高纯镁吻合钉与钛合金吻合钉用于兔肠吻合术的对比研究

目的比较可降解高纯镁吻合钉和钛合金吻合钉用于兔肠吻合术的可行性及安全性,探讨高纯镁吻合钉体内降解规律。方法将24只新西兰兔分为高纯镁组和钛合金组,每组12只,分别应用广内角高纯度镁吻合钉和医用钛合金吻合钉行肠吻合术,比较两组兔的手术时间。术后1、2、3周每组各处死4只兔子,观察比较吻合口周围脓肿、吻合口瘘以及吻合口粘连评分、吻合口破裂压等评估吻合口愈合情况;通过大体观察和扫描电子显微镜观察评估吻合钉的降解情况。结果两组兔手术时间差异无统计学意义;高纯镁吻合钉在组织切割闭合过程中无卡顿,具有良好的塑形能力;两组吻合口在各实验时间点均未见明显脓肿和瘘,吻合口粘连评分差异无统计学意义;两组吻合口切开观察黏膜层及浆膜层整齐、光滑,无明显狭窄。吻合口破裂压检测显示,两组吻合钉早期提供的结合力相似,后期高纯镁吻合钉脱落后吻合口破裂压两组比较无统计学差异。术后各实验时间点吻合钉降解的大体评估和扫描电镜观察显示,钛合金吻合钉基体完整,基体表面结构清晰,高纯镁吻合钉在术后第2周开始出现降解脱落,降解腐蚀在整个实验过程较为缓和,无明显钉体崩裂。结论高纯镁吻合钉在肠吻合术中表现出较好的机械力学性能和耐腐蚀性能,其降解过程可以与肠管愈合所需的动态结合力和愈合时间相匹配,在降解的同时达到与钛合金吻合钉同样的肠吻合愈合效果。     

可降解镁锌合金的细胞毒性和溶血实验

背景：自主设计的可降解镁锌合金既保持了镁合金与人骨接近的密度和弹性模量，又排除了商业镁合金中铝和稀土元素的毒性。 目的：评价自制可降解Mg-6wt%Zn合金的细胞相容性。 设计、时间及地点：对比观察实验，于2007-11/2008-03在上海交通大学附属第六人民医院中心实验室完成。 材料：可降解Mg-6wt%Zn合金由上海交通大学材料科学与工程学院研制，密度1.82 g/cm3，弹性模量44 GPa。细胞毒性实验所用L-929细胞由中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库提供。溶血实验所用血取自成年雄性新西兰大白兔。 方法：将Mg-Zn合金浸提液稀释成100%，50%，10%，加入96孔板里培养L-929细胞，并设单纯的DMEM培养液为阴性对照组，加入0.64%苯酚的DMEM培养液为阳性对照组。 主要观察指标：分别在第2，4，7天用MTT比色法定量测试材料对L-929细胞相对增殖率的影响, 并根据ISO 10993-5:1999标准评估细胞毒性。应用倒置显微镜观察细胞培养2，4，7 d 后形态和生长状况。按照ISO 10993-4:2002标准，通过对材料与兔血红细胞在体外接触过程中，所致红细胞溶解和血红蛋白游离程度的测定，评价材料的体外溶血性。 结果：随着培养时间的增加，细胞形态保持正常，数量明显增多，不同浓度镁锌浸提液中细胞生长形态与阴性对照并无明显差异。可降解镁锌合金对L-929细胞无明显毒性作用，毒性评价为0~1级。可降解镁锌合金对血液的溶血率为3.4%，小于标准规定的5%，属于无溶血反应。 结论：可降解镁锌合金无明显细胞毒性，细胞相容性较好。     

镁锌合金在体外对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响

目的 观察镁锌合金(Mg-zn)在体外的降解及对小鼠前成骨细胞(MC313-E1)增殖、分化和矿化的影响,探讨Mg-Zn成为新型骨科内植物材料的可行性.方法 Mg-Zn和纯镁(Mg)试样置入模拟体液(SBF)中,3 d后通过电化学方法和静态浸泡失重的方法来测定其腐蚀电位及腐蚀速率;在Mg-Zn上接种MC3T3-E1细胞,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测1、3、5、7、9 d时细胞增殖活性,采用碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒检测14、28 d时细胞ALP活性,并用四环素荧光染色检测14d时矿化结节.与左旋聚乳酸(PLLA)作对照研究.结果 Mg-Zn的腐蚀电位增高,腐蚀速率降低;培养第5、7、9天后,Mg-Zn成骨细胞增殖活性明显高于PLLA(P<0.01);14、28 d时,Mg-Zn ALP活性明显高于PuA(P<0.01);Mg-Zn矿化结节面积明显大于PLLA(P<0.01).结论 Mg-Zn明显改善了Mg的耐腐蚀性能,同时能促进MC333-E1细胞的增殖、分化和矿化功能,具有良好的生物相容性.     

