壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料修复骨缺损研究

目的观察壳聚糖/羟基磷灰石纳米材料修复家兔颌骨缺损愈合的愈合过程,评价该新型材料的生物活性和成骨特性。方法电镜观测材料孔隙率、孔径大小和材料间的交连特点。30只家兔随机分为3组,分别为壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合物充填组(A组),纳米羟基磷灰石(HA)充填组(B组)和空白对照组(C组),其中空白对照组缺损区不植入任何材料。术后2、4、8和12周分批处死家兔,取下颌骨观察缺损部愈合情况,并进行X片、力学性能的初步分析。结果壳聚糖/羟基磷灰石纳米聚合物移植10周时可完全修复骨缺损,各时段放射学评估优于其他各组,差异有显著性(P<0.05)。10周时修复效果显著差于壳聚糖/羟基磷灰石纳米聚合物充填组(P<0.05);空白组10周时缺损不能修复。骨痂力学强度与骨痂X线灰度呈指数相关(P<0.05),骨痂X线灰度随骨折愈合的进程而增高。结论壳聚糖/羟基磷灰石纳米聚合物具备良好的生物兼容性及骨引导能力,可应用此材料于骨损伤的修复,它是一种有应用前景的骨替代品和骨组织工程支架基质材料。     

氯化锂复合磷酸钙骨水泥可促进大鼠胫骨骨缺损修复

目的观察磷酸钙骨水泥（CPC）与氯化锂复合磷酸钙骨水泥（Li/CPC）对SD大鼠骨折愈合的影响。方法取20只6月龄雌 性SD大鼠,设立Li/CPC实验组（n=10）及CPC对照组（n=10）,分别行双侧胫骨骨缺损填充术,术后1、2月每组分别处死5只大 鼠,取胫骨标本行显微CT（Micro-CT）检测及组织学切片HE染色,进行比较分析。结果Micro-CT扫描显示,Li/CPC组骨缺损 修复效果比CPC组好,Li/CPC组材料周围新骨体积分数（BV/TV）较CPC组高,骨小梁分离度（Tb.Sp）较小,差异有统计学意义 （P<0.05）;组织学HE染色显示,Li/CPC组纤维骨痂及骨样骨痂出现较早,且数量较多,骨愈合质量明显高于CPC组。结论Li/ CPC具有较好的骨传导性能,能明显促进骨缺损修复。     

磷酸钙骨水泥修复良性骨肿瘤骨缺损

目的：研究磷酸钙骨水泥(CPC)修复良性骨肿瘤刮除术后遗留的骨缺损的临床应用。方法：应用CPC修复33例患者良性骨肿瘤刮除术后遗留的骨缺损。患者平均年龄38岁，肿瘤类型依次为骨纤维结构不良、骨巨细胞瘤、骨囊肿、动脉瘤样骨囊肿、软骨粘液样纤维瘤、非骨化性纤维瘤、骨母细胞瘤，观察患者术中CPC固化时间，术后全身及切口局部反应，血钙、磷值变化，X线片和CT扫描，平均随访时间19个月。结果：全部患者未见明显不良反应，血钙、磷值未见升高，X线片显示骨缺损处均填充良好，随访见所有患者均有CPC降解和骨替代现象发生。结论：良性骨肿瘤刮除后利用CPC填充修复骨缺损，可充分填充骨肿瘤刮除后不规则瘤腔，即刻恢复骨的强度．经骨替代后可真正完成骨修复。术式简单．并发症少。     

复合材料修复骨缺损的研究进展

<正>临床上,因创伤、感染、肿瘤等疾病造成的骨缺损十分常见,骨缺损修复重建是骨科临床一大难题,为此人们进行了大量努力。众多的研究表明,研制一种组织相容性好,具备一定生物力学强度,短时间内可被降解,较强的骨诱导生成能力的复合性骨填充材料将在日后临床应用中发挥重大作用。根据报道这些复合材料在生物力学性能、骨传导及诱导成骨方面表现出各自的特点。笔者对复合材料修复骨缺损方面的研究成果及初步应用进展做一综述。     

