钛网-珊瑚复合支架的组织工程骨研究

目的 建造用钛网增强的组织工程骨,使其在结构、力学特性上更接近正常骨组织,以满足承力部位植骨的需要。方法 将钛网制备成直径8mm,长12mm的圆柱状,填入直径2-3mm的珊瑚颗粒,成为复合支架材料;在复合支架中植入骨髓来源的成骨细胞,体外继续培养2天后,植入裸鼠背部皮下组织中,2个月后取材,通过大体标本观察、X线片检查、磨片的组织学检查,观察支架中新骨的形成情况及与钛网的愈合情况。结果 取材后大体标本观察,新形成的组织为均匀的暗红色,表面光滑,钛网位于其中;X线片检查结果表明复合支架中有大量X线阻射影,均匀一致,与钛网间无间隙;磨片的组织学检查证实,在支架中有大量成熟的新骨形成,并与钛网愈合良好。结论 钛网可与组织工程骨相互愈合,用于承力部位植骨,将有广阔的应用前景。     

钛板固定的BMSC/松质骨基质复合物修复兔股骨缺损

目的: 观察钛板加强固定的骨髓基质细胞 (BMSC) /松质骨基质复合物修复股骨缺损的能力。方法: 体外培养兔BMSC经扩增, 诱导分化后复合同种异体松质骨基质, 植入自体股骨缺损区, 修复骨缺损, 钛板固定和加强, 植入 6、12周后经大体观察, 组织学检查, 骨磨片观察骨形成情况。结果: BMSC/松质骨基质复合物有很强的成骨作用, 实验组X线观察有骨形成, 组织学染色证实有新骨形成, 骨磨片显示钛板和新骨获得良好的结合。结论: 钛板加强的BMSC/松质骨基质可诱导修复兔股骨缺损, 为组织工程方法修复骨缺损提供了新的思路。     

以珊瑚转化羟基磷灰石为支架材料构建组织工程骨的实验研究

目的 探讨以珊瑚转化羟基磷灰石（CHA）作为骨组织工程支架材料的可行性。寻找最佳支架材料,为组织工程研究开辟新的途径。方法 取4周龄兔骨髓,分离骨髓基质细胞,体外培养,诱导分化为成骨细胞,胰酶消化后离心收集细胞,接种至高温灭菌的CHA材料,无菌条件下植入8只裸鼠皮下组织中,对照组为同体单纯植入CHA,分别于6、8周取材,行大体观察、X线摄征及组织学染色,观察新骨形成情况。结果 实验组6周时大体标本浅红色,X线片有较高密度阻射影像,组织学检查可见有新骨形成,8周时大体标本呈红色,质硬,X线阻射影像密度更高,镜下可见大量新骨形成并相互连接成骨小梁样结构。骨细胞位于陷窝中,对照组8周大体标本均为白色,周围软组织包裹,X线片仅见CHA阻射影。组织学检查无新骨形成,为大量纤维组织长入CHA孔洞内。结论 CHA可作为骨组织工程的支架材料,具有广阔的应用前景。     

自体成骨细胞--nBGC复合物修复犬胫骨骨缺损

目的：评价搭载自体骨细胞的纳米仿生材料在体内的组织反应性和骨修复作用。方法：4只犬的双侧胫骨各制作一直径l0mm的单侧皮质骨缺损，一侧骨缺损植人复合自体成骨细胞的仿生生物材料作为实验组，另一侧植人自固化磷酸钙(CPC)作为对照组。于术后8周取材，观察各组X线片、组织学、四环素荧光标记变化，比较骨缺损修复情况。结果：X线检查显示nBGC支架与周围骨组织很快融合，界限模糊；而对照组骨缺损界限仍清晰。nBGC支架内大量新骨组织形成，而在CPC植人组新生骨只沉积于植入物的表面，CPC周围有厚纤维组织条带包裹。结论：nBGC支架在体内既能降解又具有生物活性，能融入骨重塑过程，具有良好的组织反应性和骨修复作用，是一种皂好的组织工程骨支架材料．     