镁锌合金与大鼠肠道的生物相容性

摘要 背景: 镁合金在骨科已进行一些初步研究,有较好的生物相容性,目前尚未在肠道进行相关基础研究。 目的：镁锌合金植入大鼠盲肠,观察其与大鼠的生物相容性。 方法：取SD大鼠随机区组法分为镁合金组、纯钛组和假手术组,镁合金组在盲肠切口周围包埋长约5 mm×1 mm×1 mm镁锌合金条,纯钛组植入相同尺寸的医用纯钛条,假手术组仅做缝合。于术前、术后第7,14,21,28天,观察血清谷草转氨酶、肌酐、镁离子浓度;植入材料区X射线片;肝、肾和材料植入区盲肠病理学变化。 结果与结论：各组同一时间节点血清谷草转氨酶、肌酐、镁离子浓度的差异无显著性意义(P > 0.05);镁锌合金逐步降解,28 d时部分降解;肝肾盲肠病理无明显异常。结果提示,镁锌合金对肠道无明显影响,其降解时间发挥固定功能时间长于肠道愈合时间,且有较好的生物相容性,可用作胃肠吻合器所用到的吻合钉。 关键词：可降解;镁合金;大鼠盲肠;肝肾功能;生物相容性     

镁锌合金对成骨细胞整合素β1表达的影响*☆

背景：自主设计的可降解镁锌合金既保持了镁合金与人骨接近的密度和弹性模量,又排除了商业镁合金中铝和稀土元素的毒性。 目的：观察新型可降解镁锌合金(Mg-6%Zn)对前成骨细胞MC3T3-E1细胞整合素β1表达的影响。 设计、时间及地点：细胞分子学水平,对比观察实验,于2008-03/05在上海交通大学附属第六人民医院中心实验室完成。 材料：实验可降解Mg-6%Zn合金由上海交通大学材料科学与工程学院研制,密度是1.82 g/cm3,弹性模量44 GPa,以临床常用的可吸收内植物左旋聚乳酸做为对照。MC3T3-E1细胞由中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库提供。 方法：将MC3T3-E1细胞接种于镁锌合金和左旋聚乳酸上,共培养2,24,48 h后用扫描电镜观察细胞形态;共培养1,3,6,9,12,15 d后,收集细胞,利用实时荧光定量PCR方法检测成骨细胞整合素β1mRNA的表达水平。 主要观察指标：MC3T3-E1细胞在材料表面生长形态和整合素β1mRNA的表达水平。 结果：在镁锌合金表面MC3T3-E1细胞黏附性能优于左旋聚乳酸表面;镁锌合金表面培养的MC3T3-E1细胞在实验期间能持续表达整合素β1mRNA,表达水平随着时间延长而增高(P < 0.01),但与左旋聚乳酸相比差异无显著性意义(P > 0.05)。 结论：镁锌合金表面MC3T3-E1细胞黏附性能优于左旋聚乳酸表面,但并非通过诱导整合素β1的表达水平来介导的。 关键词：镁锌合金;成骨细胞;可吸收生物材料;整合素;黏附     

二水磷酸氢钙涂层镁锌合金体内降解和新骨形成的研究

目的 研究二水磷酸氢钙涂层镁锌合金在体内的降解规律及其对新骨形成的影响.方法 72只新西兰大白兔均于左侧股骨髁钻孔,随机植入二水磷酸氢钙涂层镁锌合金棒(实验组,n=24)或镁锌合金棒(镁锌合金对照组,n=24)或聚乳酸棒(聚乳酸对照组,n=24).术前1 d及术后第1天和第1、2、5、10周时,检测实验组和镁锌合金对照组动物血清Mg~(2+)浓度.术后第3、6、12、18周时,植入处X线摄片检查;摄片后三组分别处死6只动物,采集并制备肝、肾组织标本,HE染色后观察组织病理学改变.术后18周时,行股骨髁组织切片HE染色和品红苦味酸染色,观察植入物降解情况并比较骨矿物质沉积率.结果 二水磷酸氢钙涂层组与镁锌合金对照组术前及术后各时间点的血清Mg~(2+)浓度比较,差异均无统计学意义(P>0.05).术后3周时,X线摄片观察发现镁锌合金对照组植入物旁有气泡产生.三组肝、肾组织学检查均未见明显异常.与两对照组相比,实验组骨矿物质沉积率较高,植入物的降解速度较慢.结论 二水磷酸氢钙涂层镁锌合金体内降解时间延长,生物相容性更优良.     

