纖維增強型納米骨材料修復骨缺損的實驗研究.pdf

1、目的： 對創(chuàng)傷及骨病等各種原因導致的骨缺損的修復，在臨床上一直都是一個棘手的難題。骨組織工程的快速發(fā)展，為臨床治療骨缺損提供了新的治療方法和手段。細胞外基質材料的研究是骨組織工程的重點研究，我們應用納米大分子自組裝技術成功將鈣、磷鹽溶液與提純并去抗原的Ⅰ型膠原調(diào)制礦化，從而獲得納米相羥基磷灰石和膠原的復合材料(nano-hydroxyapatite collagen/PLLA，nHACP)，同時用甲殼素(chitin fibre

2、s,CF)進行纖維交連增強。制備成纖維增強納米相羥基磷灰石膠原復合材料(nano-hydroxyapatitecollazen/PL LA/chitin fibres，nHACP/CF)。并已經(jīng)在體外證實有良好的細胞和生物相容性，對細胞無毒性。 基于此，本課題重點觀察纖維增強納米相羥基磷灰石膠原復合材料結合骨形態(tài)發(fā)生蛋白構建成非細胞型組織人工骨修復羊脛骨節(jié)段性骨缺損愈合的情況。為組織工程提供新的細胞外基質材料、為臨床治療骨缺損提

3、供新的骨替代材料提供實驗證據(jù)。 方法： 1 非細胞型納米級組織工程人工骨的制備；首先應用納米大分子自組裝技術制備成纖維增強納米相羥基磷灰石膠原復合材料，然后在體外和BMP結合，構建非細胞型納米級組織工程人工骨；2動物試驗：取中國青山羊22只，體重16.1-18.3kg，平均17.2kg，雌雄隨機。制成25mm的脛骨一骨膜缺損模型。隨機分成3組，A、B組各9只，C組為4只。A組：BMP+纖維增強納米材料組；B組：自體髂骨移

4、植組；C組：空白對照組。分別4，8周處死動物取材，進行組織學切片觀察；術后4，8周不同時間段，X線觀察骨缺損區(qū)的骨痂生成和骨愈合情況：取8周羊脛骨進行三點彎最大應力實驗，進行生物力學測定。 結果： 1 羊脛骨骨缺損的動物模型成功制備，術后動物飲食和活動正常并均成活至試驗結束； 2 組織學觀察：A組：4周時可觀察到纖維結締組織已長入植入材料的內(nèi)部，并將材料分割。材料的原形已消失，有大量的纖維性骨痂的形成，并見有少量

5、的成骨細胞和破骨細胞；8周組織學見大量的鮮紅色骨性骨痂，在新形成的骨性骨痂可以觀察到新的骨陷窩的形成，以及骨陷窩內(nèi)的骨細胞。植入的材料基本消失。B組：4周時可觀察到大量的纖維性骨痂形成，內(nèi)有大量的成骨細胞和破骨細胞，說明骨的吸收和重建是同時進行的；8周時比4周見有更多的成熟骨性骨痂形成，內(nèi)有骨陷窩的形成，以及骨陷窩內(nèi)的骨細胞，以及少量的纖維性骨痂。C組：(空白對照組)分別4，8周處死動物取材，未見有骨修復現(xiàn)象。 3 X線檢測：A

6、組：4周有少量的高密度顯影，說明有少量的新生骨形成，8周時可見新生高密度骨較4周時明顯增多，并形成連續(xù)性骨痂修復了骨缺損。B組：術后骨缺損區(qū)植入的自體髂骨為高密度影圖；4周時有大量的高密度顯影，說明有大量的新生骨形成，8周時可見有連續(xù)性骨痂修復了骨缺損。C組：術后空白組可見脛骨中段25mm骨缺損區(qū)；4周時骨缺損區(qū)未見有新生骨形成；8周時骨缺損區(qū)形成骨不連。 4 生物力學檢測：A組的最大折彎應力和B組之間沒有顯著性差異(P>0.0