短期可吸收骨創(chuàng)面止血納米生物玻璃-殼聚糖-羧甲基纖維素復合材料的研制.pdf

1、前言:
　　骨蠟作為一個經典的骨缺損處止血材料已被使用了一個多世紀。由于骨蠟止血快速和有效、使用便捷、成本低，其仍被廣泛應用于不同的外科手術中。但事實上，由于關于骨蠟的負面報道[18、19]，外科醫(yī)生在減少術中骨蠟的用量。眾多并發(fā)癥一直歸因于骨蠟，因為它是一個非降解性材料，以至于無限期存在于應用部位。因此，具有良好的組織相容性，降解速率和骨誘導能力并且孔隙度適當?shù)木植恐寡獎┱Ｑ邪l(fā)中[1]。
　　殼聚糖(CS)是一種通過甲殼

2、素部分脫乙酰作用產生的線性多糖。由于其高生物相容性，生物降解能力，抗菌，適合骨誘導和表面吸附性能[2]，殼聚糖被認為是一種骨缺損處的骨替代材料。這些特性使它非常適合各種動物模型中的傷口封閉、愈合以及體外止血。骨蠟的止血原理是物理堵塞。血小板粘附和激活也對促進血栓形成，防止進一步出血至關重要。有報道對殼聚糖進行體外實驗分析用于證實其促進紅細胞聚集的能力[3]。
　　加入生物玻璃能為復合物提供骨誘導性能。例如，生物玻璃(BG)是一種N

3、a2O/CaO/SiO2/P2O5體系的生物活性材料，它被發(fā)現(xiàn)在與骨自然聯(lián)接的界面處不會形成纖維組織。磷灰石層的生物玻璃展現(xiàn)出聚合物基質特有的非常獨特的粘彈性和機械特性。多孔復合支架比殼聚糖支架具有更好的生物相容性[4]。
　　帶負電的聚電解質的水溶性羧甲基纖維素(CMC)(C6H7O2(OH)2CH2COONa)是一種由天然纖維素通過化學改良后得到的重要的纖維素衍生品。由于CMC具有獨特的特性如粘性，稠化，成膜能力，懸架性能和水

4、穩(wěn)定性，CMC被廣泛應用于工業(yè)作為增稠劑，作為一種洗衣粉添加劑，用于造紙或作為浮選劑。然而，鮮有報告關于在骨再生領域中使用CMC。Kim[5]檢驗了羧甲基纖維素鈉作為一種脫鈣骨基質載體在體內應用部位形成凝膠的可能性，結論是令人鼓舞的。當CMC溶液中混入CS，由于他們具有相同的結構和相反電荷，強離子交聯(lián)將導致聚電解質形成一個穩(wěn)定的網狀結構。
　　關于使用納米生物玻璃/殼聚糖/羧甲基纖維素(nBG/CS/CMC)復合材料修復骨缺損未見

5、報道。因此我們的目的是設計一個含有此三種材料的復合支架，對它進行體外和體內實驗。我們假設nBG/CS/CMC支架可以作為一個潛在可用于臨界尺寸骨缺損的骨修復和止血材料。
　　第一部分復合材料的制備、表征及體外細胞實驗
　　目的:探討nBG/CS/CMC復合物作為非承重部位骨修復材料的可行性。
　　方法:通過制備不同質量比的nBG/CS/CMC復合材料，確定各組分比例。凍干法處理后，多孔支架nBG/CS/CMC的三維微結

6、構通過SEM進行分析，基于至少40處視野觀察，用Image J軟件計算出材料孔隙直徑孔隙度。用兔滑膜干細胞行Wst-1實驗，測定材料細胞毒性。
　　結果:nBG/CS/CMC復合材料中各組分質量比依次為1∶1∶3.75。電鏡下材料支架呈現(xiàn)開放和相互聯(lián)通的多孔結構，其孔隙度大于80％，平均孔隙直徑是78.3±28.1μm。Wst-1檢驗表明，復合材料具有優(yōu)秀的生物相容性且無細胞毒性。
　　結論:nBG/CS/CMC復合材料具有

7、與天然骨相似的支架結構且具有良好的生物相容性。
　　第二部分復合材料的骨面止血及骨修復研究
　　目的:研究nBG/CS/CMC復合材料的體內降解、骨面止血及骨修復情況。
　　方法:27只兔子被用于體內試驗。在3、6、9周分別處死每組3只兔子，行X線、H&E染色及Masson染色進行分析，評估骨內生長以及骨質量。用Image J軟件計算植入材料在體內的降解情況。
　　結果:研究表明雖然復合物和骨蠟的止血效果相似，其