纳米羟基磷灰石/壳聚糖人工骨复合材料制备及性能研究

目的：研究合理人工骨复合生物材料的制备及性能。方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料,并采用TEM、SEM、XRD等手段对材料晶相组成、微观结构、晶粒大小进行分析表征。结果：复合材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相的弱结晶含碳酸纳米晶体,并均匀分散于有机相壳聚糖中。结论：该复合材料可作为骨组织替代材料。     

纳米羟基磷灰石/胶原骨修复材料

目的：制备纳米相羟基磷灰石／胶原（nano-HAp/Collagen,NHAC)复合材料,并检测骨修复性能。方法：采用仿生方法制备NHAC复合材料。结果：NHAC复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征。复合材料的矿物含量约为50％,矿物相为含有碳酸根的羟基磷灰石,结晶度低,晶粒尺寸为纳米量级,矿物相均匀沉积在I型胶原蛋白基质上,NHAC复合材料的力学性能表现为各向同性,其显微硬度可以达到骨皮质显微硬度的下限,用颗粒型NHAC材料压制成的致密种植体植入骨髓腔后,界面层可发生溶解－再沉积的动态快速更新过程,巨噬细胞可在种植体表面或深入种植体内部通过吞噬和胞外降解方式吸收种植体材料,种植体表面及内部被吸收后,伴随有新骨的沉积,这一现象类似骨组织的重塑过程,可使NHAC种植体整合入活体骨的新陈代谢中并最终为自体现有组织所取代。结论：NHAC是生物活性材料,种植体与最组织可形成界面化学键合。     

纳米晶胶原基骨材料在临床上的应用

目的 观察纳米晶胶原基骨材料（nano-hydroxyapatite／collagen，nHAC）种植人体后的骨修复效果，探讨该材料的临床应用前景。方法 采用仿生方法制备纳米相羟基磷灰石／胶原复合材料，并用于临床，通过影像学方法观察和评价病人骨创愈合情况。结果 纳米晶胶原基骨材料在成分与微结构上与天然骨类似，种植人体后患者无高热、渗出和免疫排斥反应，骨修复情况良好。结论 纳米晶胶原基骨材料是优良的骨修复材料之一。     

医用羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能研究

目的：利用纳米二氧化钛的耐生理腐蚀和抗菌特性，以及纳米羟基磷灰石的生物活性，制备羟基磷灰石／二氧化钛纳米复合生物材料，以发挥其综合优势。方法：用溶胶－凝胶法制备了纳米羟基磷灰石／纳米二氧化钛复合材料，以透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和红外光谱（IR）对复合材料的物相、组成、结构和性能进行了分析。结果：实现了羟基磷灰石和二氧化钛以纳米级形式复合，且它们之间产生了化学键合。结论：该种无机纳米复合材料可用于口腔修复和制备新型无机／有机纳米复合生物活性材料。     

纳米复合材料一期修补儿童颅骨缺损的临床研究

目的研究纳米晶羟基磷灰石和胶原的复合材料（NHAC）结合自体骨膜一期修复儿童颅骨缺损。方法实验组17例患儿术中去骨瓣减压后,颅骨缺损区接受NHAC移植治疗。对照组为11例同期行去骨瓣减压而未植入NHAC的患儿。定期CT检查并比较两组患儿颅骨缺损的修复情况。结果实验组除1例术后接受放疗颅骨再生失败,其他骨缺损区达到基本愈合;对照组仅3例达到基本愈合,实验组疗效显著优于对照组（P〈0.01）。结论 NHAC一期修补颅骨既可达到减压目的,又可避免再次颅骨修补,是治疗儿童颅骨缺损的理想方法。     

