鎳鈦形狀記憶合金植入豚鼠聽泡后的生物相容性及耳毒性研究.pdf

1、目的： 鎳鈦形狀記憶合金（Nickel-titanium Shape Memory Alloy，NT-SMA）具有優(yōu)良的形狀記憶效應(yīng)、超彈性、良好的生物相容性及耐腐蝕性，已在骨固定、血管和氣管支架等方面得到廣泛臨床應(yīng)用。近年來有學(xué)者用NT-SMA制作聽骨贗復(fù)物，但中耳和內(nèi)耳分別作為聲音傳導(dǎo)、前庭功能及聽覺沖動產(chǎn)生的器官，尤其是內(nèi)耳容易受到毒性物質(zhì)的損傷，具有與全身其他器官不同的特性，有必要對在中耳應(yīng)用的植入材料進行相關(guān)的生物學(xué)研

2、究。本文旨在探討NT-SMA植入豚鼠聽泡后在聽泡和內(nèi)耳的生物相容性和生物毒性。 方法： 選擇健康、聽覺靈敏的純白紅目豚鼠90只，一耳為實驗組（NT-SMA植入組），其中45只的對側(cè)耳為對照組Ⅰ（Ti植入組），另45只的對側(cè)耳為對照組Ⅱ（空白對照組；手術(shù)打開聽泡，不埋植材料）。術(shù)前及處死前均行聽性腦干反應(yīng)（ABR）及畸變反應(yīng)耳聲發(fā)射（DPOAE）檢測。分別于術(shù)后7d、14d、28d、56d、112d處死豚鼠，觀察聽泡內(nèi)有無

3、肉芽等增生改變，取出植入材料，觀察材料外觀和顏色，Sirion200場發(fā)射掃描電鏡（美國，F(xiàn)EI公司）觀察材料表面形貌，能譜分析材料表面組織元素構(gòu)成；對各組近中軸位耳蝸石蠟切片HE染色光學(xué)顯微鏡下觀察耳蝸組織的形態(tài)；行耳蝸毛細(xì)胞核AO-PI熒光染色觀察毛細(xì)胞凋亡和缺失情況；行耳蝸基底膜掃描電鏡，觀察毛細(xì)胞纖毛排列情況；透射電鏡觀察毛細(xì)胞細(xì)胞器形態(tài)。 結(jié)果： NT-SMA在聽泡和內(nèi)耳的生物相容性：（1）肉眼觀察：植入的N

4、T-SMA或Ti表面有新生骨組織生長，有新生的纖維與聽泡壁及砧骨相連。未植入材料組聽泡內(nèi)和聽小骨表面無明顯改變。（2）材料掃描電鏡和低真空狀態(tài)下能譜分析：植入的NT-SMA或Ti表面在7d出現(xiàn)新生骨骼樣組織零星生長，14d到56d交織成網(wǎng)狀，112d即形成板狀；能譜分析材料表面的新生骨骼樣組織中含有C、N、O、Ca、P、Ni及Ti元素，證實為骨組織，但有極微量Ni和Ti釋放。 NT-SMA在聽泡和內(nèi)耳的生物毒性：（1）聽生理檢

5、測：NT-SMA植入組，Ti植入組及空白植入組各時間點16kHz短純音ABR閾值均在23-35dB SPL之間，組內(nèi)術(shù)后7d、14d、28d、56d、112d分別與術(shù)前ABR閾值比較，差異均無明顯統(tǒng)計學(xué)意義，（P>0.05）；術(shù)前及術(shù)后各時間點DPOAE檢測通過率為100％。（2）耳蝸石蠟切片HE染色：NT-SMA植入組、Ti植入組及空白植入組的耳蝸Cortis器、螺旋神經(jīng)節(jié)、血管紋和螺旋韌帶形態(tài)均未見明顯異常。（3）基底膜掃描電鏡觀察

6、：NT-SMA植入組、Ti植入組及空白植入組耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞和外毛細(xì)胞的纖毛排列整齊，無明顯紊亂、缺失及倒伏。（4）外毛細(xì)胞透射電鏡觀察：外毛細(xì)胞的細(xì)胞器和靜纖毛形態(tài)未見明顯異常。（5）AO-PI雙重?zé)晒馊旧簶O個別最外排外毛細(xì)胞缺失，未見明顯凋亡毛細(xì)胞。 結(jié)論： 1.NT-SMA植入豚鼠聽泡無明顯炎性反應(yīng)，植入體表面有新生骨生長，成骨反應(yīng)性能好，具有很好的生物相容性。 2.NT-SMA植入豚鼠聽泡對內(nèi)耳聽覺功能無明