可注射性硼酸鹽生物玻璃骨水泥的制備及對(duì)骨缺損修復(fù)的研究.pdf

1、目的:為臨床骨水泥應(yīng)用中存在的問(wèn)題提供一種新的解決方案。本研究設(shè)計(jì)制備以硼酸鹽生物玻璃顆粒為固相的骨水泥(BBG cement)，測(cè)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(zhì)，選擇出一種適用于臨床應(yīng)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(zhuǎn)化情況;接種骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)，檢測(cè)細(xì)胞的粘附、增殖和成骨分化;同時(shí)在兔股骨髁缺損模型中植入骨水泥，了解其在體內(nèi)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(cè)試Sr-BBG的理化性能，研究骨水泥表面的BMSCs生物學(xué)行為及體內(nèi)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(duì)可注射性、凝固時(shí)間、粘結(jié)性和抗壓強(qiáng)度進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。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(zhuǎn)化。通過(guò)ICP-AES法測(cè)定骨水泥中的離子釋放。在體外，將BMSCs接種于骨水

3、泥，通過(guò)SEM、CCK-8、ALP活性和qRT-PCR等方法研究骨水泥的細(xì)胞相容性以及骨水泥對(duì)細(xì)胞的粘附、增殖和分化的影響。體內(nèi)將骨水泥植入新西蘭大白兔股骨髁缺損區(qū)，通過(guò)Micro-CT和組織學(xué)檢測(cè)方法對(duì)其成骨效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　結(jié)果:制備的BBG骨水泥有著良好的可注射性、初凝時(shí)間、粘結(jié)性和抗壓強(qiáng)度。在SBF中，骨水泥釋放離子并發(fā)生HA轉(zhuǎn)化。體外實(shí)驗(yàn)中，BBG骨水泥對(duì)細(xì)胞沒(méi)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(jìn)其成骨分化。在缺損區(qū)植入骨水泥，結(jié)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(shí)間和抗壓強(qiáng)度，相比較于不含鍶的BBG骨水泥，其能夠更好地促進(jìn)BMSCs的粘附、增殖和成骨分化，并顯著促進(jìn)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(jié)論: BBG骨水泥是一種具有臨床應(yīng)用潛力的骨修復(fù)材料，證實(shí)其具有可調(diào)控的可注射性和初凝時(shí)間，較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度及抗?jié)⑸?/p>