兔骨髓干细胞与纳米骨生物相容性的体外研究

目的将兔骨髓间充质干细胞与纳米相羟基磷灰石/胶原骨体外共同培养,观察两者在体外复合实验中的生物相容性。方法将兔骨髓间充质干细胞与纳米相羟基磷灰石/胶原骨体外共同培养7d,分别于第1,3,7天选取标本,进行倒置显微镜、扫描电镜检查,以观察两者的复合生长情况。结果兔骨髓间充质干细胞在纳米相羟基磷灰石/胶原骨上能够良好的复合、增长、繁殖,两者复合培养后无排斥反应。结论纳米相羟基磷灰石/胶原骨具有良好的生物相容性,可作为骨组织工程理想的载体材料。     

纳米羟基磷灰石/ 胶原蛋白复合骨结合VEGF 修复骨缺损的实验研究

 目的比较复合不同剂量血管内皮生长因子（VEGF）的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白复合骨（NHAC）修复骨缺损的效果。方法将纳米羟基磷灰石粉末和胶原蛋白粉末按8：2 的比例混合制备NHAC 人工骨,再将混合粉末与含10 ng、100 ng、300 ng VEGF的蒸馏水按1颐1.8 的质量比调和制备NHAC/VEGF人工骨。建立大鼠双侧桡骨0.5 cm缺损动物模型30 只,按随机原则分为5 组。以NHAC/10 ngVEGF、NHAC/100 ngVEGF、NHAC/300 ngVEGF 人工骨植入骨缺损处进行修复作为实验组,以NHAC 人工骨植入组及空白组作为对照组。术后2、4、8 周各组行组织学及免疫组织化学检查,观察材料早期血管化及成骨情况。结果各时间点组织学评以及血管计数均为NHAC/300 ngVEGF 人工骨组最高,于其他各组比较差异有统计学意义。各实验组血管数量在4 周时达到高峰,而NHAC 组血管数量在8 周时最多。结论血管内皮生长因子能明显促进NHAC 早期血管化及新骨形成,比单纯应用NHAC 能更好的修复骨缺损,并且随着VEGF剂量的增加,新生血管数量和新骨形成量均相应增加。     

人工骨质材料的生物学特性

目的：制备表征多金属氧酸盐(POMs)纳米粒子掺杂的羟基磷灰石骨替代材料,并对其性能进行探讨。 方法：用小鼠和白化兔,通过急性毒性实验、热原实验、皮内实验进行生物相容性检验。 结果：材料为棒状,平均粒径为20 nm, 长度为100 nm左右。尺寸与人骨更接近,且POMs纳米粒子掺杂的壳聚糖/羟基磷灰石(CS/nano-HAP)复合材料无热原性,无毒,受试材料浸提液无刺激性。 结论：此多金属氧酸盐纳米粒子掺杂的羟基磷灰石骨替代材料具有良好的生物相容性。这种材料与骨组织结合是一种骨性结合,具有较高的界面强度。     

胶原-羟基磷灰石-硫酸软骨素-骨形态发生蛋白骨修复材料的性质评估

目的：评估以胶原、羟基磷灰石、硫酸软骨素等3种天然骨骼基本成分构建成的三维多孔骨修复材料的理化性能和体内生物学性能,观察其作为骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein 2,BMP-2)载体的效果。方法：以胶原、羟基磷灰石、硫酸软骨素及BMP-2为原料,通过化学交联和冷冻干燥的方法构建具有一定三维结构的骨修复材料。通过HE染色、扫描电镜观察材料的结构性能;通过表面能谱、X线衍射观察材料的理化性能;将骨髓基质干细胞（marrow stromal cells,MSCs）种植在材料表面,观察MSCs在材料表面的粘附、增生和分化;将该复合材料种植在大鼠体内,观察材料在体内的降解和异位成骨情况。结果：骨修复材料在植入局部保持完整的支架结构,具有利于细胞粘附和增殖的多孔结构。通过肌肉埋植,在异位诱导形成了骨组织,并且随着骨组织的形成,支架逐渐降解吸收。结论：胶原 羟基磷灰石 硫酸软骨素 骨形态发生蛋白是具有良好的生物相容性和骨诱导特性的骨修复材料。     

