自體組織化Medpor生物相容性的實驗研究.pdf

1、目的:
　　在整復醫(yī)學中，生物材料被廣泛用于修復或替換病損組織器官。Medpor屬于高分子生物材料，由多孔高密度聚乙烯制成，主要用于骨組織的修復或替換。其具有的連續(xù)互通特殊孔型結(jié)構(gòu)（平均孔徑為240μm）允許血管和軟組織長入，可提高材料與周圍組織的結(jié)合強度，同時減少感染發(fā)生率，生物相容性佳。血管組織長入Medpor孔隙并形成一個具有微血管循環(huán)復合物的過程稱為Medpor血管化或自體組織化，實驗表明，隨著這一過程的發(fā)展，支架逐漸具有

2、了抗感染能力。可以說，密集的血管網(wǎng)快速形成是Medpor植入成功的先決條件，而這一過程的延遲會增加支架移位及周圍組織感染的風險，并最終導致排斥反應。但關(guān)于血管化后的材料與組織復合物生物相容性是否有提高、提高的程度以及其進一步用于組織填充等問題目前并無太多研究數(shù)據(jù)。
　　先天性小耳畸形表現(xiàn)為耳廓及中耳不同程度的畸形，目前手術(shù)是改善耳廓外形主要治療方法，耳再造術(shù)一般分兩期進行:一期手術(shù)于耳后乳突區(qū)皮下植入100ml腎形擴張器，增加耳部

3、皮膚量;二期手術(shù)行耳廓再造，即在術(shù)中放入支架，再利用耳部擴張的皮膚覆蓋完成耳廓再造。目前臨床上較為經(jīng)典和廣泛使用的技術(shù)是肋軟骨作支架的耳廓再造。由于肋軟骨不可再生，手術(shù)會在供區(qū)產(chǎn)生永久性的缺陷，且移植軟骨有被吸收和變形的可能，加之外耳三維結(jié)構(gòu)復雜，利用肋軟骨再造逼真的耳廓外形極其困難，因而越來越多的生物材料被應用于耳廓再造，Medpor就是其中較好的一種。但該材料用于皮膚薄、血供較差的部位，如鼻部、耳部以及瘢痕組織時，支架快速血管化受限

4、，增加了支架植入失敗的幾率。目前改善多孔生物材料血管化的常見方法有:將材料與內(nèi)皮細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等共培養(yǎng)，加入特定的生長因子（如堿性成纖維細胞生長因子bFGF、血管內(nèi)皮生長因子VEGF）促進血管化或是改進手術(shù)方法等。但此類方法均有一定的局限性，如存在技術(shù)復雜、體外培養(yǎng)對血管生成微環(huán)境的調(diào)控難度大等缺點。
　　目的：本研究采用預植的方法來改善Medpor在血供不佳部位的血管化，將Medpor片植入比缺陷部位更能促進新生血管生

5、成的“供區(qū)”組織，經(jīng)過一段時間后，再將擁有廣泛血管網(wǎng)絡的支架取出轉(zhuǎn)移到“受區(qū)”組織，即自體化后再植入受區(qū)。具體方法是先構(gòu)建自體組織化Medpor模型:將材料預先在SD大鼠腹部埋植，讓血管、組織向孔隙內(nèi)生長，分別在1、2、4周取出觀察材料血管長入情況，確定Medpor片完成自體組織化最佳時間點，選擇最佳融合狀態(tài)的Medpor片移植至靶向部位（SD大鼠背部），同時放入普通Medpor作為對照。應用HE染色、Masson染色以及CD31免疫組

6、織化學染色，通過組織學分析，觀察自體組織化材料的相關(guān)組織學變化，評價其生物相容性，為臨床應用提供相關(guān)實驗依據(jù)。
　　方法:本研究分為二部分:
　　第一部分:自體組織化Medpor模型的建立
　　1.無菌條件下，消毒Medpor片備用。將30只SD大鼠用3％戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，固定于手術(shù)臺，剔除腹部毛發(fā)，消毒鋪巾，于腹部正中作約1cm長切口，逐層分離，在腹膜下形成約3cm×3cm大小囊腔。將準備好的Medpor片植入

7、囊腔，縫合、消毒。
　　2.分別埋植1、2、4周。
　　3.1、2、4周后取出材料，行HE染色，步驟:①將取出的Medpor片用生理鹽水沖洗3次。②用4％多聚甲醛溶液固定24h。③依次用70％、85％、95％、100％乙醇溶液脫水。④二甲苯溶液透明。⑤石蠟包埋。⑥切片。⑦蘇木精-伊紅染色。
　　第二部分:自體組織化Medpor生物相容性的研究
　　1.使用3％戊巴比妥鈉對SD大鼠行腹腔注射麻醉，背部、腹部備皮后腹

