近;胶原膜组环形密度增高影像区域较植入后8周扩大,但中心的密度较周边正常骨组织密度低;富血小板纤维蛋白膜组缺损区可见个别部位的密度低于周围正常骨;②组织学观察:植入后2周,复合膜组见缺损区周围出现纤维结缔组织、新生毛细血管;富血小板纤维蛋白膜膜组、胶原膜组纤维结缔组织和新生血管均少于复合膜组。植入后12周,复合膜组缺损区出现大量骨细胞,排列整齐,有骨小梁变粗变大,可见成熟骨组织形成,骨质较好;富血小板纤维蛋白膜组可见骨细胞,骨小梁数目增多,但骨形成量较复合膜组少;胶原膜组可见少量新骨形成,有成骨细胞、破骨细胞,有明显骨陷凹;③结果表明:富血小板纤维蛋白与胶原复合膜具有更好的成骨效果。     

可注射原位交联海藻酸钙骨修复材料小鼠体内异位成骨研究

目的对复合了人重组骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的可注射原位交联海藻酸钙骨修复材料在小鼠体内异位成骨进行评估。方法实验组为含0．1mg rhBMP-2的材料0．1ml,空白对照组为不含rhBMP-2 的材料0．1ml,分别注射到小鼠左后肢大腿肌陷窝中,对照组植入含0．1mg rh BMP-2的骨优导,21天后, 影像学检查成骨情况,解剖称骨湿重,同时在注射后7天,14天,21天解剖实验组动物各三只,取注射部位进行HE染色组织学检查。结果 21天影像学检查显示实验组小鼠左后肢肌陷窝处有骨痂生成,解剖取异位成骨称湿重实验组为239．2±59．7mg,对照组为225．5±56．9mg,无显著性差异,2周后组织学检查有大量骨髓细胞及骨小梁生成。结论该材料有良好的诱导新骨生成的能力。     

两种壳聚糖载rhBMP-2纳米微球对SD大鼠体内异位成骨的影响

目的　通过SD大鼠异位成骨实验来探究重组人骨形态发生蛋白-2/壳聚糖/硫酸葡聚糖(rhBMP-2/CS/DS) 复合微球和重组人骨形态发生蛋白-2/壳聚糖 (rhBMP-2/CS) 微球对SD大鼠体内异位成骨的影响。 方法　随机将36只SD大鼠平均分为三组（n=12）,分别为A组 (rhBMP-2), B组(rhBMP-2/CS), C组(rhBMP-2/CS/DS)。制备股四头肌肌袋模型后,分别将三种材料植入股四头肌肌袋肌间隙中。分别在4,8和12周时大体观察植入区组织硬度,每组处死4只大鼠后取出异位骨块,并切取异位骨化的组织行micro-CT扫描及 Mimics软件三维重建;检测各组织块骨体积分数（bone volume fraction,BVF）、骨小梁厚度（trabecular thichness,Tb.Th）、骨密度（bone mineral density,BMD）;并行组织学观察和ALP活性、钙含量检测。 结果 4周时,A、B、C三组植入区周围组织质地均稍硬,三者并无明显区别;8周和12周时,三组植入区硬度明显增加,且C组比A、B组质地更硬。4周时,HE染色可见三组有少量骨组织形成,但不明显;B、C两组BVF、Tb.Th、BMD,碱性磷酸酶（ALP）活性、钙含量均高于A组;B、C两组以上指标差异无统计学意义。8、12周时,HE染色可见到三组骨组织逐渐增多,并逐渐成熟,且B、C两组可见到比A组更成熟的骨组织,C组骨组织比B组更成熟;B、C两组BVF、Tb.Th、BMD,ALP活性、钙含量均高于A组,C组以上指标均高于B组。 结论　rhBMP-2/CS/DS纳米缓释微球的成骨效果明显强于rhBMP-2/CS纳米微球和单独rhBMP-2,其可能在骨组织工程领域有较好的运用前景。     