骨组织工程研究中的美学考量

目的：分别以珊瑚羟基磷灰石(CHA)、藻酸钙为成骨细胞载体，观察裸鼠体内的构建特定形态和可注射组织工程骨的可行性。方法：取兔髂骨，获取骨髓基质干细胞，经体外扩增培养诱导后，获得骨髓基质成骨细胞，分别与CHA和藻酸盐复合，植入和注射于裸鼠背部皮下，6、8周后进行大体观察、组织学和X线检查，观察软骨和骨的形成。以单纯CHA和藻酸盐植入作为对照。结果：植入CHA／成骨细胞组和注射藻酸盐/成骨细胞复合物组均有骨样组织形成，具备骨髓腔样结构，而对照组无骨形成。结论：CHA和藻酸盐均是较好的骨组织工程支架材料，复合成骨细胞后可构建特定形态和可注射组织工程骨。     

模拟种植体周围骨缺损的动物模型的建立

目的:为评估多种骨代用品在口腔种植植骨手术中的成骨性能和成骨特点,建立一种符合种植体周围骨缺损特点的动物模型.方法:以大耳白兔为实验动物,在其颅顶骨制备直径为5mm的一壁骨缺损,植入实验骨代用品,高度5mm的定制钛帽覆盖骨代用品,术后愈合8周,取材制作骨磨片.结果:组织病理学观察可见,三种骨代用品和自体血块以一壁骨缺损上方在以不同的特点生长.结论:成功构建了符合临床种植体周围骨缺损的动物模型,为进一步评价多种骨代用品奠定了基础     

兔股骨干缺损模型的制备及在组织工程骨实验中的应用

目的为组织工程骨修复负重骨缺损的研究提供标准化的实验动物模型.方法测量兔股骨干基本解剖数据,用于指导制备模型.在解剖学研究的基础上,取4～5个月龄成年新西兰大白兔18只,随机分为三组,每组6只,分别制备10、15、20mm的股骨干中段骨和骨膜缺损,并用普通钢板螺丝钉固定股骨.4、8、12周时分别摄X线侧位片进行定性分析,双能量X线骨密度测量仪（DXA）做骨密度扫描进行定量分析,并在每个时间点分别取2只动物取材做大体观察和组织学检查.结果兔股骨解剖数据：兔股骨长94.1 mm;股骨干中点横径7.4 mm,矢状径5.8 mm;骨皮质厚度：屈侧最厚,内、外两侧次之,伸侧最薄,平均1.2 mm;髓腔略呈椭圆形,其横径与矢状径相差约1mm,取其平均值,髓腔直径4.1 mm.骨缺损动物大体观察、X线片、骨密度检查和组织学检查显示：10 mm骨缺损组均于8～12周出现骨性愈合;15 mm和20 mm骨缺损组直至12周仍未见骨愈合.结论在不桥接和填充任何材料的情况下,钢板螺钉固定的兔股骨干15 mm以上的实验性骨缺损不能自行愈合,可用于组织工程骨修复负重骨缺损的实验研究.     

富含血小板血浆和骨髓基质干细胞复合物修复兔颅骨缺损

目的:在骨缺损中植入骨髓基质细胞和富含血小板血浆(Platelet Rich Plasma, PRP)的复合物,观察缺损的修复情况,为临床骨缺损的修复探索新的途径。方法:体外扩增兔骨髓基质干细胞(Bone marrow stem cell, MSCs),将MSCs与PRP混合形成MSCs/PRP复合物,使细胞的终浓度为5×106个/ml。将MSCs/PRP复合物用牛凝血酶固化为凝胶体,植入细胞供体兔颅骨直径15mm缺损中,以单纯植入PRP作为对照。术后8周取材,通过大体观察、X线检查、组织学检查观察骨缺损的修复情况。结果:MSCs/PRP凝胶植入8周后,缺损大部分获得修复,组织学分析显示缺损中有大量新骨形成。结论:应用PRP复合MSCs可以提高骨缺损的修复效果。     

自体骨髓基质干细胞复合珊瑚修复犬下颌骨节段缺损的初步研究

目的应用自体骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)复合珊瑚构建组织工程化骨,修复犬下颌骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导犬BMSCs。将第二代细胞复合珊瑚后修复犬自体右侧3cm的下颌骨节段缺损(n=6);以单纯珊瑚植入缺损处为对照(n=6),术后12、32周分别通过影像学,大体形态观察,组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果成骨诱导的BMSCs在珊瑚支架上生长良好。X线片显示12周时实验组骨痂较多,对照组材料明显吸收;32周时CT、X线片和大体观察显示术后实验组骨愈合良好,对照组为骨不连;骨密度检测示实验组显著高于对照组(P<0.05);组织学示实验组有较多成熟骨呈骨性愈合,对照组为纤维性愈合;生物力学测试实验组与正常下颌骨力学强度差异无统计学意义(P>0.05)。结论自体成骨诱导BMSCs复合珊瑚形成的组织工程化骨可修复犬下颌骨节段缺损。     

