PHBV膜与PHBV/SGBG复合材料联合促进骨再生

 【目的】探讨聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯 (PHBV) 膜与3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物/溶胶-凝胶生物活性玻璃 （PHBV/SGBG） 多孔复合材料促进骨再生的能力。【方法】实验共采用8只健康杂种犬，每只犬分别于左、右胫骨各制作2个直径为5 mm的穿通骨髓腔的圆洞形骨缺损区，间隔2 cm。双侧胫骨共建立4个骨缺损模型，将其随机分为四组： A组，骨缺损内填充柱状PHBV/SGBG材料,并在其上方覆盖PHBV膜； B组，骨缺损上方覆盖PHBV膜；C组，骨缺损内填充柱状PHBV/SGBG材料；D组，不放置任何东西。分别于术后2 、4 、8 、12周各处死2只动物，组织学观察不同实验条件下骨缺损区新骨组织生长情况。【结果】所有植入材料组（A组、B组、C组）均未出现植入物排异反应。其中A组术后2周时，已有明显的新生骨岛形成；术后12周骨缺损区新生成熟骨组织再生。与其它实验组相比，A组的骨缺损修复最早，新生骨的质量最好，骨结构与周围正常骨基本一致。而空白对照组中，骨痂修复中可见纤维组织形成，骨缺损区修复不全。【结论】PHBV膜覆盖技术和PHBV/SGBG复合材料植入技术结合，具有促进骨缺损区的骨组织修复的协同作用；PHBV膜和PHBV/SGBG复合材料有望成为应用于引导骨组织再生的新一代材料。     

PHBV膜与PHBWSGBG复合材料联合促进骨再生

【目的】探讨聚羟基丁酸／羟基戊酸共聚酯（PHBV）膜与3-羟基丁酸-CO-3-羟基戊酸共聚物／溶胶-凝胶生物活性玻璃（PHBV／SGBG）多孔复合材料促进骨再生的能力。【方法】实验共采用8只健康杂种犬，每只犬分别于左、右胫骨各制作2个直径为5mm的穿通骨髓腔的圆洞形骨缺损区，间隔2cm。双侧胫骨共建立4个骨缺损模型，将其随机分为四组：A组，骨缺损内填充柱状PHBV／SGBG材料，并在其上方覆盖PHBV膜；B组，骨缺损上方覆盖PHBV膜；C组，骨缺损内填充柱状PHBV／SGBG材料；D组，不放置任何东西。分别于术后2、4、8、12周各处死2只动物，组织学观察不同实验条件下骨缺损区新骨组织生长情况。【结果】所有植入材料组（A组、B组、C组）均未出现植入物排异反应。其中A组术后2周时，已有明显的新生骨岛形成：术后12周骨缺损区新生成熟骨组织再生。与其它实验组相比．A组的骨缺损修复最早．新生骨的质量最好．骨结构与周围正常骨基本一致。而空白对照组中，骨痂修复中可见纤维组织形成，骨缺损区修复不全。【结论】PHBV膜覆盖技术和PHBV／SGBG复合材料植入技术结合，具有促进骨缺损区的骨组织修复的协同作用：PHBV膜和PHBV／SGBG复合材料有望成为应用于引导骨组织再生的新一代材料。     

PHBV复合HA纳米纤维材料修复兔桡骨缺损的实验研究

目的:探讨羟基丁酸-羟基戊酸共聚物复合羟基磷灰石(PHBV/HA)的纳米纤维材料修复骨缺损的能力。方法:将40只新西兰兔制备单侧桡骨中段10 mm的骨缺损模型,随机分为3组:实验组植入PHBV/HA的纳米纤维材料,对照组植入硫酸钙人工骨,各16只;空白对照组8只。在术后相应时间段分别进行大体观察,行放射学、组织学及扫描电镜检查,进行生物力学测试,观察其成骨能力、生物降解性、生物相容性等指标。结果:实验组术后4～8周植入材料处有片状密度增强,截骨处有骨痂向缺损区生长,骨皮质不连续,仍有骨性缺损,术后12～16周新生皮质骨与宿主皮质骨自然连接,骨缺损已完全修复。新生骨显示出正常骨干结构,髓腔再通。与对照组相比,8周之前在新生骨的形成及修复骨缺损方面的作用相差不多,差异无统计学意义(P>0.05),而到12周之后与对照组相比,实验组体现了更好的成骨能力,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:PH-BV/HA的纳米纤维材料具有良好的生物相容性及骨传导性,是一种良好的修复骨缺损的植入材料。     

