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骨诱导性生物陶瓷材料肌内种植实验研究
骨诱导被定义为1个在非骨骼部位的骨形成过程.骨诱导包括1个非骨源细胞分化形成成骨细胞和骨形态形成的过程.在过去的40多年里,大量报道显示骨诱导发生在一系列磷酸钙(calcium phosphate,Ca-P)生物材料和多种动物模型上.
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眼窝填充物取出73例临床分析
目的 分析眼窝填充物取出的原因,寻找合适的治疗方法和材料.方法 对因各种原因取出原有眼窝填充物的73例临床资料进行回顾性分析.结果 取出的眼窝填充物材料为硅胶41例,羟基磷灰石19例,Medpor 3例,碳纤维3例,玻璃2例,陶瓷2例,未知材料3例.取出后Ⅰ期植入羟基磷灰石眼座61例,Ⅱ期植入5例,再次植入眼座者均未发生继发感染和义眼座暴露.7例未植入义眼座.结论 羟基磷灰石眼座的组织相容性好,是合适的眼窝填充物,对无明显感染的需取出原眼窝填充物者,可在取出后同时植入羟基磷灰石眼座.
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应用羟基磷灰石涂层股骨柄行全髋人工关节置换术的疗效观察
目的 观察应用羟基磷灰石涂层股骨柄行全髋人工关节置换的疗效.方法 选择2007年4月-2010年11月使用Corail全羟基磷灰石涂层股骨柄进行人工全髋关节置换术141例(164髋),观察疗效及随访情况.结果 终共获得随访107例,平均随访47个月,围术期发生术中经股骨矩骨折6例,均对症治疗后痊愈;术后感染2例,1例保守治疗,1例早期清创,关节保留,随访2年以上无复发.影像检查结果无假体松动下沉、无假体周围骨折、无迟发感染、无大腿痛发生、无关节脱位.15髋柄假体周围出现点片状密度增高区.至随访终期Harris评分明显改进(P＜0.01).结论 Corail柄应用具有操作简单、安全性高、长期效果稳定和应用范围广泛的特点,正确全面对其特点的认识与良好的手术技术是获得长期效果的基础.
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羟基磷灰石涂层股骨柄假体髓腔充填情况对临床效果的影响
目的 探讨在初次人工全髋关节置换术中羟基磷灰石全涂层股骨柄髓腔充填情况对假体稳定性及其髋关节功能预后的影响.方法 回顾性分析2007年4月-2010年11月使用Corail全羟基磷灰石涂层股骨柄进行初次人工全髋关节置换术的121例(144髋)临床资料,根据年龄分为A组(年龄＜55岁)78例、B组(年龄≥55岁)43例.采用Harris和SF-36评分方法评价术后功能的恢复情况,测量术前、术后及随访X线片中股骨及假体髓腔充填率及假体位置的变化.结果 所有病例均恢复行走功能,平均随访时间46月,术后2年Harris评分、SF-36评分较术前均有显著性提高(P＜0.05),两组间评分差异无显著性(P＞0.05);术后第2天及24个月双髋关节正、侧位X线片显示B组髓腔充填率显著高于A组(P＜0.01),两组术后24个月与术后第2天比较,髓腔充填率差异均无统计学意义(P＞0.05).终影像评估所有股骨假体位置无明显移位、松动或下沉,无关节翻修病例.结论 尽管Corail全羟基磷灰石涂层股骨柄假体的股骨髓腔充填率较低,使用该假体的关节置换仍取得较好的临床疗效和影像学稳定性.
