自组装法仿生骨材料的制备及性能分析

目的研究利用自组装法制备的纳米羟基磷灰石／胶原（HA／COL）复合物的理化特性和生物学特性。方法采用自组装法制备出HA／COL复合物,通过傅里叶红外光谱仪、透射电镜、X射线粉末衍射仪分析HA／COL复合物的理化特性;采用MTT法及扫描显微镜分析HA／COL复合物的生物学特性。结果HA／COL复合物微观结构与自然骨相似,胶原与HA之间产生了化学键合,晶粒尺度在纳米范围内,细胞毒性为0—1级,细胞在其表面生长状态良好。结论自组装法制备的仿生HA／COL复合物骨材料,具有与天然骨相似的组成成分和微观结构,并具有良好的生物相容性,是一种理想的人工骨支架材料。     

纳米羟基磷灰石骨修复材料研究进展

纳米羟基磷灰石(HAP)骨修复材料具有良好的生物学特性和生物相容性,与胶原、骨形态发生蛋白、血管内皮生长因子、壳聚糖、蚕丝蛋白、半水硫酸钙等复合后的理化性质得到明显改进,载入抗生素后成为一种有效的载药系统,其生物安全性评价有待进一步深入。该文就纳米HAP及其与天然材料、非天然材料复合后的理化性质,载入抗生素后的特点作一综述。     

复合骨形态发生蛋白(BMP)的微小颗粒骨修复兔桡骨缺损的实验研究

目的探讨自体或深低温冷冻同种异体微小颗粒骨复合胶原、骨形态发生蛋白(BMP)修复节段性兔桡骨缺损的效果。方法将兔自体或同种异体骨研磨成微小颗粒，分别与BMP及Ⅰ型胶原复合，并采用兔桡骨干1．5cm缺损的动物模型，通过X线、组织学、骨密度、生物力学等检测手段，与自体微小颗粒骨复合胶原修复节段性骨缺损的疗效比较。结果自体或深低温冷冻同种异体微小颗粒骨复合BMP胶原比自体微小颗粒骨复合胶原成骨效果优良，其中复合BMP组在8周即可使骨缺损修复，髓腔通畅，在骨缺损修复各时期，其成骨速度及成骨量均好于未复合BMP组。结论自体或深低温冷冻同种异体微小颗粒骨复合胶原BMP均可有效地修复节段性骨缺损，两种方法促进新骨形成无明显差异，异体微小颗粒骨复合胶原BMP是良好的骨缺损修复材料。     

WO-1生物衍生组织工程骨支架材料的制备及性能研究

目的制备WO-1胶原生物衍生骨复合支架材料,检测其理化性质及力学强度,为骨组织工程研究和应用提供可选择的支架材料。方法将同种异体骨、I型胶原、WO-1进行系列理化处理,制成单纯生物衍生骨材料、胶原生物衍生骨复合材料及WO-1胶原生物衍生骨复合材料。制备后的材料行大体及扫描电镜观察其形貌特征,X线衍射分析材料成分,并对材料的力学性能进行分析测定。结果单纯生物衍生骨材料具有天然骨的网状孔隙系统;胶原生物衍生骨复合材料具有天然骨的网状孔隙系统,微孔表面覆盖胶原膜;WO-1胶原生物衍生组织工程骨复合支架材料具有骨组织的天然网状孔隙系统,微孔表面可见胶原膜覆盖。3种材料的孔径依次为90～700μm、75～600μm、80～600μm;孔隙率依次为87.96%、80.47%、84.29%,差异无统计学意义(P>0.05);其主要成分为羟基磷灰石,弯曲强度和压缩强度无统计学意义(P>0.05)。结论WO-1胶原生物衍生骨复合材料与其它两种材料相同,可作为一种有效的天然组织工程骨支架材料。     

