新型骨植入材料多孔钽-骨结合界面成骨以及相关成骨因子的表达及意义北大核心

背景:具有自主知识产权的国产多孔钽材料具有无毒性及良好的生物相容性,前期体内外实验研究得出结论:国产多孔钽无毒性,具有良好的生物相容性,具有促成骨作用。此次实验是多孔钽-骨界面成骨机制的探讨。目的:观察多孔钽兔股骨植入后钽-骨结合界面成骨形态特点及成骨相关因子整合素β1及纤维粘连蛋白的表达,探讨多孔钽骨内植入钽-骨界面骨整合的生物学机制。方法:实验采用自身对照方法,取日本大耳白兔制备双侧股骨髁骨缺损模型,同一动物左侧股骨内植入多孔钽棒为实验组,右侧股骨内植入异体骨为对照组。术后2,4,8周于骨缺损部位取材,石蜡切片、硬组织切片光镜观察多孔钽与宿主骨交界处成骨形态特点;扫描电镜观察多孔钽-骨界面成骨特征;免疫组织化学检测整合素β1及纤维粘连蛋白的表达。结果与结论:(1)多孔钽棒植入后与宿主骨结合紧密。石蜡切片苏木精-伊红染色结果显示:界面纤维膜早期疏松、较厚,晚期致密较薄,界面出现片状成骨;(2)硬组织切片观察:2周时钽-骨界面已出现新生骨及小血管并向孔隙内生长;4、8周时钽-宿主骨界面新生骨增多并与宿主骨连接成片,骨小梁成熟;(3)扫描电镜下可见成骨细胞在多孔钽表面及孔隙内生长,晚期骨质成熟并见板层骨;(4)免疫组化结果显示:多孔钽骨植入2周时实验组整合素β1的表达显著低于对照组(P<0.05);而纤维粘连蛋白的表达在两组之间比较差异均无显著性意义(P>0.05);整合素及纤维粘连蛋白的表达在2,4,8周时均呈递减趋势;(5)结论:多孔钽有利于成骨细胞在其表面及孔隙内黏附,整合素β1及纤维粘连蛋白在成骨初期钽-骨界面表达增高,可能对早期成骨起促进作用,而在骨成熟期表达则降低,有利于骨整合及改建。     

自体骨与同种异体骨治疗伴骨缺损的四肢长骨陈旧性骨折临床对比研究

骨缺损是目前骨科难治病之一,严重的创伤、肿瘤、或感染是造成骨缺损的主要原因。目前治疗骨缺损的方法主要是植骨结合内、外固定术。植骨材料主要包括自体骨、同种异体骨以及异种骨,其中自体骨移植是目前骨移植术的“金标准”,然而,自体骨存在供区出血、感染、疼痛、瘢痕等并发症,并且受到取材数量及形状的限制,不能很好的满足临床需要。同种异体骨因来源广泛、可塑性强以及良好的生物活性等特点,已应用于临床治疗中。采用同种异体骨植骨术治疗伴骨缺损的四肢长骨陈旧性骨折患者86例,效果满意。报告如下。     

单指反向牵引外固定架在指骨关节内粉碎性骨折中的应用

目的 探讨单指反向牵引外固定架用于指骨关节内粉碎性骨折的治疗及体会.方法2003年1月至2009年11月,采用自制单指反向牵引外固定架治疗手部指骨关节内粉碎性骨折35例.结果 术后35例随访期间无针道感染及手指坏死发生,骨折愈合时间3～6周,无骨不连及骨髓炎并发症.术后随访平均时间为12.5个月,根据1975年美国手外科学会推荐的手指总的主动活动度(total active move-ment,TAM)系统评定方法评定:优19例,良15例,可1例,差0例,优良率为97.14％.结论 单指反向牵引外固定架结构简单,制作方便实用,固定指骨稳定,特别是对指骨关节内的粉碎性骨折有良好的复位及固定作用,临床可以推广应用.     

异体腓骨移植治疗跟骨骨折严重畸形愈合

目的探讨采用异体腓骨移植治疗跟骨骨折严重畸形愈合的疗效。方法对8例(8足)跟骨骨折畸形愈合采用异体腓骨移植治疗。结果 8例均获得随访,随访时间10~16个月。按Maryland足部评分标准:优4足,良3足,可1足。结论异体腓骨移植治疗跟骨骨折严重畸形,具有强度高、易修整、支撑效果好等优点。     

MRI在肢体非金属异物存留诊治中的价值

目的探讨利用MRI显像技术在肢体非金属异物存留诊断中的价值。方法对17例肢体非金属异物存留患者,均行受伤肢体X线片和MRI检查,根据MRI检查结果定位异物存留位置和数量,并初步判断异物性质,行手术准确取出异物。结果利用MRI对不同物质呈像具有较高的敏感性和准确性的特点,术前准确定位异物,术中迅速取出异物;术后患者伤口均一期愈合,患者获得随访12~15个月,术后均恢复良好。结论通过对受伤肢体行MRI检查,能够发现在常规X线检查时不显影的异物,能够判断肢体内非金属异物存留的位置和数量,为手术治疗提供了重要依据,因此MRI检查对肢体非金属异物存留的诊治具有重要价值。     