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珊瑚羟基磷灰石结合血管内皮细胞生长因子修复兔骨缺损的实验研究
目的探讨珊瑚羟基磷灰石(CHA)结合血管内皮细胞生长因子(VEGF)修复骨缺损的效果,为其临床、科研应用提供实验依据.方法以CHA作为VEGF的可吸附性载体,制备成复合人工骨,将其植入兔尺骨中段10 mm骨缺损处,以单纯CHA组,自体骨移植组和空白组作为对照,在术后2、4、8、12周,进行大体解剖、X线摄片、病理组织切片、生物力学测试等方法观察,研究各组骨愈合,血管化情况及力学强度.结果在2、4、8周病理组织切片及X线摄片显示骨缺损修复程度CHA/VEGF组明显优于自体移植骨组优于单纯CHA组,而空白组骨缺损处被纤维组织及肌组织等填充.生物力学测试显示术后12周CHA/VEGF组抗扭转强度明显优于自体骨移植组.结论CHA与VEGF结合有明显促进骨缺损修复的作用,强于自体骨移植及单纯CHA移植.二者协同,可用于骨缺损修复.
关键词： 羟基磷灰石类 血管内皮细胞生长因子 骨移植 骨缺损 -
珊瑚羟基磷灰石结合重组合人胰岛素样生长因子-Ⅰ修复兔骨缺损的实验研究
目的探讨珊瑚羟基磷灰石(CHA)结合重组合人胰岛素样生长因子-1(rhIGF-I)修复骨缺损的效果,为临床、科研应用提供实验依据.方法以CHA作为rhIGF-I的可吸附性载体,制备成复合人工骨,将其植入兔尺骨中段10 mm骨缺损处,以单纯CHA组,自体骨移植组和空白组作为对照,在术后2,4,8,12周,进行大体解剖、X线摄片、病理组织切片、生物力学测试等观察,研究各组骨愈合,血管化情况及力学强度.结果在2,4,8周病理组织切片及X线摄片显示骨缺损修复程度,CHA/rhlGF-I组明显优于自体移植骨组,优于单纯CHA组,而空白组骨缺损处被纤维组织及肌组织等填充.生物力学测试显示术后12周CHA/rhIGF-I组抗扭转强度明显优于自体骨移植组.结论CHA与rhIGF-I结合有明显促进骨缺损修复的作用,强于自体骨移植及单纯CHA移植.成骨方式包括骨传导、骨诱导,二者协同,可用于骨缺损修复.
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自固化磷酸钙人工骨(CPC)的临床应用
自固化磷酸钙人工骨是非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料,植入骨内后能与宿主骨形成牢固的骨性愈合,满意地修复骨缺损.
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海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的体外细胞相容性
背景:采用仿生学原理,利用海藻酸钙、纳米羟基磷灰石及胶原按一定比例复合,制成一种可注射、可任意塑形凡具有良好骨传导、骨诱导性的组织工程骨,其应用在微创外科技术中,具有组织损伤小、不破坏修复区血供、操作简便易行等优点.目的:验证海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的相容性.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-02/05在南方医科大学珠江医院中心实验室完成.材料:2周龄健康新西兰大白兔用于骨髓皋质干细胞的分离培养.海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料由清华大学材料系研制提供,孔隙率90%,孔径50-200 μ m.方法:选取生长良好的第5代兔骨髓某质干细胞与海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料体外复合培养.主要观察指标:共培养5 d后倒置显微镜下观察细胞在材料表面、孔隙内的生长情况,扫描电镜下观察细胞在材料上附着情况.细胞和支架共培养后CCK-8法测定细胞活性.结果:骨髓基质十细胞能在海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料上良好地黏附、增殖、生长,细胞活性未受到海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料的影响.结论:海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞有良好的细胞相容性.
