β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架复合骨髓基质细胞修复节段性骨缺损

背景:组织工程β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料具有良好的生物相容性.目的:评估骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合体修复兔桡骨大段骨缺损成骨的效果.方法:取新西兰大白兔40只,建立桡骨双侧大段骨缺损模型,其中35只右侧植入自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合物作为实验组,左侧植入β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料作为对照组;另5只作为空白对照不作任何处理.植入后4,8,12,16周拍摄X射线片观察骨缺损修复情况.结果与结论:实验组术后2周可见缺损处有散在的、少量模糊状骨痂生成,术后4周可见明显骨生成影像,成云雾状,均匀分布在骨缺损区,术后8周整个缺损区均可见骨痂生成,成骨现象更加明显,部分髓腔已通,术后12~16周,缺损区已完全被新生骨组织充填,骨髓腔已完全再通,修复区较正常桡骨细,骨缺损修复效果明显优于对照组与空白对照组(P < 0.01).说明自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合移植可较完全修复大节段骨缺损.     

新型骨组织工程支架材料β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸的细胞生物相容性

目的:在体外细胞培养条件下,从细胞形态和细胞增殖方面观察新型骨组织工程支架材料β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸的细胞生物相容性。方法:实验于2002-01/2004-01在西安交通大学医学院实验中心及西安交通大学地方病研究所实验室进行。①材料:β-磷酸三钙为兰州交通大学复合材料研究室制备;磷酸纤维平均直径(15.0±1.2)μm,平均体外生物降解率(3.0±0.46)%,拉伸强度(1.0±0.2)GPa,弹性模量(48.0±7.6)GPa;聚左旋乳酸平均分子质量为27.6×104。支架复合物质量比为β-磷酸三钙∶聚磷酸钙纤维∶聚左旋乳酸=2∶3∶5。②实验方法:按复合材料1g∶浸提介质10mL的比例,用含体积分数为0.1的胎牛血清的DMEM37℃条件下浸提24～72h,制备复合支架材料的浸提液,过滤24h内进行试验。将骨髓基质细胞分为3组,分别用支架材料浸提液(实验组)、DMEM培养液(阴性对照组)和6.4g/L苯酚溶液(阳性对照组)培养,同时实验组将浸提液按100%,75%,50%,25%的浓度稀释分别培养。③观察指标:每日使用倒置相差显微镜观察骨髓基质细胞形态变化;用MTT法检测细胞生长及增殖情况,测定A值,计算细胞增殖率。结果:①细胞形态变化:在细胞培养1,2,3d,阳性对照组细胞数量明显减少,细胞固缩甚至崩解,实验组与阴性对照组细胞数量明显增加,细胞形态正常。②细胞生长及增殖情况:在培养各时间点除阳性对照组毒性为4级(细胞增殖率为0～20%)外,其余均为0级(细胞增殖率>80%);除阳性对照组外,各实验组及阴性对照组A值均随培养天数的增加而升高,培养1,2,3天时阳性对照组的A值明显低于其他组(P<0.01),阴性对照组与实验组间无显著差异(P>0.05)。结论:β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合材料对骨髓基质细胞的增殖分化无明显影响,无细胞毒性,有良好细胞生物相容性。     