自体颗粒骨/磷酸钙骨水泥复合修复骨缺损的实验研究

目的:本研究将自体颗粒骨与磷酸钙骨水泥复合,移植于兔桡骨的骨缺损,研究其修复骨缺损的可行性,为其临床应用提供一定的理论依据。方法:取45只兔,年龄在1岁~1.5岁,随机分成三组,每组15只,造成两侧桡骨1.5cm节段性骨缺损模型。其中一组植入CPC/自体颗粒骨为B组,其他两组分别植入单纯CPC为A组和单纯自体颗粒骨为C组,作为对照组。术后4周、8周、12周处死,通过大体标本、X线片,组织学检查评估骨缺损的修复能力。结果:在术后各时期,CPC/自体颗粒骨组的新骨形成量均优于单纯CPC组,骨缺损修复的方式和速度与单纯自体颗粒骨组相似。组织学检查表明,CPC/自体颗粒骨组CPC的降解率快于单纯CPC组,这更符合骨缺损修复的需要。结论:CPC/自体颗粒骨复合物的新骨形成能力优于单纯CPC,并与单纯自体颗粒骨相近。     

自固化磷酸钙人工骨修复骨缺损的临床观察

目的评价自固化磷酸钙人工骨修复骨缺损的临床效果。方法对8例骨缺损患者应用自固化磷酸钙人工骨进行手术植入治疗，其中5例单纯用自固化磷酸钙人工骨植入，3例取自体髂骨与自固化磷酸钙人工骨混合后植入，进行连续6～12个月的临床观察。结果所有患者无不良的局部和全身反应。X线片显示，术后3个月自固化磷酸钙人工骨植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊，有新生骨形成：6个月自固化磷酸钙人工骨植入区明显有新骨长入，自固化磷酸钙人工骨与骨组织融为一体、骨缺损已基本修复。3～6个月自同化磷酸钙人工骨的密度逐渐减低。结论自固化磷酸钙人工骨具有良好的生物相容性和骨传导作用，其内连接结构既可以保持一定的刚度和强度，又便于骨组织长入；其理想的生物降解效应更有利于骨组织的改建和塑性。     

BMP-2修饰掺锶磷酸钙修复去卵巢大鼠股骨干骺端骨缺损实验研究

目的:探索骨形态发生蛋白2(BMP-2)修饰掺锶磷酸钙(CPC)修复去卵巢大鼠股骨干骺端骨缺损疗效及可能的机制。方法:3月龄雌性Sprague Dawley大鼠去卵巢术后12周后OVX组大鼠随机分为对照组(Con组)、CPC组(CPC组)、BMP-2/CPC组(BCPC组)和BMP-2/Sr/CPC组(BSCPC组),随后制作缺损模型并植入相应材料治疗。8周后取双侧股骨进行微型计算机断层扫描(Micro-CT)和组织学检测。同时蛋白印迹(Western blot)检测各组大鼠缺损部位Notch 1、CBF 1、Jagged 1和RUNX-2的蛋白表达改变。结果:Micro-CT和HE切片显示,与Con组相比,BSCPC组和BCPC组缺损部位较多的新形成骨组织充填,缺损区被修复较多,但是可见较多的生物材料残留。与CPC组或BCPC组相比,BSCPC组缺损部位从缺损边缘到中心均可见大量的骨组织形成,可见较多成熟骨组织,只有较少的生物材料残留。定量结果显示CPC组、BCPC组和BSCPC组微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N高于Con组,而Tb.Sp低于Con组(P<0.05)。Western blot检测结果显示与Con组比较,CPC组、BCPC组和BSCPC组Notch 1、CBF 1、Jagged 1和RUNX-2蛋白表达上调。结论:BMP-2修饰CPC能有效修复去卵巢大鼠股骨干骺端骨缺损,且可能通过Notch信号通路激活和RUNX-2表达上调来实现的。     

