活性煅烧骨颗粒骨水泥复合材料的弹性模量测定及其临床意义

背景:不同比例的复合材料其弹性模量不同,植入体内可由此产生应力遮挡,从而影响材料与宿主骨的生物结合,最终影响骨缺损的修复效果。目的:对活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨进行弹性模量测定,为临床上修复不同部位的骨缺损提供实验依据。设计:对照实验。单位:解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所。材料:实验于2002-08-21/2003-03-12在解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所完成。昆明种小鼠10只,体质量10～15g,雌雄不拘;新鲜1岁小牛长管状皮质骨;新鲜尸体股骨下端松质骨标本和新鲜尸体股骨中段标本各6个。方法:提取牛骨形成蛋白并进行成骨诱导活性测定,制备有活性的煅烧骨颗粒,将牛骨形成蛋白与煅烧骨颗粒以1∶25的质量比复合后,再与骨水泥按0∶10,4∶6,5∶5,6∶4和7.5∶2.5的质量比进行复合,对活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨进行弹性模量测定,并与正常人成年男性的股骨、股骨下端松质骨的弹性模量相比较。主要观察指标:弹性模量测定及比较结果。结果:含活性煅烧骨颗粒60%的复合材料(活性煅烧骨颗粒:骨水泥为6:4)的弹性模量与正常成年男性股骨下端松质骨的弹性模量差异无显著性意义(P>0.05),其余两两比较均差异有显著性意义[成人股骨(6.2167±0.2229)MPa;松质骨(1.3517±0.3069)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为0∶10(5.7100±0.1663)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为4∶6(3.5101±0.2050)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为5∶5(2.0041±0.1500)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为6:4(1.5018±0.0057)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为7.5∶2.5(0.9004±0.0251)MPa,P<0.01]。结论:含活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨60%的复合材料与成年男性股骨下端松质骨的弹性模量相接近,用其修复靠近关节面附近骨缺损可有效的防止关节的退行性变。     

组织工程化骨修复材料的弹性模量测定及其临床意义

目的 对组织工程化骨形成蛋白－脱钙骨基质颗粒－骨水泥复合材料进行弹性模量测定并探讨其临床意义。方法 提取牛骨形成蛋白（bBMP)并进行成骨诱导活性测定，制备人的异体脱钙骨基质颗粒（DBM），将bBMP与DBM以1：25质量比复合后，再与骨水尼（BC）按）：10，4：6，5：5，6：4和7．5：2．5的质量比进行复合，对所得的骨形成－脱钙骨基质颗粒－骨水泥复合材料进行弹性模量测定，并与正常人成国性的股骨，股骨下端松质骨的弹性模量相比较。结果 对测定结果进行统计学分析，含bBMP-DBM复合物75％的复合材料和弹性模量与正常成年男性股骨下端松质骨的弹性模量差异无显著性意义，P＜0．01，其余各组两两比较均差异有显著性意义，P＞0．01。结论 含bBMP-DBM复合物75％的复合材料与成年男性股骨下端松质骨的弹性模量相接近，用其修复靠近关节面附近骨缺损可有效的防止关节的退行性变。     

组织工程化骨修复材料的弹性模量测定及其临床意义

目的对组织工程化骨形成蛋白-脱钙骨基质颗粒-骨水泥复合材料进行弹性模量测定并探讨其临床意义。方法提取牛骨形成蛋白(bBMP)并进行成骨诱导活性测定,制备人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),将bBMP与DBM以1:25的质量比复合后,再与骨水泥(BC)按0:10,4:6,5:5,6:4和7.5:2.5的质量比进行复合,对所得的骨形成蛋白-脱钙骨基质颗粒-骨水泥复合材料进行弹性模量测定,并与正常人成年男性的股骨、股骨下端松质骨的弹性模量相比较。结果对测定结果进行统计学分析,含bBMP-DBM复合物75%的复合材料的弹性模量与正常成年男性股骨下端松质骨的弹性模量差异无显著性意义,P<0.01,其余各组两两比较均差异有显著性意义,P>0.01。结论含bBMP-DBM复合物75%的复合材料与成年男性股骨下端松质骨的弹性模量相接近,用其修复靠近关节面附近骨缺损可有效的防止关节的退行性变。     