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生物活性颈椎椎间融合器的三维运动稳定性实验
背景:前期实验己证实,以自行合成的羟基磷灰石,左旋聚乳酸复合材料研制的生物活性颈椎椎间融合器有良好的生物相容性.目的:进一步比较该生物活性颈椎椎间融合器和髂骨块的三维运动稳定性,以评价生物活性颈椎椎闯融合器置入椎间后重建颈椎稳定性的效果.设计、时间及地点:体外生物力学实验,于2003-08/11在南方医科大学全军及广东省重点生物力学实验室完成.材料:生物活性颈椎椎间融合器是利用羟基磷灰石,左旋聚乳酸复合而成由南方医科大学珠江医院提供(专利号为:03236843.7).6具新鲜人尸体颈椎标本C1～T1节段,均分为3组:正常组、髂骨组及生物活性颈椎椎间融合器组.方法:在6具新鲜人尸体颈椎标本的C5与C6椎间盘处,行颈前路环锯减压后,髂骨组及生物活性颈椎椎间融合器组分别置入自体髂骨和生物活性颈椎椎间融合器,正常组为完整结构标本,不予进行任何处理.主要观察指标:利用测量系统测量3组颈椎节段间前屈、后伸、左,右侧弯和左,右轴向旋转等三维运动范围.结果:在椎间盘切除椎间置入生物活性颈椎椎间融合器后,在前屈、左右侧弯和左右轴向旋转的运动范围均较椎间置入髂骨组减少,较髂骨组稳定,差异有统计学意义(P<0.01).在后伸状态下椎间置入生物活性颈椎椎间融合器和髂骨置入物与正常组比较运动范围增大,但差异无统计学意义.结论:生物括性颈椎椎间融合器置入椎间后颈椎稳定性良好,置入椎间后较椎间置入髂骨稳定.
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组织工程骨支架的材料学:短棒状纳米羟基磷灰石的细胞毒性检测
目的:体外研究短棒状纳米羟基磷灰石(Na-HA)的细胞毒性,探讨将其应用于组织工程骨支架的可能性.方法:实验于2004-01/05在第四军医大学口腔颌面外科实验室完成.采用MTT检测法,将不同浓度的短棒状Na-HA浸提液与L929成纤维细胞接触1,3,5 d,对细胞增殖活性进行检测,计算细胞相对增殖率,用6级毒性分类法评级,并进行形态学观察.用碱性磷酸酶(ALP)测定试剂盒检测浸提液对兔成骨细胞功能表达的影响.结果:不同时间点用不同浓度浸提液培养的细胞均正常增殖,毒性0～1级.浸提液不影响兔成骨细胞的功能表达.结论:短棒状Na-HA无细胞毒性,不影响成骨细胞的成骨活性,可能是一种组织工程骨支架的良好材料.
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羟基磷灰石 /磷酸三钙复合材料成骨细胞载体的体外实验
目的:研究人骨髓基质细胞( human bone marrow stromal cells, hBMSC)在复合材料的表面生长和增殖情况,为成骨细胞载体研究和材料表面改性提供直接依据.方法:进行原代人骨髓基质细胞培养,传代至第 3代后,将 hBMSC和羟基磷灰石( hydroxyapatite, HA) /磷酸三钙( tricalcium phosphate, TCP)进行混合培养,采用倒置显微镜、荧光显微镜和扫描电镜观察形态, MTT测定细胞增殖情况,测定碱性磷酸酶了解分化情况.结果: hBMSC在 HA/TCP复合材料上生长、增殖良好,并可见细胞向材料孔内生长,对碱性磷酸酶无明显影响.结论: HA/TCP复合材料是良好的骨组织工程的细胞载体,为进一步临床应用提供了基础.