骨生物材料复合骨髓间充质干细胞异位成骨修复肋骨大段缺损

背景:组织工程生物材料具有与自体组织相似的结构与功能。目的:观察骨生物材料复合大鼠骨髓间充质干细胞异位成骨治疗肋骨大段缺损的效果。方法:取Wistar大鼠50只,制备右侧大段肋骨缺损模型,随机分为2组,对照组于骨缺损处置入氯化钙-藻酸钠凝胶,实验组于骨缺损处植入氯化钙-藻酸钠-骨髓间充质干细胞复合物。植入后2,4,8周,进行胸部X射线及骨缺损处组织形态学观察。结果与结论:1X射线观察结果:植入后2周,实验组骨缺损区无明显变化;植入后4周,缺损部位开始出现骨质痕迹;植入后8周,缺损部位大部分充满骨质,缺损两端逐渐相接。对照组缺损部位始终未见明显骨质修复,缺损两端逐渐封闭并硬化;2骨缺损处组织形态学观察结果:植入后2周,实验组材料腔隙中可见少量骨纤维组织,大量炎性细胞聚集,材料与骨质末端无连接;对照组骨缺部位可见大量炎性细胞,未见骨组织形成。植入后4周,实验组支架逐渐降解,可见大量新生骨质;对照组支架仅少量降解,缺损两端出现骨组织聚集。植入后8周,实验组支架大部分降解,可见大量骨组织、骨小梁等组织结构,缺损两端与再生骨质连接;对照组支架大部分降解,缺损两端出现骨硬化;3结果表明:骨生物材料复合大鼠骨髓间充质干细胞可促进肋骨大段缺损的修复。     

兔腰椎前柱间盘切除后髓核组织对椎体间植骨融合的影响

背景：文献报道腰椎融合治疗腰椎疾病,有近20%不能达到有效的融合,出现治疗后疼痛、椎间隙塌陷、迟发性后凸畸形等一系列并发症。 目的：进一步验证兔腰椎前柱结构切除后髓核组织对椎体间植骨融合效果。 方法：健康成年日本大耳白兔36只,随机分为3组,每组12只。①剥离前纵韧带+植骨组在L3间盘水平剥离前纵韧带,使其与L3间盘前缘形成间隙,植入同种异体髂骨。②切除1/3间盘组织+植骨组切除L3前1/3间盘组织,终板间植入同种异体髂骨,缝合同剥离前纵韧带+植骨组。③切除1/3间盘组织+内固定组在切除1/3间盘组织+植骨组的基础上行前柱的内固定。 结果与结论：生物力学测定：剥离前纵韧带+植骨组治疗后12周融合节段垂直拉伸力明显优于其他2组,能够承受更强的外界拉伸力。腰椎侧位X射线检查：切除1/3间盘组织+植骨组12周植入骨块吸收,椎间隙无新生骨长入;切除1/3间盘组织+内固定组12周椎间有连续骨桥形成;剥离前纵韧带+植骨组12周完全骨性融合。组织学观察：切除1/3间盘组织+植骨组12周未见骨组织生成;切除1/3间盘组织+内固定组12周少量的成熟骨小梁及成骨细胞;剥离前纵韧带+植骨组12周大量成熟骨小梁及骨细胞,重塑后的板状骨及哈弗氏结构。结果证实腰椎前柱的稳定性对椎体间植骨融合的效果有显著的影响,切除前1/3间盘组织后,游离的间盘、髓核物质影响了植入骨融合,有效地恢复前柱稳定性能够促进椎体间植骨融合,但仍不能达到有效融合。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

脂肪间充质干细胞复合骨诱导性磷酸钙陶瓷支架的异位成骨CSCD

背景:生物材料的骨诱导现象已经在多种动物实验中被证实。目的:考察磷酸钙陶瓷自身固有的诱导骨生成能力在其作为骨组织工程支架时的表现。方法:取健康家犬10只,在每只的背部肌肉内分别植入骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、非骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、骨诱导性磷酸钙陶瓷及非骨诱导性磷酸钙陶瓷,植入后8,12周,取出植入材料及其周围组织进行Micro-CT检测和组织形态学检测,评价成骨情况。结果与结论:组织学观察结果显示,骨诱导性磷酸钙陶瓷组及骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组均有有异位骨生成,并且骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组的成骨量显著大于骨诱导性磷酸钙陶瓷组(P<0.05);其余两组均无异位成骨。Micro-CT检测结果与组织形态学检测结果一致。结果表明骨诱导性磷酸钙陶瓷作为骨组织工程支架材料有明显的成骨优势,而脂肪间充质干细胞作为种子细胞对异位成骨有明显的促进作用。     