纳米生物活性玻璃促进兔颅骨临界骨缺损修复

目的：观察并比较58S纳米生物活性玻璃（nano-sized 58S bioactive glass,nano-58S BG）和传统45S5生物活性玻璃（45S5 BG）促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果。方法：在新西兰兔顶骨直径9 mm的贯通临界骨缺损中随机填入nano-58S BG或45S5 BG,空白对照组仅以血凝块充盈骨缺损。组织学切片组于术后4周和8周取材制作切片,HE染色和天狼星红苦味酸染色后观察;骨荧光磨片组分别于术后第14、28、42天皮下注射盐酸四环素、茜素红、钙黄绿素标记新生骨,8周取材制成硬组织磨片, 激光共聚焦显微镜下观察新骨形成范围,Image J软件定量分析。结果：4周时HE染色可见生物活性玻璃与周围组织紧密结合,未见急慢性炎症细胞浸润,nano-58S组和45S5组可见骨缺损边缘和中央均出现新骨,对照组中央未见新生骨;8周时nano-58S组新生骨多于45S5组和对照组,两个BG组新生骨可见与正常颅骨相同的中空结构,对照组新骨未见中空结构。天狼星红苦味酸染色可见nano-58S组Ⅰ型胶原分泌量大于45S5组和对照组。骨荧光磨片观察显示术后4～6周和6～8周nano 58S组新骨形成范围分别为（29.4±4.48）μm和（35.3±3.74）μm,高于45S5组［（13.43±3.44） μm和（17.64±4.13） μm］和对照组［（5.88±2.92） μm和（6.07±3.02） μm,P<0.01］。结论：58S纳米生物活性玻璃促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果优于传统的45S5生物活性玻璃。     

磷酸三钙复合骨形态发生蛋白-2/血小板衍生生长因子-BB修复SD大鼠颅骨标准骨缺损

目的观察新型生物功能化复合材料在SD大鼠颅骨标准骨缺损中再生修复作用,为骨生物材料的基础研究、成骨及成 血管提供实验资料。方法3 月龄雄性SD 大鼠颅骨标准缺损模型随机分入不同实验组,观察时间6 周。实验分为 CaPfromGEM21、CaPfromGEM21 + 10 ng 复合了骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、CaPfromGEM21 + 100 ng BMP-2、 CaPfromGEM21+0.3 μg 血小板衍生生长因子（PDGF）-BB、CaPfromGEM21+3 μg PDGF-BB 和空白组。对标本行X 线、 Micro CT,苏木素-伊红染色（HE染色）及相关的定量分析。结果X线影像提示各组骨缺损均有不同程度的修复,骨折线逐 渐模糊,PDGF-BB组的骨缺损基本修复。Micro CT可见各组骨缺损均有不同程度新生骨长入。新生骨体积定量结果提示 添加PDGF-BB组新生骨明显多于BMP-2 实验组（P<0.05）,具有统计学意义。HE染色切片各组均未见急慢性炎症细胞浸 润,缺损中可见染色均一的新生骨组织,新生骨内及周围可见散在的新生血管,新生骨面积百分数提示10 ng BMP-2 组新生 骨面积百分数及0.3 μg PDGF-BB组新生骨量百分数均明显大于单纯材料组（P<0.05）,新生血管密度定量提示4 个添加因子 的实验组的新生血管密度均明显大于空白组及单纯材料组（P<0.05）,4 个添加因子的实验组之间差异无统计学意义（P> 0.05）。结论CaPfromGEM21 复合BMP-2/PDGF-BB具有良好的生物相容性,骨缺损修复效果优于单纯材料植入,有望成为 理想的新型骨再生修复替代材料之一。     

Tissue-engineered calcium phosphate cement in rabbit femoral condylar bone defects

Background  Calcium phosphate cement (CPC) is a favorable bone-graft substitute, with excellent biocompatibility and osteoconductivity. However, its reduced osteoinductive ability may limit the utility of CPC. To increase its osteoinductive potential, this study aimed to prepare tissue-engineered CPC and evaluate its use in the repair of bone defects. The fate of transplanted seed cells in vivo was observed at the same time.

Methods  Tissue-engineered CPC was prepared by seeding CPC with encapsulated bone mesenchymal stem cells (BMSCs) expressing recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and green fluorescent protein (GFP). Tissue-engineered CPC and pure CPC were implanted into rabbit femoral condyle bone defects respectively. Twelve weeks later, radiographs, morphological observations, histomorphometrical evaluations, and in vivo tracing were performed.

Results  The radiographs revealed better absorption and faster new bone formation for tissue-engineered CPC than pure CPC. Morphological and histomorphometrical evaluations indicated that tissue-engineered CPC separated into numerous small blocks, with active absorption and reconstruction noted, whereas the residual CPC area was larger in the group treated with pure CPC. In the tissue-engineered CPC group, in vivo tracing revealed numerous cells expressing both GFP and rhBMP-2 that were distributed in the medullar cavity and on the surface of bony trabeculae.

