纳米微球负载抗生素/羟基磷灰石复合支架的缓释性能及治疗感染性骨缺损的研究

目的 评价新型纳米微球负载抗生素/羟基磷灰石复合支架材料的体外缓释性能及治疗感染性骨缺损的疗效。方法 运用HPLC法检测不同时间点药物的体外释放量。建立兔胫骨感染性骨缺损动物模型24只,共分为4组：a组动物仅单纯清创;b组植入1 mg Lev/PMMA;c组植入n-HA/PU;d组植入1 mg Lev/n-HA/PU。在植入材料术后6周、12周观察放射学、组织病理学,Micro CT评价新骨生成。评价新型复合材料控制感染、诱导成骨能力、治疗感染性骨缺损的效果。结果 1 mg Lev/n-HA/PU组比1 mg Lev/PMMA组释放的抗生素更多（P<0.05）,缓释性能表现更好。单纯清创组X线表现出局部骨破坏、死骨形成。1 mg Lev/n-HA/PU组无明显骨破坏。Micro CT发现1 mg Lev/n-HA/PU组材料周围新生骨小梁数量与其余三组比较,差异有统计学意义（P<0.05）,结论 新型载抗生素复合支架材料具有良好的缓释性能、抗感染能力、骨诱导能力,可有效治疗胫骨感染性骨缺损。     

可塑性纳米-羟基磷灰石/聚β-羟基丁酸与戊酸酯-聚乙二醇-庆大霉素药物释放系统的生物相容性及安全性

BACKGROUND: Gentamicin bead chain is an effective drug delivery system for treatment of osteomyelitis, but it cannot be degraded, need to be removed by second operation, and can breed pathogens. As a result, biodegradable drug delivery systems become a hotspot. Nano- hydroxyapatite/poly(β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate)-polyethylene glycol-gentamicin (nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS) is considered to be a good choice for the current predicament. OBJECTIVE: To evaluate the acute or chronic toxic reactions of the whole body and local tissues, intracutaneous stimulation, cytotoxicity and hemolytic reactions after bone remodeling and implantation of nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS, thus providing a new kind of material for treating osteomyelitis. METHODS: Plastic nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS was prepared using plastic fibrin glue as microsphere scaffold and nano-HA as the core carrier of GM that was coated with PHBV and PEG. The acute, subacute/chronic toxicity, implantation, hemolysis, cytotoxicity and intracutaneous stimulation tests were performed according to the evaluated criteria of medical implanted materials as well as biological and animal trials recommended in GB/T16886.1-1997. RESULTS AND CONCLUSION: The plastic nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS was nontoxic and caused no apparent changes in liver and kidney function and serum biochemical indexes. Pathological examination showed that the implanted material was covered with tissues, and inflammation changes accorded with the general regularity of inflammatory outcomes. After implantation, the nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS was biodegraded and replaced by osseous tissues. The hemolytic rate of the material extract to the composite diffusion solution was 1.2%, which was below the standard criteria (5%). Human bone marrow cells cultured in vitro with the plastic nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS grew normally with good morphology. There was no stimulation reaction according to the criteria after the diffusion solution was subcutaneously injected into the back of the animal. These findings indicate that the plastic nano-HA/PHBV-PEG-GM-DDS for treating osteomyelitis possesses excellent biocompatibility and security.      

纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架修复种植体周围骨缺损

背景：牙齿缺失导致牙槽嵴骨质的改建和持续吸收,严重影响种植体植入的条件和种植区软硬组织的美观。目的：评价纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架促进即刻种植体周围骨缺损的成骨效果。方法：制作犬骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架的组织工程化骨。拔除6只实验犬双侧下颌第二前磨牙,在其近中根牙槽窝处制备种植床,即刻植入种植体,在钛钉颊侧制作三壁骨缺损,两侧骨缺损处分别植入组织工程化骨与Bio-Oss小牛无机骨粉,并在材料表面覆盖Bio-Gide胶原膜。术后即刻、4周、8周、12周X射线测量种植体周围骨灰度值;12周后完整取出下颌骨,甲苯胺蓝染色观察骨缺损区的微观结构,新生骨量、形态结构及种植体-骨结合情况。结果与结论：两组间术后各时间点骨密度变化无明显差异,表明两组材料在促进骨再生过程中的成骨效果基本一致。组织工程化骨组骨缺损区内形成致密板状骨,可见成熟骨细胞,哈弗氏管,新生骨-种植体结合较紧密;Bio-Oss小牛无机骨粉组板层骨致密,新骨中有少量Bio-Oss颗粒分布,成骨细胞较组织工程化骨组少,部分哈弗管结构内可见到毛细血管,新骨与植入材料之间形成桥形连接,与种植体结合紧密。表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架复合骨髓间充质干细胞、Bio-Gide胶原膜可促进种植体周围牙槽骨再生。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒对胃癌细胞株的体外杀伤作用