活性煅烧骨和骨水泥复合材料的生物学安全性评定

目的评定活性煅烧骨和骨水泥复合材料的生物学安全性。方法提取牛骨形成蛋白,制备活性煅烧骨颗粒,与骨水泥按不同质量比复合后植入小鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验,植入小鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验,体外行溶血、凝血试验等。结果急性毒性试验动物无死亡,亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别(t检验,P>0.05),对肌肉无刺激,无致热作用,体外对溶血、凝血功能无影响。结论该复合材料生物相容性好,易塑形,具有很强的成骨诱导活性,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要。     

活性煅烧骨和骨水泥复合材料的生物学安全性评定

目的 评定活性煅烧骨和骨水泥复合材料的生物学安全性。方法 提取牛骨形成蛋白，制备活性煅烧骨颗粒，与骨水泥按不同质量比复合后植入小鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验，植入小鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验，体外行溶血、凝血试验等。结果 急性毒性试验动物无死亡，亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别（t检验，P＞0．05），对肌肉无刺激，无致热作用，体外对溶血、凝血功能无影响。结论 该复合材料生物相容性好，易塑形，具有很强的成骨诱导活性，能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要。     

活性煅烧骨颗粒与骨水泥修复微波灭活后骨缺损

目的探讨活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合修复微波灭活后骨缺损的效果.方法用复合材料修复兔右侧股骨中段微波灭活后的骨缺损,左侧单纯植入骨水泥做对照.分别于术后不同时间行X-射线照相、99mTc-MDP骨扫描、组织学观察.结果4周开始形成骨痂,12周骨痂最丰富,24周复合材料与宿主骨边缘模糊,边缘部分的煅烧骨颗粒被新生骨替代,并与宿主骨融合.结论活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合易塑形,能修复骨肿瘤微波灭活后的骨缺损.     

煅烧骨的安全性

背景：经高温处理的煅烧骨具有类似自然骨的连续微孔结构,良好的生物相容性和降解性. 目的：观察牛煅烧骨的生物相容性、细胞相容性及毒性. 方法：①细胞相容性实验：将牛煅烧骨与第3代已诱导的Wistar大鼠骨髓间充质干细胞复合培养.②溶血实验：将煅烧骨浸提液、生理盐水与双蒸水加入兔血中.③凝血实验：将煅烧骨加入兔血浆中.④急性毒性实验：在昆明种小鼠尾静脉分别注射煅烧骨浸提液、生理盐水.⑤微核实验：在小鼠腹腔分别注射煅烧骨浸提液、生理盐水与环磷酰胺.⑥局部刺激性实验：将煅烧骨浸提液、生理盐水分别注射于兔两侧脊柱皮下.⑦热源检测实验：在兔耳静脉注射煅烧骨浸提液.⑧皮下植入实验：将煅烧骨材料植入Wistar大鼠背部皮下. 结果与结论：煅烧骨材料无细胞毒性,具有良好的细胞及血液相容性;对皮肤、肌肉无刺激作用;对心、肝、肾重要器官无毒性作用;皮下植入后对周围组织无刺激作用,能够部分降解吸收并被机体组织替代;无致热作用,对凝血功能无影响,对小鼠骨髓细胞无抑制及毒性作用.     

活性煅烧骨复合骨水泥修复骨缺损：修复后的血管化及结构变化

观察活性煅烧骨（TBC）复合骨水泥（BC）修复骨缺损后的血管化及结构变化。方法 将活性TBC和BC复合后植入兔尺骨缺损部位，不同时间行印度墨汁动脉血管灌注及材料断面扫描电镜观察，观察血管生成情况及结构变化。结果 墨汁灌注2周时见TBC周围血管形成密集，并向材料中长入，4、8和12周时新生血管逐渐增多，并深入材料中央。电镜观察4周时TBC周围及内部孔隙被胶原纤维束充填，部分胶原矿化。8－12周新生骨组织附于TBC颗粒及BC表面，原孔隙接近消失，TBC颗粒少量降解。结论 活性TBC复合BC具有骨诱导作用，新生血管及新生骨组织生成良好，是理想的骨缺损修复材料。     

