天然羥基磷灰石-殼聚糖復合材料生物學特性的實驗研究.pdf

1、目的：本實驗按照國際標準化組織(ISO)和我國具體有關(guān)規(guī)定，通過體內(nèi)，外實驗，對天然羥基磷灰石/殼聚糖復合材料的生物安全性，生物相容性和成骨機制等特性進行系統(tǒng)的探討，以及對其進行了作為骨組織工程支架材料的可行性的初步分析，為該材料的進一步的研發(fā)以及臨床應(yīng)用提供參考實驗數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。 材料和方法：生物學特性試驗分為兩部分，第一部分：選用昆明小鼠60只進行急性毒性試驗；選用健康成年新西蘭大耳白兔進行熱原試驗、溶血試驗和致突變試驗。

2、應(yīng)用原代培養(yǎng)法和人骨髓間充質(zhì)干細胞誘導法培養(yǎng)成骨細胞，對材料進行細胞相容性試驗。第二部分：選取兩種顆粒大小(50μm和500nm)天然羥基磷灰石/殼聚糖復合材料粉體，純化殼聚糖粉體，市售純化學合成羥基磷灰石粉體和直徑1.0cm、厚0.2cm塊狀材料材料。選取健康成年新西蘭大耳白兔12只，將該五種材料植入兔背部皮下，術(shù)后1、4、12和24周進行臨床觀察，影像學檢測和光鏡組織學觀察，并應(yīng)用計算機圖像分析系統(tǒng)進行分析。選取健康成年新西蘭大耳白

3、兔22只，在顱骨制作直徑為1.2cm標準骨缺損，并用該復合材料進行修復。術(shù)后1、4、12、20、24和40周各時相點進行臨床觀察，CT檢查和三維CT顱骨重建，組織學觀察和掃描電鏡觀察。觀察新骨形成，研究材料和骨愈合的情況。選取健康成年新西蘭大耳白兔6只，3只做股骨1.2cm節(jié)段骨缺損模型，用該復合材料進行修復。另設(shè)3只空白對照。術(shù)后4周、12周和24周進行臨床觀察和放射學檢查。 結(jié)果： 第一部分：材料浸提液與血液混溶的溶

4、血率為1.6％，小于5％的標準；熱原試驗每次體溫的升高均小于0.6℃，并且體溫升高總數(shù)在1.4℃以下；無急性全身毒性；長期動物體內(nèi)植入未引起染色體數(shù)目和形態(tài)的改變，無致突變作用。骨髓間充質(zhì)干細胞誘導的成骨細胞在復合材料表面粘附，生長良好，細胞增殖度無顯著性差異，材料組與對照組之間堿性磷酸酶無顯著性差異。說明本復合材料具有良好的細胞相容性。 第二部分：實驗動物術(shù)后臨床經(jīng)過良好。五種材料軟組織植入后組織切片示材料周圍的包裹組織，其炎

5、性和排異反應(yīng)變化轉(zhuǎn)歸符合一般的炎癥和排異變化轉(zhuǎn)歸規(guī)律；CT未見不良反應(yīng)，通過計算機圖像分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)復合材料在各個時期均表現(xiàn)了和HA相似或優(yōu)于HA的軟組織反應(yīng)。殼聚糖部分發(fā)生吸收，排異反應(yīng)輕微。通過組織學、CT、三維CT和電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，復合材料周圍第一周既有新骨形成，逐漸成熟，但在24周時修復材料和周圍骨之間尚存在少量膠原成分，40周時成骨過程基本完成，材料和骨發(fā)生完全的骨融合。材料具有骨引導作用。股骨功能恢復良好，無假關(guān)節(jié)形成，有大量的