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文檔簡(jiǎn)介
1、研究背景:
胸骨是位于胸前壁正中的扁骨,形似短劍,分柄、體、劍突三部。胸骨兩側(cè)與肋骨相連接,構(gòu)成胸廓,對(duì)保護(hù)縱膈及胸腔內(nèi)臟器起作重要作用。如果胸骨發(fā)生病變,如:先天畸形、發(fā)育不良,難治性胸骨骨髓炎,外傷性胸骨粉碎性骨折,原發(fā)性、繼發(fā)性胸骨腫瘤時(shí),傳統(tǒng)的內(nèi)科保守治療,治療效果不理想,預(yù)后不良,存在著較多的問題和并發(fā)癥,研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)手術(shù)治療的患者取得了顯著的療效。人工材料對(duì)于胸廓的骨性支持較好,因此許多人工材料被嘗試應(yīng)用于胸壁重
2、建,但到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)一種十分理想的材料。目前臨床上使用的材料還存在各種問題:與組織結(jié)合能力差,難與組織有機(jī)結(jié)合,后期??伤蓜?dòng)、移位、活動(dòng)甚至脫出;長(zhǎng)期植入后易導(dǎo)致血腫、瘺管、疼痛血管破壞及引發(fā)感染等并發(fā)癥。
新型生物復(fù)合材料的出現(xiàn),為人工材料的選擇,提供了更廣闊的范圍。它比傳統(tǒng)的材料具有更好的相容性、合適的降解速度、良好的塑形性。組織工程技術(shù)的臨床應(yīng)用在包括骨、軟骨、皮膚等多種組織的再生已經(jīng)取得了良好的效果。通過可行
3、的方法和技術(shù),將這兩方面結(jié)合起來,獲得一種全新的人工材料和修復(fù)方法,并對(duì)該材料和方法作為胸骨損傷修復(fù)的可行性進(jìn)行一系列的研究。
研究目的:
一、對(duì)備選的人工材料進(jìn)行篩選,選擇滿足理化性質(zhì)、組織相容性良好,通過新型材料復(fù)合技術(shù)制備出個(gè)性化的修復(fù)材料;
二、對(duì)所制備材料的生物安全性和組織相容性進(jìn)行評(píng)價(jià),為臨床運(yùn)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù);
三、運(yùn)用組織工程學(xué)的原理與技術(shù),通過觀察骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞與
4、修復(fù)材料共同培養(yǎng)的情況,探討個(gè)性化修復(fù)材料用于胸骨修復(fù)的可行性。
研究?jī)?nèi)容與方法:
一、個(gè)性化人工胸骨材料的設(shè)計(jì)、選材與制備
通過細(xì)致的調(diào)查對(duì)比,選擇聚己內(nèi)酯(PCL)作為胸骨修復(fù)材料的基體材料,天然骨粉作為營養(yǎng)材料,通過熔融共混技術(shù)制備成個(gè)性化多孔結(jié)構(gòu)的支架材料,材料必須達(dá)到能夠穩(wěn)定胸廓的機(jī)械強(qiáng)度,并能為組織的修復(fù)提供一定的原料與養(yǎng)分。
二、個(gè)性化人工胸骨材料的生物學(xué)評(píng)價(jià)
5、 按照醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)ISO10993-1998和GB/T16886-2003標(biāo)準(zhǔn)和要求,對(duì)新型生物復(fù)合材料進(jìn)行生物安全性和組織相容性進(jìn)行試驗(yàn)研究,包括細(xì)胞毒性試驗(yàn)、急性全身毒性試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)、熱源試驗(yàn)。目的在于確定該材料是否具有臨床運(yùn)用的可行性。
三、組織工程化人工胸骨的初步研究
將犬的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分離后,在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)、傳代。然后再體外種植于聚己內(nèi)酯/天然骨粉制備的個(gè)性化多孔性胸骨修復(fù)
6、材料上,觀察干細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖情況。為下一步進(jìn)行組織工程化人工胸骨的研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
研究結(jié)果:
一、在純PCL中添加天然骨粉作為營養(yǎng)材料,保持了純PCL自身的優(yōu)點(diǎn),提高了復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度,其多孔結(jié)構(gòu)大大降低了材料降解時(shí)間,也增加了材料的表面積,更有利于組織的生長(zhǎng)恢復(fù)。制備出來的材料較傳統(tǒng)材料有更大的優(yōu)越性;
二、純PCL與添加了不同比例天然骨粉的PCL多孔復(fù)合材料均具有
7、較好的生物安全性。各組分材料無明顯細(xì)胞毒性,細(xì)胞形態(tài)、生長(zhǎng)代謝和增殖也無異常表現(xiàn),材料浸提液也未引起溶血反應(yīng)和全身急性毒性反應(yīng),無明顯的熱源作用。復(fù)合材料中低比例的天然骨粉無明顯的力學(xué)增強(qiáng)作用,必須達(dá)到一定的比例才能顯著改善材料力學(xué)強(qiáng)度。
三、犬的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在體外生長(zhǎng)良好,在與支架材料共同培養(yǎng)的過程中,細(xì)胞貼附于支架材料,表現(xiàn)出良好的生物相容性,生長(zhǎng)增殖旺盛,表明支架材料與細(xì)胞具有良好的協(xié)同性。通過對(duì)比,材料中的天然
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