壳聚糖-磷酸钙/rhBMP-2复合材料在兔腰椎椎间融合的应用

目的 研究壳聚糖(Chitosan,CS)-磷酸钙(calcium phosphate cement,CPC)材料复合重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)在兔腰椎椎间融合的作用.方法 制备壳聚糖-磷酸钙(CS-CPC)支架,再将CS-CPC支架放入rhBMP-2溶液中浸泡,真空抽吸后,冷冻干燥.测量改良后CS-CPC支架的孔隙率及抗压强度,扫描电镜观察其超微结构;将CS-CPC/rhBMP-2复合材料植入兔肌袋模型中,用组织学方法检测其体内异位成骨能力及生物相容性.行兔前路腰椎椎间融合术(anterior lumbar intervertebral fusion,ALIF),A组植入自体松质骨,B组植入不含rhBMP-2的材料,C组植入复合有rhBMP-2的材料,D组不植入任何材料.通过X线、CT、组织学及生物力学等手段检测其成骨效果.结果 制备的复合rhBMP-2后的CS-CPC支架的空隙率为87%,压缩弹性模量为20 MPa.扫描电镜结果显示支架材料内部为多孔结构,孔径超过100 μm.CS-CPC/rhBMP-2复合材料在兔体内可异位成骨.兔腰椎椎间融合后3个月,A,C组显示有椎体融合.两组间融合节段的生物力学强度大致相同.B,D组无融合迹象.结论 CS-CPC/rhBMP-2复合材料具有良好的孔隙率、抗压强度及超微三维结构.在兔腰椎椎间融合中表现出良好的融合效果.有望成为脊柱融合术骨融合材料的替代材料.