β-磷酸三钙煅烧骨负载抗生素治疗慢性骨髓炎的实验研究☆

背景：可生物降解抗生素载药系统具有载体材料可降解、抗生素释放完全、局部药物浓度高、抗感染效果好、全身不良反应小等优点。目的：观察负载庆大霉素的β-磷酸三钙煅烧骨可生物降解抗生素释放系统治疗慢性骨髓炎的效果。方法：取48只新西兰大白兔制作慢性骨髓炎模型,随机分为实验组与对照组,实验组骨缺损部位植入复合庆大霉素的β-磷酸三钙煅烧骨可降解抗生素释放系统,对照组骨缺损处植入β-磷酸三钙煅烧骨颗粒。结果与结论：实验组动物全身状态、伤口愈合情况、静脉血中白细胞及C-反应蛋白变化情况均好于对照组。实验组局部抗生素药物浓度在术后第1天内爆发释放,达到较高浓度,术后4周时仍能够维持在有效抑菌浓度10倍以上,但在保持局部组织药物浓度较高同时全身药物浓度较低,在术后3周基本在周围静脉血中不再能够检测到抗生素。表明负载庆大霉素的β-磷酸三钙煅烧骨可生物降解抗生素释放系统可较好治疗慢性骨髓炎。     

β-磷酸三钙复合成骨细胞的异位成骨

背景:β-磷酸三钙作为理想的骨替代材料己成为众多学者研究的重点之一,但与新生大鼠颅盖骨来源成骨细胞复合的研究较少.目的:评价多孔β-磷酸三钙支架与成骨细胞复合植入大鼠肌袋模型后的异何成骨能力.设计、时间及地点:同体对照动物实验,于2007-09/2008-10在西安交通大学医学院中心实验室和实验医学动物中心完成.材料:新生SD大鼠2只,12周龄SD大鼠20只.多孔β-磷酸三钙购自上海贝奥路公司.大小为5mm×5mm×5mm.方法:应用扫描电镜观察β-磷酸三钙结构特点.成骨细胞体外分离、培养,倒置显微镜下观察细胞生长情况.使用第3代细胞与β-磷酸三钙复合后,植入大鼠背部左侧肌袋,将β-磷酸三钙空白支架植入右侧肌袋.分别在植入1,4,8周后,将成骨细胞β-磷酸三钙复合物取出行苏木精-伊红染色观察新骨形成情况,并应用KS400 3.0软件进行新骨生成分析.主要观察指标:①β-磷酸三钙结构特征.②成骨细胞生长情况.③组织学观察新骨生成情况.④图像分析新骨生成结果.结果:β-磷酸三钙孔径大小一般为(500±150)μm,孔内连接径(150±50)μm.倒置显微镜下观察成骨细胞呈三角形、多角形或梭形.植入1周后所有标本都末发现骨生成;在4,8周时成骨细胞复合β-磷酸三钙组新骨生成量均多于β-磷酸三钙组(P<0.05,0.01).结论:多孔β-磷酸三钙复合成骨细胞支架在大鼠体内具有异位成骨能力.     

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5mm,深12mm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。     

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5mm,深12mm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。     

β-磷酸三钙脱有机质骨的成骨性能

背景：人工发孔方法制备的β-磷酸三钙材料在孔隙结构上与天然松质骨的孔隙结构存在巨大的差异,进而影响了其本身的生物学性能。目的：采用体内成骨试验方法验证牛松质骨煅烧制备的β-磷酸三钙脱有机质骨的体内成骨活性。设计、时间及地点：对比观察,动物体内实验,于2005-07/2006-10在解放军总医院骨科研究所完成。材料：将健康牛松质骨脱去有机成分后,经2次高温煅烧方法制备形成β-磷酸三钙脱有机质骨标准试件,经辐照灭菌后备用。方法：健康新西兰大白兔12只,按4,8,12周3个取材时间分成3组,每组4只,将β-磷酸三钙脱有机质骨4个试件随机植入上述3组动物一侧下肢的骨缺损中,同时在每只兔另一侧下肢制备相同骨缺损模型,不植入任何材料,为空白对照。主要观察指标：于材料植入后1d以及4,8,12周分别拍摄兔膝关节正侧位X射线片,观察缺损部位新骨形成情况,并与空白对照组进行对比。结果：随着β-磷酸三钙脱有机质骨植入时间的延长,材料周边及中心部位逐渐有新生骨组织长入,但植入的材料无明显降解吸收,新骨长入量有限。空白对照至12周仅缺损周围有少量新骨生成。结论：β-磷酸三钙脱有机质骨具有体内成骨活性,但降解缓慢影响新骨的替代和改建过程。     

