BSP-β-TCP人工骨的研制及成骨效應的實驗研究.pdf

1、Fisher等在1983年首先從牛骨中純化并描述了骨唾液酸蛋白(BSP)，BSP是一種酸性磷酸化糖蛋白，在骨組織非膠原蛋白中占10-15％，其基因位于4號染色體上，核心蛋白分子量為33.6kDa，相對于其他非膠原蛋白，BSP有著高度的組織分布特異性，BSP主要分布于鈣化的骨、牙組織及鈣化的軟骨與骨交界處。BSP的功能現(xiàn)在還未完全清楚，絕大多數(shù)礦化組織中的細胞都表達BSP，處于骨形成和骨改建中的骨基質(zhì)BSP濃度最高，由此推測可能與骨形成和

2、骨改建有關，并將BSP作為一種新的骨生長因子進行研究。 適宜的支架材料是骨組織工程發(fā)展的重要前提。目前常用于組織工程研究的支架材料主要是人工合成的聚酯類材料，如聚乳酸、聚乙醇酸，以及兩者的共聚物，這些材料具有較好的生物降解性和骨傳導活性，但缺乏骨誘導能力，且在機械強度、生物相容性等方面都存在一定的不足，體內(nèi)植入后常出現(xiàn)酸性產(chǎn)物蓄積。羥基磷灰石、生物活性玻璃陶瓷等天然無機材料具有良好的機械強度、骨傳導和骨誘導活性，但生物降解能力差

3、，因而限制了其作為骨組織工程支架材料的應用。β-磷酸三鈣(β-TCP)多孔生物陶瓷本身具有可生物降解、骨傳導作用，并具備一定的機械強度，本實驗以β-TCP為載體，BSP作為骨生長因子構(gòu)建組織工程化骨，進而研究BSP的成骨效應。 主要研究結(jié)果如下： 1．直接將BSP溶液滴于β-TCP人工骨后冷凍、低溫負壓凍干，將BSP與β-TCP復合，制備BSP-β-TCP人工骨。 2．進行BSP-β-TCP人工骨的BSP釋放實驗

4、，得出BSP釋放量與時間的散點圖，得知72小時內(nèi)BSP有一個爆發(fā)性的釋放，10天內(nèi)的釋放速度較快，以后直到4周時實驗結(jié)束時BSP呈緩慢釋放過程，將曲線擬合見BSP釋放量與時間(小時)平方根成線性關系，說明BSP以擴散形式釋放，開始的暴發(fā)式釋放是材料表面的BSP的快速釋放，以后由于接近表面的材料內(nèi)BSP的彌散作用仍可表現(xiàn)為快速釋放，當較深層的BSP開始釋出時，由于擴散距離的增加使速度明顯變慢。這種方式有利于在局部很快形成BSP有效濃度，之

5、后的緩慢釋放有利于在局部保持有效濃度。通過釋放實驗證明β-TCP作為BSP的較為理想載體，可在生物體內(nèi)形成緩釋系統(tǒng)。 3．BSP異位成骨實驗，將復合不同劑量BSP的BSP-β-TCP人工骨植入小鼠大腿肌袋處，一月后取材，大體觀察、X線攝片、組織學檢查結(jié)果均為陰性，證明BSP無異位成骨能力，排除了BSP劑量不夠而未能產(chǎn)生異位成骨的原因。 4．研究BSP在骨缺損部位成骨效應，建立大鼠顱骨缺損模型，將BSP-β-TCP人工骨植