梯度复合HA/ZrO2多孔支架材料在松质骨缺损应用的实验研究

目的 评估新型梯度复合HA/ZrO₂(羟基磷灰石/二氧化锆)多孔支架材料在修复比格犬椎体骨缺损的效果。方法(1)采用泡沫海绵体浸渍成型法、联合梯度复合及高温烧结法制备新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料;(2)将18只普通级比格犬(体重10~13 kg、5~8月龄、雌雄不拘)随机分成2组(A组12只、B组6只),通过手术复制椎体骨缺损模型,A组予以植入梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料、B组植入自体髂骨;(3)术后进行影像学检查、形态学观察及生物力学测试,并比较新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料与自体髂骨对修复比格犬椎体缺损的效果。结果(1)新型HA/ZrO₂多孔支架材料孔隙率为25 ppi(每英寸25个孔)、孔隙均匀,孔径为100~300μm。(2)术后6周、12周、24周X线影像学观察显示:A组,随着术后时间延长,新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料植入术后骨痂生成逐渐增多、植入材料与宿主骨之间的界线逐渐模糊,至术后24周,人工材料与自体新生骨融为一体;B组,在术后6周显示移植骨的吸收与塑形,至术后24周移植骨与自体骨完全融合,无明显界限。(3)组织形态学显示:支架材料孔隙内骨量随着术后时间延长逐步增加,部分材料降解、被新生骨替代。(4)生物力学测试:术后24周极限抗压试验,两组比较无明显统计学差异(P>0.05)。结论 新型梯度复合HA/ZrO₂多孔支架材料可诱导骨组织长入孔隙内部、促进松质骨缺损愈合,有望在未来的研究中,广泛应用于松质骨缺损的治疗。     

纳米羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白-2人工骨治疗骨缺损的研究

目的以纳米羟基磷灰石(Nano-HA)为载体支架,复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)构建NanoHA复合rhBMP-2人工骨(Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨),植入兔桡骨缺损,探讨Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨局部成骨活性及修复兔桡骨骨缺损的能力,为临床骨缺损治疗提供理论依据。方法将36只成年的新西兰雄性大白兔随机分为Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨组(A组)、Nano-HA人工骨组(B组)、空白组(C组)3组,每组12只,制作成桡骨为12mm的骨缺损模型。A组植入Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨;B组植入Nano-HA人工骨,C组不植入任何材料。植入后于4、8、12周行大体观察、血清碱性磷酸酶(ALP)检测、X线摄片、组织学观察及生物力学检测。结果 1)与术前比较,3组ALP含量术后4周均明显升高(P<0.05),术后8周达最高峰(P<0.05),之后开始下降,在12周时ALP含量均较术前显著升高(P<0.05);3组术后4、8、12周ALP含量比较差异均有统计学意义(P<0.05)。2)X线片表现:术后12周A组植入材料完全降解,骨皮质连接完成,骨缺损完全修复;B组材料大部分降解,有大量骨密度影,有大量骨痂形成,骨髓腔基本再通,骨缺损大部分修复;C组骨折断端光滑硬化吸收,无骨质长入,骨髓腔封闭,形成骨不连。3组术后4、8、12周Lane-Sandhu X线骨形成评分A组>B组>C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。3)组织学表现:术后12周A组材料完全降解,大量的板层骨形成,骨痂完成塑形,骨缺损修复;B组材料大部分降解及密质骨形成,有大量新生骨组织,骨缺损大部分修复;C组骨缺损断端大量的纤维组织形成,未见新骨形成,断端骨不连。3组术后4、8、12周Lane-Sandhu组织学骨形成评分A组>B组>C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。4)三点抗弯生物力学检测A组标本术后4、8、12周均显著高于B组(P<0.05)。结论 Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨比Nano-HA人工骨具有更强的成骨能力,明显缩短了骨缺损愈合时间。Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨在修复长骨骨缺损方面具有潜在的临床价值,为临床骨缺损修复材料的选择提供了理论依据。     