珊瑚复合人工骨骨诱导活性的实验研究

目的弥补单纯珊瑚无骨诱导活性、骨修复能力弱等缺陷,为临床提供理想的骨移植替代材料。方法将珊瑚与胶原和重组人骨形成蛋白２（ｒｈＢＭＰ２）复合,制备珊瑚／胶原／ｒｈＢＭＰ２复合人工骨,将其植入大鼠背部肌肉陷窝,以珊瑚／胶原和珊瑚／ｒｈＢＭＰ２复合人工骨植入作对照;取材后通过组织学方法和图像分析评价其骨诱导活性。结果珊瑚／胶原／ｒｈＢＭＰ２植入后１周,在局部诱导出软骨细胞分化和软骨基质形成;植入后４周,形成含骨髓的板层骨;诱导成骨的量有明显的ｒｈＢＭＰ２剂量依赖性（Ｐ＜０．０１）;而珊瑚／胶原和珊瑚／ｒｈＢＭＰ２植入区均无骨或软骨形成。结论珊瑚／胶原／ｒｈＢＭＰ２复合人工骨具有良好的异位诱导成骨活性,是一种较理想的骨移植替代材料。     

应用纳米晶胶原基骨材料行腰椎后外侧融合初步效果分析

目的：探讨在腰椎后外侧植骨融合中应用纳米晶胶原基骨材料(nHAC／PLA)的可行性和效果。方法：随访分析64例腰椎多节段椎板切除减压、后外侧植骨融合辅助椎弓根螺钉内固定治疗各类腰椎退行性疾病的临床疗效，植骨材料采用nHAC／PLA颗粒和自体骨颗粒混合，采用VAS疼痛10分法和中华医学会骨科分会脊柱外科组手术疗效标准评估；腰椎正、侧及屈、伸动力位X线片判定融合情况。结果：所有病例切口愈合良好；1年和1年半复诊术后功能恢复优良率分别为90．3％和94．4％，融合率分别为83．9％和88．9％，假关节发生率为0，椎弓根螺钉无松动和移位。结论：纳米晶胶原基骨材料在腰椎后外侧植骨融合中应用是安全的，具有良好的生物相容性，可作为自体骨移植的补充，两者混合使用效果接近自体骨，弥补了减压过程中自体骨的不足．避免再取髂骨。     

纳米人工骨在股骨头坏死缺损模型修复的影像学观察

目的:用影像学方法观察纳米人工骨和骨髓间充质干细胞在治疗股骨头坏死缺损动物模型修复的效果.方法:建立双侧股骨头内骨缺损模型,并分为3组,A组为制作缺损而不填充任何材料作为对照,B组为单纯填充纳米人工骨,C组填充纳米人工骨和骨髓间充质干细胞的复合材料.对植入后4、8、12周的股骨头行普通X线片和高分辨聚焦CT检查.结果:影像学上观察到B组和C组在股骨头缺损修复成骨方面与对照组有显著差异,C组差异性更大.结论:纳米胶原基骨有较强的传导成骨及诱导成骨作用,是修复股骨头骨缺损的良好移植材料,加用骨髓间充质干细胞可促进骨缺损的修复,对股骨头坏死的治疗有较大价值.     

胶原基纳米骨修复兔下颌骨缺损的实验研究

目的 研究胶原基纳米骨(nHAC)修复下颌骨缺损的效果,以期为临床提供一种理想的骨替代材料。方法 在32只成年兔双侧下颌骨形成0.8 mm×0.6mm全层骨膜骨质缺损,每一缺损作为一个实验单位。术后4、5、6、8、10、11、12周取材,行大体标本、X线片、组织学和扫描电镜观察。结果 nHAC与CPC相比同期成骨量大。8周时nHAC成骨情况尚不如Bio-Oss。而12周时已接近Bio-Oss成骨水平。空白缺损则未能修复。结论 nHAC生物相容性好,效果较好于CPC,远期与Bio-Oss相似,是一种较为理想的骨替代材料。     

胶原膜与复合自体骨髓的自体骨引导骨再生的实验研究

目的　观察胶原膜引导骨再生的效果 ,探讨胶原膜的理化特性、自体骨髓、膜下空间的维持在引导性骨再生中的作用。方法　建立兔双侧桡骨缺损模型 ,实验组移植胶原膜与复合自体骨髓的自体骨 ,对照组仅移植复合自体骨髓的自体骨 ,并行大体标本、组织学、生物力学检查。结果　实验组新骨生长及成熟骨替代过程较对照组快 ,且有增生的小血管及神经纤维。结论胶原膜是一种理想的骨移植材料 ,它能有效地发挥阻隔及引导的作用     

