长骨干骨痂延长骨愈合成骨方式实验研究

目的 探讨长骨干骨痂延长骨愈合的成骨方式及其细胞学机制。方法 健康成年山羊10只,左胫骨中段骨膜下横形截骨,以四环式外固定架固定。2周后骨延长,每日延长1mm,连续30天,延长开始至延长结束后16周分期处死动物取材,以X线摄片、光镜及电镜作连续观察。结果 骨延长开始时,骨外膜侧巳有小梁骨形成,纤维组织呈纵向排列,与牵拉方向一致;成纤维细胞合成,分泌大量胶原纤丝。早期骨形成始于骨外膜侧及两截骨端,逐渐向纤维组织深入。骨延长结束后,纤维组织最终为成熟骨组织所替代。电镜观察显示上述新骨形成和改建活动均有成纤维细胞的参与。结论 长骨干骨痂延长骨愈合过程主要通过膜内骨化方式完成,成纤维细胞可能起着重要作用。     

小肠粘膜下层复合成骨诱导的骨髓基质干细胞体内成骨的实验研究

目的探讨利用组织工程方法,以小肠粘膜下层为支架材料复合成骨诱导后的骨髓基质干细胞构建骨组织的可行性。方法将取自兔骨髓中的骨髓基质干细胞经成骨诱导液诱导后,与经处理的猪小肠粘膜下层在体外共培养。1周后,将共培养的猪小肠粘膜下层埋置于无胸腺裸鼠皮下。分别在不同时间进行扫描电镜、透射电镜、组织学和免疫组织化学观察。结果体外培养时,见细胞与材料粘附良好,且分泌大量的细胞外基质,细胞分化、增殖活跃。大体观察植入体内的细胞-材料复合物,见颜色变白,组织硬度增加,组织学和电镜观察见有大量骨组织形成。免疫组化示细胞为具有分泌特异性骨钙蛋白的成骨细胞。结论骨髓基质干细胞经成骨诱导为成骨细胞后与小肠粘膜下层共培养,植入裸鼠体内后可形成骨组织,小肠粘膜下层是一种良好的骨组织工程支架材料。     

去除外骨膜对引导性再生模型成骨过程的影响

目的 研究去除外骨髓对引导性骨再生成骨过程的影响。方法 对２４只新西兰兔双侧桡骨制作１０ｍｍ骨缺损，一侧保留外骨膜并用硅胶管连接，另一侧于缺损两端各去除外骨膜１０ｍｍ，其余手术方法相同，动物分别于术后３天和１、２、３、４、６、１０、１２周处死，标本行Ｘ线、非脱钙骨切片组织学检查。结果 （１）去除外骨膜后对于膜管内、膜管外成骨过程均无影响；（２）外骨膜生发层中的成骨细胞与哈弗系统中央管内及骨表面的成     

去除外骨膜对引导性骨再生模型成骨过程的影响

目的研究去除外骨膜对引导性骨再生成骨过程的影响。方法对２４只新西兰兔双侧桡骨制作１０ｍｍ骨缺损,一侧保留外骨膜并用硅胶管连接,另一侧于缺损两端各去除外骨膜１０ｍｍ,其余手术方法相同,动物分别于术后３天和１、２、３、４、６、１０、１２周处死,标本行Ｘ线、非脱钙骨切片组织学检查。结果（１）去除外骨膜后对于膜管内、膜管外成骨过程均无影响;（２）外骨膜生发层中的成骨细胞与哈弗系统中央管内及骨表面的成骨细胞相互联系;（３）外骨膜的两层结构分别来自于不同的组织：纤维层组织来自于外周的软组织,生发层中的成骨细胞来自于骨表面及哈弗系统。结论去除外骨膜对引导性骨再生模型的成骨过程无影响     

天然型无机骨的制备及其成骨效应的实验研究

已有多种材料修复骨缺损，但天然型无机骨（ｎａｔｕｒａｌｎｏｎ－ｏｒｇａｎｉｃｂｏｎｅ，ＮＮＢ）的骨作用研究较少。采用动物骨，经物理、化学及高温处理，除去其有机成分，保留其无机成分的三维结构外型。天然型无机骨既具有类似人骨的网状孔隙，又有利于传导成骨。植入家兔的肌肉、桡骨内和胫骨内，采用Ｘ线，组织学荧光标记等方法观察。证实，该材料组织相容性好，且具有新生骨出现早、生长快及成骨量多的特点，是当前较理想的新型人体骨组织替代材料     

