纳米羟基磷灰石／胶原骨修复骨缺损的效果评估

目的：观察纳米羟基磷灰石／胶原（简称纳米人工骨）骨材料植入骨缺损后，局部和全身的反应、植入后的骨修复时间，评估纳米人工骨的临床效果。 方法：选择2003-03／2004—06在江苏大学附属医院骨科收治的骨缺损患者29例，男21例，女8例；年龄10-83岁。其中骨折后骨缺损22例．经骨折切开复位适宜的内固定，骨缺损处植入纳米羟基磷灰石／胶原骨；骨折后骨不连4例，将骨折端瘢痕及硬化骨清除，打通髓腔后植入纳米羟基磷灰石／胶原骨；骨瘤样病损3例，病灶刮除后植入纳米羟基磷灰石／胶原骨。上述病例术中材料植入量0．4-3．0g。连续12个月的临床观察随访，行X射线摄片检查。 结果：29例患者切口均一期愈合。除1例胫骨骨折术后失访，其余28例连续12个月复诊随访。①患者纳米羟基磷灰石／胶原骨植入后X射线摄片观察结果：术后1～3个月材料植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊；3-6个月材料植入区内有明显的新骨长入，骨修复材料与骨组织融合成一体，密度接近正常骨组织，达到骨性连接，骨缺损己基本修复。6～12个月植骨塑形改建。②不良事件及副反应：28例复诊随访时，全身无发热反应，纳米羟基磷灰石／胶原骨植入部位的局部无不良反应。其中2例骨折患者术后2个半月因外伤或过早负重，致内固定钢板折断再骨折，予重薪手术复位固定。 结论：纳米羟基磷灰石／胶原骨具有良好的生物相容性，是安全的新型骨缺损填充材料；纳米人工骨材料植入骨缺损处3-6个月可形成骨性连接．6～12个月骨结构塑形改建，且局部无不良反应。     

仿松质骨的胶原/纳米羟基磷灰石人工骨修复兔大段骨缺损

背景:课题组自主研发一种仿松质骨生物活性纳米人工骨,在临床试验前进行系列的动物实验提供必需的技术资料。目的:评价自主研发的仿松质骨胶原/纳米羟基磷灰石人工骨的生物可降解性、骨引导性和骨诱导性。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-03-01/06-08 在广东省医学实验动物中心完成。材料:纳米羟基磷灰石粉末通过共沉淀反应合成。将纳米羟基磷灰石粉末按一定比例加入胶原溶液中充分混合,然后冷冻干燥即得块状纳米人工骨。15 只新西兰大白兔,随机分成 3 组,每组 5 只,分别为空白对照组、羟基磷灰石珊瑚组和纳米人工骨组。方法:所有动物局部麻醉后在一侧尺骨造成10 mm 全缺损,纳米人工骨组和羟基磷灰石珊瑚组分别植入纳米人工骨、羟基磷灰石珊瑚,空白对照组不植入任何物质。在植入后30,60 d,通过大体观察、X 射线摄片、电子显微镜及组织学评价该人工骨的的生物相容性和骨诱导性。主要观察指标:纳米人工骨的超微结构,创面愈合情况,人工骨降解情况和缺损区骨组织再生情况。结果:该人工骨具有与天然松质骨相似的内连孔结构、孔隙率和孔径,这种结构有利于骨细胞的长入和血管新生;植入后 30 d 可见纳米人工骨组缺损处被纳米人工骨修复,人工骨被彻底降解。植入后 60 d 羟基磷灰石珊瑚组未见骨修复和骨降解,仅见大量软组织再生。结论:自制仿松骨胶原/纳米羟基磷灰石人工骨可降解,成骨效果好,可替代自体骨移植修复大段骨缺损。     