多孔钛修复兔桡骨骨缺损的组织学和力学研究

目的：探讨多孔钛(titanium, Ti)支架材料修复节段性骨缺损的疗效。方法：新西兰大白兔30只,切除兔双前肢桡骨中下段1 cm连同骨膜的骨质造成骨缺损,选择左侧前肢为实验侧,右侧前肢为对照侧。实验侧缺损区植入多孔钛,对照侧缺损区植入多孔羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)。于术后8、12、24周行组织学和组织形态学观察,进行图像分析,测其新生骨面积,术后12、24周时行力学测试。 结果：组织学显示：两组孔内长入大量新生骨质,随着术后时间的延长,在12、24周时实验侧新骨细胞长入量和骨重建效果与对照组接近。两组种植体均与骨组织实现骨紧密结合,未见纤维间隔。组织形态学结果也显示,试验组和对照组的新生骨面积(S bone)占植入区总面积(S total)的百分比(S)在新生骨质长入量上差异无统计学意义（P>0.05)。而12、24周时3点弯曲实验显示,12周时最大承载负荷（N）分别为107.34±27.44（Ti组）和93.42±21.18（HA组）;24周时最大承载负荷分别为118.56±24.65（Ti组）和102.15±23.37（HA组）。实验组力学性能优于对照组,但差异无统计学意义（P =0.102）。结论：多孔钛支架材料可以促进新骨的形成并有利于长段骨缺损的修复,其促进新骨生成能力和修复节段性骨缺损效果与多孔羟基磷灰石相似。     

bFGF复合生物活性玻璃修复即刻种植体周骨缺损的实验研究

[目的:观察bFGF (basic fibroblast growth factor碱性成纤维细胞生长因子)复合生物活性玻璃修复即刻钛种植体周围骨缺损的效果,为临床应用奠定理论依据。方法:犬下颌骨拔牙创区制造即刻种植体周围骨缺损,分别采用植入bFGF复合生物活性玻璃及单独植入生物活性玻璃2种不同方法修复种植体周骨缺损,术后2周、1月、2月、3月分批处死,采用X线摄片及组织学检查,观察新骨形成情况和新骨与种植体的关系。结果:两组实验动物中骨缺损区均愈合良好,未见种植体周围炎发生。①单独生物活性玻璃组:术后1月已有新生骨小梁形成,术后3月基本修复骨缺损,种植体边缘可见较多新骨形成;② bFGF复合生物活性玻璃组:成骨过程较早,术后1月即有较多新生骨组织出现,术后3月新骨组织与宿主骨完全融合,并与种植体表面形成广泛的骨性结合。结论:生物活性玻璃具有良好的骨引导作用,可良好地修复种植体周骨缺损,复合bFGF后效果更佳。     

人胎盘间充质干细胞复合多孔羟基磷灰石支架的体内异位成骨效果

目的:探讨多孔羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)支架作为人工骨替代材料的异位成骨效果。方法:将人胚胎间充质干细胞与多孔HA支架混合培养7 d,取出细胞支架复合体移植入比格犬背肌内为实验组,同时植入未与细胞共培养的多孔HA支架于比格犬背肌内为对照组,在植入第12周时取出体内异位成骨组织进行成骨效果检测。结果:植入第12周时的异位成骨组织内均有新生血管形成,新生骨组织实验组明显多于对照组。结论:多孔HA支架在体内有很好的异位成骨能力,人胚胎间充质干细胞能促进新骨的形成。     