浓集自体骨髓基质干细胞组织工程复合物治疗早期股骨头坏死的实验疗效

目的研究浓集自体骨髓基质干细胞组织工程复合物治疗兔早期股骨头坏死的实验疗效，为临床应用提供依据。方法24只新西兰大白兔随机分为两组，建立右侧股骨头骨缺损模型，并用液氮从缺损内将股骨头冷冻坏死，A组为对照组，仅植入空白明胶海绵，B组为实验组，植入复合物。术后每组分别于2、4、6、8周各处死3只动物，做影像学及组织学检查。进行有关指标检测。结果①影像学结果：随着时间延长无论是X线、CT表现还是MRI表现，实验组钻孔区由低密度逐渐增高，8周时有骨小梁结构；对照组钻孔区无新骨形成表现。②组织学结果：A组2周标本缺损区内，充满坏死的组织碎片；4周标本，缺损区内为疏松的纤维肉芽组织；6周标本缺损区内为纤维组织；8周标本缺损区内仍为纤维组织，无新生骨组织。B组2周标本缺损区内，有大量的成骨细胞；4周标本，缺损区内有大量骨小梁及类骨质填充；6周标本缺损区内出现比较成熟的骨小梁；8周标本缺损区内骨小梁成熟，骨髓组织形成。结论浓集自体骨髓基质干细胞组织工程复合物对兔股骨头坏死有极好的修复作用。     

磷酸钙骨水泥复合骨形态发生蛋白6和血管内皮生长因子修复骨缺损

背景：单独将骨形态发生蛋白或血管内皮生长因子植入体内易被血液冲刷掉而不能最大限度发挥诱导成骨和血管生成作用,同时缺少载体的支撑作用。 目的：观察骨形态发生蛋白6、血管内皮生长因子及磷酸钙骨水泥联合应用在骨缺损修复过程中的作用。 方法：制作新西兰兔双侧股骨内侧髁骨缺损模型,左侧分别植入磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子、磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6及磷酸钙骨水泥,右侧不植入任何物质作为空白对照。植入8,16周通过硬组织切片组织学观察、电镜扫描等手段观察新骨形成情况。 结果与结论：各组材料的组织相容性良好,未见明显炎症组织反应。植入8周时,磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子组骨水泥-骨组织交界处基本上被新生骨小梁包绕,材料进一步降解,新生骨小梁表面可见大量活跃的成骨细胞;16周时,新生骨小梁继续长入,进一步增长、增粗、增多,有大量新生编织骨成网格状长入材料中,骨水泥材料降解明显,与周围组织结合紧密,降解与骨长入同步,此组不同时间点成骨速度及成骨效果均明显优于其他两组材料(P < 0.05)。表明3种材料联合应用可协同促进骨缺损修复。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损*

背景：前期试验证实骨髓基质干细胞能够在改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料表面黏附、增殖,该材料具有良好的生物安全性。 目的：观察骨髓基质干细胞与改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料复合修复兔桡骨缺损的效果。 方法：建立兔15 mm桡骨缺损模型,随机分为3组：空白对照组不进行任何处理,实验组植入改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸+骨髓基质干细胞组织工程化骨,对照组植入单纯改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸支架材料。 结果与结论：①X射线评价：术后1~12周,实验组骨缺损修复程度及速度明显优于空白对照组与对照组(P < 0.05)。②组织学检测：实验组术后4周即可观察到新生骨和纤维组织长入材料空隙,局部形成陷窝结构;8周时新生骨组织增多,部分可观察到成熟的骨小梁结构;12周时可见大量成熟骨细胞,骨小梁排列紧密,移植材料逐步被新生骨取代,与正常骨组织形态基本一致,且骨小梁出现时间早于空白对照组与对照组。说明骨髓基质干细胞复合改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸构建的组织工程化骨能够促进骨缺损处新骨的生成,较单纯支架材料具有明显优势。     

Behavior of dense and porous hydroxyapatite implants and tissue response in rat femoral defects

Porous and dense hydroxyapatite cylinders (PHA and DHA) were implanted into cavities produced in rat femora and the sites of implantation were examined at different times over a period of 24 weeks by microradiologic and histological techniques. Microradiographs showed the presence of a layer of trabecular bone around the implants, which became more radiopaque and thinner along the experimental time. The microradiologic methodology used was suitable for the evaluation of the interface between hydroxyapatite and newly formed bone in nondecalcified materials. Microscopic observations showed that young bone grew over the surface of both types of implants after 1 and 2 weeks of surgery and that bone also grew inside PHA implants. Progressive bone absorption was observed in both types of implants after the fourth week. A layer of fibrous tissue was formed in the interface between new bone and DHA. Mature bone with haversian systems surrounded DHA implants and filled the pores of PHA implants throughout the experimental period. The pores of PHA implants were smaller than those commonly reported, which should have been a disadvantage, although it was observed that the extra cellular fluid induced disintegration of the ceramic granules, allowing the gradual growth of bone tissue into the spaces among them, without the interposition of fibrous tissue.     