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/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.     

颗粒状β-磷酸三钙复合骨形态发生蛋白2修复齿槽裂骨缺损

背景:齿槽裂的修复已成为唇腭裂序列治疗中的一个重要环节.以人工骨为载体进行优化组合制成具有高度骨诱导活性的复合人工骨,极大地提高了临床上骨缺损修复的治疗效果.目的:观察β-磷酸三钙复合骨形态发生蛋白2修复齿槽裂的效果.方法:选择连云港市第二人民医院口腔科收治的齿槽裂患者24例,随机分为实验组和对照组,实验组应用骨形态发生蛋白2/β-磷酸三钙复合物修复齿槽裂,对照组应用自体髂骨松质骨修复.结果与结论:两组切口均一期愈合,无植入物排出.随访时间3~12个月,修复后3个月X射线可见局部骨性愈合,修复后1年实验组人工骨部分被自体骨取代,骨吸收不明显,而对照组骨吸收明显.Enemar等分级标准评估实验组Ⅰ级疗效率为84%,对照组Ⅰ级疗效率为17%,两组相比差异有显著性意义(P < 0.05).提示颗粒状β-磷酸三钙复合骨形态发生蛋白2修复齿槽裂,具有恢复形态准确,修复创伤小的优点;植入物组织相容性好,具有骨引导性,可降解,能被自体骨完全取代,且无不良反应,是一种良好的齿槽裂修复方法.     

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-磷酸三钙人工骨填充对颌骨囊肿术后骨缺损患者的骨吸收量及牙周指标的影响

目的探讨β-磷酸三钙人工骨填充在颌骨囊肿术后骨缺损患者的修复效果。方法选取2020年1月至2021年1月就诊的95例颌骨囊肿术后骨缺损患者作为研究对象,采用随机数字表法将其分为对照组(47例,给予碘仿纱条术腔填塞)和观察组(48例,给予β-磷酸三钙人工骨填充)。比较两组的修复效果。结果术后6个月,观察组的冠状面、矢状面、横断面平均灰度值均大于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后3、6个月,观察组的垂直骨吸收量、舌侧骨吸收量均小于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后3、6个月,观察组的探诊深度(PD)、临床附着水平(CAL)低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后3、6个月,两组的牙龈退缩(GR)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组的并发症总发生率低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论β-磷酸三钙人工骨填充在颌骨囊肿术后骨缺损患者中的修复效果显著,利于骨缺损愈合,减少骨吸收,且并发症较少,值得推广。     