PLGA仿生矿化人工骨对BMSCs体外成骨影响的实验研究

[目的]通过仿生矿化的方法构建聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly lactide-co-glycolide PLGA)人工骨,检测仿生矿化对PLGA生物学性能的影响。[方法]将三维多孔PLGA材料在模拟体液中矿化2周,构建仿生矿化人工骨,应用扫描电镜进行矿化物形貌观察,X射线能谱分析钙磷比值,X射线衍射仪和傅立叶转换红外光谱仪行矿化物物相分析。获取大鼠骨髓基质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs),经传代培养后作为种子细胞与仿生矿化人工骨于体外联合培养,同时以未矿化的PLGA材料和煅烧松质骨为对比,应用RT-PCR的方法测定各组材料上大鼠BMSCs成骨基因表达情况,通过比较成骨基因表达时间先后次序和量的变化,表明各组材料对BMSCs向成骨细胞分化的影响。[结果]矿化后的PLGA材料网孔壁有磷灰石矿化层形成,矿化物主要成分为羟基磷灰石,钙磷比为1.53,类似于人骨无机质。大鼠BMSCs在三种材料上培养7 d后,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)相对表达水平煅烧松质骨组>矿化组>未矿化组(P<0.05);骨涎蛋白(bonesialoprotein,BSP)和骨钙素(osteocalcin,OCN)在各组均没有表达。培养14 d后ALP相对表达水平煅烧松质骨组和矿化组无显著性差别(P>0.05),均明显高于未矿化组(P<0.05);煅烧松质骨组BSP相对表达水平明显高于矿化组(P<0.05);OCN在煅烧松质骨组有少量表达。培养21 d后ALP相对表达水平未矿化组>矿化组>煅烧松质骨组(P<0.05);BSP和OCN在表达水平显示矿化组和煅烧松质骨组没有明显差别(P>0.05),均明显高于未矿化组(P<0.05)。[结论]PLGA仿生矿化人工骨能够显著提高骨髓基质干细胞成骨基因的表达,促进其向成骨细胞分化。     

新型可注射性磷酸钙骨水泥对松质骨成骨作用的实验研究

目的：研制一种新型的、可注射的磷酸钙骨水泥，并测试该骨水泥的成分、理化学特性及其在松质骨内的生物隆解和成骨特性，探讨该骨水泥在松质骨内的代谢情况。方法：根据相关文献合成一种含有β-磷酸三钙、磷酸二氢钙、碳酸钙和纳米相羟基磷灰石的磷酸钙骨水泥，并用含藻酸钠的液相成分将该骨水泥调制成为用注射器和16号穿刺针操作的注射物。在新西兰大白兔的股骨髁部钻取直径为2mm的骨洞。注入该骨水泥。在术后4、8、12、16周分别取标本，骨锐钙后石蜡包进并行HE染色，光镜下观察该骨水泥在松质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：采用Gillmore双针法测试该型骨水泥的初凝时间为25-30min，终凝时间为17-20h，扫描电镜发现该骨水泥的颗粒较小、孔隙率较高。术后切片见骨水泥在松质骨内相容性良好。4周时骨水泥在体内开始降解，12周为降解反应的高峰期，16周降解反应基本完成，降解同时有大量骨小梁生成。结论：该型磷酸钙骨水泥可操作性强、生物相容性好、具有骨传导和骨诱导作用，有望成为老年骨质疏松性椎体压缩骨折治疗中较好的填充剂。     

纯化天然骨唾液蛋白的体内成骨活性

目的 评价骨唾液蛋白（ｂｏｎｅ ｓｉａｌｐｒｏｔｅｉｎ,ＢＳＰ）在大 本内的成骨活性。方法 应用从牛骨中提取纯化的ＢＳＰ与经盐酸胍处理诱导活性的不溶性骨基质（ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｂｏｎｅ ｍｔｒｉｘ,ＩＢＭ）或提纯的１型胶原形成共价交联的复合物,将ＢＳＰ－ＩＢＭ复合物和ＢＳＰ－１型胶原复合物分别植入直径８ｍｍ的大鼠颅骨骨缺损和胸部皮下组织内。不含ＢＳＰ的ＩＢＭ或１型胶原也分别植入上述部位作为对照。     