一体化层状梯度修复体用于骨软骨组织工程的实验研究

[目的]探索胶原／壳聚糖／纳米β-磷酸三钙一体化层状梯度修复体在组织工程中用作骨软骨缺损修复的可行性。[方法]以Ⅰ型胶原、壳聚糖、纳米β-磷酸三钙（β-TCP）为基本原料，采用无毒交联并通过冷冻干燥法成型；扫描电镜观察，测定支架材料的孔径、孔隙率以及交通孔情况；分离扩增兔骨髓间充质干细胞（BMSC），将BMSC接种于材料上，扫描电镜观察细胞在材料上的黏附状态，MTT法测定细胞在材料上的生长曲线；以软骨诱导液体外诱导细胞-支架复合物向软骨分化，2周后植入自体股部肌袋，6周取材，HE、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化鉴定诱导分化效果。[结果]材料疏松多孔，孔径大于100μm，孔隙率大于95％。细胞在材料上黏附状态良好，并且增殖迅速。BMSC-材料复合体经体外三维诱导后可在自体异位向软骨分化。[结论]Ⅰ型胶原／壳聚糖／纳米TCP一体化层状梯度修复体具有良好的孔隙结构和生物相容性，有望成为一种新型的组织工程支架材料用于骨软骨缺损修复。     

重组人骨形成蛋白-2与胶原复合物的表面植骨成骨作用研究

目的　评价重组人骨形成蛋白 - 2 (rh BMP- 2 )与胶原复合物在大鼠颅骨表面的成骨作用。方法　用 SD大鼠 9只在两侧颞部各制备一骨膜下袋后 ,分为实验侧和对照侧。右侧植入 rh BMP- 2与胶原复合物为实验侧 ,左侧植入单纯胶原作为对照 ,分别于术后 2、4及 8周处死动物各 3只 ,取标本制作脱钙石蜡切片 ,观察成骨情况 ,并测量成骨厚度。结果　 rh BMP- 2与胶原复合物可在颞骨表面通过膜内成骨的方式诱导新骨形成 ,并与颞骨外板良好结合 ,术后 2周 ,植入物大部分降解吸收 ,颞骨表面有大量新生骨 ;术后 4周 ,植入物完全为新骨代替 ,颞骨厚度约为厚原度的 5倍 ;术后 8周 ,新骨更加成熟 ,颞骨厚度约为原厚度 2 .8倍。而对照侧骨质在术后各周均无明显增厚。结论　 rh BMP- 2与胶原复合物可作为良好的表面植骨替代材料 ,并能与植骨床良好结合     

胶原/羟基磷灰石骨软骨一体化支架的生物学特性研究

[目的]对体外条件下胶原/羟基磷灰石一体化复合材料的生物学特性进行评价,探讨其作为骨软骨组织工程支架的可行性。[方法]以胶原和羟基磷灰石为原料,研制出由胶原逐层过渡到羟基磷灰石为主的一体化支架材料,其软骨层主要成分为胶原,骨层主要成分为羟基磷灰石。通过扫描电镜观察材料内部结构及孔径大小,液体位移法测定材料的孔隙率。将材料与兔骨髓基质细胞复合培养,MTT法测定细胞的生长曲线,扫描电镜观察细胞在材料上的生长粘附情况。[结果]胶原/羟基磷灰石一体化复合支架具有疏松多孔结构,其中软骨层孔径大小(90±15)μm,骨层孔径大小(120±20)μm,孔隙率(75±5.0)%。细胞在材料上生长良好。[结论]胶原/羟基磷灰石一体化复合材料具有适宜的孔隙结构和良好的生物相容性,可用作骨软骨组织工程支架材料。     