聚-DL-乳酸膜引导兔桡骨缺损再生的实验研究

本实验旨在观察可降解聚 - DL-乳酸膜引导兔桡骨缺损再生的现象 ,并探讨其作用和机制。取 4 0只成年新西兰大白兔建立双侧桡骨缺损模型。左侧为实验侧 ,以聚 - DL-乳酸膜卷成管状桥接骨缺损 ;右侧为对照侧 ,桡骨缺损不做处理。术后 2、4、8、12周分别处死动物 ,行大体观察、X线摄片、组织学观察和骨生物力学检测。实验侧术后 2周 ,可见隔膜管两端已为软组织覆盖 ,膜管外两端可见多量新生骨痂形成 ,膜管内骨断端间充满与膜管形状相适应的血肿和纤维骨痂。术后 12周膜管颜色明显变白 ,仍然保持原有外形无塌陷 ,膜管外骨痂已基本消失 ,膜管内骨缺损均已骨性愈合。对照侧术后 2周骨缺损区被大量的结缔组织充填 ,12周时无 1例愈合 ,骨断端均已封闭而形成典型的骨不连。对照侧均不能进行力学测试 ,实验侧 12周组新生骨的生物力学指标明显优于 8周组 (P<0 .0 5 )。因此 ,聚 - DL-乳酸膜能够成功引导骨再生 ,可以用于临床治疗骨缺损和骨不连。     

外源性碱性成纤维细胞生长因子促膜引导性骨再生的实验研究

本实验旨在评估碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)对于膜引导性骨再生 (MGBR)的作用。取 4 0只成年新西兰大白兔 ,以聚 DL 乳酸膜建立经典的兔桡骨缺损膜引导性骨再生模型 ,实验侧膜管内加入游离bFGF4 0 μg/10 0 μl,对照侧膜管内加入 10 0 μl的生理盐水。术后 2、4、8、12周分别处死动物 ,行大体观察、X线摄片、组织学观察和图像分析以及骨生物力学检测。术后 2周 ,可见隔膜两端的软组织已覆盖隔膜管 ,使其形成完全密闭的腔室 ,术后 12周PDLLA膜管仍保持完整的外形。组织学显示 :术后 2周 ,bFGF组两骨断端均有较多的新生骨小梁形成 ,术后 12周 ,bFGF组缺损完全愈合 ,开始重塑改建。术后 2周、4周 ,bFGF组膜管内新生骨小梁平均面积、直径均与空白对照组比较明显增加 (P <0 .0 5 ) ,术后 8周和 12周 ,两组膜管内骨小梁平均面积、直径差异无显著性 (P >0 0 5 )。 12周时除了破坏挠度值 ,bFGF组新生骨生物力学指标优于对照组 (P <0 .0 5 )。因此 ,作者认为外源性bFGF能够促进MGBR及其生物力学性能的恢复。     

多孔丝素蛋白支架修复兔下颌骨临界性骨缺损

背景：丝素蛋白具有良好的生物相容性和可降解性。 目的：观察多孔丝素蛋白支架原位修复兔下颌骨临界性骨缺损效果。 方法：建立兔双侧下颌骨临界性骨缺损模型,随机选取一侧缺损植入多孔丝素蛋白支架作为实验组,另一侧缺损不作处理作为对照组。 结果与结论：①大体标本：术后12周,实验组骨缺损腔表面完全被新生骨覆盖,材料无脱出;对照组骨缺损腔内充满肉芽组织,骨不连。②X射线骨密度测定：术后2,6,12周,两组骨密度均随着时间延长逐渐增高,组内不同时间点间差异有显著性意义(P < 0.05),且同期实验组高于对照组(P < 0.05)。③组织病理切片苏木精-伊红染色：术后12周,实验组岛状新生骨及骨小梁明显增多,而且粗大而致密,材料内部明显疏松,部分区域塌陷;对照组宿主骨边缘可见散在分布的新生骨组织,但并无粗大骨小梁形成。④骨形态发生蛋白2免疫组织化学染色：术后2,6,12周,两组骨形态发生蛋白2阳性细胞数均随着时间延长逐渐增多,组内不同时间点间差异有显著性意义(P < 0.05),且同期实验组多于对照组 (P < 0.05)。表明多孔丝素蛋白支架用于原位组织工程修复骨缺损具有一定可行性。     

Bone grafts cultured with bone marrow stromal cells for the repair of critical bone defects: an experimental study in mice