重组人BMP-2、bFGF与HA复合材料修复骨缺损的实验研究

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与骨形态发生蛋白(BMP)复合对节段性骨缺损的修复作用,以及在骨修复过程中bFGF和BMP之间的相互作用。方法:用羟基磷灰石(HA)作为载体,将一定量的BMP和/或bFGF与之复合,形成HA/BMP/bFGF、HA/BMP复合物,分别修复1.0cm兔桡骨节段性缺损。术后2、4、8、12周取材,进行放射学、组织学及新骨形成的定量分析。结果:新骨能长入植入材料孔道内和覆盖植入材料,修复骨缺损。第2、4、8、12周时,植入HA/BMP/bFGF复合材料侧新骨形成量均多于H-BMP侧。结论:BMP/bFGF复合后骨修复作用优于单一的BMP,在骨缺损修复过程中BMP和bFGF有良好的协同作用。     

骨髓间充质干细胞联合纳米羟基磷灰石胶原蛋白复合支架修复兔节段性骨缺损的实验研究

目的：应用骨髓间充质干细胞联合纳米羟基磷灰石胶原蛋白复合支架修复兔尺骨16 mm的缺损,并探讨其对长骨节段性骨缺损的修复效果。方法：选取国产家兔30只(2月龄,体重2～2.5 kg,不限雌雄),随机分为空白组、单纯支架组、实验组,每组10只。家兔双侧尺骨中段建立长16 mm的节段性缺损,空白组骨缺损处不植入任何材料;单纯支架组植入纳米羟基磷灰石胶原蛋白支架;实验组植入骨髓间充质干细胞联合纳米羟基磷灰石胶原蛋白复合支架。分别于术后8、12周时,每组大体观察骨缺损区、X射线观察骨缺损处修复情况、苏木精-伊红染色(HE)组织学观察。结果：术后12周,(1)大体形态观察,空白组骨缺损骨面清晰,骨缺损未能修复;单纯支架组植入材料基本降解,骨缺损部分修复;实验组植入材料大部分降解,材料与宿主骨基本融合,与宿主骨组织结合紧密。(2)X射线影像,空白组仅断端形成少量骨痂,骨缺损周围密度略高;单纯支架组和实验组材料与宿主骨间的界线模糊,皮质连续,髓腔再通,以实验组明显。(3)苏木精-伊红染色分析,空白组见纤维组织形成,骨缺损未修复;单纯支架组材料基本降解,骨缺损区可见骨小梁形成,排列混乱,纤维结缔组织形...     

异黄酮介孔玻璃水泥支架材料修复兔股骨骨缺损

目的 评价异黄酮介孔玻璃水泥支架材料修复兔股骨骨缺损的效果.方法 采用不同组分的骨水泥材料,并用介孔玻璃水泥粉末吸附植物性激素大豆异黄酮(isoflavone,IS),制备成载IS的硫酸钙(calcium sulphate,CS)骨水泥(CS/IS)、载IS的20％介孔硅酸钙镁/硫酸钙(20％ mesoporous magnesium calcium silicate/calcium sulfate,20 m-MCS/CS)骨水泥(20 m-MCS/CS/IS)、载IS的40％介孔硅酸钙镁/硫酸钙(40 m-MCS/CS)骨水泥(40 m-MCS/CS/IS),检测不同骨水泥支架材料的体外释药性能.将60只成年雄性新西兰大白兔随机分成4组,每组15只,制作右侧股骨末端骨缺损模型后,分别植入CS、20 m-MCS/CS、40 m-MCS/CS以及40 m-MCS/CS/IS,于术后第4、8、12周各组随机处死5只兔并取材,进行micro-CT扫描,脱钙后切片并进行三色染色,普通显微镜下观察.结果 20 m-MCS/CS/IS和40 m-MCS/CS/IS骨水泥对IS的释放均为缓释,但40 m-MCS/CS/IS的释放量更多,在第25天已高达(41.0±1.8)％,因此后续实验中采用40 m-MCS/CS/IS.动物实验表明,骨水泥支架植入12周后,CS组的缺损部位仍比较明显,20 m-MCS/CS组有了一定程度的修复,40 m-MCS/CS组已基本愈合,而40 m-MCS/CS/IS组已基本完全愈合并且骨小梁已贯穿骨缺损区.三色染色结果显示40 m-MCS/CS/IS复合骨水泥有更快的降解速度,能够促进大量新生骨和成熟骨的产生,其促成骨能力也优于40 m-MCS/CS.结论 异黄酮介孔玻璃水泥能有效修复腔隙性骨缺损,有望成为新型骨缺损修复材料.     