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多孔羟基磷灰石、纤维蛋白和金葡液复合物修复骨缺损的实验研究
背景:骨缺损的修复一直是骨科治疗的难点,寻找有效修复骨缺损的骨移植替代材料是目前骨缺损治疗的研究方向.目的:探讨珊瑚多孔羟基磷灰石(coralline hydroxyapatite porous,CHAP)、纤维蛋白(fibrin sealant,FS)及金葡液(staphylococcus aureus injection,SAI)复合物修复骨缺损的作用及其作为人工骨移植替代材料的可行性.设计:随机对照的试验研究.单位:中山大学附属第三医院骨科.材料:实验在中山大学动物实验室和解放军第一军医大学全军生物力学中心完成.羟基磷灰石,纤维蛋白,金葡液.方法:采用新西兰大白兔54只在兔双侧桡骨制备骨缺损模型后分成实验组、对照组及空白组.将CHAP-FS-SAI复合物植入骨缺损处作为实验组,以自体骨植入作为对照组,空白组不植入任何物质.在2,4,8和12周分别进行大体标本观察,组织学,X射线片观察及生物力学测试,比较各组修复骨缺损的能力.主要观察指标:动物一般情况,大体标本,X射线片,组织学,生物力学测定.结果:实验组术后2周见植入物与骨端形成紧密的纤维性连接,镜下可见CHAP周围大量成纤维细胞、软骨细胞及细胞钙化.12周实验组和对照组均见大量成熟的骨细胞及板层骨;实验组见植入物完全骨化,塑形完全,CHAP未完全降解.空白组12周骨缺损区为纤维瘢痕组织填充.镜下主要为大量成纤维细胞.X射线片:2周实验组与对照组有骨痂影.4周骨痂影增多.8周实验组骨缺损消失,CHAP分散在骨痂中;对照组骨折线消失,髓腔开始形成.12周实验组和对照组骨皮质连续,髓腔复通,塑形完全.空白对照组12周骨缺损区无骨性连接.生物力学测试大扭矩及抗扭刚度在术后4,8,12周复合物组和自体骨组差异无显著性意义(P＞0.05).但术后2周,大扭距实验组为(0.140±0.032)N·m,对照组为(0.105±0.035)N·m,抗扭刚度两组分别为(0.401±0.050),(0.311±0.050)N·m/rad,实验组高于对照组,差异有显著性意义(t=2.087 0,3.600 0,P＜0.05).结论:CHAP-FS-SAI复合物具有较强的成骨能力和良好的生物相容性,能作为自体骨移植的一种替代物修复骨缺损.
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系列可吸收珊瑚羟基磷灰石与Pro Osteon 500R材料学的对比
目的:应用自行研制出的系列可吸收珊瑚羟基磷灰石(SCHA-200R)与Pro Osteon 500R进行材料学方面的对比.方法:在不同条件下,将滨珊瑚在水热条件下,使珊瑚成为含有不同比例羟基磷灰石的可吸收珊瑚羟基磷灰石(SCHA-200R),分别对SCHA-200R与Pro Osteon 500R的X-射线衍射分析,对比两类材料物相组成变化进行对比.结果:SCHA-200R保持了三维多孔的立体结构,孔径大小约为200μm;Pro Osteon 500R孔径为500 μm.结论:珊瑚在一定的条件下通过改性可以变成具有三维空间结构的系列可吸收羟基磷灰石,是一类非常有前景的骨组织工程支架材料.
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羟基磷灰石/磷酸三钙复合材料作为细胞载体的实验研究
目的:羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)复合材料在组织工程载体中的实验研究,为基质材料表面改性提供实验基础.方法:应用人骨髓基质细胞(hBMSCs)和脐静脉内皮细胞(UVECs)和HA/TCP进行混合培养,应用光学显微镜、荧光显微镜及扫描电子显微镜对其进行观察.结果:人骨髓基质细胞和脐静脉内皮细胞在HA/TCP表面均生长良好,并可观察到细胞长入基质材料微孔内的改变.结论:HA/TCP复合材料可作为细胞移植的载体.
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固化液中添加壳聚糖和明胶的磷酸盐骨水泥材料性能测试
背景:骨水泥如果固化时间太快,黏度降低,应用时町能会使塑型困难.目的:检测在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的崮化液与á-磷酸三钙和羟桀磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样的性能.设计、时间及地点:开放性实验,于材料:将á-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末混合均匀制得骨水泥粉料,壳聚糖和明胶按不同比例与柠檬酸溶液混合配制的崮化液,然后二者调和制得骨水泥.方法:净浆稠度及凝结时间测定仪测定骨水泥的凝固时间,MTS-810型材料试验机测试各种配比骨水泥的压缩强度,打描电镜脱察固化体经37℃生理盐水浸渍2个月后的微观结构.主要观察指标:骨水泥的凝固时间及压缩强度,骨水泥水化反应的pH值及其微观结构.结果:调和液中添加的壳聚糖和明胶,使其黏度明显增加,固化时间延长,试样抗水冲性能提高,样品塑型容易操作,但试样抗压强度有所降低.骨水泥水化反应的pH值随着水化反应的进行逐渐上升,24 h时接近生理盐水的pH值.壳聚糖一明胶含量不同可以得到不同机械强度的á-磷酸三钙,羟基磷灰石两相骨水泥,骨水泥试样24 h基本达到大强度,在48 h后强度几乎不再变化.结论:固化液中添加壳聚糖、明胶制备的á-磷酸三钙/羟基磷灰石两相骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点.
