可注射性硼酸鹽生物玻璃骨水泥的制備及對骨缺損修復的研究.pdf

1、目的:為臨床骨水泥應用中存在的問題提供一種新的解決方案。本研究設計制備以硼酸鹽生物玻璃顆粒為固相的骨水泥(BBG cement)，測定不同固液相（硼酸鹽生物玻璃顆粒/殼聚糖）比例的理化性質，選擇出一種適用于臨床應用的BBG骨水泥。在體外，將骨水泥樣品浸泡在模擬體液(SBF)中，研究離子釋放和羥基磷灰石(HA)轉化情況;接種骨髓間充質干細胞(BMSCs)，檢測細胞的粘附、增殖和成骨分化;同時在兔股骨髁缺損模型中植入骨水泥，了解其在體內的促

2、成骨能力。此外，我們制備硼酸鹽生物玻璃粉體中摻入功能元素鍶(Sr)，并測試Sr-BBG的理化性能，研究骨水泥表面的BMSCs生物學行為及體內的生物相容性和骨生成作用。
　　方法:將BBG粉體和殼聚糖溶液以不同的固液相比例制備出骨水泥，對可注射性、凝固時間、粘結性和抗壓強度進行全面評價。用掃描電子顯微鏡(SEM)和X線衍射法(XRD)觀察其表面形貌和HA轉化。通過ICP-AES法測定骨水泥中的離子釋放。在體外，將BMSCs接種于骨水

3、泥，通過SEM、CCK-8、ALP活性和qRT-PCR等方法研究骨水泥的細胞相容性以及骨水泥對細胞的粘附、增殖和分化的影響。體內將骨水泥植入新西蘭大白兔股骨髁缺損區(qū)，通過Micro-CT和組織學檢測方法對其成骨效果進行評價。
　　結果:制備的BBG骨水泥有著良好的可注射性、初凝時間、粘結性和抗壓強度。在SBF中，骨水泥釋放離子并發(fā)生HA轉化。體外實驗中，BBG骨水泥對細胞沒有明顯毒性作用，BMSCs在BBG骨水泥表面上能夠良好粘附

4、、增殖，并促進其成骨分化。在缺損區(qū)植入骨水泥，結果發(fā)現(xiàn)BBG骨水泥較CS骨水泥有更多的骨組織新生。此外，鍶摻雜的BBG骨水泥同樣有著良好的可注射性、初凝時間和抗壓強度，相比較于不含鍶的BBG骨水泥，其能夠更好地促進BMSCs的粘附、增殖和成骨分化，并顯著促進缺損區(qū)域骨再生和提高宿主骨和植入物接觸(BIC)指數(shù)。
　　結論: BBG骨水泥是一種具有臨床應用潛力的骨修復材料，證實其具有可調控的可注射性和初凝時間，較強的抗壓強度及抗?jié)⑸?/p>