新型纳米仿生骨植入材料体内降解性能的初步研究

目的 研究新型纳米仿生骨植入材料的体内降解性.方法 制备犬胫骨骨缺损模型,实验组植入材料,空白对照组不作处理.术后2,4,8,12 周取材,观察该材料的体内降解性及骨再生的效果.结果 材料植入体内2周已开始降解,12周时材料基本完全降解,光镜下及电镜下均未见材料颗粒的残留,骨缺损区新骨充填,骨再生量明显优于对照组.结论 新型纳米仿生骨植入材料体内降解速度快,材料降解后为新生骨组织所替代.     

不同孔径骨修复材料消旋聚乳酸对骨再生的影响

目的：探讨不同孔径三维多孔骨修复材料DL－PLA植入兔桡骨骨缺损区对骨长入的影响，方法：将采用浇注盐析技术制成的孔隙率为75％而孔径不同的三维多孔DL－PLA材料植入兔桡骨骨缺损区，并设立空白对照组，分别在术后2，4，8，12周行X线检查，取材做大体观察，组织形态学检查，生物力学检测，结果：植入材料孔径为约250，400，750μm者均有大量新生骨组织形成，而植入孔径约为75μm者及空白对照组12周时民损区两端骨髓腔已闭合，植入250μm者8和12周时抗弯强度最高（P＜0．01），结论：三维多孔材料孔径大小对骨长入起决定性作用，孔径为约250um的材料最有利于骨长入。     

三维多孔聚DL-乳酸／碱性成纤维细胞生长因子修复长骨缺损

OBJECTIVE: To investigate the osteoinductive ability of the composites consisting of basic fibroblast growth factor (bFGF) and porous poly-DL-lactide (PDLLA) for the development of a new absorbable osteosynthesis material. METHODS: Highly porous foams of PDLLA with the pore size ranging from 150 to 300 microm were prepared by a solvent-casting, particulate-leaching technique with NaCl as the leachable component. Animal models of radial diaphyseal defects of 1.0 cm with complete removal of the periosteum were induced in 45 rabbits, which were randomly divided into 3 groups to receive the defect repair with PDLLA and PDLLA/bFGF respectively, leaving one group untreated to serve as the control group. The implant specimens were harvested at 2, 4, 8, and 12 weeks respectively after the surgery and X-ray, histological and scanning electron microscopic (SEM) examinations were performed to evaluate the effectiveness of defect repair. At 8 and 12 weeks after implantation, biomechanical test (for three-point bending strength) was employed to study the quality of bone formation. RESULTS: PDLLA/bFGF composite stimulated more bone formation and had higher bending strength than PDLLA (P<0.05), and the bone formation induced by both materials was significantly more than that observed in the control group in every postoperative stage (P<0.05). CONCLUSION: PDLLA possesses good biocompatibility and absorbability, and when prepared into a porous material, it exhibits good osteoconductibility. As a good bFGF carrier, the foam of PDLLA with three- dimensional structure shows good osteoinductive ability with regard to the rapidity, quantity and quality of the bone formation.     

