HA/TCP双相陶瓷肌内长期植入诱导成骨的实验观察

通过肌内长期植入研究了Ca-P生物材料骨诱导性及诱生新骨的生长状况。HA／TCP多孔陶瓷植入狗背部肌内15月后，植入体为一层很薄的纤维结缔组织膜包裹。3种形态的组织，即间充质组织，骨和骨髓在植入体内部孔中有规律地分布：植入体内部所有的孔中都有骨组织存在；但中部内孔中的骨为较成熟的板状骨，有明显的骨陷窝，已形成髓腔和骨髓，边缘外孔中的骨组织为未成熟的编织骨，与间充质组织相连，无髓腔和骨髓形成，这表明HA／TCP具有骨诱导性，在非骨环境中确实能够诱导成骨，而且，各种组织有规律地分布在植入材料孔中，表明植入体内部骨组织形态的发生和发展遵循特定的时空顺序。     

复合同种异体成骨细胞的β-磷酸三钙人工骨修复桡骨缺损

背景：作为骨支架材料,β-磷酸三钙具有良好的生物相容性、骨诱导性及生物力学性能。 目的：探讨β-磷酸三钙复合同种异体成骨细胞修复兔桡骨节段性骨缺损的效果。 方法：建立45只兔单侧桡骨骨缺损模型,随机分为3组,实验组缺损区植入复合同种异体成骨细胞的β-磷酸三钙,对照组缺损区植入β-磷酸三钙,空白对照组缺损区不植入任何材料。植入后4,8,16周观察新骨生成情况,通过形态学、X射线等观察指标客观评价各组成骨及骨缺损修复能力。 结果与结论：随着修复时间的延长,实验组骨缺损逐渐修复,至16周时X射线见支架与宿主骨之间的骨痂已完全骨化,骨缺损完全修复;组织学见缺损区皮质骨连续,髓腔再通,并且不同时间点实验组修复效果明显优于对照组与空白对照组(P < 0.01)。表明复合同种异体成骨细胞的β-磷酸三钙人工骨具有良好的成骨能力,有引导组织再生、防止骨不连的作用。     

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。     

β-磷酸三钙煅烧骨修复兔股骨远端骨缺损

背景：自体骨兼具骨引导和骨诱导特性而成为修复骨缺损的金标准,但其来源有限,促使研究人员去寻找各类骨移植替代物。 目的：观察β-磷酸三钙煅烧骨作为骨移植替代物修复兔股骨远端骨缺损的效果。 方法：制备直径5 mm,深12 mm的兔股骨远端骨缺损模型,实验侧骨缺损部位植入β-磷酸三钙煅烧骨试件,对照侧仅制造骨缺损模型,不植入任何材料。观察实验动物手术切口局部情况,并制备病理切片,观察材料植入后的骨长入情况。 结果与结论：骨缺损部位植入β-磷酸三钙煅烧骨试件后,实验动物的切口愈合良好,在术后4周可以观察到骨缺损周边开始形成新骨,并随着时间的延长新骨形成量逐渐增多,至术后12周时,材料中心部位也可见新骨长入,材料逐渐降解,而对照侧直至术后12周时骨缺损部位仍无新骨长入。结果显示β-磷酸三钙具备良好的成骨性能,是一种优良的骨移植替代物。     

磷酸三钙陶瓷材料形状对大鼠体内成血管化的影响

背景：组织工程人工骨支架材料的大体和微观结构可加速血管化进程。 目的：观察不同形状β-磷酸三钙陶瓷骨在体内的血管化程度,探索载体材料形状对体内血管化的影响。 方法：将柱状和管状两种β-磷酸三钙陶瓷骨材料分别植入SD大鼠两侧腰背筋膜下。 结果与结论：①同位素扫描结果：术后第3,6,12周,管状β-磷酸三钙陶瓷骨材料放射性核素骨显影放射性计数明显高于柱状β-磷酸三钙陶瓷骨材料(P < 0.05),并且随着时间的延长,两组放射性核素骨显影放射性计数均呈上升趋势。②扫描电镜观察结果：第3周时,材料外形保持良好,宿主纤维组织和血管由材料外周向内生长;术后6周时,管状材料内小血管增生活跃,且分布比较均匀,柱状材料血管增生主要集中在外周部分;术后12周时,两组材料血管化程度更高,管状材料外周及中心部位均可见较为成熟的纤维组织和丰富血管网,但柱状材料纤维组织和血管主要集中在外周部分,中轴部分较少。表明管状三维结构β-磷酸三钙陶瓷骨材料较柱状材料更利于体内血管化。     

