纖維增強(qiáng)型納米骨材料修復(fù)骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的： 對創(chuàng)傷及骨病等各種原因?qū)е碌墓侨睋p的修復(fù)，在臨床上一直都是一個(gè)棘手的難題。骨組織工程的快速發(fā)展，為臨床治療骨缺損提供了新的治療方法和手段。細(xì)胞外基質(zhì)材料的研究是骨組織工程的重點(diǎn)研究，我們應(yīng)用納米大分子自組裝技術(shù)成功將鈣、磷鹽溶液與提純并去抗原的Ⅰ型膠原調(diào)制礦化，從而獲得納米相羥基磷灰石和膠原的復(fù)合材料(nano-hydroxyapatite collagen/PLLA，nHACP)，同時(shí)用甲殼素(chitin fibre

2、s,CF)進(jìn)行纖維交連增強(qiáng)。制備成纖維增強(qiáng)納米相羥基磷灰石膠原復(fù)合材料(nano-hydroxyapatitecollazen/PL LA/chitin fibres，nHACP/CF)。并已經(jīng)在體外證實(shí)有良好的細(xì)胞和生物相容性，對細(xì)胞無毒性。 基于此，本課題重點(diǎn)觀察纖維增強(qiáng)納米相羥基磷灰石膠原復(fù)合材料結(jié)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白構(gòu)建成非細(xì)胞型組織人工骨修復(fù)羊脛骨節(jié)段性骨缺損愈合的情況。為組織工程提供新的細(xì)胞外基質(zhì)材料、為臨床治療骨缺損提

3、供新的骨替代材料提供實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 方法： 1 非細(xì)胞型納米級組織工程人工骨的制備；首先應(yīng)用納米大分子自組裝技術(shù)制備成纖維增強(qiáng)納米相羥基磷灰石膠原復(fù)合材料，然后在體外和BMP結(jié)合，構(gòu)建非細(xì)胞型納米級組織工程人工骨；2動(dòng)物試驗(yàn)：取中國青山羊22只，體重16.1-18.3kg，平均17.2kg，雌雄隨機(jī)。制成25mm的脛骨一骨膜缺損模型。隨機(jī)分成3組，A、B組各9只，C組為4只。A組：BMP+纖維增強(qiáng)納米材料組；B組：自體髂骨移

4、植組；C組：空白對照組。分別4，8周處死動(dòng)物取材，進(jìn)行組織學(xué)切片觀察；術(shù)后4，8周不同時(shí)間段，X線觀察骨缺損區(qū)的骨痂生成和骨愈合情況：取8周羊脛骨進(jìn)行三點(diǎn)彎最大應(yīng)力實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行生物力學(xué)測定。 結(jié)果： 1 羊脛骨骨缺損的動(dòng)物模型成功制備，術(shù)后動(dòng)物飲食和活動(dòng)正常并均成活至試驗(yàn)結(jié)束； 2 組織學(xué)觀察：A組：4周時(shí)可觀察到纖維結(jié)締組織已長入植入材料的內(nèi)部，并將材料分割。材料的原形已消失，有大量的纖維性骨痂的形成，并見有少量

5、的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞；8周組織學(xué)見大量的鮮紅色骨性骨痂，在新形成的骨性骨痂可以觀察到新的骨陷窩的形成，以及骨陷窩內(nèi)的骨細(xì)胞。植入的材料基本消失。B組：4周時(shí)可觀察到大量的纖維性骨痂形成，內(nèi)有大量的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞，說明骨的吸收和重建是同時(shí)進(jìn)行的；8周時(shí)比4周見有更多的成熟骨性骨痂形成，內(nèi)有骨陷窩的形成，以及骨陷窩內(nèi)的骨細(xì)胞，以及少量的纖維性骨痂。C組：(空白對照組)分別4，8周處死動(dòng)物取材，未見有骨修復(fù)現(xiàn)象。 3 X線檢測：A

6、組：4周有少量的高密度顯影，說明有少量的新生骨形成，8周時(shí)可見新生高密度骨較4周時(shí)明顯增多，并形成連續(xù)性骨痂修復(fù)了骨缺損。B組：術(shù)后骨缺損區(qū)植入的自體髂骨為高密度影圖；4周時(shí)有大量的高密度顯影，說明有大量的新生骨形成，8周時(shí)可見有連續(xù)性骨痂修復(fù)了骨缺損。C組：術(shù)后空白組可見脛骨中段25mm骨缺損區(qū)；4周時(shí)骨缺損區(qū)未見有新生骨形成；8周時(shí)骨缺損區(qū)形成骨不連。 4 生物力學(xué)檢測：A組的最大折彎應(yīng)力和B組之間沒有顯著性差異(P>0.0