牛心包纤维支架宿主细胞重建后体内移植实验

目的 初步探讨牛心包纤维支架宿主细胞重建后体内移植后内皮细胞抗切应力和抗钙化能力以及肌成纤维细胞迁移和自身修复能力。方法 （1）新鲜牛心包片经脱细胞、鞣制、改性后制成试片。（2）A组试片上依序种植宿主肌成纤维细胞和内皮细胞（EC），B组试片上不种植细胞，随后将两组试片分别移植于猪腹主动脉壁上。（3）2个月后对试片进行厚度、钙含量、扫描电镜及组织学检查。结果 （1）A组试片表面覆盖白色光滑组织；B组试片呈灰黄色。A组试片钙含量显著低于B组（P〈0．05），但仍显著高于新鲜牛心包（P〈0．05）。（2）A组试片显著厚于B组试片（P〈0．05）。（3）A组试片60％～70％的表面覆盖EC，裸露的胶原纤维间隙已消失，肌成纤维细胞已迁移至表层下支架的1／2～2／3；B组试片表面无细胞，浅层有少量的肌成纤维细胞生长，大部分胶原纤维间隙消失。结论 通过组织工程技术在体外实现完全内皮化、部分间质细胞化的牛心包纤维支架材料，有可能成为构建组织工程新型生物瓣膜的材料。     

玉米醇溶蛋白仿生组织工程支架材料体内外诱导成骨的实验研究

目的 检测玉米醇溶蛋白(zein)仿生三维多孔支架材料的生物相容性、骨诱导性和生物可降解性. 方法 将人骨髓基质干细胞(BMSCs)载人海藻酸钠或zein制成复合物.通过扫描电镜观察、噻唑蓝分析法以及碱性磷酸酶染色与定量检测,分别比较zein和海藻酸钠对BMSCs体外黏附、增殖和分化的影响.取24只8周龄裸鼠,随机分为两组,制成肌袋植入异位成骨模型.对照组单纯植入zein,实验组植入zein与兔BMSCs复合物.术后2、4、8和12周取材进行影像学和组织学观察. 结果 与海藻酸钠相比,zein在任何时间段均能够更好地促进兔BMSCs的体外增殖和分化,差异有统计学意义(P<0.05).同时,与单纯植入zein相比,BMSCs能够增强zein体内诱导成骨的作用. 结论 zein具有良好的生物相容性、骨诱导性和生物可降解性.     

钻孔复合人工骨体内植入成骨的实验研究

目的探索符合临床需要的复合人工骨移植材料。方法以磷酸三钙＋多孔羟基磷灰石 (TCP＋ HA)为载体 ,分为钻孔、未钻孔及空白对照三组。自成年新西兰兔股骨转子部取得骨髓基质细胞进行传代培养,所得骨髓基质细胞再与钙磷陶瓷载体复合培养制成复合人工骨。然后植入兔背部肌肉内,分别于手术后第 2、 4、 8、 12周取材。利用组织学和电子显微镜等方法观察细胞在载体内的生长、复合人工骨植入肌肉内的成骨等情况,以及载体钻孔对细胞长入和成骨的影响。结果电子显微镜观察显示,传代的骨髓基质细胞与载体共同培养生长良好,并可长入钻孔载体内部。大体标本可见,复合人工骨植入后,人工骨与周围肌肉连接,无包膜形成。组织学观察显示,术后第 2周组织和血管长入;术后第 4～ 8周有少量骨形成;术后第 12周板层骨形成。三组均无淋巴细胞浸润。与未钻孔者比较,钻孔人工骨的细胞、组织和血管向中心部位生长速度快,中心部位成骨多且更均匀。结论磷酸三钙＋多孔羟基磷灰石载体具有良好的生物相容性及骨传导性;骨髓基质细胞具有成骨能力;载体钻孔有利于增加新骨形成的速度和数量,使成骨更为均匀。     

Bone repair following bone grafting hydroxyapatite guided bone regeneration and infra-red laser photobiomodulation: a histological study in a rodent model

The aim of the investigation was to assess histologically the effect of laser photobiomodulation (LPBM) on a repair of defects surgically created in the femurs of rats. Forty-five Wistar rats were divided into four groups: group I (control); group II (LPBM); group III (hydroxyapatite guided bone regeneration; HA GBR); group IV (HA GBR LPBM). The animals in the irradiated groups were subjected to the first irradiation immediately after surgery, and it was repeated every day for 2 weeks. The animals were killed 15 days, 21 days and 30 days after surgery. When the groups irradiated with implant and membrane were compared, it was observed that the repair of the defects submitted to LPBM was also processed faster, starting from the 15th day. At the 30th day, the level of repair of the defects was similar in the irradiated groups and those not irradiated. New bone formation was seen inside the cavity, probably by the osteoconduction of the implant, and, in the irradiated groups, this new bone formation was incremental. The present preliminary data seem to suggest that LPMB therapy might have a positive effect upon early wound healing of bone defects treated with a combination of HA and GBR.     