管状和柱状磷酸三钙陶瓷人工骨修复长骨大段骨缺损的对比研究

为研制理想的、能较快修复长骨大段骨缺损的陶瓷人工骨 ,我们将管状磷酸三钙 ( TTCP)和柱状磷酸三钙 ( CTCP)陶瓷人工骨分别植入兔桡骨于 1cm缺损处。术后 4、12周时取材 ,作大体组织形态学、新骨形成定量观察及抗折强度测试。术后 4、12周时 TTCP内新骨形成量明显多于 CTCP,术后 12周时 ,植入材料与宿主骨结合紧密 ,TTCP的降解速度快于 CTCP,抗折强度前者明显高于后者 ( P<0 .0 1)。研究结果表明 ,TTCP比 CTCP设计更合理 ,能更快促进长骨大段骨缺损的修复 ,是一种较理想的人工骨材料     

纳米级多孔负载人骨形成蛋白2基因修饰支架对前成骨细胞株分化的影响

BACKGROUND: Bone tissue transplantation or osteogenic material filling is after used for bone defect repair. To remove autologous bone tissues can lead to additional damage and secondary deformity, therefore, it is extremely urgent to search for a new osteogenic material. OBJECTIVE: To construct the porous β-tricalcium phosphate (β-TCP)/collagen scaffold modified with human bone morphogenetic protein 2 (hBMP2) gene, and to observe its effects on differentiation of MC3T3-E1 cell lines. METHODS: The porous β-TCP/collagen scaffold modified with hBMP2 gene was prepared. Then in vitro culture system of MC3T3-E1 cell lines with composite scaffold was established. There were scaffold and plate groups, and each group was divided into two subgroups according to the different concentrations of plasmid. Samples were collected and observed morphologically by scanning electron microscope and light microscope after complex culture. After 1, 3, 7 and 14 days of induction, calcium nodules were observed through alizarin red staining, the cell cycle was detected by real-time PCR, and expressions of α I-chain collagen type I gene, Osterix and bone sialoprotein were observed. RESULTS AND CONCLUSION: The number of cells adhered, differentated and distributed on the composite scaffold was significantly higher than that of the single scaffold (P < 0.05). Alizarin red staining and real-time PCR detection showed that the osteogenesis ability of MC3T3-E1 cell lines in the scaffold group was stronger than that in the plate group. To conclude, the porous β-TCP/collagen scaffold modified with hBMP2 gene is an appropriate candidate for bone defect repair.     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料的体内成骨能力

背景：作为骨修复重建材料,纳米羟基磷灰石具有良好生物相容性及骨传导性,但临床上中单一使用纳米羟基磷灰石尚存在许多不足。目的：观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料的体内成骨能力。方法：取24只新西兰大白兔,进行纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工肱骨头置换,分别于置换后3,6,12,24周,进行X射线观察、组织学观察。结果与结论：①X射线观察：不同时间点材料上端皮质均未出现骨皮质变薄、异位骨化等发生,纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料无碎裂迹象,材料四周皮质均可见模糊界面,密度随着时间的增加而增加。②组织学观察：置换后3周,可见大量细胞,包括间充质细胞、单核巨噬细胞等;置换后6周,仍可见界膜内的大量纤维组织、成纤维细胞、单核巨噬细胞,而软骨细胞和成骨细胞分布较少;置换后12周,大范围原始骨小梁开始形成且多呈扁平状,排列整齐有序;置换后24周,组织界膜被骨细胞充斥,骨小梁表面的细胞较规则,骨组织原始细胞开始转变为板层状骨。说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料具有良好的成骨能力。 ;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     

β-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合人工骨体外降解速度可与成骨一致

背景：骨修复材料的理想降解速度应该与新骨形成速度相匹配,逐渐被新生骨逐渐爬行替代。 目的：探讨β-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合人工骨的体外降解速度。 方法：将β-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合人工骨、β-磷酸三钙、α-半水硫酸钙试件置于PBS模拟体液中,测量不同浸泡时间的pH变化、试件降解率和压缩强度变化。 结果与结论：在模拟体液中复合人工骨和α-半水硫酸钙的pH值随时间延长逐渐降低,而β-磷酸三钙的pH值变化不大,4周后复合人工骨的pH值稳定在5.6左右。PBS模拟体液浸泡过程中,复合人工骨与α-半水硫酸钙的质量和压缩强度均随时间延长而不断降低,而β-磷酸三钙的质量随时间的变化降低较小。说明β-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合人工骨通过物理溶解而逐渐降解,其体外降解率介于β-磷酸三钙和α-半水硫酸钙之间。     

羟基丁酸-羟基戊酸纳米纤维材料修复胫骨缺损

背景：羟基丁酸-羟基戊酸纳米纤维材料促进骨组织再生的体内实验研究较少,且研究结果有争论。 目的：观察羟基丁酸-羟基戊酸纳米纤维材料修复骨缺损的能力。 方法：随机选取45只新西兰兔,制备单侧胫骨中上段骨缺损模型,随机均分为3组,实验组植入羟基丁酸-羟基戊酸纳米纤维材料,对照组植入β-磷酸三钙人工骨,空白组不植入任何材料。在术后相应时间段分别进行X射线摄片,组织学检查,扫描电镜观察其成骨能力、生物降解性、生物相容性等指标。 结果与结论：术后4~8周,实验组骨缺损植入材料处片状密度增强,截骨两端骨质向缺损区生长,骨皮质不连续,仍见骨性缺损,术后8~12周,新生皮质骨与宿主皮质骨自然连接,骨缺损完全修复。术后4,8周,实验组与对照组在新生骨的形成及修复骨缺损方面相差不明显(P > 0.05),12周时,实验组具备更好的成骨能力,与对照组比较差异有显著性意义(P < 0.05)。结果可见羟基丁酸-羟基戊酸纳米纤维材料具有良好的生物相容性及骨传导性,是一种良好的骨组织工程支架材料。     