骨髓基质细胞源性软骨细胞复合聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复兔关节软骨缺损

背景:作为软骨组织工程的基质材料在体内降解过快或过慢,影响组织再生及塑形改建,是长期困扰学者们的难题之一.目的:在体外将骨髓基质细胞扩增、诱导为软骨细胞后,探讨以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性.设计、时间及地点:同体对比观察实验,于2002-06/2008-06分别在解放军第四军医大学全军骨科研究所及解放军空军总医院中心实验室完成.材料:选取2月龄新西兰兔36只,自双侧股骨转子处抽取骨髓4-6 mL,行原代及传代培养,传代培养时培养液中含骨形态发生蛋白2(100 μg/L),培养瓶底预涂高分子透明质酸诱导为软骨细胞.调整第3代细胞浓度为2.0×10~(10)L~(-1),与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养24 h,即制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物.方法:在36只兔髌股关节股骨髁部造成直径4mm,深达髓腔的缺损,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,为实验组,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,为单纯载体组,另18膝造成缺损后作为空白对照.主要观察指标:术后4,8.12,24周取材,行大体及组织学观察,组织学评分.结果:单纯载体组与空白对照组在各时间点大体及组织学表现相似,故一并描述,统称为对照组.24周时实验组缺损内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,质韧,表面平整,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,有柱状排列的趋势,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好.对照组缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织.组织学评分经统计学分析,24,12周分别与8,4周时比较差异具有显著性意义(P<0.01),各时间点实验组与对照组比较差异具有显著性意义(P<0.01).结论:用骨形态发生蛋白2和高分子透明质酸成功地在体外将骨髓基质细胞诱导为软骨细胞;聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物在新生软骨形成的同时,逐渐降解吸收,是组织工程修复关节软骨缺损适宜的支架材料.     

β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合材料的物理及其降解性能

目的:研制一种可任意调控降解速率且具有良好力学性能、生物相容性能的高孔隙率海绵状软骨组织工程支架复合材料。方法:实验于2002-05/12在兰州交通大学工程材料研究所完成。以自制聚磷酸钙纤维、β-磷酸三钙为增强材料,聚左旋乳酸为基体材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备了β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸软骨组织工程支架复合材料,测试了该复合材料的物理力学性能和降解性能。结果:①支架复合材料物理力学性能:随着β-磷酸三钙重量分数的增加,支架材料的密度也随之增加。②微观结构观察:β-磷酸三钙在横截面及纵截面上分布较为均匀,且支架材料为三维、连通、网状结构。③降解性能:随着β-磷酸三钙含量的增加,支架复合材料的降解率逐渐减小;随着聚磷酸钙纤维含量的增加,支架复合材料的降解率逐渐增大;该组支架材料在0～3周时压缩模量迅速衰减,3周后压缩模量衰减变缓;随着β-磷酸三钙含量的增加,降解液的pH值稍稍增加,呈微碱性环境。结论:β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架复合材料的力学性能和生物降解特性基本满足软骨组织工程的要求,特别是β-磷酸三钙的加入使降解液pH值保持在6～7之间,避免了由于降解液呈酸性而引起的无菌性炎症反应。故可用作软骨组织工程支架材料。     

β-磷酸三钙／聚磷酸钙纤维／聚左旋乳酸复合材料的物理及其降解性能

目的：研制一种可任意调控降解速率且具有良好力学性能、生物相容性能的高孔隙率海绵状软骨组织工程支架复合材料。 方法：实验于2002-05／12在兰州交通大学工程材料研究所完成。以自制聚磷酸钙纤维、β-磷酸三钙为增强材料，聚左旋乳酸为基体材料，采用溶媒浇铸／粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备了β-磷酸三钙／聚磷酸钙纤维／聚左旋乳酸软骨组织工程支架复合材料，测试了该复合材料的物理力学性能和降解性能。结果：①支架复合材料物理力学性能：随着β-磷酸三钙重量分数的增加，支架材料的密度也随之增加。②微观结构观察：β-磷酸三钙在横截面及纵截面上分布较为均匀，且支架材料为三维、连通、网状结构。③降解性能：随着β-磷酸三钙含量的增加，支架复合材料的降解率逐渐减小；随着聚磷酸钙纤维含量的增加，支架复合材料的降解率逐渐增大；该组支架材料在0-3周时压缩模量迅速衰减，3周后压缩模量衰减变缓；随着β-磷酸三钙含量的增加，降解液的pH值稍稍增加，呈微碱性环境。 结论：β-磷酸三钙／聚磷酸钙纤维／聚左旋乳酸支架复合材料的力学性能和生物降解特性基本满足软骨组织工程的要求，特别是β-磷酸三钙的加入使降解液pH值保持在6-7之间，避免了由于降解液呈酸性而引起的无菌性炎症反应。故可用作软骨组织工程支架材料。     