HLA—A2表达沉默的MSCs对兔桡骨缺损修复的影响

目的探讨沉默人白细胞抗原-A2（HLA-A2）基因后的骨髓间充质干细胞（MSCs）对兔桡骨缺损修复的影响。方法将HLA-A2沉默后的MSCs经体外诱导成骨后,与羟基磷灰石（HA）复合培养,形成MSCs/HA复合体,并植入骨缺损中。将日本大耳白兔24只分为2组：HLA-A2沉默后的MSCs/HA复合体修复桡骨缺损为实验组（n=12）,自体MSCs/HA复合体修复桡骨缺损为对照组（n=12）。于术后2、4、8周比较两组饮食与伤口的愈合情况、X线检测、HE染色结果,综合评价HLA-A2沉默后的MSCs/HA复合体对桡骨缺损修复的影响。结果实验组和对照组的伤口无明显渗出、红肿,愈合好;X线结果显示,2、4周骨缺损处有纤维骨痂形成,8周骨缺损处密度增高,骨痂形成;两组细胞钙结节数量、X线评分、组织学评分比较差异无统计学意义（P〉0.05）。结论 HLA-A2沉默后的MSCs免疫原性低,不影响其成骨能力及骨缺损的愈合,为同种异体骨缺损修复提供了新的依据。     

SGBG/PHBV构建牙周组织工程支架的初步研究

目的研究溶胶-凝胶生物活性玻璃（SGBG）／聚羟基烷酸酯（PHBV）与人牙周韧带细胞（PDLCs）的生物相容性，为牙周组织工程支架的选择提供依据。方法通过体外细胞培养实验，包括采用MTT比色分析法的浸提液实验，测定材料对人牙周韧带细胞有无毒性；及人牙周韧带细胞与SGBG／PHBV体外三维培养的直接接触法，通过扫描电镜，上清液羟脯氨酸含量的测定，检测材料对细胞生长形态及分泌功能的影响。结果SGBG／PHBV对人牙周韧带细胞无毒性，细胞在SGBG／PHBV三维支架上贴附及生长良好，实验组上清液羟脯氨酸含量测定值与对照组差异有显著性，材料不影响细胞的分泌功能，同时支架材料的三维结构更能促进细胞的分泌功能。结论SGBG／PHBV作为支架材料，有良好的生物相容性，有望应用于牙周组织缺损的组织工程修复。     

Repair of Rabbit Femoral Defects with a Novel BMP2-derived Oligopeptide P24

In this study, the bioactivity of a novel BMP2-derived oligopeptide P24 was investigated by using the model of rabbit femoral defect after loaded in the biodegradable poly （lactic acid / glycolic acid / asparagic acid-co-polyethylene glycol） （PLGA-[ASP-PEG]）. A 1.5-cm unilateral segmental bone defect was created in the left femoral diaphysis in each of the 30 new zealand white rabbits. The defects of 18 legs filled with BMP2-derived peptide P24 combined with PLGA-[ASP-PEG] scaffold serves as the experimental group, and the defects in the rest 12 rabbits filled with （PLGA-[ASP-PEG]） without P24 as control group. The bone-repairing capability in the target region of the two group was grossly, radiologically, histopathologically and biomechanically evaluated 4, 8 and 12 weeks after the operation. Our results showed that in each group, primary healing of incision was achieved in the two groups. Radiographically, in experimental group, defects were filled with induced callus within 8 weeks, and a cortical bone-like structure was observed in some animals at the 12th week. According to the standardized stage of bone defect repair, 9 （64.28%） achieved grade-4 healing. In contrast, little bone formation was seen in the defects even 12 weeks after the operation, and 5 （62.50%） had grade 0 healing in this group. Histologically, tissue engineering material was mostly absorbed and cartilage was found around implants in the experimental group at the 4th week; 8 weeks after operation, the engineering material was completely absorbed, and formation of woven bone was observed and typical trabecular bone structure could be seen. In control group, 8 weeks after operation, the defect was filled with fibrous tissues, and no bone-like structure was observed. Statistical analysis showed very significant difference in biomechanical indicators between the two groups （P〈0.05）. It is concluded that new oligopeptide P24 can induce excellent bone regeneration and promote bone repair.