背景：5-氟尿嘧啶在胃癌治疗中占据重要地位,但是长期服用容易出现骨髓抑制、白细胞减少等不良反应。聚乳酸及共聚物载药微粒材料生物相容性较高,分解物不会在机体内发生聚集。目的：探讨聚乳酸载药纳米微粒对胃癌细胞株的体外杀伤作用机制。方法：选取10只小鼠进行实验,利用超声乳化方法制备5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒,并采用噻唑蓝比色法配制1×10^-7,1×10^-6,1×10^-5,1×10^-4 mol/L的5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒,检测其对小鼠胃癌细胞的体外杀伤效应,并且计算出药物的抑制率浓度以及对胃癌细胞的生长抑制能力等以及凋亡的诱导作用。结果与结论：透射电镜下观察5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒：形态完好,分布相对均匀,不出现粘连等现象,用药24 h药物浓度可达到50%,72 h后能够达到62.9%;不同浓度下单一5-氟尿嘧啶和5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒和小鼠胃癌细胞联合培养48 h后,细胞的活性随着药物浓度的提高出现下降趋势,并且5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒细胞抑制能力显著高于5-氟尿嘧啶(P < 0.05);5-氟尿嘧啶聚乳酸载药纳米微粒的IC₅₀显著低于5-氟尿嘧啶(P < 0.05)。结果证实聚乳酸纳米微粒具有优良的药物载体作用,载药量较大,在机体内提高药物浓度,并且不降低5-氟尿嘧啶成分的生物学活性,可为胃癌治疗提供新思路。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

纳米双相陶瓷人工骨的成骨及降解

背景：烧结后的纳米羟基磷灰石结晶度很高,在体内很难降解;纳米β-磷酸三钙的降解速度太快,不利于体内生物组织在材料上附着,不利于引导成骨。 目的：观察纳米羟基磷灰石/纳米β-磷酸三钙双相陶瓷人工骨的成骨及降解性能。 方法：将36只青紫蓝兔随机分为实验组、对照组及空白组,制作左侧挠骨缺损模型,实验组与对照组分别植入纳米羟基磷灰石/纳米β-磷酸三钙双相陶瓷人工骨、纳米羟基磷灰石人工骨,空白组不植入任何材料。术后4,8,12周观察成骨和材料降解情况。 结果与结论：①术后12周时X射线：实验组可见材料基本降解,连续性骨痂通过骨缺损部位。对照组材料未见明显降解,骨缺损处有骨痂修复。空白组骨缺损未见修复。②术后12周时组织学观察：实验组材料孔隙内以骨细胞和成骨细胞为主,有少量软骨细胞,出现散乱的骨松质,材料完全降解。对照组材料孔隙内以骨细胞为主,有少量成骨细胞和软骨细胞,材料未见明显降解。空白组可见纤维结缔组织及胶原纤维。③术后12周时扫描电镜观察：实验组材料降解,骨缺损部位被新生骨松质取代。对照组材料未见降解,骨缺损部位大都被新生骨松质取代。空白组无明显骨重建。表明纳米羟基磷灰石/纳米β-磷酸三钙双相陶瓷人工骨具有良好成骨能力及降解性能。     

可注射骨修复材料结合骨碎补总黄酮修复大鼠颅骨缺损

背景：自体髂骨移植一直被认为是骨缺损修复的“金标准”,但其来源有限。 目的：验证应用可注射骨修复材料结合骨碎补总黄酮修复大鼠颅骨缺损的效果。 方法：80只雄性SD大鼠建立双侧颅骨缺损模型,随机分为3组：骨修复材料+骨碎补总黄酮组采用可注射骨修复材料结合骨碎补总黄酮灌胃修复大鼠颅骨缺损;骨修复材料+去离子水组采用可注射骨修复材料结合去离子水灌胃修复大鼠颅骨缺损;羟基磷灰石+去离子水组采用羟基磷灰石结合去离子水灌胃修复大鼠颅骨缺损,1次/d,持续8周。于建模后2,4,8周取颅骨标本进行苏木精-伊红染色和Masson染色组织学观察。 结果与结论：羟基磷灰石组新骨形成和材料降解速度较慢;可注射骨修复材料组新骨形成和材料降解较羟基磷灰石组快,利于血管及纤维组织长入;骨碎补总黄酮灌胃可以促进血管及纤维组织长入材料,促进成骨。与羟基磷灰石相比,可注射骨修复材料结合骨碎补总黄酮修复大鼠颅骨缺损,可促进新骨形成,缩短骨缺损修复时间。     