骨形态发生蛋白-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料修复颅骨缺损

目的 制备骨形态发生蛋白-2( BMP-2)/胶原/掺锶羟基磷灰石材料并探讨其修复大鼠颅骨缺损的可行性和有效性.方法 扫描电镜观察Ⅰ型胶原制备单纯胶原、胶原/羟基磷灰石、胶原/掺锶羟基磷灰石、BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石4组骨修复材料表面结构.用BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料浸提液进行细胞毒性试验和体外溶血试验评价其生物相容性.在大鼠头颅制备颅骨极限骨缺损模型,分别植入4种骨修复材料.术后12周CT扫描观察骨缺损修复影像学.苏木素-伊红(HE)和Masson染色观察骨缺损组织学变化,并在骨缺损及其周围新生骨部位行骨桥蛋白( OPN)和β-连环蛋白(β-catenin)免疫组织化学染色.结果 在扫描电镜下观察发现单纯的胶原材料为交织样物质结构,胶原/羟基磷灰石材料为交织晶体板状结构胶原/掺锶羟基磷灰石和BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料晶体结构为单晶体交织状.BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料浸提液对细胞相对增殖率(RGR)无显著影响(P＞0.05),材料的细胞毒性为1级.骨缺损CT扫描平均CT值分别为(98.5±10.2)、(208.4±19.5)、(418.4±27.1)、(476.8±30.5)hu,BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料缺损部位CT值最高.HE和Masson染色见BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石组骨质愈合完全,原骨缺损处多为红色成熟骨.胶原/掺锶羟基磷灰石组植入区内蓝色的新生骨较多.胶原/羟基磷灰石材料组,植入区在植入材料边缘新生骨形成,界限仍然清晰.单纯胶原组骨质未愈合,骨缺损处为淡蓝色条索状结构,中间未见骨形成.对比其他3组,BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石组存在大量棕色的OPN和β-catenin染色阳性新生骨组织,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料促进骨修复能力强于单纯胶原、胶原/羟基磷灰石、胶原/掺锶羟基磷灰石材料.     

纳米人工骨在股骨头坏死缺损模型修复的影像学观谗

目的用影像学方法观察纳米人工骨和骨髓间充质干细胞在治疗股骨头坏死缺损动物模型修复的效果.方法建立双侧股骨头内骨缺损模型,并分为3组,A组为制作缺损而不填充任何材料作为对照,B组为单纯填充纳米人工骨,C组填充纳米人工骨和骨髓间充质干细胞的复合材料.对植入后4、8、12周的股骨头行普通X线片和高分辨聚焦CT检查.结果影像学上观察到B组和C组在股骨头缺损修复成骨方面与对照组有显著差异,C组差异性更大.结论纳米胶原基骨有较强的传导成骨及诱导成骨作用,是修复股骨头骨缺损的良好移植材料,加用骨髓间充质干细胞可促进骨缺损的修复,对股骨头坏死的治疗有较大价值.     

兔骨髓间充质干细胞复合两种材料体外生物相容性的比较

[目的]探讨丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨体外生物相容性，为组织工程寻找理想的载体材料。[方法]体外培养兔骨髓间充质干细胞分别于丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨体外复合培养，应用扫描电镜、激光共聚焦显微镜，四唑盐比色试验（MTT法），观察材料上复合培养的细胞的生物学特性。[结果]兔骨髓间充质干细胞可以在丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨良好的黏附、增殖和生长。两种材料相比较其相容性没有明显的差异。[结论]丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨均具有良好的生物相容性，可以作为组织工程理想的载体材料。     

胶原基纳米骨加自体骨修复颌骨缺损的研究

目的观察胶原基纳米骨(nHAC)加自体骨修复颌骨缺损的临床效果。方法选择颌骨缺损需植骨者,随机分为3组,分别填入nHAC加自体骨(63例),骨诱导活性材料(OAM)(44例)以及单纯nHAC(57例)3组不同植骨材料。术后1、2、3、4、6、8、12个月复诊,对病损部位进行临床及X线检查,观察新骨形成情况。结果nHAC加自体骨、OAM、nHAC充填修复颌骨缺损之间疗效无显著差异(P0.05),X线显示nHAC加自体骨、OAM成骨速度早于单纯nHAC。结论nHAC加自体骨修复颌骨缺损是一种可行的方法,可以提高骨缺损修复的效果。     

胶原支架增强自固化磷酸钙骨水泥的力学及成骨性能研究

[目的]研究胶原支架（CS）对磷酸钙骨水泥（CPC）的力学及其在体内成骨的影响。[方法]试验分CPC／CS及CPC两组，三点弯曲试验测试材料的强度和弹性模量；组织学观察材料植入兔股骨22及54周的成骨状况。[结果]CPC／CS比CPC的弯曲强度、韧性强度分别提高了64．2％、3933．3％，弹性模量降低了45．7％；组织学显示22周CPC／CS内的胶原支架已完全被新骨替代，CPC只在边缘有少量成骨及材料降解而内部无成骨；54周CPC／CS已大部分降解孔化，孔内充满大量新骨及髓样组织，而CPC边缘区的成骨及材料降解虽比22周时明显，但其内部仍未见成骨。[结论]胶原支架既可改善CPC的力学性能，又能促进新骨长入CPC／CS复合材料内部，因此，CPC／胶原支架是较好的骨缺损修复材料。     