Biomimetic mineralization of charged collagen matrices: in vitro and in vivo study

Polyanionic collagen matrix prepared by hydrolysis side chain amides of asparagine and glutamine was mineralized in vivo, without inflammatory response, biodegradation, or resorption, with calcium phosphate deposited in close resemblance to the D-periodicity of collagen fibrils assembly. In vitro results with the same material produced mineralized collagen fibers with a similar morphology and chemical characteristics, suggesting that amide hydrolysis may have introduced into this matrix, signs for the controlled mineralization of collagen fiber. TEM indicated that amide hydrolysis occurred near the OVERLAP and GAP zones, as suggested by the significant reduction in inter-band distances in these regions. The lack of an inflammatory response associated to the similar mineralization pattern observed in vivo and in vitro suggests not only the biomimetic behavior of polyanionic collagen matrix, but also its potential uses as scaffold for bone tissue reconstruction. Based on these results, a model for the in vitro mineralization was also proposed.     

The use of fluoride cement: preliminary experimental study and clinical application

One of the most common complications of cemented prostheses is aseptic loosening of the implant, which is often due to mechanical breakdown at the bone-cement interface. To improve the characteristics of PMMA, the addition of fluoride has been proposed, which, without jeopardising its mechanical qualities, should provide better integration with the surrounding bone. An experimental study was performed in 4 sheep. A cylinder of cement (with and without fluoride) was inserted in the meta-epiphysis of the distal femur. A clinical study followed 7 patients. The cement with added fluoride was used as a filler after the curettage of a benign tumour located in the meta-epiphysis around the knee. Histological results in animals combined with long-term radiographic results in humans have shown the positive influence of fluoride in the cement, as it allows better integration of the cement with the surrounding bone.     

五种多孔生物陶瓷支架的肌肉植入实验研究

 目的 观察多孔生物玻璃(Bioglass)、β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate, β-TCP)、羟基 磷灰石(hydroxyapatite, HA)、β-硅酸钙(β-calcium silicate, β-CS)、α-硅酸钙(α-CS)五种生物陶瓷支架 植入家兔肌肉的生物学表现。 方法应用添加造孔剂工艺烧结制备得到多孔Bioglass、β-TCP、HA、β-CS 和α-CS 支架, 通过X 线衍射、孔隙率测定、生物力学测定进行特征分析。将五种支架植入家兔背部肌肉 中, 4、8、12、16 周取材, 通过X线、Micro-CT、组织学、扫描电镜和能谱分析进行观察分析, 并取材与支架 接触肌肉进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)分析骨形态发生蛋白-2 (bone morphogenetic protein-2, BMP-2)和BMP-7 含量。 结果 五种支架特征分析表明, 抗压强度:Bioglass>α-CS>βCS>β-TCP>HA;弹性模量:α-CS α-CS>β-TCP>Bioglass> HA。组织学观察五种支架中均未出现新生骨组织。Bioglass、α-CS、β-CS 表面有钙磷层形成, 说明具有体 内生物活性。16 周时, 只有β-CS 出现BMP-2和BMP-7 表达。 结论 多孔硅酸钙支架具有良好体内生 物活性、可降解性, 但无体内骨诱导性。     

不同浓度自体骨髓基质细胞移植修复Beagle犬Ⅱ°根分叉病变的研究

目的 比较不同浓度自体骨髓基质细胞修复牙周组织缺损的能力.方法 在6只一岁半的Beagle犬的下颌牙制备慢性Ⅱ°根分叉病变模型,在GTR的基础上,用不同浓度的BMSCs(5×105/ml组,5×106/ml组,5×107/ml组)移植治疗,12周后作病理切片,HE染色观察并测量牙周组织再生情况.结果 GTR组的新生牙骨质长度和新生牙槽骨面积的百分比分别为:51.5±5.6和27.1±7.7;5×105/ml组为:84.8±8.9和30.6±7.7;5×106/ml组为:91.8±5.2和68.3±11.4;5×107/ml组为:88.8±7.2和78.5±12.7.细胞组的新生牙骨质量与对照组相比差异有显著性(p＜0.01),但各细胞组间相互比较无差异显著性;5×106/ml组和5×107/ml组的新生牙槽骨量与5×105/ml组和对照组相比差异有显著性(p＜0.01),但前两组间和后两组间比较则差异无显著性.结论 骨髓基质细胞促进牙周组织再生的作用与细胞的接种密度有关,高浓度细胞能有效促进牙周组织再生.     