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富集自体骨髓间质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙植骨材料在脊柱融合中的应用
目的:探索通过自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙作为植骨材料进行脊柱融合的新方法.方法:①观察对象:选择2005-01/2006-02建湖县人民医院骨科收治的胸腰椎骨折均采用后路椎弓根钉系统复位及固定患者48例.②实验分组:根据植骨融合材料不同随机分为2组,干细胞+复合材料组24例,男13例,女11例;年龄25～49岁.自体髂骨移植组24例,男15例,女9例;年龄26～50岁.③实验干预:采自体骨髓通过密度梯度离心得到富集的间质干细胞悬液与羟基磷灰石磷酸三钙复合2 h后作为植骨材料.干细胞+复合材料组采用骨髓间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙移植;自体髂骨移植组采用自体髂骨移植.④实验评估:对所有患者脊柱融合情况、临床疗效、伤椎复位后高度丢失等进行比较分析,评定脊柱融合效果.结果:术后随访12个月,48例患者全部进入结果分析.①骨髓富集的有效性:富集前后骨髓间质细胞浓度达到8倍.②临床疗效:干细胞+复合材料组所有病例取髓处疼痛术后1周消失,均未发生感染.自体髂骨移植组术后3个月取骨处仍有疼痛.所有病例无感染和内固定松动断裂等并发症.两组术后12个月LBOS评分优良率干细胞+复合材料组71%(17/24),自体髂骨移植组79%(19/24).③脊柱融合情况:术后随访6个月以上的患者X射线、CT检查均示有良好的脊柱融合,两组在术后3个月移植物密度降低并可见双侧薄层融合块,术后6个月双侧可见整块新生骨或单侧大块新生骨.按Lenke字母分级法融合分级,两组均无C、D级融合.(④Cobb角测量结果:伤椎复位后高度丢失干细胞+复合材料组平均为2.38°,自体髂骨移植组平均为2.42°.结论:通过自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙应用于胸腰椎骨折后外侧融合可取得与自体髂骨移植同等的临床疗效,是一种安全可靠,简便有效的植骨替代材料.
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柠檬酸添加壳聚糖及明胶固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合制备骨水泥的黏度及形状特点
目的:利用在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样,观察其黏度和形状.方法:实验于2005-03/2006-08在兰州交通大学材料系实验室完成.①实验方法:骨水泥固相粉末是α-磷酸三钙和羟基磷灰石混合均匀制得的骨水泥粉料,液相部分是将壳聚糖和明胶按体积分数为0.03,0.06,0.09,0.12,0.15与柠檬酸溶液混合配制的固化液,将二者调和制得骨水泥.②实验评估:采用X射线衍射仪测试试样晶型及组成;测定骨水泥凝固时间;通过MTS-810型材料试验机测试骨水泥压缩强度;扫描电镜观察固化体微观结构;将骨水泥样本置于37℃生理盐水中,并在1,3,5,7,9,12,24 h测试生理盐水的pH值.结果:①骨水泥组成:X射线衍射仪显示粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙.②骨水泥凝固时间:调和液的黏度明显增加,试样调拌时像口香糖一样黏性很大,固化时间延长,抗水冲性能提高,样品塑型容易操作.在(2.0±0.2)min时出现初凝,骨水泥的黏性逐渐减退,在(8.0±0.2)min时骨水泥完全固化,骨水泥固化时间有所延长.③骨水泥压缩强度:固化液中壳聚糖-明胶体积分数为0.09时压缩强度较高(26.0±3.2)MPa;骨水泥于浸泡6 h的强度已达其大强度的85%以上,24 h基本达到大强度,在48 h后强度几乎不再变化.④固化体微观结构:完全固化后,形成棒状结晶和花朵状的结晶,晶体很小,在低倍镜下观察,似无定形物质.固化后形成的磷酸钙结晶在形态学上与自然骨非常相似.⑤生理盐水的pH值:pH值随着水化反应的进行逐渐上升,浸泡12 h时上升为6.89±0.02,浸泡24 h时pH值达到7.02±0.02,接近生理盐水的pH值.结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料.