骨形态发生蛋白-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨对骨髓基质干细胞生物学行为的影响

目的 探讨骨形态发生蛋白-2(BMP-2)活件多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料对骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖、黏附及分化等生物学行为的影响. 方法制备重组胶原矿化骨支架材料,将BMP-2活性多肽通过交联剂共价结合到材料上,扫描电镜观察支架材料表面微观形貌;取第3代BMSCs接种到材料上,以未结合多肽的重组胶原矿化骨作为对照,采用MTT法检测BMSCs在材料表面的增殖;沉淀法检测BMSCs在材料表面的黏附率;扣描电镜观察比较BMSCs在材料表面的生长形态;通过检测细胞中的碱性磷酸酶活性及钙含量,观察BMSCs在材料表面的分化情况. 结果扫描电镜结果显示:支架材料旱多孔状;X射线光电子能谱法证实BMP-2活性多肽成功共价结合到材料表面;BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料表面BMSCs的黏附和向成骨细胞方向分化能力均高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),而BMSCs的增殖能力与对照组相比,差异无统计学意义(P＞0.05). 结论BMP-2活性多肽可以显著改善重组胶原矿化骨复合材料的细胞相容性和生物活性,经BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料是一种理想的骨组织工程支架材料.     

仿生活性人工骨修复兔桡骨节段性骨缺损的研究

目的 研制在成分和结构上与天然骨基质高度仿生的新型材料，应用于节段性骨缺损的修复。方法 以Ⅰ型胶原蛋白分子为模板，引入钙磷盐生成体重，合成纳米相羟基磷灰石/胶原（NHAC）并以之为主体，以1：1的质量比加入聚乳酸（PLA）制备多孔框架，与重组人骨形态发生蛋白2（rh-BMP2)复合后植入兔桡骨15mm缺损，观察骨修复情况。结果 所合成的材料具有纳米级的层装排列结构。层间距为11.7nm，实验组中10只兔术后12周骨缺损均完全愈合。结论 NHAC可能成为修复骨缺损的较理想材料，具有较大的临床应用潜力。     

纳米晶胶原基骨加自体骨移植治疗早期股骨头坏死的临床疗效分析

目的 回顾性分析经股骨头颈交界处开窗、灯泡状病灶清除、打压植骨术结合纳米晶胶原基骨和自体骨移植治疗早期股骨头坏死(osteonecrosis offemoral head,ONFH)的临床疗效. 方法 2001年1月-2005年7月,收治26例35髋ONFH患者,男16例,女10例;年龄19～54岁,平均33.5岁.病程12～36个月,平均18个月.ONFH病因:激素性15例22髋,酒精性10例12髋,特发性1例1髋.ARCO分期:Ⅱ B期6髋,Ⅱ C期16髋,ⅢA期9髋,Ⅲ B期3髋,ⅢC期1髋.Harris评分为(62.2±7.5)分.术中采用经股骨头颈交界处开窗、灯泡状病灶清除,按1:l比例行纳米晶胶原基骨和自体骨移植治疗. 结果 患者术后切口均I期愈合.术中2例髂骨取骨伤及股外侧皮神经,术后3～6个月神经支配区麻木症状自行缓解消失:2例术后3个月出现异位骨化并发症,未行特殊处理.患者均获随访,随访时间2～7年,平均3.5年.术后3个月患者植骨愈合.术后Harris评分为(85.1±16.2)分,与术前比较差异有统计学意义(P<0.001).其中优15髋,良11髋,可5髋,差4髋.获差的4例患者均于随访期末行全髋关节置换术.影像学检查示5髋由术前Ⅱ C期进展至ⅢA期;余髋关节影像学表现稳定,ONFH分期无进展. 结论 经股骨头颈交界处开窗、灯泡状病灶清除、打压植骨术,结合纳米晶胶原基骨和自体骨移植治疗早期ONFH临床效果满意,纳米晶胶原基骨有利于骨坏死的修复和重建,适于Ⅱ期ONFH的患者保存股骨头手术.