Tissue engineering of autologous bone combined with osteoprogenitor cells is a suitable strategy for filling large bone defects. The aim of this study was to evaluate the osteogenicity of a xenogenic bone graft cultured with allogenic bone marrow stromal cells (BMSC) in a mouse critical size craniotomy. Bovine trabecular bone grafts were made free of bone marrow cells or debris and were delipidated. BMSC were harvested from C57BL/6-Tg(ACTbEGFP)1Osb/J mice (GFP+ cells) and were cultured 14 days on bone grafts in control or osteogenic medium. Engineered grafts were implanted in calvarial defect in C57BL/6 mice. Four groups were studied: graft with BMSC differentiated in osteoblasts (G-Ob), graft with BMSC (G-BMSC), graft without cells (G) and no graft. Calvariae were studied 2 and 8 weeks after implantation by radiographic and histomorphometric analyses. G group: the bone ingrowth was limited to the edges of the defect. The center of the graft was filled by a fibrovascular connective tissue. G-BMSC or G-Ob groups: bone formation occurred early in the center of the defect and did not increase between 2 and 8 weeks; the newly formed woven bone was partially replaced by lamellar bone. The preoperative osteoblastic differentiation of BMSC did not allow faster and better bone regeneration. After 2 weeks, GFP+ cells were observed around the grafted bone but no GFP+ osteocyte was present in the newly formed bone. No GFP+ cell was noted after 8 weeks. However, pre-implantation culture of the biomaterial with allogenic BMSC greatly enhanced the bone regeneration.     

Histological and histomorphometrical comparative study of the degradation and osteoconductive characteristics of alpha- and beta-tricalcium phosphate in block grafts

The purpose of the present study was to compare alpha- and beta-tricalcium phosphate (TCP) as bone graft material for augmenting highly resorbed alveolar ridges. The cranial bones of 15 rabbits were used. Three titanium chambers filled with porous blocks of alpha-TCP, beta-TCP, or blood clots were placed in each slit. The two TCP blocks had similar inner/outer structures and purities. Animals were sacrificed after 2, 4, and 8 weeks. Specimens were embedded in polyester resin as nondecalcified specimens, and evaluated both histologically and histomorphometrically. In both TCP groups, blocks had hardly degraded at 2 weeks while in the alpha-TCP group, the block had notably started degrading after 4 weeks. In the beta-TCP group, degradation began at 4 weeks and this degradation had increased just slightly after 8 weeks. The alpha-TCP block degraded significantly more than the beta-TCP block. Residual alpha-TCP particles surrounded by newly formed bone decreased over time, and both particles and newly formed bone were simultaneously absorbed by osteoclast-like cells. These observations suggest that residual alpha-TCP particles surrounded by newly formed bone may disappear progressively from bone and could be incorporated into the bone remodeling cycle in combination with newly formed bone.     

Transforming growth factor-beta1 adsorbed to tricalciumphosphate coated implants increases peri-implant bone remodeling

Increasing experimental interest has emerged for the use of growth factors to stimulate bone healing and bone formation in various clinical situations. We and others have demonstrated that recombinant human transforming growth factor-beta1 (rhTGF-beta1) adsorbed onto tricalcium phosphate (TCP)-coated implants can improve mechanical fixation and bone ongrowth. The present study evaluated bone remodeling in newly formed bone and adjacent trabecular bone around TCP-coated implants with and without rhTGF-beta1 adsorption. Unloaded cylindrical grit-blasted titanium alloy implants coated with TCP were inserted bilaterally into the femoral condyles of 10 skeletally mature mongrel dogs. The implants were initially surrounded by a 2 mm gap. Implants with 0.3 microg rhTGF-beta1 were compared with implants without growth factor. The dogs were sacrificed after six weeks. Bone remodeling was evaluated by histomorphometry on Goldner-stained undecalcified sections. The bone volume in the gap was increased significantly from 17.6% in the control group to 25.6% in the rhTGF-beta1 group (p = 0.03). Also bone surface was increased in the rhTGF-beta1 group. The osteoclast covered surfaces were increased from 3.6% in the control group to 5.9% in the rhTGF-beta1 group (p = 0.02). In the surrounding trabecular bone no significant changes in bone remodeling parameters was demonstrated. This study suggests that rhTGF-beta1 adsorbed onto TCP-ceramic coated implants accelerates repair activity in the newly formed bone close to the implant, but it does not seem to influence bone remodeling in preexisting bone at a greater distance from the implant.