镁锌合金植入动物体内的分子生物相容性

背景：前期研究显示镁锌合金长期植入动物体内有较好的生物安全性.目的：观察将镁锌合金植入大鼠盲肠的分子生物相容性. 方法：取72只SD大鼠,随机分成假手术组、纯钛组和镁锌合金组,每组24只.假手术组仅做盲肠切开缝合,纯钛组在盲肠切口周围包埋医用纯钛,镁锌合金组在盲肠切口周围包埋镁锌合金.手术前后检测血清谷丙转氨酶、肌酐、镁离子浓度及血小板衍化生长因子浓度,以及盲肠组织中转化生长因子β1表达情况. 结果与结论：术后相同时间点3组间血清谷丙转氨酶、肌酐、镁离子浓及血清血小板衍化生长因子浓度,以及盲肠组织中转化生长因子β1表达差异无显著性意义（P〉0.05）.镁锌合金组术后不同时间点血小板衍化生长因子浓度明显高于术前水平（P 〈0.05）.表明镁锌合金对大鼠肠道伤口愈合无明显影响,在肠道内有较好的分子生物相容性.     

镁锌合金对成骨细胞整合素β1表达的影响

背景:自主设计的可降解镁锌合金既保持了镁合金与人骨接近的密度和弹性模量,又排除了商业镁合金中铝和稀土元素的毒性.目的:观察新型可降解镁锌合金(Mg-6%Zn)对前成骨细胞MC3T3-E1细胞整合素β1表达的影响.设计、时间及地点:细胞分子学水平,对比观察实验,于2008-03/05在上海交通大学附属第六人民医院中心实验室完成.材料:实验可降解Mg-6%Zn合金由上海交通大学材料科学与工程学院研制,密度是1.82 g/cm3,弹性模量44 GPa,以临床常用的可吸收内植物左旋聚乳酸做为对照.MC3T3-E1细胞由中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库提供.方法:将MC3T3-E1细胞接种于镁锌合金和左旋聚乳酸上,共培养2,24,48 h后用扫描电镜观察细胞形态;共培养1,3,6,9,12,15 d后,收集细胞,利用实时荧光定量PCR方法检测成骨细胞整合素β1 mRNA的表达水平.主要观察指标:MC3T3-E1细胞在材料表面生长形态和整合素β1mRNA的表达水平.结果:在镁锌合金表面MC3T3-E1细胞黏附性能优于左旋聚乳酸表面;镁锌合金表面培养的MC3T3-E1细胞在实验期间能持续表达整合素β1mRNA,表达水平随着时间延长而增高(P＜0.01),但与左旋聚乳酸相比差异无显著性意义(P＞0.05).结论:镁锌合金表面MC3T3-E1细胞黏附性能优于左旋聚乳酸表面,但并非通过诱导整合素β1的表达水平来介导的.     

二水磷酸氢钙涂层镁锌合金体内降解和新骨形成的研究

目的 研究二水磷酸氢钙涂层镁锌合金在体内的降解规律及其对新骨形成的影响。方法 72只新西兰大白兔均于左侧股骨髁钻孔,随机植入二水磷酸氢钙涂层镁锌合金棒(实验组,n=24)或镁锌合金棒(镁锌合金对照组,n=24)或聚乳酸棒(聚乳酸对照组,n=24)。术前1 d及术后第1天和第1、2、5、10周时,检测实验组和镁锌合金对照组动物血清Mg2+浓度。术后第3、6、12、18周时,植入处X线摄片检查;摄片后三组分别处死6只动物,采集并制备肝、肾组织标本,HE染色后观察组织病理学改变。术后18周时,行股骨髁组织切片HE染色和品红苦味酸染色,观察植入物降解情况并比较骨矿物质沉积率。结果 二水磷酸氢钙涂层组与镁锌合金对照组术前及术后各时间点的血清Mg2+浓度比较,差异均无统计学意义（P>0.05）。术后3周时,X线摄片观察发现镁锌合金对照组植入物旁有气泡产生。三组肝、肾组织学检查均未见明显异常。与两对照组相比,实验组骨矿物质沉积率较高,植入物的降解速度较慢。结论 二水磷酸氢钙涂层镁锌合金体内降解时间延长,生物相容性更优良。     

镁锌合金在体外对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响

目的 观察镁锌合金(Mg-zn)在体外的降解及对小鼠前成骨细胞(MC313-E1)增殖、分化和矿化的影响,探讨Mg-Zn成为新型骨科内植物材料的可行性.方法 Mg-Zn和纯镁(Mg)试样置入模拟体液(SBF)中,3 d后通过电化学方法和静态浸泡失重的方法来测定其腐蚀电位及腐蚀速率;在Mg-Zn上接种MC3T3-E1细胞,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测1、3、5、7、9 d时细胞增殖活性,采用碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒检测14、28 d时细胞ALP活性,并用四环素荧光染色检测14d时矿化结节.与左旋聚乳酸(PLLA)作对照研究.结果 Mg-Zn的腐蚀电位增高,腐蚀速率降低;培养第5、7、9天后,Mg-Zn成骨细胞增殖活性明显高于PLLA(P<0.01);14、28 d时,Mg-Zn ALP活性明显高于PuA(P<0.01);Mg-Zn矿化结节面积明显大于PLLA(P<0.01).结论 Mg-Zn明显改善了Mg的耐腐蚀性能,同时能促进MC333-E1细胞的增殖、分化和矿化功能,具有良好的生物相容性.