仿松质骨的胶原／纳米羟基磷灰石人工骨修复免大段骨缺损

背景：课题组自主研发一种仿松质骨生物活性纳水人工骨，在临床试验前进行系列的动物实验提供必需的技术资料。目的：评价自主研发的仿松质骨胶原／纳米羟基磷灰石人工骨的生物可降解性、骨引导性和骨诱导性。设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2007-03—01／06-08在广东省医学实验动物中心完成。材料：纳米羟基磷灰石粉末通过共沉淀反应合成。将纳米羟基磷灰石粉末按一定比例加入胶原溶液中充分混合，然后冷冻干燥即得块状纳米人工骨。15只新西兰大白兔，随机分成3组，每组5只，分别为空白对照组、羟基磷灰石珊瑚组和纳米人工骨组。方法：所有动物局部麻醉后在侧尺骨造成10mm全缺损，纳米人工骨组和羟基磷灰石珊瑚组分别植入纳米人工骨、羟基磷灰石珊瑚，空白对照组不植入任何物质。在植入后30，60d，通过大体观察、X射线摄片、电子显微镜及组织学评价该人工骨的的生物相容性和骨诱导性。主要观察指标：纳米人工骨的超微结构，创面愈合情况，人工骨降解情况和缺损区骨组织再生情况。结果：该人工骨具有与天然松质骨相似的内连孔结构、孔隙率和孔径，这种结构有利于骨细胞的长入和血管新生；植入后30d可见纳米人工骨组缺损处被纳米人工骨修复，人工骨被彻底降解。植入后60d羟基磷灰石瑚瑚组未见骨修复和骨降解，仅见大量软组织再生。结论：自制仿松骨胶原／纳米羟基磷灰石人工骨可降解，成骨效果好，可替代自体骨移植修复大段骨缺损。     

纳米羟基磷灰石/丝素蛋白人工骨修复骨缺损

背景:为获得更加理想的人工骨材料,前期实验制备了纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合人工骨材料。目的:观察纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合人工骨材料修复骨缺损的效果。方法:将30只健康成年家兔随机均分为两组,制备单侧股骨中远段骨缺损模型,实验组于骨缺损处植入纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合人工骨材料,对照组于骨缺损处植入单纯羟基磷灰石,植入后4,8,12周取实验侧股骨,进行大体、X射线摄片、生物力学检测及组织学检查。结果与结论:随着时间的增长,两组生物力学强度逐渐增大,实验组术后不同时间点的生物力学强度均大于对照组(P<0.05)。术后12周时,实验组植骨区表面连续且光滑,色泽正常,与周围骨质无明显区别,人工骨材料完全降解吸收、被新生骨质替代,骨缺损区已完全愈合;对照组植骨区表面不光滑,表面骨皮质连续,与周围骨质界限不清,人工骨材料降解不完全,骨缺损处由骨痂连接,材料与骨质结合较紧密,骨缺损部分修复。结果表明纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合人工骨材料可促进骨缺损修复,具有较强的成骨能力。     

带血供骨膜包裹胶原基纳米骨修复兔骨缺损的能力

目的：探讨带血供骨膜包裹胶原基纳米骨(nano-HAp／Collagen，NHAC)修复四肢骨缺损的效果。方法：2004-04／07在山东省立医院动物实验室使用NHAC材料，修复兔桡骨干骨缺损，于2，4，6，8，12周后处死各组动物取材，通过大体观测、X射线、组织形态学观察及计算机图像分析，比较单纯胶原基纳米骨移植，带血供骨膜包裹胶原基纳米骨修复四肢骨缺损的疗效。结果：带血供骨膜包裹NHAC在骨缺损修复早期，其X射线观察优于对照组，成骨速度及成骨质与量也较对照组优越(P&;lt;0.01)，12周即可使骨缺损完全修复。结论：带血供骨膜包裹NHAC对骨缺损的修复能力较强，可缩短骨缺损修复时间。     

磷酸氢钙/胶原复合人工骨与羟基磷灰石/胶原复合人工骨修复大段骨缺损的比较

背景:羟基磷灰石及与其他成分的复合体已成为国际通用的骨修复材料,广泛用于临床治疗及实验研究,其生物相容性已得到充分验证,但其可降解性能差及诱导骨缺损再生能力有限也为大家公认.作者认为用羟基磷灰石作为骨诱导材料只是机械地模仿天然骨的成分,用其他钙磷盐作为无机成分有可能突破现有科研思维的定势,为人工骨的研发代来新的突破.目的:比较磷酸氢钙/胶原复合人工骨和羟基磷灰石/胶原复合人工骨的骨传导性和骨诱导性.方法:使用15只新西兰大白兔作为实验动物,制备左侧尺骨1 cm全缺损,分别植入磷酸氢钙/胶原复合人工骨、标准羟基磷灰石/胶原复合人工骨和合成羟基磷灰石/胶原复合人工骨.术后92 d拍X射线片后处死动物进行解剖观察及组织学观察.结果与结论:磷酸氢钙/胶原复合人工骨组动物术后92 d的X射线照片显示缺损处由于骨组织增生完全愈合,处死动物进行解剖可见缺损处修复与未手术部位外观接近.组织切片可见缺损处形成骨板并完全骨化,骨单位明显,尚未形成明显的层状骨板,散布的骨窝中有骨细胞,中央管可见新生血管,未见人工骨残留,人工骨被彻底降解吸收.标准羟基磷灰石/胶原复合人工骨组植入92 d愈合处成骨较差,易折断.合成羟基磷灰石/胶原复合人工骨组植入92 d不愈合.实验表明南京脉迪森医药科技有限公司生产的磷酸氢钙/胶原复合人工骨(仿松质骨生物活性人工骨)的骨传导性和骨诱导性能明显优于羟基磷灰石/胶原复合人工骨.     

碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损特征性效果的验证性实验

背景：碳酸化羟基磷灰石骨水泥是一种新型的骨修复材料，已应用在骨缺损临床治疗中。目的：通过动物实验观察碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损效果的特征。设计：配对设计、自身对照、验证性实验。单位：解放军骨科研究所和动物实验中心。对象：实验于2002-05／2003-01在解放军骨科研究所和动物实验中心完成。健康成年雄性杂种犬10只，体质量20～22kg。方法：10只杂种犬肱骨近端制作骨缺损动物模型，随机选择实验侧和对照侧。分别采用碳酸化羟基磷灰石水泥和高温烧结羟基磷灰石陶瓷修复骨缺损。分别于术后5d，4，8，12和16周处死动物，通过X射线和组织学观察其修复效果。主要观察指标：①两侧骨缺损处实体显微镜观察结果。②两侧骨缺损处X射线观察结果。③部分脱钙切片苏木精-伊红染色观察结果。④磨片Gimsa染色观察结果。结果：纳入犬lO只，均进入结果分析。①两侧骨缺损处实体显微镜观察及X射线观察结果：实验侧碳酸化羟基磷灰石水泥界面结合紧密，随植入时间延长界面逐渐模糊。对照侧羟基磷灰石始终与骨界面清晰。②部分脱钙切片苏木精-伊红染色及磨片Gimsa染色观察：实验侧8周时新骨长入碳酸化羟基磷灰石水泥，16周时二者互相交错整合成为一体，并且在碳酸化羟基磷灰石水泥中出现围绕新生血管形成的骨岛。对照侧羟基磷灰石始终保持完整，与骨界面清晰，在16周时羟基磷灰石表面有新生骨沉积。结论：碳酸化羟基磷灰石水泥具有原位固化性能和生物相容性及骨传导活性，是一种较为理想的新型骨缺损修复材料。     

带血供骨膜包裹胶原基纳米骨修复兔骨缺损的能力

目的:探讨带血供骨膜包裹胶原基纳米骨(nano-HAp/Collagen,NHAC)修复四肢骨缺损的效果。方法:2004-04/07在山东省立医院动物实验室使用NHAC材料,修复兔桡骨干骨缺损,于2,4,6,8,12周后处死各组动物取材,通过大体观测、X射线、组织形态学观察及计算机图像分析,比较单纯胶原基纳米骨移植、带血供骨膜包裹胶原基纳米骨修复四肢骨缺损的疗效。结果:带血供骨膜包裹NHAC在骨缺损修复早期,其X射线观察优于对照组,成骨速度及成骨质与量也较对照组优越(P<0.01),12周即可使骨缺损完全修复。结论:带血供骨膜包裹NHAC对骨缺损的修复能力较强,可缩短骨缺损修复时间。     

纳米晶羟基磷灰石胶原复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损

背景:临床上对大范围骨缺损还没有很有效的治疗手段,而纳米晶羟基磷灰石胶原复合材料与天然骨骼的结构类似,具有较好的生物相容性,可能为修复骨缺损提供新的途径.目的:观察纳米晶羟基磷灰石胶原材料复合骨髓间充质干细胞在修复骨缺损中的作用.方法:分离培养人骨髓间充质干细胞,与纳米晶羟基磷灰石胶原材料于体外联合培养;通过大体观察、组织学分析及电镜观察了解成骨情况,进一步临床应用于修复骨缺损.结果与结论:人骨髓间充质干细胞在体外可以大量扩增,复合细胞的材料植入骨缺损处后,X射线摄片动态观察可见骨缺损处连接良好.说明骨髓间充质干细胞具有成骨细胞作用,纳米晶羟基磷灰石胶原材料是一种很好的构建组织工程骨的支架材料.     

