超声辅助可吸收螺钉的体内生物安全性及组织相容性

文题释义：玻璃化转变温度：外消旋聚乳酸等高分子聚合材料的物理性质，比如形变、模量、比容、密度等易受到温度的影响，而使材料从刚性玻璃态转变为易发生形变高弹态时的温度称为玻璃化转变温度。一般外消旋聚乳酸的玻璃化转变温度较低，在50-60 ℃。超声辅助：更详细地说是超声聚焦产热或超声焊接辅助技术，与常说的超声辅助定位技术不同，该技术以超声波作为能源，通过声波聚焦和热能转化迅速提高局部温度，并且温度参数、作用时间易于控制，操作简便。实验中通过该技术达到外消旋聚乳酸材料的玻璃化转变温度后使其熔化形变，聚乳酸分子更容易与周围松质骨结构结合。背景：根据外消旋聚乳酸玻璃化温度低的特点，课题组研制了治疗肢体骨折的超声焊接装置和配套使用的外消旋聚乳酸可吸收螺钉，但超声作用下外消旋聚乳酸物理性状改变对材料安全性及高强度超声作用于可吸收螺钉时对周围局部组织的影响尚不清楚。目的：评估超声辅助外消旋聚乳酸可吸收螺钉在大鼠体内的生物安全性和组织相容性。方法：在24只成年SD大鼠右胫骨干前侧制造直径1.6 mm的骨缺损模型，随机分为2组，实验组在超声辅助下植入外消旋聚乳酸可吸收螺钉，对照组不植入任何材料。术后1，3，7，14 d及2，4，6，8周时检测血常规、血生化及血清炎性指标；术后2周及1，3，6个月进行骨缺损大体标本、X射线片及组织学观察。实验已获得四川大学华西医院动物伦理审查中心批准。结果与结论：①两组大鼠术后伤口均恢复良好，无感染及排异征象，术后血常规、生化、炎性指标均未见异常波动；②大体观察显示，至术后1个月时，实验组螺钉开始降解，周围有少量软骨痂向中间爬行；至术后6个月时，螺钉植入区周围有较多新生骨质长入，周围组织无异常反应增生；③X射线片显示，实验组骨缺损范围逐渐缩小，至术后6个月时有大量新生骨长入，始终未见周围骨质异常反应；④组织学观察显示，术后2周时，螺钉与宿主骨界面清晰，未见周缘骨小梁向材料内部长入，可见纤维组织增生包裹材料表面；此后螺钉逐渐降解，新生骨组织逐渐增多并分化成熟；⑤结果表明，超声辅助外消旋聚乳酸可吸收螺钉具有良好的生物安全性和组织相容性，可在体内逐步降解。ORCID: 0000-0002-7910-1167(雷森林)中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

In vivo biosafety and histocompatibility of absorbable poly-D,L-lactic acid screws implanted with ultrasound-assisted technology

BACKGROUND: According to the characteristics of low glass transition temperature of poly-D,L-lactic acid, we developed a new ultrasonic welding device to treat limb fractures with restorable poly-D,L-lactic acid screws. But whether the physical properties of poly-D,L-lactic acid changed by ultrasound has impact on material safety is unknown. In addition, under high intensity ultrasound action, the effects of absorbable screws on tissues around the absorbable screws remain unclear.