可注射性生物降解材料PPF修复骨缺损的研究进展

创伤、感染、肿瘤、骨坏死及先天畸形等多种疾病引起的骨缺损临床常见,使得用于骨缺损修复的可注射性生物材料越来越被重视。已开发出骨水泥、天然衍生物及合成聚合物等多种可注射性材料。对可注射性生物降解材料聚富马酸羟基丙酯（poly（propylene fumarate）,PPF）在骨缺损修复方面的研究进展做一综述。     

纤维蛋白胶复合骨形态发生蛋白2塑形Bio-oss修复下颌骨缺损

背景：Bio-oss的颗粒状结构通常应用于洞形缺损的充填性移植,对于三壁以上的缺损修复难以成形。 目的：评价Bio-oss以纤维蛋白胶复合骨形态发生蛋白2作为赋形材料后的成骨性能。 方法：拔除9条杂种犬双侧下颌第2,4前臼齿及第2臼齿,造成1 cm×1 cm的骨缺损区,将Bio-oss+纤维蛋白胶+骨形态发生蛋白2、Bio-oss+纤维蛋白胶及Bio-oss材料分别植入第2,4前臼齿及第2臼齿骨缺损区。 结果与结论：各组软组织均一期愈合。Bio-oss复合纤维蛋白胶后,骨粉结合紧密,不易剥离。术后4,8,12周时 Bio-oss+纤维蛋白胶+骨形态发生蛋白2组新生骨百分率均高于其他两组(P < 0.05)。表明纤维蛋白胶的加入可以解决Bio-oss成形困难的问题,骨形态发生蛋白2的加入可促进成骨效果。     

胸腰段椎体内血管分布与安全区内穿刺减少骨水泥的渗漏

背景：研究发现骨水泥渗漏大多与椎体成形治疗椎体压缩性骨折中椎体静脉回流相关。 目的：分析胸腰段椎体血管分布规律,为施行椎体成形治疗时预防骨水泥渗漏提供理论依据。 方法：选择100例胸腰段压缩性骨折患者,其中T11椎体骨折组30例,T12椎体骨折组17例,L1椎体骨折组25例,L2椎体骨折组28例,术前CT检查观察及测量椎体血管沟角度分布、安全区位置、血管沟所处于椎体内的位置。 结果与结论：各组椎体血管沟角度分布差异无显著性意义,表明椎体间血管沟走向及安全区范围相对恒定。各组椎体平均高度、椎弓根平均高度和血管沟平面占椎体的平均高度差异无显著性意义,表明椎弓根位于椎体的上2/3,血管沟所在位置相对恒定于椎弓根的上2/3。提示胸腰段椎体都有相对恒定的安全区范围,椎体成形治疗时改善穿刺角度且穿刺至安全区可减少骨水泥渗漏。     

骨髓间充质干细胞在骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙载体上的成骨

背景：将生长因子复合到支架上构建复合材料可同时具备骨诱导和骨传导作用。 目的：观察骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙复合载体对大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导成骨的影响。 方法：取生长状态良好的第2代SD大鼠骨髓间充质干细胞悬液,分3组培养：实验组将细胞悬液滴加到骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙复合材料表面,对照组在细胞悬液中加入骨形态发生蛋白2,空白对照组正常培养。 结果与结论：3组细胞随培养时间延长逐渐增多,实验组细胞数量最多,明显多于对照组及空白对照组(P < 0.05)。实验组培养不同时间点碱性磷酸酶活性高于对照组及空白对照组(P < 0.05)。体外实验显示骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙复合载体可促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料的成骨检测