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纳米骨材料的研究现状及临床应用
目的:了解纳米骨材料的作用机制、生物学特性、形态成分等,对其现状及应用前景加以论述.资料来源:检索Medline 1966-01/2006-02关于纳米骨材料的作用机制、生物学特性、形态成分的文章,检索词"novel bioactive materials,bone tissue engineering",并限定文章语言种类为英语.同时检索清华全文数据库2001-01/2004-10关于纳米骨材料的作用机制、生物学特性、形态成分的文章,限定文章语言种类为中文,检索词纳米骨,临床应用.资料选择:对资料进行初审,选取包括处理组和对照组的文献,筛除明显不随机的和重复性研究,对剩余的文献开始查找全文.资料提炼:共收集到124篇关于纳米骨材料的作用机制、生物学特性、形态成分的文章,27个实验或临床研究符合纳入标准.资料综合:纳米骨具有良好的骨传导性和骨诱导性,同时其区别于传统人工骨材料之处在于具有类似人然骨的分级结构和多孔结构、良好的生物相容性,稳定的生物可降解性.纳米骨材料在临床应用方面包括用于椎体融合、口腔外科领域和基因治疗骨生成不全、风湿性关节炎及恶性肿瘤.经过改进或技术处理的纳米骨材料不断出现并日趋完美.结论:纳米骨材料以其不可比拟的性能,克服了诸多不足并在临床试用阶段取得了成功.
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纳米羟基磷灰石及其复合生物材料的特征及应用
检索Pubmed数据库和中国期刊全文数据库文献,对应用较为广泛的纳米羟基磷灰石及其复合生物材料研究进展加以总结.纳米羟基磷灰石复合生物材料是在纳米羟基磷灰石中加入第二相或多相材料,以获得有利的组织学反应、满意的强度和刚性,并为组织再生合成支架材料.纳米羟基磷灰石复合生物材料大致分为纳米羟基磷灰石/天然高分子复合材料和纳米羟基磷灰石/人工高分子复合材料2类.前者包括纳米羟基磷灰石与胶原、骨形态发生蛋白、多糖类材料复合而成的生物材料,并各具特点.后者是由纳米羟基磷灰石与聚酰胺、聚酯、聚乙烯醇等多种人工高分子生物材料复合而成.在保证复合材料良好生物相容性和活性的前提下,如何使复合生物材料的降解速率与骨生长速度相匹配是组织工程材料研究中有待解决的一个主要问题.
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羟基磷灰石涂层高分子人工骨细胞毒性研究
目的研究羟基磷灰石涂层分子人工骨的细胞毒性 . 方法按照标准方法制备材料浸提液 , 采用小鼠成纤维细胞 ( L929) 体外细胞培养法 , 应用形态观察法、 MTT法 , 定性、定量地研究这种人工骨对细胞生长、附着及增殖的影响 , 并对其细胞毒性作以评价 . 结果培养细胞形态正常 , 细胞数量和活性与对照组相比无明显差异 , 材料对培养细胞附着及增殖无任何不良影响 , 细胞毒性级为 0级 . 结论人工骨细胞相容性良好 , 是一种安全的、较有应用前途的骨替代材料 .
