电化学沉积钙磷涂层在兔股骨内的早期骨结合***◆

背景：作为等离子喷涂涂层的热门替代方法，近年来电化学沉积涂层技术引起关注，但涉及其体内的生物学表现报道较少，尤其是关于涂层是否确实促进种植体的早期骨结合，缩短骨愈合时间等临床应用时的关键性问题。目的：观察电化学沉积钙磷涂层和钙磷/壳聚糖涂层在兔股骨内的早期骨结合效应。设计、时间及地点：开放性实验，于2008-04/2009-05在武汉大学口腔医学院口腔生物医学工程教育部重点实验室完成。材料：日本雄性大耳白兔18只，由武汉大学实验动物中心提供。Ti6Al4V钛合金为宝鸡德昌钛镍有限公司产品。壳聚糖的脱乙酰度>75%，为美国Sigma公司产品。方法：利用精密机床将Ti6Al4V钛合金加工成中间开有凹槽(宽4.0 mm、深0.3 mm)的圆柱形(3.3 mm×8.0 mm)种植体。控制电流为2.5 mA/cm2，温度52 ℃，分别在钙磷和钙磷/壳聚糖溶液中，于钛合金种植体表面制备涂层，分别得到电化学沉积钙磷涂层种植体、电化学沉积钙磷/壳聚糖涂层种植体，同时设立未做涂层的种植体，3种种植体各12枚。18只兔麻醉后，于双侧后腿股骨干骺端预备种植窝，随机植入3种种植体，愈合期间应用荧光染色剂连续标记新骨形成。主要观察指标：分别于植入2，4周后取材制作硬组织切片，进行组织学定性和定量分析。结果：3组均可见数量不一的新骨形成，但仅电化学沉积钙磷/壳聚糖涂层种植体观察到有纤维组织介入种植体与骨界面间。电化学沉积钙磷涂层种植体涂层降解不均一，而电化学沉积钙磷/壳聚糖涂层种植体涂层部分已降解消失。共聚焦显微镜显示凹槽内新骨为持续的骨沉积过程。植入2，4周时，与电化学沉积钙磷涂层种植体比较，电化学沉积钙磷/壳聚糖涂层种植体、未做涂层的种植体的凹槽内外种植体-骨接触率均明显降低(P < 0.05)。植入2，4周时，与电化学沉积钙磷/壳聚糖涂层种植体比较，电化学沉积钙磷涂层种植体凹槽内成骨率均明显升高(P < 0.05)。结论：电化学沉积钙磷涂层在兔股骨内能更好的促进种植体的早期骨结合，并诱导骨组织向凹槽内生长。电化学沉积钙磷/壳聚糖涂层却不利于体内早期的骨结合，不能诱导骨组织向凹槽内生长。关键词：电化学沉积；壳聚糖；钙磷涂层；骨结合；早期