骨髓基质干细胞与骨缺损的修复

背景：骨髓基质干细胞来源广泛,分离方便,扩增迅速,具有多向分化潜能,适合自体移植的特点,同时是骨组织工程中合适的种子细胞。目的：总结分析采用骨髓基质干细胞作为种子细胞,并利用转基因或其复合支架修复骨缺损所具有的优势。方法：检索1990/2009西文生物医学期刊文献数据及CNKI数据库有关骨髓基质干细胞分离、培养,在骨缺损方面的应用,骨组织工程方面的文献,英文检索词为＂Bone marrow stem cells,Repairing,Bone defect＂,中文检索词为＂骨髓基质干细胞,修复,骨缺损＂。排除重复性研究,保留28篇进一步归纳总结。结果与结论：文章从骨髓基质干细胞作为种子细胞的优势,骨髓基质干细胞的分离和培养,骨髓基质干细胞的成骨诱导及骨髓基质干细胞修复骨缺损等方面进行了总结。利用骨髓基质干细胞作为种子细胞,与适当的支架材料结合,或用骨髓基质干细胞作为靶细胞,导入外源目的基因诱导成骨的基因治疗来修复骨缺损的方法,给骨缺损的治疗带来光明的前景。但同时也存在骨髓基质干细胞存化,骨髓基质干细胞的增殖、分化合适的条件,哪些因子能有效促进新骨形成,载体材料及体内植入方式,以及如何将骨组织工程与基因治疗的方法结合起来等问题需要进一步的研究。     

骨髓基质干细胞与骨缺损的修复

背景:骨髓基质干细胞来源广泛,分离方便,扩增迅速,具有多向分化潜能,适合自体移植的特点,同时是骨组织工程中合适的种子细胞.目的:总结分析采用骨髓基质干细胞作为种子细胞,并利用转基因或其复合支架修复骨缺损所具有的优势.方法:检索1990/2009 西文生物医学期刊文献数据及CNKI数据库有关骨髓基质干细胞分离、培养,在骨缺损方面的应用,骨组织工程方面的文献,英文检索词为"Bone marrow stem cells,Repairing,Bone defect",中文检索词为"骨髓基质干细胞,修复,骨缺损".排除重复性研究,保留28篇进一步归纳总结.结果与结论:文章从骨髓基质干细胞作为种子细胞的优势,骨髓基质干细胞的分离和培养,骨髓基质干细胞的成骨诱导及骨髓基质干细胞修复骨缺损等方面进行了总结.利用骨髓基质干细胞作为种子细胞,与适当的支架材料结合,或用骨髓基质干细胞作为靶细胞,导入外源目的基因诱导成骨的基因治疗来修复骨缺损的方法,给骨缺损的治疗带来光明的前景.但同时也存在骨髓基质干细胞存化,骨髓基质干细胞的增殖、分化合适的条件,哪些因子能有效促进新骨形成,载体材料及体内植入方式,以及如何将骨组织工程与基因治疗的方法结合起来等问题需要进一步的研究.     