背景：在聚乳酸-聚羟基乙酸中加入β-磷酸三钙可调控其降解速率和强度。 目的：观察β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料修复兔股骨髁骨缺损的效果。 方法：制作兔右股骨髁直径5 mm、长10 mm的圆柱形骨缺损模型,随机分3组,其中两组分别于骨缺损处植入β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料,空白对照组不植入任何材料。通过影像学、大体标本、组织学检查评价骨缺损修复效果。 结果与结论：术后12周时,β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料组和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料组骨缺损都得到修复,两组新骨占缺损区面积差异无显著性意义(P > 0.05),空白对照组骨缺损未修复。表明β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料可以很好修复兔股骨髁缺损。     

美斯地浓聚乳酸载药纳米粒的制备及体外释放

背景：美斯地浓临床常用于治疗重症肌无力,但其水溶性较强,半衰期短,生物利用度低,给药频率高,患者依从性差,因此提高其缓释作用对临床应用有重要意义。 目的：制备美斯地浓聚乳酸纳米粒,并考察其体外释放性能。 方法：以聚乳酸为载药材料,采用复乳液中干燥法制备美斯地浓聚乳酸纳米粒,运用单因素实验设计优化处方,动态透析法进行体外药物释放实验。 结果与结论：确定以二氯甲烷作为油相制备纳米粒,内水相与油相的比例1∶10,聚乳酸浓度6%,外水相聚乙烯醇浓度3%,美斯地浓投药量40 mg为最佳制备工艺,此条件制备的药物纳米粒包封率和载药率分别为(67.59±1.46)%和(4.31±0.17)%。美斯地浓聚乳酸纳米粒的平均粒径为937 nm,圆球形,表面光滑,未观察到粘连现象。与美斯地浓游离药物相比,美斯地浓聚乳酸纳米粒存在突释现象,之后呈现缓慢释放特性,72 h释放量为57.03%,提示成功制备美斯地浓聚乳酸纳米粒,具有缓释效应。     

纳米羟基磷灰石复合基因转染生长因子修复牙槽骨缺损

背景：研究发现成骨细胞可促进牙槽骨的形成,而血小板衍生生长因子A因子转染成骨细胞对于牙槽骨形成的作用尚不清楚。 目的：将基因转染的血小板衍生生长因子A重组质粒与纳米羟基磷灰石复合移植到骨缺损处,观察其对骨缺损修复的影响。 方法：将24只新西兰大白兔随机分成实验组与对照组,制作双侧下颌下缘10 mm×6 mm×4 mm骨质缺损,实验组植入血小板衍生生长因子A转染成骨细胞与纳米羟基磷灰石的复合材料,对照组单纯植入纳米羟基磷灰石。术后4,8,12周取材行大体标本、锥形束CT、组织学观察及扫描电镜观察。 结果与结论：术后不同时间点,实验组缺损处新骨生成,成骨细胞、骨小梁、骨陷窝及新生血管修复情况,以及材料与牙槽骨连接处的骨结合均明显优于对照组(P < 0.05)。表明血小板衍生生长因子A转染成骨细胞与纳米羟基磷灰石复合生成的新型材料,有较好的生物相容性,可加速骨组织再生,促进骨组织缺损修复。     

多孔丝素蛋白支架修复兔下颌骨临界性骨缺损

背景：丝素蛋白具有良好的生物相容性和可降解性。 目的：观察多孔丝素蛋白支架原位修复兔下颌骨临界性骨缺损效果。 方法：建立兔双侧下颌骨临界性骨缺损模型,随机选取一侧缺损植入多孔丝素蛋白支架作为实验组,另一侧缺损不作处理作为对照组。 结果与结论：①大体标本：术后12周,实验组骨缺损腔表面完全被新生骨覆盖,材料无脱出;对照组骨缺损腔内充满肉芽组织,骨不连。②X射线骨密度测定：术后2,6,12周,两组骨密度均随着时间延长逐渐增高,组内不同时间点间差异有显著性意义(P < 0.05),且同期实验组高于对照组(P < 0.05)。③组织病理切片苏木精-伊红染色：术后12周,实验组岛状新生骨及骨小梁明显增多,而且粗大而致密,材料内部明显疏松,部分区域塌陷;对照组宿主骨边缘可见散在分布的新生骨组织,但并无粗大骨小梁形成。④骨形态发生蛋白2免疫组织化学染色：术后2,6,12周,两组骨形态发生蛋白2阳性细胞数均随着时间延长逐渐增多,组内不同时间点间差异有显著性意义(P < 0.05),且同期实验组多于对照组 (P < 0.05)。表明多孔丝素蛋白支架用于原位组织工程修复骨缺损具有一定可行性。