載雌二醇超高分子量聚乙烯的研究.pdf

1、人工髖關節(jié)假體磨損產(chǎn)生的微小顆粒誘發(fā)并導致的假體周圍骨溶解，被認為是人工關節(jié)晚期松動的主要原因。研究表明超高分子量聚乙烯磨損顆粒是導致骨溶解最主要的因素。 利用局部給藥的方式來防治骨溶解越來越受到人們的關注。目前，利用超高分子量聚乙烯作為抑制骨溶解的藥物載體，國內(nèi)外尚未見類似的研究。因此本研究選用具有抑制骨溶解作用和高熔點的雌二醇，利用熱壓的方法加工載有雌二醇的超高分子量聚乙烯材料。該種材料既能作為人工髖關節(jié)臼杯植入人體使用，同

2、時能夠釋放抑制骨溶解的雌二醇，延長人工髖關節(jié)的使用壽命。 本研究對載雌二醇的超高分子量聚乙烯材料的特征官能團、接觸角、結(jié)晶度、拉伸力學性能和摩擦學性能等進行了考察，以未載雌二醇的超高分子量聚乙烯板材(UHMWPE)作為對照組。對載雌二醇超高分子量聚乙烯的磨屑進行了體外釋放的研究。采用載藥磨屑與成骨細胞和巨噬細胞分別共培養(yǎng)的方法，考察載藥磨屑對細胞增殖、分化和溶骨性因子分泌等方面的作用。 熱分析(TA)和傅立葉紅外光譜(F

3、T-IR)的結(jié)果表明，熱壓過程對載雌二醇超高分子量聚乙烯中雌二醇的官能團沒有影響。接觸角和差示量熱掃描儀(DSC)的結(jié)果表明，載雌二醇和未載雌二醇超高分子量聚乙烯具有相似的疏水性和結(jié)晶度。載雌二醇超高分子量聚乙烯的拉伸力學性質(zhì)包括拉伸強度(47.2±3.6MPa)、屈服強度(25.0±0.6MPa)和伸長率(25.0±0.6MPa)，均滿足ASTM F 648-04標準中對超高分子量聚乙烯植入體的要求。摩擦磨損試驗表明，載雌二醇和未載雌

4、二醇超高分子量聚乙烯具有相似的摩擦系數(shù)和磨損表面形貌，并且兩者在干磨擦條件下的主要磨損機制都是磨粒磨損。 載藥磨屑的體外釋放實驗表明，藥物在磷酸緩沖液中的釋放行為分為三個階段，分別是早期藥物突釋、快速穩(wěn)定釋放和后期緩慢穩(wěn)定釋放。同時當藥物達到后期穩(wěn)定釋放時，其藥物的釋放量基本滿足臨床要求。 體外細胞實驗表明，雌二醇在一定濃度范圍內(nèi)對成骨細胞增殖和堿性磷酸酶(ALP)的分泌有一定的促進作用，更重要的是磨屑中的藥物在實驗采用

5、的所有濃度下均可以發(fā)揮抑制溶骨性因子白介素-6的作用，說明載藥超高分子量聚乙烯中的雌二醇有可能在人工關節(jié)中起到防治骨溶解的作用。載藥磨屑對巨噬細胞增殖的促進作用與未載藥磨屑的作用無顯著性差異，兩組樣品均能夠刺激巨噬細胞的吞噬作用。 通過本實驗的研究我們得到了一種具有潛在抑制骨溶解作用的載雌二醇超高分子量聚乙烯材料，這種材料具有和純高分子量聚乙烯材料相同的良好力學性能和耐磨損性，同時材料中的雌二醇能夠直接作用于成骨細胞，促進成骨細