三维多孔β-磷酸三钙支架与骨髓基质细胞构建组织工程骨的生物相容性及显微形态学观察

目的:定量及显微观察三维多孔β-磷酸三钙支架在构建组织工程骨时的组织相容性。方法:实验于2002-07/2005-07在第四军医大学口腔医学院颌面外科组织工程实验室完成。将兔的骨髓基质细胞,按一定量分置在培养板的各孔内,将多孔β-磷酸三钙支架材料置入孔内共培养,采用MTT法和碱性磷酸酶试剂盒检测骨髓基质细胞活性,共聚焦显微镜观察其在β-磷酸三钙支架表面的微观形态。结果:①倒置显微镜下观察接种前的细胞形态基本均匀一致。②接种后6d扫描电镜观察显示,材料表面可见较多细胞和细胞合成的丝状细胞外基质。③细胞接种后6d激光共聚焦显微镜观察显示,细胞数量明显增多,基本长满材料的表面,同时在孔隙中,也有大量细胞长入。④β-磷酸三钙对骨髓基质细胞的增殖作用:培养第5天,β-磷酸三钙组对骨髓基质细胞的增殖作用(A)低于对照组,差异有显著性意义(分别为0.47±0.02,0.52±0.02,t=2.281,P<0.05)。⑤β-磷酸三钙对骨髓基质细胞的碱性磷酸酶的活性比较:在骨髓基质细胞诱导培养5,7,9d,β-磷酸三钙组碱性磷酸酶的活性(A)明显低于对照组,差异有显著性意义(分别为5.18±0.31,6.05±0.54;12.35±0.62,14.17±0.70;15.68±0.87,17.13±1.14,t=3.302,6.025,6.019,P<0.05)。结论:三维多孔β-磷酸三钙支架有良好的组织相容性,为其应用于临床提供了可靠的实验依据。     

聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景：骨髓间充质干细胞具有向多种间质细胞谱系分化的能力,且支架材料的性能对骨缺损的修复有重要影响。目的：观察聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞治疗骨缺损。方法：对骨缺损模型兔分别采用空白植入、髂后上棘自体松质骨移植、聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植和复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植修复缺损部位。结果与结论：至移植12周,移植复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔的缺损处有骨组织生成,支架材料降解,已完成缺损修复,其修复情况接近松质骨组;髂后上棘自体松质骨移植的实验兔的缺损修复完好,新形成的骨组织较规则;只植入聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔有少量骨组织形成,材料部分降解;空白植入的实验兔缺损处无新生骨组织生成,主要由纤维结缔组织填充。说明新型的生物支架材料聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架与来源于新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞复合培养后,植入同种异体兔股骨髁缺损处,使骨缺损的修复速度加快,表现为较好的体内诱导成骨的作用。     

磷酸钙人工骨复合骨髓基质干细胞移植修复骨缺损的实验

背景：骨缺损临床常用治疗方法有自体骨移植、异体骨移植和人工骨移植，但都存在不同程度的缺点。因此，如何更好的修复缺损的骨组织，成为外科领域关注的热点。 目的：制备磷酸钙人工骨与骨髓基质干细胞复合物，通过动物实验观察骨缺损的修复作用。 设计：随机对照实验单位：青岛大学医学院附属医院创伤外科。 材料：实验于2002-05／2003-09在青岛大学医学院附属医院动物实验中心进行。新西兰健康成年大白兔24只，6～14个月龄，体质量9～3．5kg，雌雄不限。 方法：①分离、扩增兔骨髓基质干细胞，并以磷酸钙人工骨为载体制备磷酸钙人工骨与骨髓基质干细胞复合物。②24只兔（48侧）制作成骨缺损模型，分为3组，复合物组（24侧），24只兔一侧骨缺损植入细胞＋载体复合物；人工骨组（12侧），12只兔对侧植入磷酸钙人工骨；空白对照组（12侧），12只兔对侧骨缺损不作任何处理。术后8，16，24周，每组每个时间点取4只动物进行放射性核素监测，并分别于麻醉状态下处死相应动物，进行X射线摄片、组织学染色分析。 主要观察指标：①各组动物骨缺损区大体观察。②X射线检查结果。③组织形态学观察结果。④放射性核素监测结果。 结果：24只兔均进入结果分析。①各组动物骨缺损区大体观察及X射线检查结果：24周时，复合物组骨断端部分连结，新骨与材料之间的边界不清，未见到髓腔再通；单纯人工骨组植入材料与截骨断端融合，材料体积较植入初期变化不明显；空白对照组形成骨不连，髓腔封闭。②组织形态学观察结果：24周时，复合物组骨缺损范围变小，骨缺损处相连；人工骨组新骨与材料结合紧密并部分长入；空白对照组髓腔封闭，形成骨不连。③放射性核素监测结果：复合物组和人工骨组8～24周间肉眼可分辨出放射性浓度呈明显上升趋势。 结论：磷酸钙人工骨与骨髓基质干细胞复合物可再生新骨组织并完好地修复桡骨缺损，且修复能力明显优于单纯的磷酸钙人工骨。     