组织工程中胶原基纳米骨复合材料的研制

目的：依据仿生原理制备纳米骨框架材料。方法：以胶原分子为模板,调制钙磷盐在液相中沉积其上,得到矿化胶原基复合材料,并采用液相分离法与少量聚乳酸复合进一步制备成为三维多孔框架材料。分离成骨细胞并在三维框架材料上培养,用x-ray、衍射扫描电镜、透射电镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜进行观察和分析。结果：胶原基纳米晶钙磷盐复合材料的晶粒度较低,晶体极为细小,与天然骨类似;材料为多孔状,孔隙率较高;内部为典型的纤维束状结构,该纤维束有HA晶体的衍射图样,且具有[002]择优取向;成骨细胞可在其上贴附、生长和繁殖。结论：仿生制备的三维胶原基纳米骨框架材料,无论从结构还是性能上,都是骨组织工程中的优选材料之一。     

卡拉胶/纳米羟基磷灰石/胶原可注射骨修复材料的制备与表征

目的制备一种新的可注射骨修复材料卡拉胶/纳米羟基磷灰石/胶原(nHAC/Carr),并进行表征。方法将纳米羟基磷灰石/胶原(nHAC)微粒分散在卡拉胶中。结果nHAC/Carr与nHAC的X射线衍射谱无明显差别,可注射材料保持了nHAC的特性。nHAC/Carr的红外光谱显示卡拉胶的化学结构未发生变化。流变性能测试显示nHAC/Carr具有与卡拉胶相似的水凝胶特性。扫描电镜照片和孔隙率分析表明nHAC/Carr材料具有多孔结构,孔隙率在90%左右。结论可注射材料nHAC/Carr有望被用作骨修复材料。     

Reconstruction of orbital defect in rabbits with composite of calcium phosphate cement and recombinant human bone morphogenetic protein-2

PURPOSE Calcium phosphate cement (CPC) is a biocompatible and osteoconductive bone substitute, and recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) has strong osteoinductibility, therefore we developed a composite bone substitute with CPC and rhBMP-2 and evaluate its reconstruction effect in rabbit orbital defect. METHODS Thirty-six rabbits were randomly divided into two groups and a 5mm×5mm×2mm bone defect in the infraorbital rim was induced by surgery in each orbit (72 orbits in all). The orbital defects were treated with pure CPC or composite of CPC and rhBMP-2. The osteogenesis ability of different bone substitute was evaluated by gross observation, histological examination, histomorphometrical evaluation, compressive load-to-failure testing, and scanning electron microscope (SEM). RESULTS Gross observation showed that both bone substitutes were safe and effective for reconstruction of orbital defect. However, histological examination, histomorphometrical evaluation and SEM showed that CPC/rhBMP-2 group had faster speed in new bone formation and degradation of substitute material than CPC group. Compressive load-to-failure testing showed that CPC/rhBMP-2 group had stronger compressive strength than CPC group at every stage with significant difference (P<0.05). CONCLUSIONS Composite of CPC/rhBMP-2 is an ideal bioactive material for repairing orbital defect, with good osteoconductibility and osteoinductibility.     

硫酸钙-羟基磷灰石/胶原蛋白支架的制备及研究

目的研究硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白支架的制备，以期此材料能符合人工骨植入修复骨缺损的要求。方法采用共滴定法制备羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料，再结合具有良好的生物相容性和生物降解性的硫酸钙制备人工骨支架材料，采用XRD、TEM、SEM和万能力学测试机等对复合材料进行生物力学复合材料特性的研究。结果硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征，具有良好的生物相容性和生物降解性，其结晶度、力学强度可达到人体松质骨要求，其结果取决于三种材料的含量比例、温度和pH值等。结论硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料是良好的生物活性材料。     