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。     

丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的骨组织工程支架

背景：丝素蛋白、壳聚糖及纳米羟基磷灰石均是天然材料,具有良好的生物活性和理化特性,作为人体组织工程材料已取得了一定的成果,但3种材料在单独应用的研究中还存在一定的缺陷。 目的：制作丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维支架材料,分析其特性。 方法：将丝素蛋白、壳聚糖、纳米羟基磷灰石分别配制成2%的溶液后,分别按照 1∶1∶0.5,1∶1∶1, 1∶1∶1.5 的体积比混合,采用冷冻干燥与化学交联技术制备成三维复合支架材料。检测三维复合支架的孔隙率、吸水膨胀率及热水溶失率,采用材料力学测验机测试干燥三维复合支架材料的拉伸和压缩弹性模量,采用扫描电镜检测三维复合支架的孔径。 结果与结论：丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架在干燥状态下呈白色,无特殊气味,为稳定固态的圆柱体,触之有明显的抗压能力和弹性。随着复合支架材料中纳米羟基磷灰石含量的增高,支架材料的孔隙率、吸水膨胀率、平均孔径呈逐渐减小趋势,热水溶失率及抗压能力表现出相反的趋势,结果显示以1∶1∶1体积比制作的支架更符合骨替代材料要求,其平均孔径为85.67 µm、吸水膨胀率的为(135.65±4.56)%、热水溶失率为(22.84±1.06)%,支架材料内部孔隙均匀,呈现网状结构,孔隙之间交通发达,网状结构本身约10 µm。     

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。     

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。     

自体微小颗粒骨植骨混合万古霉素开放性植骨修复感染性胫骨缺损

背景：研究发现直径300-500 μm微米结构的微小颗粒骨比直径4.0-5.0 mm的经典颗粒骨更容易在非感染骨缺损中成活。 目的：评价采用自体微小颗粒骨植骨混合万古霉素开放性植骨修复感染性胫骨骨缺损的可行性及临床效果。 方法：选择28例胫骨感染性骨缺损或骨不连患者,其中男23例,女5例,平均年龄35.2岁;胫骨上段19例,胫骨中段2例,胫骨下段7例;开放性骨折术后感染病例17例,骨折术后感染合并骨不连11例。随访6-30个月观察创面及骨折愈合情况。 结果与结论：术后平均6周移植微小颗粒骨表面被肉芽组织覆盖,平均8周创面完全闭合,经植骨后骨缺损处均骨性愈合,2例骨折愈合差,经二次植骨后达到骨性愈合,平均愈合时间5个月。未发生神经血管损伤及药敏反应。表明自体微小颗粒骨植骨混合万古霉素开放性植骨修复治疗感染性胫骨缺损是可行的。     

明胶联合壳聚糖纤维对磷酸钙骨水泥力学性能的影响

背景：已有多种纤维被用于提高磷酸钙骨水泥的强度及抗断裂性能。 目的：了解明胶联合壳聚糖纤维对磷酸钙骨水泥力学性能的影响,寻找较为合适的配比。 方法：采用2×4析因设计,将质量比为0(蒸馏水),5%的明胶,体积比为0,10%,30%和50%的壳聚糖纤维分别混入磷酸钙骨水泥,检测复合物的抗弯曲强度,扫描电子显微镜观察各组试样断口形态并进行电子能谱分析。 结果与结论：各明胶组间抗弯强度差异有非常显著性意义(P < 0.001);各体积比纤维间抗弯强度差异有非常显著性意义(P < 0.001),其中5%明胶和30%壳聚糖纤维构成的复合物抗弯曲强度最大,达 12.31 MPa。以蒸馏水为液相的磷酸钙骨水泥固化后,表面可见不规则颗粒,平均微孔直径小于5 μm,添加明胶后颗粒似乎黏在一起,微孔直径与前者相似,但是数目少于前者。磷酸钙骨水泥-5%明胶-30%纤维复合物的断口扫描可见拔出纤维的表面黏附有大量颗粒,磷酸钙骨水泥-蒸馏水-30%纤维复合物拔出纤维表面的颗粒明显减少。表明明胶与壳聚糖纤维可提高磷酸钙骨水泥的抗弯曲强度,5%明胶和30%壳聚糖纤维为这种增强模式较为合适的比例。     

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。