新型多孔β-磷酸三钙作为骨组织工程支架材料的评价

背景: 新型多孔β-磷酸三钙是采用适当配方和独特工艺制成,其气孔率(75±10)%,球型孔>80%,微孔<20%,孔与孔的沟通率达100%,力学强度>2MPa.目的: 评价新型多孔β-磷酸三钙作为骨组织工程支架材料的应用效果.设计、时间及地点: 对比观察实验,于200-07/2006-03在南方医科大学组织工程实验室完成.材料: 6月龄新西兰大白兔12只,制备左侧桡骨1.5cm大段骨与骨膜缺损.多孔β-磷酸三钙为法国bio-lu公司产品.方法: 将兔骨髓间充质干细胞诱导为成骨细胞,与β-磷酸三钙复合培养,倒置相差显微镜和扫描电镜下观察细胞的生长情况,MTT法测定细胞增殖情况判断其细胞相容性.通过不同含量的β-磷酸三钙浸提液对细胞增殖的影响检验其细胞毒性.主要观察指标: 对β-磷酸三钙进行细胞相容性与细胞毒性检测.术后2,6,12周分别取材进行组织学检查,放射性核素骨扫描测定,X射线片检查,观察骨缺损部位的修复情况.结果: 新型多孔β-磷酸三钙细胞黏附性好,细胞毒性为0级.组织学、影像学和放射性核素骨扫描显示能够修复兔桡骨的大段骨缺损,且体内降解速率与骨的形成速率一致.结论: 新型多孔β-磷酸三钙是一种细胞相容性好的骨组织工程支架材料,修复兔桡骨大段骨缺损的效果良好.     

兔骨髓间充质干细胞/壳聚糖-胶原支架复合体构建软骨组织工程支架

背景:软骨组织工程的核心是利用少量的细胞经体外培养、扩增后,在一定环境下附着在三维多孔支架上,再将细胞/支架复合体移植到体内形成新的组织.目的:拟构建兔骨髓间充质干细胞/壳聚糖-胶原支架复合体,探讨该支架作为软骨组织工程支架的可行性.设计、时间及地点:细胞-支架学体外观察,于2008-03/2009-02在武警医学院生物化学教研室完成.材料:日本大耳白兔6只用于分离培养骨髓间充质干细胞.医用壳聚糖粉末为山东奥康生物科技有限公司产品.Ⅰ型胶原为Sigma公司产品.方法:取3%的壳聚糖和2%的胶原混合的醋酸溶液,倒入72孔板内,-20℃预冷冻10 h,冻干机冷冻抽干24 h制作成壳聚糖-胶原支架.取第3代兔骨髓间充质干细胞,以1×109L-1密度接种于支架内,构建细胞/支架复合体.主要观察指标:傅里叶红外光谱、扫描电镜、液体置换法测定支架的理化性质,观察三维培养后细胞在支架上的生长情况.结果:壳聚糖-胶原支架孔径为160～380 μm,平均为270 μm,孔相通性好,支架孔隙率为(86.00±5.12)%.傅里叶红外光谱仪测定数据表明复合支架组成物有典型的壳聚糖、胶原峰,未发现有聚乙二醇峰.细胞/支架共培养24,48,72 h后,骨髓间充质干细胞可渗入支架多孔结构内,并黏附在支架上成簇生长,部分细胞已与支架融合.结论:壳聚糖-胶原支架基本符合软骨组织工程支架要求,能够作为种子细胞的承载体.     