种植体固定的钛网复合脱钙牙基质增高牙槽嵴的研究

目的 观察种植体固定钛网同时植入脱钙牙基质(decalcified dental matrix,DDM)修复增高犬上颌牙槽嵴的可行性.方法 取1～2岁龄健康雄性杂交家犬6只,体重10～20 kg.拔除双侧上颌前磨牙,于2周后行改良延迟即刻种植手术.随机选取一侧为实验组,于第1、3磨牙将种植体植入固定钛网,将DDM植入钛网下;另一侧为对照组,不植入DDM.术后4、9及14周分别处死2只犬,行大体观察,摄X线片测量术后14周实际增高的牙槽嵴高度,并于各时间点行组织学观察及组织学定量观察.结果 术后实验犬存活良好.实验组术后4、9周x线片观察示骨密度明显高于对照组,14周钛网下和种植体周骨密度与周围无明显区别;对照组骨密度低,发生骨吸收.14周钛网升高高度,实验组为(1.93±0.24)mm,对照组为(-1.02±1.20)mm,差异有统计学意义(P＜0.05).组织学观察示术后4周,实验组DDM表面部分吸收,对照组种植体颈部周围有炎性纤维组织存在;9周,实验组有部分新骨形成,对照组炎性纤维组织向种植体根部及钛网下发展;14周,实验组DDM已基本吸收,形成成熟的骨小梁及骨皮质,种植体为骨性结合,对照组无新骨形成,为纤维组织充填.定量组织学研究显示,实验组种植体在新骨段和非新骨段的骨接触率之比约为11,差异无统计学意义(P＞0.05).结论 种植体固定的钛网复合DDM增高牙槽嵴术是治疗萎缩牙槽嵴的一种可行方法.     

自体微小颗粒骨复合肝细胞生长因子（HGF)修复骨缺损的实验研究

目的探讨自体微小颗粒骨复合肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)修复骨缺损的效果,以找到一种新的促进骨愈合的方法。方法将30只新西兰大耳白兔双侧桡骨中段制成骨缺损模型,分别植入自体微小颗粒骨、HGF和自体微小颗粒骨与HGF的复合物,同时设空白对照组,分别手术后第4、8周进行大体观察、X线检查及组织学检查,术后第8周进行压缩试验,比较修复骨缺损的疗效。结果经大体观察、组织学及X线检查发现,术后第8周自体微小颗粒骨复合HGF能更有效地修复节段性骨缺损,对照组无骨愈合迹象。结论自体微小颗粒骨复合HGF具有优良的修复骨缺损(包括因骨质疏松所致的骨皮质空洞)的能力,为骨缺损修复提供了一种新方法。     

兔阴囊原位构建组织工程化睾丸假体的实验研究

目的探讨以HDPE-PGA复合支架接种兔耳软骨细胞后,于兔阴囊原位内构建组织工程化睾丸假体的可能性。方法取成年兔耳软骨分离培养软骨细胞,制备HDPE-PGA复合支架,细胞-支架复合物体外培养2w。摘除单侧兔睾丸后即时将经体外培养的细胞-支架复合物植入阴囊原位,术后3m将兔处死取材。单纯支架植入为对照组。标本行大体观察、组织学、组织化学、免疫组化、GAG含量检测。结果实验组取材标本经检测具有预制形态与体积,有新生软骨组织产生,软骨组织呈岛状分布,其间有不同程度的纤维组织长入及炎性细胞浸润。对照组无软骨形成。结论兔阴囊原位内构建组织工程化睾丸假体具有预制形态与体积、结构与组织学形态良好。     