纳米晶羟基磷灰石/胶原骨与骨髓间充质干细胞的相容性

背景：组织工程支架材料表面的微观和亚微观结构对细胞的黏附与生长有很重要的影响。利用纳米技术和三维造孔技术制备的纳米晶羟基磷灰石，胶原骨模仿了天然骨的成分与微结构特征。目的：观察体外培养的人骨髓间充质干细胞与纳米晶羟基磷灰石，胶原骨的细胞相容性。设计、时间及地点：单一样本观察，于2005-09／2006—12在江苏大学医学技术学院完成。材料；纳米晶羟基磷灰石，胶原骨由清华大学材料科学与工程系研制。人骨髓间充质干细胞由健康成年志愿者自愿捐献，受试者对实验内容知情同意。方法：全骨髓法体外培养骨髓间充质干细胞，应用成骨诱导剂（地塞米松、维生素C、β-磷酸甘油、碱性成纤维细胞生长因子）诱导向成骨细胞表型转化。将第3代骨髓间充质干细胞与纳米晶羟基磷灰石，胶原骨复合培养14d。主要观察指标：通过碱性磷酸酶组织化学染色、Von Kossa染色鉴定诱导培养的成骨细胞的细胞学特性。通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞生长及其在纳米晶羟基磷灰石，胶原骨上的生长情况。结果：原代培养的骨髓细胞增殖迅速，10～12d左右即可稳定传代，传代细胞7-9d即可传代。经诱导培养的细胞碱性磷酸酶组织化学染色阳性，Von Kossa染色阳性，可见钙化的基质沉积，呈现典型的成骨细胞形态和生物学特征。构建的骨髓间充质干细胞与纳米晶羟基磷灰石／胶原骨共培养模型中，细胞可在纳米晶羟基磷灰石，胶原骨表面良好贴壁。复合培养8d，分布于支架材料上的细胞大量增殖、分泌细胞外基质。复合培养14d，大量细胞在材料表面和孔隙中生长，细胞之间广泛存在突起连接。结论：纳米晶羟基磷灰石肢原骨适合种子细胞的贴附、生长和增殖，细胞相容性良好。     

纳米晶胶原基骨复合骨髓单个核细胞修复下颌骨缺损

背景：纳米晶胶原基骨复合骨髓单个核细胞可促进各种干细胞生长,诱导新骨形成和成血管化,促进最终成骨。 目的：探讨骨髓单个核细胞复合纳米晶胶原基骨支架材料修复兔下颌骨缺损的可行性。 方法：选择健康新西兰大白兔27只,制备新西兰大白兔双侧下颌骨人工制备骨缺损模型,分为3组,实验组骨缺损处植入自体骨髓单个核细胞复合纳米晶胶原基骨支架材料,对照组骨缺损处植入纳米晶胶原基骨支架材料,空白组骨缺损处不植入任何材料。术后4,8,12周制备组织标本,行大体观察、影像学分析、苏木精-伊红染色、扫描电镜检测。 结果与结论：影像学检查及组织学染色显示,实验组骨缺损处愈合程度、成骨速度及质量明显优于其他组;扫描电镜显示实验组材料与骨接触紧密,组织相容性好,无炎症刺激反应;分析牙 CT 数据及新骨形成检测结果表明,实验组骨修复情况优于其他组（P〈0.05）。表明骨髓单个核细胞复合纳米晶胶原基骨支架材料具有骨诱导和骨形成作用,可用于修复颌骨缺损。     

可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨髓间充质干细胞促进骨缺损的修复

背景:可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料是清华大学利用仿生学原理制备的一种较理想的组织工程新型材料,经过前期体外实验证明其具有良好的生物相容性和骨传导性.目的:观察骨髓间充质干细胞复合可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖材料在促进骨缺损修复中的作用.方法:用梯度离心和贴壁培养法收集兔骨髓间充质干细胞,分离、培养至第3代,然后与纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合.24只新西兰大白兔双侧股骨外侧髁钻孔,制备骨缺损模型.所有兔右侧股骨外侧髁缺损以骨髓间充质干细胞-纳米羟基磷灰石/壳聚糖局部植入作为实验组,其中20只兔左侧股骨外侧髁缺损以单纯纳米羟基磷灰石植入治疗作为对照组,4只兔左侧股骨外侧髁缺损旷置为空白组,于第12周末,分别行大体、影像学观察、组织形态学、观察该复合材料对兔骨缺损的修复效果.结果与结论:术后12周实验组植入体已与骨缺损处骨性愈合,明显见新生骨生成,骨缺损能够完全修复,对照组骨缺损处部分修复,部分骨皮质不连续.空白组缺损区尚未见修复,纤维结缔组织填充.术后12周,实验组见骨形成细胞较多,材料内见新生骨小梁相互连接成片;对照组少量骨细胞形成,骨量少,部分纤维组织填充.空白组未见骨形成细胞,纤维组织较多.结果表明,骨髓间充质干细胞-纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料具有骨缺损修复能力,其疗效优于单纯纳米羟基磷灰石材料.     