优化磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架材料的配比

背景:前期实验显示,聚乳酸存在刚度差,降解缓慢,降解后期降解液明显偏于酸性,易在细胞培养时引起无菌性炎症反应等缺点.目的:在前期工作的基础上,优化聚乳酸支架材料实验方案和配比.方法:自制聚磷酸钙纤维和β-磷酸三钙为添加材料,聚左旋乳酸为基体材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合制备配比20/30/50 磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架复合材料.结果与结论:①磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料具有三维、连通、微孔网状结构,孔隙率在70%~95%.②孔隙率相近时,该支架材料的压缩模量比纯聚乳酸支架的压缩模量有了明显提高.③支架材料的降解率可通过加入聚磷酸钙纤维和支架的孔隙率加以调控.④β-磷酸三钙的加入使降解液pH 值保持在6.0~7.0 之间,避免了酸性降解产物引起的无菌性炎症反应.说明磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料的物理力学性能和降解性能基本满足软骨组织工程的要求.     

优化磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架材料的配比

背景：前期实验显示,聚乳酸存在刚度差,降解缓慢,降解后期降解液明显偏于酸性,易在细胞培养时引起无菌性炎症反应等缺点。目的：在前期工作的基础上,优化聚乳酸支架材料实验方案和配比。方法：自制聚磷酸钙纤维和β-磷酸三钙为添加材料,聚左旋乳酸为基体材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合制备配比20/30/50磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架复合材料。结果与结论：①磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料具有三维、连通、微孔网状结构,孔隙率在70%～95%。②孔隙率相近时,该支架材料的压缩模量比纯聚乳酸支架的压缩模量有了明显提高。③支架材料的降解率可通过加入聚磷酸钙纤维和支架的孔隙率加以调控。④β-磷酸三钙的加入使降解液pH值保持在6.0～7.0之间,避免了酸性降解产物引起的无菌性炎症反应。说明磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料的物理力学性能和降解性能基本满足软骨组织工程的要求。     