复合骨预制髂骨瓣的实验研究

目的　探讨将一定形状的重组人骨形态发生蛋白 - 2 (rh BMP- 2 )、胶原、珊瑚复合骨植入狗髂骨区 ,预制一定形状和结构的骨组织瓣的可行性。方法　将复合骨植于狗髂骨区 ,同期植入钛种植体 ,3个月、4个半月取材。通过体视学、X线片及组织学等观测指标 ,分析应用 rh BMP- 2、胶原、珊瑚复合骨预制组织瓣的可行性。结果　复合骨植于狗髂骨区 ,3个月时 ,复合骨已转变成骨组织 ,髂骨形状改变 ,并带有种植体 ,种植体与新骨间是骨界面 ;4个半月时新生骨改建为成熟骨。结论　 rh BMP- 2、胶原、珊瑚复合骨适用于体内预制具有一定形状和结构的骨组织瓣。     

涂层双相陶瓷复合BMSC修复骨缺损的实验观察

目的比较双相陶瓷（Biphasie calcium phosphate，BCP）经低结晶羟基磷灰石（Low crystalline hydroxyapatite，LcHA）涂覆改性后构建的组织工程化骨（LcBCP）与单纯BCP复合骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells，BMSCs）修复兔桡骨节段性缺损的成骨差异。方法BMSCs复合LcBCP（实验组）修复12只兔左侧桡骨15mm缺损；BMSCs复合BCP（对照组）植入右侧桡骨同样大小缺损，植入后第4、8和12周取材，通过大体形态、组织学、影像学和生物力学检测骨缺损修复效果。结果BMSCs—LcBCP复合物在体内骨缺损处生长良好。X线检测显示实验组连接处骨痂形成，对照组连接处在各个时间点愈合稍差。12周时，实验组骨修复良好，髓腔再通，组织学显示板层骨形成，连接处骨性愈合；对照组连接处尚有较多编织骨形成。实验组和对照组生物力学检测有统计学差异。结论BMSCs—LcBCP复合物可修复兔桡骨节段性缺损，低品态羟基磷灰石涂层有助于增强双相陶瓷的成骨能力。     

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.     

负载不同浓度骨形态发生蛋白的组织工程骨体内成骨的量效关系

目的以聚乳酸-羟基乙酸[poly-(D,L-lactide-co-glycolide),PLGA]为支架,负载不同浓度的骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP),与骨髓基质干细胞(bonemarrowstemcells,BMSCs)构建成新型的组织工程骨,并观察其体内成骨的量效关系。方法制作新西兰大白兔桡骨中段15mm骨缺损实验模型,植入不同含量BMP的组织工程骨。24只兔随机分为三组:第一组:植入同时负载5.0mgBMP及1×106个已向成骨细胞诱导的BMSCs的组织工程骨(10只);第二组:植入同时负载2.5mgBMP及1×106个已向成骨细胞诱导的BMSCs的组织工程骨(7只);第三组:植入同时负载1.0mgBMP及1×106个已向成骨细胞诱导的BMSCs的组织工程骨(7只)。术后对动物进行大体观察,摄X线片观察各组术后4、8、12周骨缺损修复情况,比较不同时相的骨缺损区X线阻射密度。于术后第4、8、12周取出骨缺损区标本进行大体观察和组织学切片观察,图像分析骨缺损区域骨小梁的生成数量;取第12周标本行生物力学检测。结果X线片显示术后4周三组动物的桡骨缺损区域均有明显骨痂生成;12周时三组的骨缺损完全愈合率分别为7/8、3/5、3/5;各时相局部X线阻射密度值与新生骨小梁百分比计量显示第一组的新生骨痂及骨小梁最多,并可见髓腔再通现象。生物力学检测结果显示第一组的压缩刚度、扭转刚度、三点弯曲断裂载荷均大于其他两组。结论含5.0mgBMP的PLGA支架与BMSCs复合构建的组织工程骨修复兔桡骨15mm骨缺损的效果最佳。     