骨形成蛋白-7对多孔钽／软骨细胞复合物分泌功能以及 Col-Ⅱ、AGG 和 Sox9基因表达的影响

目的：研究人重组骨形成蛋白-7（bone morphogenetic protein-7,BMP-7）对国产多孔钽／软骨细胞复合物中软骨细胞分泌功能以及Ⅱ型胶原（ typeⅡcollagen,Col-Ⅱ）、蛋白聚糖（ aggrecan,AGG）和SRY相关高迁移率组基因9（SRY-related high mobility group-box gene 9,Sox9）mRNA表达的影响。方法：3周龄新西兰幼兔,取双膝关节软骨细胞分离培养及鉴定,将生长状态良好的第2代细胞以1×106／mL浓度接种于多孔钽并给予不同浓度BMP-7,分为对照组（多孔钽／软骨细胞组）、50μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组、100μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组及200μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组。 CCK-8法检测不同浓度BMP-7对多孔钽／软骨细胞生长及增殖的影响,扫描电镜观察各组软骨细胞在多孔钽表面及内部生长情况,二甲基亚甲蓝（ dimethyl methylene blue,DMMB）比色定量法对BMP-7／多孔钽／软骨细胞复合物糖胺多糖（ glycosaminoglycan,GAG）进行定量检测,实时荧光定量PCR检测Col-Ⅱ、AGG和Sox9 mRNA的表达。结果：原代软骨细胞培养24 h后呈梭形生长,4 d后细胞呈多角形,胞浆丰富。阿辛蓝（ alcian blue）、番红O（ safranin O）、Col-Ⅱ免疫细胞化学染色均呈阳性反应。 CCK-8法细胞增殖检测结果显示,100μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组细胞增殖水平高于其他各组（ P＜0．05）。扫描电镜示各组软骨细胞在多孔钽表面生长状态良好,细胞有多个突起、伸展、叠层生长并覆盖于多孔钽表面。 GAG定量检测显示,100μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组GAG含量比其他各组均明显升高（ P＜0．05）;实时荧光定量PCR检测显示,各实验组Col-Ⅱ、AGG和Sox9 mRNA表达量均高于对照组,以200μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组升高最为明显（ P＜0．05）。结论：BMP-7／多孔钽／软骨细胞复合体能促进体外软骨细胞增殖及细胞外基质的分泌,促进软骨基因的表达。     

多孔钽材料细胞毒性、生物相容性及体内成骨性研究

 目的 探讨国产多孔钽材料的细胞毒性和生物相容性,并通过兔骨内植入成骨示踪观察其成骨作用。方法 扫描电镜观察并测量多孔钽的形态学特征。来源于新西兰胎兔颅盖骨的成骨细胞以多孔钽浸提液（实验组）及完全培养基（对照组）培养,MTT法检测多孔钽的细胞毒性及其对增殖的影响。成骨细胞与多孔钽体外复合培养,观察成骨细胞的黏附、生长及增殖。雄性新西兰大白兔24只,制备股骨髁上多孔钽棒植入模型;4只动物于术后第5天和第19天分别肌肉注射荧光素钙黄绿素和茜素红,术后10 周取材,于488 nm（钙黄绿素激发光）和543 nm（茜素红激发光）波长处,激光扫描共聚焦显微镜观察多孔钽-骨界面成骨;20只动物于术后2、4、8和12 周取材行大体及硬组织切片观察。结果 多孔钽表面及断面可见均匀分布的三维立体连通孔隙结构。MTT法检测显示实验组与对照组细胞随培养时间的延长,其OD值的差异均无统计学意义。扫描电镜显示复合培养早期,细胞在多孔支架表面和孔壁上黏附,相互连接;晚期汇合成片并分泌细胞外基质覆盖材料表面。体内成骨实验显示植入的多孔钽棒与宿主骨结合紧密。硬组织切片显示术后2、4周时多孔钽-骨界面已出现新生骨及小血管,并向孔隙内生长;8、12周时多孔钽表面和孔隙内已长满新生骨组织,新生骨小梁已发育成熟并与材料直接接触。激光共聚焦扫描显微镜显示多孔钽-骨界面及孔隙内可见绿色荧光（钙黄绿素）和红色荧光（茜素红）标记的新生骨组织,红色荧光带位于绿色荧光带周围,早期均呈不连续性,晚期则融为一体。结论 国产多孔钽材料无细胞毒性,具有良好的生物相容性,多孔钽-骨界面为接触及传导性成骨并呈时间依赖性。     

国产多孔钽材料兔竖脊肌植入组织学及生物学效应

目的:观察国产多孔钽材料的三维孔隙结构以及兔竖脊肌植入后组织形态学特点,对其组织相容性进行评价,为临床骨缺损修复重建提供实验依据?方法:扫描电镜观察国产多孔钽结构;成年新西兰大白兔24只,建立多孔钽兔竖脊肌植入动物模型?将2枚直径1.5 cm?厚0.2 cm圆型多孔钽植入脊柱一侧竖脊肌内(实验组),对侧植入同等数量及体积的多孔钛(对照组)?于术后2?4?8?12 周处死行硬组织切片观察肌肉周围纤维包膜及新生血管形成,并计算小血管生成数量;扫描电镜观察肌肉组织在两种材料内的生长状态?结果:扫描电镜观察多孔钽具有三维立体多孔结构,孔隙直径在400~600 μm;肌肉及纤维组织早期在多孔钽表面及孔隙内生长;晚期胶原纤维延展,相互连接并充满孔隙?硬组织切片显示:随时间的延长多孔钽-肌肉界面形成薄而致密的血管化包膜?孔隙内充满肌肉?纤维组织及小血管?结论:国产多孔钽材料具有良好的组织相容性,其三维结构可使肌肉组织在表面及孔隙内生长及延伸,有可能成为骨缺损修复材料?