珊瑚／骨髓复合人工骨的实验研究

目的： 评价珊瑚／ 骨髓复合人工骨（ 简称复合骨） 的成骨效应。方法： 将复合骨植入兔背部肌袋和颅骨缺损, 以单纯珊瑚植入作对照。取材后通过组织学观察和计算机图像分析, 检测其成骨情况。结果： 复合骨植入肌袋后４ 周, 局部有骨组织形成, 而单纯珊瑚植入区未见骨组织成分。复合骨植入骨缺损后６ 周, 局部形成的骨组织量明显多于同期的珊瑚植入区（ Ｐ＜ ０－０１） 。术后１２ 周, 复合骨完全被成熟的骨组织取代, 而单纯珊瑚植入区则表现为不完全性骨修复。结论： 复合骨具有良好的骨再生和骨修复能力, 是一种较理想的骨移植替代材料。     

羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料对骨缺损的修复作用

目的探讨羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃(PHBV/SGBG)复合多孔支架材料对骨缺损的修复能力.方法将PHBV/SGBG复合多孔支架材料植入兔的桡骨缺损模型中,PHBV/羟基磷灰石(HA)作为实验对照组,利用放射学、组织学、组织切片的计算机图像分析、生物力学测定等方法,观察其降解性、生物相容性以及成骨能力.结果PHBv/SGBG复合多孔支架材料修复骨缺损,新生骨形成时间早:术后2周,植入材料内部有骨小粱形成,术后8周移植材料四周及内部均有大量新生骨形成,骨缺损区被新生骨填充;骨修复完成时间早:术后12周,新生皮质骨结构清晰,与宿主皮质骨自然连接,新生骨显示出正常骨结构,髓腔再通;抗压力强:12周时所修复骨缺损标本的抗压力,PHBV/SGBG组明显高于PHBV/HA组(P＜0.05),而与自体松质骨组间差异无显著性(P＞0.05);降解速度快:术后4周材料开始降解,术后12周材料大部分已被吸收,材料与新骨面积的百分比由4周时的60%下降到8%.结论PHBV/SGBG复合多孔支架材料修复骨缺损,成骨时间早并且修复完全,材料本身可以完全降解,是一种理想的骨科替代材料,亦可以用于骨组织工程的支架材料.     

n-HA/PA66生物材料修复骨巨细胞瘤骨缺损效果的临床研究

目的观察颗粒型纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)修复骨巨细胞瘤骨缺损的生物安全性和临床效果。方法选取2007年12月至2011年5月于我院行病灶刮除、颗粒型n-HA/PA66填充植骨术的骨巨细胞瘤患者48例,术前及术后做血常规、肝肾功、钙磷及免疫相关检查,术后1周,1、3、6、12月及以后每6月行影像学检查。将1例复发患者再手术时取出的含有n-HA/PA66复合生物材料的骨组织行组织学检查。结果 3例失访,45例获得随访。患者术前、术后的血常规、肝肾功、钙磷、免疫指标均无明显变化。除1例复发外,余影像学示材料颗粒随时间逐渐融合,植骨区密度逐渐增高,与宿主骨界限逐渐模糊。术后1年,植骨区密度接近正常骨密度。组织学检查示:成骨细胞爬入材料的孔隙内,周围钙盐沉着明显,大量骨细胞镶嵌于材料中,材料与新生骨及周围组织结合紧密。结论 n-HA/PA66具有良好的生物安全性和组织相容性,良好的骨传导性及成骨活性,是一种理想的骨修复材料。     

聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜的制备及其生物活性

目的 检测静电纺丝技术制备的聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架材料的理化表征、生物学性能及成骨活性。方法 通过静电纺丝技术制备聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合材料,测量其理化表征。以MC3T3-E1细胞为模型初步评估复合材料的细胞相容性与成骨活性,为骨组织再生提供实验依据。结果 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺丝是一种无序三维交错网状结构,具有较小的拉伸强度及良好的润湿性。在聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合纤维材料表面MC3T3-E1细胞生长良好,有伪足伸出,促进碱性磷酸酶及Runx2基因的表达。结论 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜具有良好的理化表征、生物学性能与成骨特性,是一种潜在可用于种植骨再生的材料。