新型多孔β-磷酸三钙作为骨组织工程支架材料的评价

背景: 新型多孔β-磷酸三钙是采用适当配方和独特工艺制成,其气孔率(75±10)%,球型孔>80%,微孔<20%,孔与孔的沟通率达100%,力学强度>2MPa.目的: 评价新型多孔β-磷酸三钙作为骨组织工程支架材料的应用效果.设计、时间及地点: 对比观察实验,于200-07/2006-03在南方医科大学组织工程实验室完成.材料: 6月龄新西兰大白兔12只,制备左侧桡骨1.5cm大段骨与骨膜缺损.多孔β-磷酸三钙为法国bio-lu公司产品.方法: 将兔骨髓间充质干细胞诱导为成骨细胞,与β-磷酸三钙复合培养,倒置相差显微镜和扫描电镜下观察细胞的生长情况,MTT法测定细胞增殖情况判断其细胞相容性.通过不同含量的β-磷酸三钙浸提液对细胞增殖的影响检验其细胞毒性.主要观察指标: 对β-磷酸三钙进行细胞相容性与细胞毒性检测.术后2,6,12周分别取材进行组织学检查,放射性核素骨扫描测定,X射线片检查,观察骨缺损部位的修复情况.结果: 新型多孔β-磷酸三钙细胞黏附性好,细胞毒性为0级.组织学、影像学和放射性核素骨扫描显示能够修复兔桡骨的大段骨缺损,且体内降解速率与骨的形成速率一致.结论: 新型多孔β-磷酸三钙是一种细胞相容性好的骨组织工程支架材料,修复兔桡骨大段骨缺损的效果良好.     

β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料的骨内降解

背景：调控聚乳酸类可吸收材料的降解速率,使材料降解与新生骨爬行替代速度更同步,加入羟基磷灰石或β-磷酸三钙等无机粒子是目前的主流选择。目的：对比观察β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料和聚-L-乳酸在松质骨内的降解速度及诱导成骨能力。方法：将β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料及聚-L-乳酸材料分别植入12只新西兰大白兔双侧股骨内髁及外髁后,于术后6,12,24周3个时间点取材,测定其各个时间点的生物吸收率,扫描电镜和光学显微镜观察其在松质骨内的形态学变化,周围新骨爬行替代及异物反应情况。结果与结论：各个时间点β-磷酸三钙/聚-L-乳酸与周围骨质贴合比聚-L-乳酸材料更紧密,未见明显异物反应。6周时β-磷酸三钙/聚-L-乳酸材料生物吸收率小于聚-L-乳酸材料,12周后生物吸收率增速加快,同时材料表面出现均匀分布的微孔及裂隙;术后24周内两种材料均未见新生骨爬行替代。结果表明β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料早期降解较聚-L-乳酸材料慢,有利于移植物植入早期的坚强固定;6周后降解加快,24周内未见诱导成骨现象。     

小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料修复大段骨缺损的能力

目的:观察小肠黏膜下层和小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料修复骨缺损的能力,评估其作为骨支架材料的应用价值。方法:实验于2003-10/2004-10在上海交通大学附属医院上海市第六人民医院动物实验室完成。取新西兰大白兔48只,随机分为小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料组、β-磷酸三钙组、小肠黏膜下层组和空白组4组,于双侧桡骨骨干中段做20mm长的骨缺损,每组的骨缺损处分别植入小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料、β-磷酸三钙、小肠黏膜下层,空白组不加任何添加物。分别在术后3,6,12、18周于植入处取材,并进行X射线摄片,组织学观察,新骨成骨面积定量分析和力学测试。结果:实验动物48只均进入结果分析,大体观察、X射线检查和组织学显示小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料组和β-磷酸三钙组均表现良好的成骨,材料逐渐吸收并由新生骨替代。小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料组比β-磷酸三钙组6周时骨痂形成量多,而且18周时塑形也更为完全。小肠黏膜下层组仅在两端骨断端和缺损区尺骨边缘有少量的成骨,材料逐渐吸收变软。空白组在骨缺损区无明显成骨。新骨成骨面积定量分析显示小肠黏膜下层/β-磷酸三钙复合骨支架材料组3,6,12周的成骨面积与单纯β-磷酸三钙组多差异有显著性(P     