Conclusion  Tissue-engineered CPC can effectively repair bone defects, with allogenic seeded cells able to grow and differentiate in vivo after transplantation.

     

SPECT骨显像监测磷酸钙骨水泥对羊椎体骨缺损修复的实验研究

目的 评价SPECT骨显像监测磷酸钙骨水泥（CPC）对羊椎体骨缺损修复作用的应用价值。方法 在15只中国青山羊第3、4腰椎椎体上分别造成1cm^3的骨缺损，第3腰椎椎体骨缺损处不填任何物品，第4腰椎椎体骨缺损内填入CPC，于术后4,8、12周分别进行骨显像，观察骨缺损处的放射性分布情况。结果 不同时间15只羊第3、4腰椎骨缺损处的放射性分布均有明显不同，CPC填充处明显浓集于没有填充CPC处（P〈0．01）。结论 SPECT骨显像能准确反映骨代谢及修复情况，可以作为临床上CPC填充治疗后监测的可靠方法。     

新型壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥的动物体内植入研究

目的:通过动物实验观察分析新型的、可注射壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥的生物相容性、生物降解性、成骨特性及其临床可操作性.方法:12只新西兰大白兔的股骨髁部钻取直径4 mm、深6 mm的洞造成骨缺损,每只大白兔左右两侧股骨分别注入实验材料壳聚糖微球/磷酸三钙骨水泥和对照材料--α-磷酸三钙骨水泥(α-tricalcium phosphate cement,α-TCP),术后第3天摄X线片观察骨水泥充填情况.实验动物分成3个时点组,每组4只,分别在术后第8、16、24周取实验侧壳聚糖微球/磷酸三钙骨水泥和对照侧α-磷酸三钙骨水泥的植入处标本.HE染色后光镜下观察骨水泥在骨内的降解及新骨再生情况.扫描电镜观察骨-骨水泥界面的超微结构.结果:壳聚糖微球/磷酸三钙骨水泥第8周时有少量降解,第16周时降解吸收较多,壳聚糖微球降解后在骨水泥内部原位形成了大小不等的孔隙.24周时材料大量降解,仅存少量大粒径壳聚糖微球,降解同时有大量新骨生成.α-TCP骨水泥较壳聚糖微球/磷酸三钙骨水泥降解较少,骨水泥内部致密少孔.结论:壳聚糖微球/磷酸三钙骨水泥在骨组织内具有良好的生物相容性和骨结合能力.在骨修复过程中,较对照材料α-TCP骨水泥降解速度快,并可引导新骨生成.     

复合型可注射磷酸钙骨水泥在胫骨平台塌陷骨折修复中的生物力学研究

目的探讨一种复合聚乳酸-羟基乙酸共聚物的新型可注射磷酸钙骨水泥(CPC)结合双螺钉固定在胫骨平台SchatzkerⅡ型骨折模型修复中的生物力学性能,为临床微创治疗提供力学依据。方法取10对老年尸体胫骨近端标本制备成胫骨平台SchatzkerⅡ型骨折模型后成对匹配随机分配到实验组和对照组中,分别采用CPC加压注入和自体松质骨充填植骨结合双螺钉横排固定的方法植骨固定胫骨平台骨折。将标本在材料测试机上进行轴向垂直压缩,记录载荷-位移数据,测量2组标本的最大失效载荷和抗压刚度。结果新型CPC室温下具有良好的可注射性,在胫骨平台塌陷下方骨缺损区充填充分,且材料在骨缺损区周围松质骨中进一步渗透、扩散。实验组胫骨干骺端平均骨密度为(0.639±0.081)g.cm-2,对照组为(0.668±0.083)g.cm-2,2组间差异无统计学意义(P>0.05)。实验组最大失效载荷为(4 101±813)N,对照组最大失效载荷为(692±138)N,2组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。实验组轴向抗压刚度为(1 363±362)N.mm-1,对照组轴向抗压刚度为(223±54)N.mm-1,2组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论在胫骨平台SchatzkerⅡ型骨折中采用新型复合CPC加压充填植骨结合双螺钉固定技术,能有效恢复胫骨平台的抗塌陷力学性能,是一种理想的植骨填充材料。     

