強(qiáng)化型硫酸鈣可注射骨的體外構(gòu)建與理化性能研究.pdf

1、臨床上因創(chuàng)傷、腫瘤、感染等導(dǎo)致的難治性骨缺損十分常見，是臨床工作者面臨的一大難題。傳統(tǒng)的自體骨移植雖然在臨床取得了良好的療效，但存在來源有限、增加供區(qū)創(chuàng)傷、不能提供及時(shí)穩(wěn)定等缺點(diǎn)，異體骨移植除費(fèi)用高和數(shù)量有限外，疾病傳播和免疫排斥卻是不可忽視的問題。在材料學(xué)、醫(yī)學(xué)和生物學(xué)長(zhǎng)足發(fā)展的背景下，骨組織工程應(yīng)運(yùn)而生，為矯形外科注入了新的活力。從最初的生物惰性材料到現(xiàn)在的生物活性材料，實(shí)現(xiàn)了人工骨對(duì)自體骨的完全替代。但人工骨在使用前，一般要先在體

2、外預(yù)制成型，然后通過手術(shù)植入體內(nèi)，病人需承受手術(shù)創(chuàng)傷和因此帶來的風(fēng)險(xiǎn)。而近年來出現(xiàn)的可注射骨替代物卻克服了這個(gè)缺點(diǎn)，它只需在精確的手術(shù)定位下，通過注射器注射入體內(nèi)并原位固化成三維多孔支架，形成的骨替代物具有一定的力學(xué)強(qiáng)度和生物活性，能成功的修復(fù)骨缺損，從而達(dá)到微創(chuàng)的目標(biāo)。因此，尋找一種能原位固化成型、又具有骨誘導(dǎo)活性、生物降解性和一定生物力學(xué)強(qiáng)度的生物修復(fù)材料將是未來骨科研究發(fā)展的方向。硫酸鈣經(jīng)大量研究證實(shí)是一種良好的骨修復(fù)材料，它具有

3、很好的生物相容性、生物可降解性和骨傳導(dǎo)活性，并有可注射劑型，能通過注射的方法在原位固化成型，在骨缺損區(qū)發(fā)揮傳導(dǎo)成骨作用的同時(shí)提供一定的力學(xué)性能，但是其不具有誘導(dǎo)成骨活性；骨基質(zhì)明膠(BMG)是一種高效的誘導(dǎo)成骨活性物質(zhì)，由異體骨提取而來，其主要成分為Ⅰ型膠原和非膠原蛋白的混合物，內(nèi)含骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)等生長(zhǎng)因子，它所含的非BMP蛋白(主要為膠原蛋白)可作為BMPs良好的天然緩釋載體，但因?yàn)槿狈λ苄涡院拖鄳?yīng)的力學(xué)性能而限制了其應(yīng)用；

4、而富含血小板血漿(PRP)則是全血經(jīng)過濃集、分離而得到的血液制品，其特點(diǎn)是血小板濃度高，與凝血酶作用可通過血小板脫顆粒作用釋放多種高濃度的生長(zhǎng)因子和纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)，既可成為骨組織工程的支架材料，同時(shí)又是生長(zhǎng)因子的提供者，且制備簡(jiǎn)便，來源廣泛，還能避免同種異體、異種、人工材料植入可能導(dǎo)致的炎癥、免疫排斥等不良反應(yīng)，具有很強(qiáng)的臨床應(yīng)用價(jià)值。雖然富含血小板血漿和骨基質(zhì)明膠經(jīng)研究證實(shí)都能提供較強(qiáng)的骨誘導(dǎo)活性，但兩者同時(shí)使用時(shí)，骨基質(zhì)明膠能否起到對(duì)

5、BMP的緩釋作用，從而增強(qiáng)富含血小板血漿的骨誘導(dǎo)活性還有待證實(shí)，因此，本研究擬用可注射型硫酸鈣同時(shí)復(fù)合骨基質(zhì)明膠(BMG)、富含血小板血漿(PRP)和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來構(gòu)建新型可注射型骨替代物，以此觀察是否能利用骨基質(zhì)明膠對(duì)BMP的緩釋作用來延長(zhǎng)富含血小板血漿對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生物誘導(dǎo)活性，從而成功修復(fù)骨缺損，以此尋求一種既操作簡(jiǎn)便，又來源廣泛，同時(shí)兼有骨傳導(dǎo)活性和骨誘導(dǎo)活性的新型可注射型骨替代物來為臨床治療服務(wù)。
　　 目的

6、：1、探討硫酸鈣/骨基質(zhì)明膠/富含血小板血漿可注射式人工骨的制備方法。
　　 2、評(píng)價(jià)硫酸鈣/骨基質(zhì)明膠/富含血小板血漿可注射式人工骨的理化性能。
　　 3、初步探討硫酸鈣/骨基質(zhì)明膠/富含血小板血漿可注射式人工骨的細(xì)胞相容性。
　　 方法：1、強(qiáng)化型硫酸鈣可注射骨的體外構(gòu)建。
　　 2、復(fù)合兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的強(qiáng)化型硫酸鈣可注射骨的細(xì)胞相容性研究。
　　 3、強(qiáng)化型硫酸鈣可注射骨的理化性能研究。

7、
　　 結(jié)果：1、強(qiáng)化型硫酸鈣可注射骨大體觀察為灰白色圓柱形的固體，結(jié)構(gòu)致密，較脆，表面可見大小不一，孔隙均勻的小孔，側(cè)面可見到大小不一，孔隙不均勻的微孔，電鏡下觀察材料有較好的孔徑，孔徑大小為300-500um，側(cè)壁及周圍還有10um左右的微孔，孔隙分布均勻，孔徑連通較好。以可溶性纖維甘露醇為致孔劑，孔隙率從59.1％增加到83.3％；
　　 2、PRP和BMG均能增強(qiáng)CaS04基質(zhì)材料對(duì)兔BMSCs的增殖活性；與BM

8、G相比，PRP更能促進(jìn)兔BMSCs的增殖，說明低濃度PRP的初期骨誘導(dǎo)能力強(qiáng)于BMG；
　　 3、強(qiáng)化型硫酸鈣可注射骨的初凝時(shí)間介于3min-30min之間，終凝時(shí)間介于20min-90min之問，通過調(diào)節(jié)可控制在20min以內(nèi)，基本復(fù)合可注射骨的要求；
　　 4、隨著液固比值的增大和致孔劑含量的增加，材料的降解速度加快，但壓縮強(qiáng)度卻不斷降低。壓縮強(qiáng)度最大達(dá)到12.56±0.67Mpa，只能達(dá)到松質(zhì)骨的要求，不能用于修復(fù)