牛煅烧骨颗粒复合骨水泥的生物力学性能评定

目的分析不同质量比的牛煅烧骨颗粒复合骨水泥结构特征及生物力学性能.方法把提取过bBMP的牛骨颗粒制成煅烧骨,以不同的质量比与骨水泥混合制成复合材料,测定其生物力学性能与电镜下结构.结果复合材料呈均匀混合分布并多点状结合,其中存在较多的裂隙;含牛煅烧骨颗粒质量比为500mg/g的复合材料的生物力学性能最为适宜.结论牛煅烧骨颗粒复合骨水泥后具有新骨长入的通道,含煅烧骨质量比为500mg/g的复合材料生物力学性能良好,能作为支架材料修复骨缺损.     

理想的骨缺损修复材料研究- - 首次将提取牛煅烧骨形态发生蛋白骨水泥复合材料的成骨诱导活性报告

目的探讨煅烧骨粒、骨形态发生蛋白(bBMP)及骨水泥复合材料的成骨诱导活性.方法小鼠股部肌袋内植入复合材料,不同时间取材HE染色观察复合材料的异位诱导成骨活性.结果7d时材料外即形成间充质组织包膜,并沿材料不规则裂隙向内部长入;14d间充质组织细胞向软骨细胞分化;21d软骨样组织生成量增多,煅烧骨颗粒部分被新生软骨样组织包裹,间有新骨生成;28d较多量的新骨生成,并可见类似哈佛氏系统样组织,有吸收现象.结论复合材料具有诱导成骨活性,其中的煅烧骨颗粒能降解.     

骨基质明胶/煅烧骨基质重组人工骨对骨髓间充质干细胞成骨潜能的影响

背景:前期实验发现单纯骨基质明胶材料与骨髓间充质干细胞复合后具有较好的成骨能力,修复骨缺损效果较好,但单纯骨基质明胶降解速度快,硬度差,不能用来修复承重区域的骨缺损。目的:观察骨基质明胶/煅烧骨基质重组人工骨与骨髓间充质干细胞复合培养后细胞成骨潜能的变化。方法:利用骨基质明胶和煅烧骨基质制备重组人工骨,并与大鼠骨髓间充质干细胞复合培养48h,用茜素红染色检测复合培养后细胞的成骨潜能。结果与结论:细胞在复合材料上能够很好的黏附、生长以及增殖,与重组人工骨复合培养后,细胞的成骨潜能和细胞表型无明显变化。表明重组人工骨易于与骨髓间充质干细胞结合,对细胞成骨潜能无影响,生物相容性良好。     

α-磷酸三钙／羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定

目的：利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合，制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法：实验于2003—09／2005—01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末，然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末，将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料，最后用固化液（25％柠檬酸＋70％去离子水＋5％柠檬酸钾）调和制得骨水泥。结果：①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相，含量高达99．5％，所有杂质相含量低于0．5％。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相：羟基磷灰石／高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求（≥30MPa），但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后，α-磷酸三钙含量明显减少，羟基磷灰石晶相大量增加，无新的结晶相生成。结论：制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点，具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点，可应用于体内骨修复材料。     

α-磷酸三钙/羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定

目的:利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合,制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法:实验于2003-09/2005-01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末,然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末,将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料,最后用固化液(25%柠檬酸 70%去离子水 5%柠檬酸钾)调和制得骨水泥。结果:①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相,含量高达99.5%,所有杂质相含量低于0.5%。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求(≥30MPa),但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后,α-磷酸三钙含量明显减少,羟基磷灰石晶相大量增加,无新的结晶相生成。结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料。     

硅酸盐/磷酸盐复合型骨水泥的研究现状及新进展

骨水泥广泛应用于骨科手术中,但临床使用较多的传统磷酸盐骨水泥具有机械强度低等缺陷。近年来硅酸盐/磷酸盐复合骨水泥的研究取得了重大进展且受到广泛关注。本文综述了国内外对该复合骨水泥的研究现状及新进展。研究表明硅酸盐/磷酸盐复合骨水泥不仅具有较高的机械强度,还具有良好的生物活性和生物相容性,同时加入其他物质对其进行的改性研究进一步优化了复合骨水泥的性质,相信其在将来可作为性质完美的骨水泥应用于临床。