β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料的骨内降解

背景:调控聚乳酸类可吸收材料的降解速率,使材料降解与新生骨爬行替代速度更同步,加入羟基磷灰石或β-磷酸三钙等无机粒子是目前的主流选择.目的:对比观察β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料和聚-L-乳酸在松质骨内的降解速度及诱导成骨能力.方法:将β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料及聚-L-乳酸材料分别植入12只新西兰大白兔双侧股骨内髁及外髁后,于术后6,12,24周3个时间点取材,测定其各个时间点的生物吸收率,扫描电镜和光学显微镜观察其在松质骨内的形态学变化,周围新骨爬行替代及异物反应情况.结果与结论:各个时间点β-磷酸三钙/聚-L-乳酸与周围骨质贴合比聚-L-乳酸材料更紧密,未见明显异物反应.6周时β-磷酸三钙/聚-L-乳酸材料生物吸收率小于聚-L-乳酸材料,12周后生物吸收率增速加快,同时材料表面出现均匀分布的微孔及裂隙;术后24周内两种材料均未见新生骨爬行替代.结果表明β-磷酸三钙/聚-L-乳酸复合材料早期降解较聚-L-乳酸材料慢,有利于移植物植入早期的坚强固定;6周后降解加快,24周内未见诱导成骨现象.     

高性能多孔β-磷酸三钙骨组织工程支架的3D打印

背景：虽然采用溶液浇铸/离子洗出法、原位成型法、静电纺丝法、相分离/冻干法、气体成孔法等制备骨组织工程支架可以获得比较满意的效果,但在精确性、孔隙均匀性、空间结构复杂性、支架个性化等方面略显不足。 目的：利用3D打印制备β-磷酸三钙骨组织工程支架。 方法：利用3D打印制备载药β-磷酸三钙支架,观察其结构,测量其孔隙率和力学强度。将载药β-磷酸三钙支架置入模拟体液中15周,观察其质量变化。将载药β-磷酸三钙支架与大鼠骨髓间充质干细胞共培养7 d,观察细胞黏附与形态变化。分别采用载药β-磷酸三钙支架浸提液与含体积分数15%胎牛血清的低糖 DMEM培养基培养大鼠骨髓间充质干细胞,培养24,48,72 h检测细胞A值,并确定细胞毒性分级;同时成骨诱导培养1周,检测两组细胞碱性磷酸酶活性。 结果与结论：实验制备的支架微观孔隙呈不规则形,孔隙率高,孔隙分布均匀,孔隙连通率高,抗压强度大。载药β-磷酸三钙支架在15周内基本降解完全,与松质骨缺损修复时间相当。大鼠骨髓间充质干细胞黏附于载药β-磷酸三钙支架表面,并深入支架内部,生长良好,增殖活跃,细胞碱性磷酸酶活性有提高,说明载药β-磷酸三钙支架具有良好的细胞相容性。     

基于快速成形和冷冻干燥技术制备β-磷酸三钙骨组织工程支架

背景:利用先进的制造技术和各种生物材料可构造具有良好生物相容性、可降解性与一定外形及具有合理三维内部结构的支架,这种崭新的医学与工程技术相结合的方法,越来越多地应用到大段骨缺损研究中.目的:应用快速成形技术和冷冻干燥工艺制备多孔β-磷酸三钙,评价其结构性能并分析结构影响因素.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-05/08 在上海大学快速制造中心实验室完成.材料:β-磷酸三钙浆料由上海组织工程研究与发展中心提供.方法:应用CAD软件设计具有圆柱形内腔的组合式负型,将负型三维CAD数据进行快速成形前处理后导入到FDM成形机加工,获得负型的实物模型.负型组装后,充填β-磷酸三钙浆料,经冷冻、干燥及高温焙烧制备最终的生物陶瓷支架.主要观察指标:①应片X射线衍射技术进行物相分析.②扫描电镜观察不同浓度浆料和不同预冻温度制备支架截面的微观形貌.③计算不同浓度浆料和不同预冻温度制备支架的孔隙率.结果:①X射线衍射曲线显示制备β-磷酸三钙支架与标准β-磷酸三钙的特征衍射峰位置基本一致.②扫描电镜显示支架内部的孔隙分布沿径向呈梯度结构,边缘地带孔径为10～30 μm,内部孔径为100～300 μ m.③浆料质量浓度低,支架孔隙小、分布均匀、孔隙率高;预冻温度低,支架孔隙小.结论:通过冷冻干燥技术结合快速成形技术可以得到具备精确外形和良好孔隙结构的骨支架.