8、部朝上固定于手術(shù)臺，消毒鋪巾，取出自體組織化Medpor片備用。
　　2.大鼠背部消毒鋪巾，分別在脊柱旁側(cè)2cm處作長1cm切口，在背部左、右側(cè)隨機植入自體組織化Medpor片或普通Medpor片，縫合傷口、消毒包扎。20處植入自體組織化Medpor片為實驗組，20處植入普通Medpor片為對照組。
　　3.兩周后將SD大鼠處死，取出Medpor片及周圍粘附皮下組織，行石蠟包埋、切片、HE染色、Masson染色、免疫組織化學

9、染色(CD31)，而后進行微血管密度計數(shù)。
　　結(jié)果：
　　1.肉眼觀察:
　　1.1 自體組織化Medpor模型的建立
　　(1)Medpor片自體組織化1周，材料與周圍組織可見絲狀連接，少量新生血管，內(nèi)部未見明顯機體血管、組織長入。
　　(2)Medpor片自體組織化2周，材料與周圍組織可見較為致密纖維連接，內(nèi)部可見部分機體血管、組織長入。
　　(3)Medpor片自體組織化4周，外周有大量致密纖

10、維血管組織，大量機體微血管、組織充滿材料內(nèi)部，且將材料固定于周圍組織中，不能輕易分離。
　　1.2 自體組織化Medpor生物相容性的研究
　　所有SD大鼠創(chuàng)口均一期愈合，植入材料未發(fā)現(xiàn)移位及外露。肉眼觀察兩組材料與組織結(jié)合情況，實驗組纖維血管組織自材料表面長入材料內(nèi)部孔隙，材料與周圍組織結(jié)合緊密牢固，不能輕易分離，外周可見致密纖維連接，表面有較多新生血管;對照組Medpor補片周圍可見纖維組織呈絲狀連接，表面有微血管生成，

11、內(nèi)部有部分組織長入。
　　2.HE染色
　　2.1 自體組織化Medpor模型的建立
　　(1)Medpor片自體組織化1周，組織、細胞浸潤材料內(nèi)部深度約0.1mm，外周可見斷續(xù)疏松纖維組織。
　　(2)Medpor片自體組織化2周，組織、細胞浸潤材料內(nèi)部深度約為0.6mm，外周可見更為致密的纖維血管組織，外周毛細血管數(shù)量增多。
　　(3)Medpor片自體組織化4周，外周被致密纖維血管組織包裹，毛細血管更

12、加密集。所有孔隙的纖維血管組織貫通，外周血管管徑增粗。
　　2.2 自體組織化Medpor生物相容性的研究
　　材料植入2周后，實驗組鏡下觀察可見組織長入材料孔隙，纖維血管組織貫通材料，Medpor補片外表面出現(xiàn)密集的纖維血管組織，其中含有較豐富的新生血管，切面中央可見毛細血管;對照組組織長入深度約為材料1/3，Medpor補片外表面可見較為疏松的纖維血管組織，其中散在稀疏的毛細血管。Medpor血管化進程中，毛細血管從材料

13、外表面向中央發(fā)展，周邊的血管管徑逐漸增大。實驗組與對照組材料外周均可見成纖維細胞層，由于邊緣刺激，成纖維細胞層在植入物邊緣略有增加。無明顯炎癥細胞浸潤跡象。
　　3.Masson染色
　　光鏡下觀察，可見實驗組及對照組Medpor補片外表面均有纖維血管組織包裹，膠原蛋白沉積于細胞層外。纖維血管組織由外表面向Medpor中心生長。實驗組組織填滿材料孔隙內(nèi)部;對照組組織細胞浸潤深度約為材料1/3。
　　4.CD31免疫組化

14、染色
　　4.1 自體組織化Medpor生物相容性的研究
　　材料植入2周后，實驗組Medpor補片周圍呈CD31陽性染色的血管內(nèi)皮細胞數(shù)量顯著增多，且分布較為均勻;對照組Medpor補片周圍CD31陽性染色的血管內(nèi)皮細胞略有增加，纖維組織淡染呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　結(jié)論：
　　1.Medpor自體組織化1、2周時，組織血管長入材料內(nèi)部較淺，預血管化程度不理想。Medpor自體組織化4周時，固定于周圍組織中，不易取出，

15、HE染色發(fā)現(xiàn)外周被致密纖維血管組織包裹，毛細血管密集，纖維血管組織貫通孔隙，外周血管管徑增粗，達到本實驗所需充分自體組織化的要求。
　　2.本研究構(gòu)建的自體組織化Medpor模型可在動物體內(nèi)應用。
　　3.大鼠背部自體組織化Medpor（實驗側(cè)）與普通Medpor（對照側(cè)）組織長入程度比較，實驗側(cè)明顯高于對照側(cè)。
　　4.大鼠背部自體組織化Medpor（實驗側(cè)）與普通Medpor（對照側(cè)）微血管密度比較，實驗側(cè)顯著高于