可注射性透明質(zhì)酸鈉硫酸鈣復(fù)合材料的成骨促進(jìn)作用.pdf

1、目的:
　　骨缺損廣泛見(jiàn)于各種骨科創(chuàng)傷、炎癥、腫瘤、壞死等等疾病，由于自體骨和異體骨供體有限和取骨區(qū)以及植入后并發(fā)癥的存在，臨床需要性能優(yōu)異的骨替代材料。目前處于研究中的骨替代材料多種多樣，以無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料經(jīng)各種理化過(guò)程結(jié)合或修飾為主要手段，制作過(guò)程既有傳統(tǒng)的燒結(jié)和發(fā)泡等方法，也有3D打印等新技術(shù)，以產(chǎn)生具有多孔結(jié)構(gòu)的骨架來(lái)模擬人體的骨組織，體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物骨缺損模型的體內(nèi)成骨實(shí)驗(yàn)也取得了良好的成骨效果。但是由于種種原因，目

2、前已經(jīng)商品化的骨替代材料仍然以磷酸鈣類(lèi)和硫酸鈣類(lèi)為主，這類(lèi)材料基本上用于不需要機(jī)械支撐的骨缺損部位的填充性植骨;而具有支撐作用的材料如PEEK材料、碳纖維或金屬材料制作的椎間融合器，人工關(guān)節(jié)表面羥基磷灰石涂層等更具有永久性植入物的性質(zhì)，一般并不能像傳統(tǒng)植骨材料能被逐漸吸收并被自體骨替代。目前外科領(lǐng)域微創(chuàng)技術(shù)的進(jìn)步改變了許多疾病的治療方式，也拓寬了可注射材料的應(yīng)用范圍，因此可注射性骨替代材料有廣闊的應(yīng)用前景。本研究的目的是合成一種易于制作

3、的可注射成骨材料，用于骨缺損性疾病的治療，從而更方便應(yīng)用于微創(chuàng)途徑的操作。
　　方法:
　　采用目前應(yīng)用比較成熟的兩種材料:硫酸鈣和透明質(zhì)酸鈉溶液，將硫酸鈣(Calcium sulphate，CaSO4)和透明質(zhì)酸鈉溶液(Hyaluronic acid，MW900kDa0.1％v/w)按照2g∶1ml的比例混合，得到膏狀的混合材料（CA+HA組），同比例將硫酸鈣和透明質(zhì)酸鈉的交聯(lián)產(chǎn)品(Crosslinked hyaluron

4、ic acid，0.1％v/w)混合得到另外一種實(shí)驗(yàn)材料（CA+HAC組）。將硫酸鈣和磷酸緩沖鹽溶液(PBS)按照2g∶1ml的比例混合得到的材料稱(chēng)為CA組。使用細(xì)胞培養(yǎng)基制作上述三種膏狀物的浸提液。將該浸提液再次加入培養(yǎng)基進(jìn)行不同比例的稀釋?zhuān)謩e制作成25％，50％，75％和100％的浸提液（最后一種即標(biāo)準(zhǔn)浸提液）。細(xì)胞采用小鼠前成骨細(xì)胞MC3T3-E1。使用100％浸提液進(jìn)行細(xì)胞相容性試驗(yàn)，使用各種濃度的浸提液進(jìn)行增殖試驗(yàn)，然后選取

5、最增殖最優(yōu)濃度的浸提液進(jìn)行細(xì)胞分化試驗(yàn)。用新西蘭大白兔進(jìn)行股骨髁骨缺損的體內(nèi)成骨試驗(yàn)。分別在手術(shù)的第6周和第12周處死動(dòng)物，取材進(jìn)行X線(xiàn)、顯微CT檢測(cè)和組織切片染色，觀察體內(nèi)成骨情況。
　　結(jié)果:
　　和單純硫酸鈣相比，兩種復(fù)合材料都具有良好的可注射性，在PBS溶液中都具有不易潰散的特點(diǎn)。復(fù)合材料生物相容性試驗(yàn)中，用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液和CA組、CA+HA組、CA+HAC組浸提液培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行CCK-8檢測(cè)，和標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液相比，只有CA組

6、OD值較低(P＜0.05)，其余兩個(gè)復(fù)合材料組均無(wú)顯著差異(p＞0.05)。在增殖實(shí)驗(yàn)中，使用25％和50％濃度浸提液時(shí)，三種材料的OD值都高于標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液組(p＜0.05)。使用50％和75％濃度時(shí)，只有CA+HA組高于其他組(P＜0.05)。使用50％的浸提液進(jìn)行細(xì)胞成骨分化試驗(yàn)。在第21天ALP、COL-1和OCN的濃度兩種混合材料組都顯著高于CA組和標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液組(p＜0.05)。新西蘭火白兔體內(nèi)成骨實(shí)驗(yàn)6周時(shí)顯微CT(Micro-

7、CT)測(cè)得的CA組，CA+HA組和CA+HAC組的平均骨體積和組織體積BV/TV之比為0.47％，2.85％，4.65％;12周時(shí)各組結(jié)果依次為15.33％，19.70％，22.46％。CA+HA組比CA高且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);CA+HAC組比CA組高并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。后兩組之間無(wú)顯著差異(P＞0.05)。6周和12周時(shí)組織切片均顯示兩種混合材料組成骨優(yōu)于CA組。
　　結(jié)論:
　　透明質(zhì)酸鈉（及其