植入神经的自体骨髓基质细胞-β磷酸三钙复合体修复兔长骨骨缺损

目的:评估在自体骨髓基质细胞-β磷酸三钙复合体内植入感觉神经、运动神经以及感觉神经、运动神经联合神经束的成骨效果,分析组织工程骨神经化与成骨的关系。方法:实验于2003-12/2005-03在解放军第一军医大学南方医院组织工程实验室完成。选取健康6月龄新西兰大白兔32只,取2只兔作为骨缺损空白组,剩余30只兔随机分为5组:组织工程骨组、感觉神经束植入组、运动神经束植入组、血管束植入组、感觉 运动神经束联合植入组,6只/组。①除骨缺损空白组外,其余5组兔均采用速眠新、氯胺酮和阿托品复合液肌肉注射麻醉制备组织工程骨。②各组兔均建立股骨1.5cm长骨缺损模型。从兔左后肢股骨前外侧纵切口,沿股直肌与股外侧肌间隙锐性分开进入,不切开骨膜,采用钢板和螺钉内固定。于钢板第2、3孔之间,以线锯锯断股骨一侧,用直尺测量股骨1.5cm长,标记好另一端截骨线,线锯截断,切除该段对应的骨膜,造成标准的1.5cm段缺性骨与骨膜缺损。③组织工程骨的神经支配重建:组织工程骨组于骨缺损处只嵌入β磷酸三钙 经诱导分化的骨髓基质细胞复合物;感觉神经束植入组将隐神经游离足够的长度,锐性切断后将隐神经束植入β磷酸三钙 经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内;运动神经束植入组解剖出由股神经发出的支配股内侧肌的肌支,游离一段长度后切断,将此神经束植入β磷酸三钙 经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内并加以固定;血管束植入组将股动脉游离所需长度后不切断血管,直接将血管束顺行植入β磷酸三钙 经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内;感觉 运动神经束联合植入组将隐神经和股神经肌支联合植入β磷酸三钙 经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内并加以固定。骨缺损空白组仅制作标准的股骨1.5cm段缺性骨与骨膜缺损,然后钢板内固定,骨缺损内不植入任何材料。④术后4,8,12周组织工程骨组、感觉神经束植入组、运动神经束植入组、血管束植入组、感觉 运动神经束联合植入组各处死2只兔,观察组织工程骨的表面变化、内痂形成、骨缺损修复情况及周围组织反应。摄股骨正位X线片,用放射影像学评分和X线阻射影分析比较骨缺损修复情况。骨缺损空白组于术后12、18周各处死1只,摄片观察骨缺损愈合情况。结果:实验选取兔32只,全部进入结果分析。①细胞培养过程中倒置显微镜下观察结果:刚接种的骨髓中体积较大的单个核细胞呈球形,悬浮于培养液中。传代培养后3～4h开始贴壁,并逐渐向梭形细胞、多角型细胞转化,5～7d后细胞融合成单层,以后细胞可重叠生长,不发生细胞间的接触抑制现象,最后形成矿化结节。②术后各组大体观察结果:术后12周,组织工程骨组、运动神经束植入组材料大部分为骨痂所包裹,感觉神经束植入组骨缺损区为骨痂包裹,血管束植入组材料见骨缺损区为骨痂连接,感觉 运动神经束联合植入组骨缺损处为骨痂所充填,骨缺损空白组见骨缺损区有少量比较薄的骨痂,靠近两截骨端,骨缺损区为软组织包裹。③术后各组X线片观察结果:术后4,8,12周,感觉神经束植入组、血管束植入组、感觉 运动神经束联合植入组骨缺损区阻射影、材料吸收变化、截骨端愈合情况大体类似,但各组的成骨量与骨痂塑形均较组织工程骨组、运动神经束植入组出现早且截骨端愈合快。④术后各组植入修复骨缺损的放射影像学评分结果:与组织工程骨组、运动神经束植入组比较,感觉神经束植入组、血管束植入组、感觉 运动神经束联合植入组术后4,8,12周骨缺损区影像学评分均明显升高(P均<0.05),但此3组之间基本相似(P>0.05)。⑤术后各组植入骨缺损阻射密度测量值的比较:与组织工程骨组、运动神经束植入组比较,感觉神经束植入组、血管束植入组、感觉 运动神经束联合植入组术后4,8,12周骨缺损阻射密度相对值均明显升高(P均<0.05),但此3组之间基本相似(P>0.05)。结论:在组织工程骨中分别植入感觉神经束、血管束、感觉神经联合运动神经束后,可显著提高组织工程骨的成骨效果,但在组织工程骨中植入运动神经未明显增加组织工程骨的成骨作用。     