黄体酮促进端侧吻合外周神经再生的实验研究

目的探讨黄体酮对外周神经端侧吻合后神经侧芽生长及远段神经再生的影响。方法选用雌性SD大鼠36只,周龄9~10周。随机分为2组,黄体酮(PROG)组和对照组,每组18只。两组均先切除双侧卵巢,2周后行腓总神经和胫神经端侧吻合术。PROG组:切断左侧腓总神经,在同侧的胫神经干外膜上开一面积为1mm×1mm小窗,将腓总神经远端吻合到胫神经干侧方开窗处,近端反转包埋于附近肌肉内。经臀部肌内每日注射PROG注射液(10mg/ml)0·2ml;对照组:吻合方法同PROG组,术后注射等量的茶油0·2ml。各组分别于术后4周、8周、12周进行神经电生理、组织学和形态定量学检测。结果外周神经端侧吻合后,两组腓总神经均有一定程度再生。PROG组在各时间点,运动神经传导速度、腓总神经远端再生有髓神经纤维截面积、再生有髓神经纤维数目均明显优于对照组(P<0·05)。透射电镜结果显示PROG组较对照组髓鞘更为成熟,轴索再生明显。结论黄体酮可以促进外周神经端侧吻合后神经侧芽生长及远段神经再生和功能恢复。     

神经再生室中神经再生过程和微环境的研究

目的 探讨再生室中神经再生过程、微环境成份及作用。方法 取SD大鼠70只,坐骨神经于股中部切断,用硅胶管套接,神经断端间间距10mm。于术后3d,1、2、3、4、5、6周取材,将10mm再生段由近向远分为S1,S2,S3,S4,S5,共5段,每段2mm,行组织学和电镜观察。结果 术后3d,再生充满棕黄色浑浊液体。术后1周,再生室中央形成条状连接,巨嗜细胞迁移至S3会合。术后2周成纤维细胞、雪旺细胞、内皮细胞迁移到S3会合。有髓神经纤维长入S1,无髓神经纤维长入S3。术后3周无髓纤维通过再生室,有髓纤维长入S3。术后4周有髓纤维通过再生聚集成束。术后5、6周神经纤维数量增多,髓鞘增厚,束膜形成。结论 再生室中再生过程可分为：（1）液体育孕期（1周内）。（2）纤维连接期（1－2周）。（3）神经连接期（2－4周）。（4）神经成熟期（术后4周以上）。神经再生微环境包括再生条件液、纤维基质带和巨嗜细胞、成纤维细胞、雪旺细胞、内皮细胞等成份。     

终末器官对神经再生影响的实验研究

探讨神经远端终末器官对神经再生的影响。方法：采用硅胶管桥接大鼠双侧坐骨神经，一侧硅胶管套接的远端神经连有终末器官，另一侧远端神经不连有终末器官。术后２、４、６周取标本，通过肉眼观察、光镜、电镜和轴突图象分析仪观察神经再生情况。结果：从各时间段的标本检测，在再生神经干直径，有髓纤维的密度、数目，远端神经的面积及形态学比较，两者均无显著差异。结论：远端神经连有终末器官与否虽不是影响神经能否再生的关键因素，但是终末器官对再生神经的成熟有明显的促进作用     

终末器官对端侧神经吻合后轴突再生影响的实验研究

目的　探讨受神经远端终末器官对端侧吻合后神经再生的影响。方法　SD雌性大鼠 1 0只 ,动物随机分为A、B2组。A组 :在近端切断腓总神经 ,其远断端与胫神经外膜开窗处进行端侧吻合 ;B组 :同A组两神经端侧吻合后 ,在距吻合口 1 .5cm处切断其与终末器官的联系 ,并将连接肌肉的腓总神经远端反折固定在邻近的肌肉组织。术后 1 2周取吻合口处的神经标本 ,甲苯胺蓝和抗神经微丝抗体免疫组化染色、光镜检查及图像分析。结果　甲苯胺蓝染色及神经微丝免疫组化染色结果说明A、B2组再生神经纤维数目、髓鞘厚度、纤维结缔组织含量及神经纤维丝排列 ,均有明显差异。结论　终末器官对促进端侧神经吻合后神经再生具有重要作用