活性胶原基纳米骨修复下颌骨缺损的组织学检测

背景:单纯胶原基纳米骨在骨缺损修复过程中仅起支架和骨传导作用,不具备骨诱导能力.目的:通过动物实验进行组织学光镜及扫描电镜检测,观察复合重组人骨形态发生蛋白2的活性胶原基纳米骨材料促进下颌骨骨缺损的愈合能力.设计、时间及地点:同体对照动物实验,于2008-08/12在南方医科大学动物实验中心、病理实验室以及电镜中心完成.材料:采用浸泡抽吸法将重组人骨形态发生蛋白2与胶原基纳米骨相复合,形成复合重组人骨形态发生蛋白2的活性胶原基纳米骨材料.方法:建立兔下颌骨双侧缺损模型,随机选取一侧缺损应用复合重组人骨形态发生蛋白2的活性胶原基纳米骨修复,作为活件材料组;另一侧缺损应用单纯胶原基纳米骨修复,作为单纯材料组.主要观察指标:术后5,10,20周,获取整块下颌骨标本作组织学光镜苏木精-伊红染色和Masson染色及扫描电镜超微结构检测,观察骨缺损愈合效果和新骨形成情况.结果:两组骨缺损区均愈合良好,未见移植骨周围炎症发生.①单纯材料组:术后5周时与宿主骨结合不紧密,有大量纤维结缔组织:10周时出现疏松的骨样组织,材料残留较多,降解缓慢;20周时骨样组织增多明显,但缺损中心区骨组织仍较少且不成熟,材料部分降解.②活件材料组:成骨过程较早,术后5周时与宿主骨结合良好,有明显骨样组织长入;10周时骨样组织显著增多且更加成熟,材料部分降解;20周时新骨组织与宿主骨完全融合,缺损中心区为致密骨样组织充满,材料降解充分,只有少量残留.结论:胶原基纳米骨具有良好的骨传导作用和生物相容性,可作为理想的修复下颌骨缺损的人工材料.复合重组人骨形态发生蛋白2后具有一定的骨诱导作用,愈合加快,成骨可靠.     

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.     

碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔桡骨缺损

背景:纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物具有良好的力学性能和生物相容性,可用于骨损伤的修复,是一种有应用前景的骨替代品。碱性成纤维细胞生长因子可促进组织修复,目的:观察碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔骨缺损的效果。方法:构建桡骨缺损兔模型,按植入材料的不同共分为3组,实验组植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物+碱性成纤维细胞生长因子,对照植入组纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物,空白组无任何材料植入。结果与结论:干预12周时,X射线片检查显示,实验组骨植入区新骨发生骨性融合,髓腔再通骨缺损已基本消失;苏木精-伊红染色结果显示,实验组出现成熟的板层骨、成熟的哈弗氏系统以及破骨细胞增生引起的骨质吸收区;以上结果均为实验组的修复效果优于对照组。证实,碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物可促进骨缺损修复,效果优于单独应用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物。     

碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔桡骨缺损

背景：纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物具有良好的力学性能和生物相容性,可用于骨损伤的修复,是一种有应用前景的骨替代品。碱性成纤维细胞生长因子可促进组织修复,目的：观察碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔骨缺损的效果。方法：构建桡骨缺损兔模型,按植入材料的不同共分为3组,实验组植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物＋碱性成纤维细胞生长因子,对照植入组纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物,空白组无任何材料植入。结果与结论：干预12周时,X射线片检查显示,实验组骨植入区新骨发生骨性融合,髓腔再通骨缺损已基本消失;苏木精-伊红染色结果显示,实验组出现成熟的板层骨、成熟的哈弗氏系统以及破骨细胞增生引起的骨质吸收区;以上结果均为实验组的修复效果优于对照组。证实,碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物可促进骨缺损修复,效果优于单独应用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物。