植入神经的自体骨髓基质细胞-β磷酸三钙复合体修复兔长骨骨缺损

目的：评估在自体骨髓基质细胞-β磷酸三钙复合体内植入感觉神经、运动神经以及感觉神经、运动神经联合神经束的成骨效果，分析组织工程骨神经化与成骨的关系。 方法：实验于2003—12／2005—03在解放军第一军医大学南方医院组织工程实验室完成。选取健康6月龄新西兰大白兔32只，取2只兔作为骨缺损空白组，剩余30只兔随机分为5组：组织工程骨组、感觉神经束植入组、运动神经束植入组、血管束植入组、感觉，运动神经束联合植入组，6只／组。①除骨缺损空白组外，其余5组兔均采用速眠新、氯胺酮和阿托品复合液肌肉注射麻醉制备组织工程骨。②各组兔均建立股骨1．5cm长骨缺损模型。从兔左后肢股骨前外侧纵切口，沿股直肌与股外侧肌间隙锐性分开进入，不切开骨膜，采用钢板和螺钉内固定。于钢板第2、3孔之间，以线锯锯断股骨一侧，用直尺测量股骨1．5cm长，标记好另一端截骨线，线锯截断，切除该段对应的骨膜，造成标准的1．5cm段缺性骨与骨膜缺损。③组织工程骨的神经支配重建：组织工程骨组于骨缺损处只嵌入β磷酸三钙＋经诱导分化的骨髓基质细胞复合物；感觉神经束植入组将隐神经游离足够的长度，锐性切断后将隐神经束植入β磷酸三钙＋经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内；运动神经束植入组解剖出由股神经发出的支配股内侧肌的肌支，游离一段长度后切断，将此神经束植入β磷酸三钙＋经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内并加以固定；血管束植入组将股动脉游离所需长度后不切断血管，直接将血管束顺行植入β磷酸三钙＋经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内；感觉，运动神经束联合植入组将隐神经和股神经肌支联合植入β磷酸三钙＋经诱导分化的骨髓基质细胞复合物的侧槽内并加以固定。骨缺损空白组仅制作标准的股骨1．5cm段缺性骨与骨膜缺损，然后钢板内固定，骨缺损内不植入任何材料。④术后4，8，12周组织工程骨组、感觉神经束植入组、运动神经束植入组、血管束植入组、感觉、运动神经束联合植入组各处死2只兔，观察组织工程骨的表面变化、内痂形成、骨缺损修复情况及周围组织反应。摄股骨正位X线片，用放射影像学评分和X线阻射影分析比较骨缺损修复情况。骨缺损空白组于术后12、18周各处死1只，摄片观察骨缺损愈合情况。 结果：实验选取兔32只，全部进入结果分析。①细胞培养过程中倒置显微镜下观察结果：刚接种的骨髓中体积较大的单个核细胞呈球形，悬浮于培养液中。传代培养后3-4h开始贴壁，并逐渐向梭形细胞、多角型细胞转化，5～7d后细胞融合成单层，以后细胞可重叠生长，不发生细胞间的接触抑制现象，最后形成矿化结节。②术后各组大体观察结果：术后12周，组织工程骨组、运动神经束植入组材料大部分为骨痂所包裹，感觉神经束植入组骨缺损区为骨痂包裹，血管束植入组材料见骨缺损区为骨痂连接，感觉，运动神经束联合植入组骨缺损处为骨痂所充填，骨缺损空白组见骨缺损区有少量比较薄的骨痂，靠近两截骨端，骨缺损区为软组织包裹。③术后各组X线片观察结果：术后4，8，12周，感觉神经束植入组、血管束植入组、感觉、运动神经束联合植入组骨缺损区阻射影、材料吸收变化、截骨端愈合情况大体类似，但各组的成骨量与骨痂塑形均较组织工程骨组、运动神经束植入组出现早且截骨端愈合快。④术后各组植入修复骨缺损的放射影像学评分结果：与组织工程骨组、运动神经束植入组比较，感觉神经束植入组、血管束植入组、感觉，运动神经束联合植入组术后4，8，12周骨缺损区影像学评分均明显升高（P均〈0．05），但此3组之间基本相似（P〉0．05）。⑤术后各组植入骨缺损阻射密度测量值的比较：与组织工程骨组，运动神经束植入组比较，感觉神经束植入组、血管束植入组、感觉，运动神经束联合植入组术后4，8，12周骨缺损阻射密度相对值均明显升高（P均〈0．05），但此3组之间基本相似（P〉0．05）。 结论：在组织工程骨中分别植入感觉神经束、血管束、感觉神经联合运动神经束后，可显著提高组织工程骨的成骨效果，但在组织工程骨中植入运动神经未明显增加组织工程骨的成骨作用。