RGD多肽表面修饰对HA-TCP生物陶瓷修复骨缺损的影响

目的：了解精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp,RGD）多肽表面修饰对羟基磷灰石-磷酸三钙（hydroxyapatite-tricalciumphos phate,HA-TCP）修复节段性骨缺损的影响。方法：以骨髓基质干细胞（marrow stromal cells,MSCs）复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP或单纯材料培养制备组织工程骨,选择60只新西兰白兔,制作15mm长的桡骨节段性骨缺损模型,实验根据植入不同的材料分为A、B、C和D组,A组：骨缺损区植入MSCs复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP培养制备的组织工程骨;B组：骨缺损区植入MSCs复合HA-TCP培养制备的组织工程骨;C组：骨缺损区植入RGD多肽表面修饰的HA-TCP;D组：骨缺损区植入HA-TCP。术后4、8、16周取材,行X线检查、组织学观察、计算机图像分析和生物力学测定。结果：术后4、8、16周各组骨缺损区均有新骨生成,成骨量随时间的推移而增加。经X线、组织学和生物力学评估,成骨能力依次为：A〉B〉C〉D（P〈0.001,P〈0.05）,其中A组术后16周骨缺损完全修复,骨髓腔再通,生物力学性能接近正常骨。结论：RGD多肽表面修饰对以HA-TCP为支架材料组织工程骨的修复作用有明显优化作用。     

可降解聚己内酯修复骨缺损的实验研究

目的探讨聚己内酯(polycaprolactone,PCL)修复骨缺损的能力,为组织工程骨支架材料的可行性提供依据。方法新西兰大白兔65只,双侧股骨髁制成4.5mm×12mm的骨缺损动物模型。将PCL圆柱体植入到右侧骨缺损为实验组(n=60),羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)植入左侧骨缺损为对照组(n=60),空白组不植入任何物质(n=5)。于术后3、6、9和12个月将实验组及对照组取材进行大体观察、X线摄片、骨密度测定、99mTc-MDP扫描γ-显像比值测定及扫描电镜观察。空白组于术后12个月取材行大体观察。结果术后各时间点大体标本及X线片检查显示:实验组随着PCL材料的降解,骨缺损逐步被增生的骨质填充,无迟发性炎性反应出现;对照组无骨组织形成,为结缔组织充填;空白组大体观察缺损区未发现骨组织形成。骨密度测定表明:实验组骨密度增加,在各时间点与对照组比较有统计学意义(P<0.05)。99mTc-MDP扫描γ-显像显示:实验组比对照组有更多的放射性核素聚集。扫描电镜观察:术后12个月,实验组随着PCL材料的逐步降解,PCL纤维移行处界面形成较多的密质骨样组织;对照组HA-组织之间可见较多的排列不规则的胶原纤维包绕。结论PCL材料具有良好的生物相容性、缓慢降解和骨引导能力,可修复骨缺损。     

羟基磷灰石-磷酸三钙／壳聚糖骨碎补复合材料修复骨缺损的实验研究

目的:探索羟基磷灰石-磷酸三钙/壳聚糖/骨碎补作为骨组织工程支架修复骨缺损的可行性.方法:新西兰白兔18只,在双侧下颌骨制备15mm×15mm缺损区,将实验材料植入缺损区,分别2、4,8、12周后处死实验动物,进行大体标本、组织学,x线观察.结果:骨密度测定结果显示骨缺损区域骨密度逐渐增加;组织学观察,随时间延长新骨呈渐进性成熟.支架复合体植入骨缺损区后,具有良好的骨修复效果,明显优于对照组.结论:羟基磷灰石-磷酸三钙/壳聚糖/骨碎补复合支架具有良好的生物兼容性及骨引导能力,中药骨碎补可促进成骨细胞的成熟,缩短成骨时间.     

低频可控性微动影响长骨骨折愈合的实验研究

目的应用可控性微动外固定支架研究骨折端低频微动对骨痂增殖和骨折愈合的影响。方法绵羊39只,双侧胫骨中段横行截骨,间隙2mm,用连有微动装置的单边外固定支架固定。术后10d,随机选择一侧肢体进行微动,按不同的微动频率分为3组:A组0.5Hz,B组1Hz,C组5Hz;幅度为0.25mm,4周结束(30min/d)。另一侧肢体不微动,为对照组。分别于术后4、6、9周切取标本进行大体观察、X线检查、组织学检测及生物力学测试。结果大体与X线检查显示各实验组均有大量的骨痂生成,4周末达高峰;组织学检测显示微动组骨痂软骨内骨化与类骨质形成的速率在6周最为明显,均快于对照组,以B组形成速率最快。9周末生物力学测试微动组弯曲刚度均强于对照组,以B组的力学强度最大。结论骨折端低频微动在骨折愈合早期均能有效地促进骨痂生长,加速骨痂的矿化,以1Hz频率效果最佳。