重組膠原基骨材料用于兔橈骨缺損修復(fù)的研究.pdf

1、目的：制備重組膠原基骨修復(fù)材料并進(jìn)行生物活性處理，解決以往動(dòng)物源性膠原基骨材料的病毒隱患等安全問題。提高骨材料的生物相容性，賦予材料骨誘導(dǎo)性，評(píng)價(jià)該材料的生物活性，探討材料的優(yōu)化機(jī)制，研究其用于兔橈骨缺損修復(fù)的愈合過程及修復(fù)效果，為用于骨修復(fù)和組織工程支架材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，從而獲得具有廣闊市場(chǎng)前景的新型骨修復(fù)材料。 方法： 1.實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備：本實(shí)驗(yàn)中骨材料的制備在清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系生物材料組完成，它是由重組膠原和納

2、米羥基磷灰石自組裝而成的，通過體外降解、急性毒性實(shí)驗(yàn)、溶血反應(yīng)、熱原實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)證實(shí)該材料可生物降解、無毒、無熱原性、不引起溶血反應(yīng)，具有良好的生物相容性，符合作為骨組織修復(fù)材料的要求。在此基礎(chǔ)上，本研究又對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了生物活性處理，并進(jìn)行了生物學(xué)評(píng)價(jià)。分別制備了聚乳酸組(標(biāo)記為P組)、重組膠原基納米羥基磷灰石復(fù)合物組(標(biāo)記為PN組)、重組膠原基納米羥基磷灰石高分子復(fù)合物添加成骨誘導(dǎo)劑組(標(biāo)記為PNA組)，重組膠原基納米羥基磷灰石復(fù)合物

3、外層涂覆重組膠原組(標(biāo)記為PNJ組)，重組膠原基納米羥基磷灰石復(fù)合物添加成骨誘導(dǎo)劑外層涂覆重組膠原組(標(biāo)記為PNAJ組)五組材料用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。 2.細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：上述五組材料中分別種植了相同密度的成骨細(xì)胞(MC3T3E1)，進(jìn)行材料與細(xì)胞的復(fù)合培養(yǎng)，檢測(cè)材料對(duì)MC3T3E1細(xì)胞生長(zhǎng)的影響。分別在第l、4、7天取樣進(jìn)行MTT(Methyl Thiazolyl Tetrazolium)測(cè)試、掃描電子顯微鏡觀察和激光共聚焦顯微鏡

4、觀察。 3.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：在45只新西蘭大白兔單一右側(cè)橈骨制成骨缺損模型。將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為5組，在每只動(dòng)物的骨缺損處分別植入上述5種不同材料，術(shù)后4，8，12周將動(dòng)物分批處死，取橈骨觀察缺損部位愈合情況，并進(jìn)行x線檢測(cè)，組織學(xué)切片觀察分析。 結(jié)果： ①P、PN、PNA、PNJ、PNAJ組材料均具備多孔特性，孔徑達(dá)到100-300μm。PNJ、PNAJ組表面被成功靜電自組裝上重組膠原。重組膠原制成的骨替代材料保留了動(dòng)

5、物膠原基骨材料的成分上的優(yōu)良特性。 ②細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示PN、PNA組MTT分析結(jié)果優(yōu)于P、PNJ、PNAJ組，具有顯著差異。 ③動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示PN組和PNA組材料在12周時(shí)可修復(fù)大部分骨缺損，各時(shí)段放射學(xué)評(píng)估優(yōu)于其它各組。 結(jié)論：我們首次應(yīng)用重組膠原代替天然動(dòng)物源性膠原制備出新型仿生的礦化骨修復(fù)材料，該材料成分和結(jié)構(gòu)均與天然骨有相似性。通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，證明其具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性，而重組膠原避免