磷酸钙骨水泥作为药物缓释载体的研究进展

以各种骨修复材料为载体的药物缓释体系 (drug deliv-ery system,DDS)是一种新型的给药方式 ,DDS植入生物体内骨骼后载体所承载的药物能持续、稳定、高效地缓慢释放 ,达到修复骨缺损和药物治疗的双重目的。 DDS在骨髓炎、骨结核、骨肿瘤、骨折、骨不连和人工关节置换等领域有广阔的应用前景。研究表明 ,多种骨修复材料可以充当药物缓释性载体 ,如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、陶瓷型磷酸钙类人工骨和可吸收有机高分子材料等。磷酸钙骨水泥 (CPC)是近年来发明的具有生物学活性的新型非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨 ,在修复骨缺损方面具有明…     

bFGF与VEGF复合磷酸钙骨水泥修复 兔桡骨缺损的实验研究

目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与血管内皮生长因子(VEGF)促进骨生长是否具有协同作用。方法：36只家兔的双侧桡骨均建立1.0 cm的骨缺损实验模型后随机分为A,B,C,D组。其中A组为对照组,于骨缺损部位植入单纯磷酸钙骨水泥(CPC);B组植入复合bFGF的CPC,C组植入复合VEGF的CPC,D组植入联合应用bFGF和VEGF的CPC。分别于术后3,6,12周切取标本,通过X线摄片、骨密度测量、生物力学测试、组织形态学观察等手段,观察各个时期新骨形成的情况。结果：X线摄片显示12周时D组骨缺损完全修复,材料基本降解;B,C组骨缺损基本修复。骨密度测量显示术后12周时D组骨密度明显高于B,C两组(P＜0.05)。生物力学测试(12周时)显示D组最大抗折载荷明显高于B,C两组(P＜0.05)。组织形态学观察显示12周时,编织骨改建为成熟的板层骨,D组中皮质骨和髓腔的正常关系以及骨小梁正常的排列结构重新恢复,B和C组则未见骨髓腔再通。 结论：CPC/bFGF,CPC/VEGF和CPC/bFGF+VEGF 3组复合物均能促进骨组织生长及加速骨缺损的修复;CPC/bFGF+VEGF复合物促进骨组织生长的能力明显优于CPC/bFGF和CPC/VEGF复合物,说明bFGF与VEGF促进骨生长具有协同作用。     

新型带负电荷钙磷复合材料促进脊柱融合的实验研究

目的 研究一种新型带负电荷钙磷复合材料诱导脊柱融合并观察其融合能力.方法 将新型带负电荷钙磷复合材料置入10只大鼠的脊柱融合模型中,作为实验组;另取10大鼠仅建模,作为假手术组.术后8周行X线评分,手触力学测试,Micro CT扫描分析和组织学观察.结果 X线评分、Micro CT、手触力学测试和组织学切片均显示实验组...     

载阿仑膦酸钠的磷酸钙骨水泥修复兔股骨骨缺损的实验研究

目的探究载阿仑膦酸钠(ALN)的磷酸钙骨水泥(CPC)修复兔股骨骨缺损的临床效果。方法选取36只健康成年新西兰大白兔,按随机数表法分为两组,各18只。于双侧股骨内侧髁处制作骨缺损动物模型,给予观察组ALN/CPC复合材料修复骨缺损,给予对照组CPC植入修复骨缺损。术后两组大白兔在相同的环境下饲养,于术后4、8、12周时分别处死6只兔子,取股骨髁处标本进行X线检查、骨密度测定,观察两组新骨形成情况。结果两组材料均未见明显的炎症组织反应,其组织相容性均良好,通过影像学检查、骨密度测定可发现:术后4周CPC柱和两端股骨界面清晰可辨,未见骨痂形成;8周界面模糊,可见少量骨痂生长;12周CPC柱与骨缺损交界处被大量骨痂包裹;术后4、8、12周观察组的骨痂形成速度和效果优于对照组。术后4、8、12周观察组的骨密度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论载阿仑膦酸钠的磷酸钙骨水泥可促进兔股骨骨缺损的修复,增强股骨强度。