介孔生物玻璃支架體內(nèi)轉(zhuǎn)歸與成骨效應(yīng)的研究.pdf

1、目的：
　　再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，采用人工材料修復(fù)骨缺損被認(rèn)為是一種具有應(yīng)用前景的方法。其中介孔生物玻璃(mesoporous bioactive glass，MBG)支架因具有良好的體外生物活性和降解性能而引起了廣泛的關(guān)注，但材料進(jìn)入體內(nèi)后的轉(zhuǎn)歸和成骨效應(yīng)尚不清楚。如何能建立有效的標(biāo)記技術(shù)，以示蹤MBG支架在體內(nèi)的轉(zhuǎn)歸，解釋其降解產(chǎn)物的去向是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。本課題首次嘗試?yán)梅派湫酝凰剽}45（45Ca）為標(biāo)記物，合成45Ca-MBG

2、支架，建立了體內(nèi)定量示蹤MBG支架的技術(shù)，分析支架的降解產(chǎn)物在局部和全身各主要組織和器官的分布與蓄積情況，評(píng)價(jià)降解產(chǎn)物的生物安全性，揭示MBG支架的體內(nèi)轉(zhuǎn)歸過(guò)程和全身的生物學(xué)反應(yīng)，并闡明MBG支架局部的成骨效應(yīng)，為未來(lái)MBG支架的臨床應(yīng)用提供重要的科學(xué)依據(jù)。
　　材料和方法：
　　分別合成非放射性標(biāo)記的MBG支架和45Ca-MBG支架。采用透射電鏡觀察、X-射線小角衍射分析、掃描電鏡觀察、氮?dú)馕?脫附等手段研究MBG支架的

3、介孔結(jié)構(gòu)、表面形貌、比表面積和孔容。將45Ca-MBG支架植入大鼠股骨髁部臨界缺損，利用液體閃爍計(jì)數(shù)方法，分析支架的降解產(chǎn)物在1天、1周、4周、8周和12周時(shí)全身主要組織臟的分布與蓄積情況。采取相同的動(dòng)物模型，在MBG支架植入4周和12周后，通過(guò)血液學(xué)分析、臨床生化分析和組織病理學(xué)研究，評(píng)價(jià)其降解產(chǎn)物的生物安全性。同時(shí)，通過(guò)MBG支架骨植入后骨組織定量分析和SRμCT觀察，結(jié)合體外的實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，探究其成骨效應(yīng)。
　　結(jié)

4、果：
　?。?）MBG支架具有相互連通的大孔和高度有序的介孔結(jié)構(gòu)（大小約為6.4nm），比表面積和孔容分別為343.44m2/g和0.565cm3/g；
　?。?）利用45Ca標(biāo)記合成的MBG支架具有良好的體外穩(wěn)定性；
　?。?）45Ca-MBG支架骨植入后隨時(shí)間發(fā)生明顯降解，其降解產(chǎn)物在一定時(shí)間內(nèi)蓄積于心、肺、肝、脾、腎、腸、腦和遠(yuǎn)端骨組織中，至12周時(shí)各組織臟器的45Ca放射性強(qiáng)度明顯下降或消失；
　?。?）

5、MBG支架的降解產(chǎn)物在機(jī)體各組織內(nèi)的蓄積并沒(méi)有對(duì)臟器的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生負(fù)面的生物效應(yīng)；
　　（5）MBG支架的浸提液中含有大量的Si和Ca等生物活性離子，在未添加成骨誘導(dǎo)劑的條件下，能夠直接誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)與成骨分化相關(guān)的RUNX-2、ALP和OCN的表達(dá)增高；
　?。?）MBG支架隨自身的不斷降解能夠明顯誘導(dǎo)體內(nèi)新骨生成。
　　結(jié)論：
　?。?）制備了具有良好介孔-大孔交聯(lián)結(jié)構(gòu)的MBG支架，該結(jié)構(gòu)被證明

6、有利于體內(nèi)降解和成骨效應(yīng)；
　?。?）利用放射性同位素，成功創(chuàng)建了45Ca-MBG支架的標(biāo)記與示蹤技術(shù)，客觀揭示了MBG支架在體內(nèi)的轉(zhuǎn)歸過(guò)程；
　　（3）闡明了MBG支架在體內(nèi)不同時(shí)間內(nèi)的局部與全身分布和蓄積特性；
　?。?）證明了MBG支架的降解產(chǎn)物對(duì)機(jī)體全身主要組織臟器無(wú)不良影響，具備良好的生物安全性；
　?。?）揭示了MBG支架具有良好的體內(nèi)成骨效應(yīng)，該效應(yīng)可解釋為與支架的結(jié)構(gòu)特性以及釋放大量的Si和Ca等