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力学增强型生物玻璃—陶瓷支架材料促进骨再生修复性能研究
目的:构建一种低熔点含硼、锌生物玻璃(BG-ZnB)力学增强型生物玻璃—陶瓷的多孔支架材料,并探究BG-ZnB含量对支架的结构、力学性能和骨再生效率的影响.方法:将质量分数为0%、2%、4%的BG-ZnB复合45S5生物活性玻璃通过石蜡微球造孔成型,经900 ℃烧结分别形成45S5/ZB0、45S5/ZB2、45S5/ZB4三种玻璃—陶瓷多孔支架;测定三种玻璃—陶瓷多孔支架的物相组成、孔隙率和压缩性能.36只雄性新西兰大白兔随机分为45S5/ZnB0组、45S5/ZnB2组和45S5/ZnB4组,将三种多孔支架置入兔骨缺损模型中,分别在第6周和第16周通过X射线摄片、显微CT三维结构重建和组织切片染色等方法检测大白兔骨缺损模型支架的骨再生效率;采用HE染色、Masson三色染色和EnVision二步法染色分析新生骨内生长情况.结果:力学增强型生物玻璃—陶瓷与45S5生物活性玻璃的物相基本一致,但烧结后的支架在外观上有细微变形.45S5/ZnB2组和45S5/ZnB4支架骨架表面晶粒烧结更为致密,抗压强度较45S5/ZnB0支架明显提高(均 P <0.05).支架植入后6周和16周时,45S5/ZnB2组和45S5/ZnB4组成骨率和骨小梁密度高于45S5/ZnB0组(均P<0.05),新生骨、Ⅰ型胶原蛋白和骨钙素表达量较45S5/ZnB0组增加.结论:低熔点高活性BG-ZnB助烧结工艺能构建出力学增强型生物玻璃—陶瓷多孔支架材料,可为研发骨损伤修复材料奠定实验基础.
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RGD接枝壳聚糖纳米短纤维增强型磷酸钙骨水泥的生物学性能研究
目的:分析壳聚糖纳米短纤维(CSNF)和RGD对磷酸钙骨水泥(CPC)生物力学和生物相容性的影响.方法:采用静电纺丝法制备壳聚糖纳米纤维膜,通过高速剪切形成纳米短纤维,并对CSNF进行RGD基团接枝修饰.采用Biocement D法制备钙磷摩尔比为1.5:1的CPC.通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对CPC、CSNF、RGD接枝CSNF(CSNF-RGD)、CSNF增强型骨水泥(CPC-CSNF)、RGD接枝CPC-CSNF(CPC-CSNF-RGD)进行成分分析和结构观察,利用万能力学试验机检测其生物力学特性,采用免疫荧光染色和MTT法检测成骨细胞(MC3T3)在上述材料上的黏附和增殖情况.结果:扫描电镜观察发现,CSNF和CSNF-RGD呈现出分散均匀的多孔结构;红外图谱中CSNF在波长为1637和1579 nm处的吸收峰位移至波长1633和1585 nm处,说明RGD成功接枝到CSNF上;X射线衍射图谱显示CPC具有一定的可固化性;应力应变曲线统计分析结果显示,CPC-CSNF和CPC-CSNF-RGD断裂强度分别为(17.74 ± 0.54)MPa和(16.67 ± 0.56)MPa,均高于CPC (均P<0.05);实验材料与成骨细胞复合培养240 min后,CPC-CSNF-RGD上细胞数量均明显多于CPC和CPC-CSNF(均P<0.05).结论:CSNF和RGD的加入改善了CPC的生物力学性能和生物相容性.
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牡蛎壳/消旋聚乳酸复合人工骨修复兔桡骨缺损的实验研究
目的 观察牡蛎壳/消旋聚乳酸复合人工骨(OPCB)修复兔桡骨节段性骨缺损的成骨能力,同时观察其在体内的生物相容性、降解情况,并评价其性能.方法 应用热致相分离法(TIPS)分别制得OPCB及纯消旋聚乳酸(PDLLA)多孔材料;将27只成年新西兰白兔随机分成3组,制作1.2cm的双侧桡骨干缺损并植入上述两种材料,设立不植入任何材料的空白对照组,观察材料植入后动物的局部及全身反应,于术后6、12、18周分别取材,作X线、大体标本及组织形态学观察,同时观察术后不同时期的组织反应、材料的降解、骨缺损的修复情况.结果 OPCB及纯PDLLA植入动物体内无明显的局部不良反应,且OPCB材料修复骨缺损的能力明显强于纯PDLLA 及空白对照组(P＜0.05).术后18周时,植入OPCB材料的骨缺损基本修复,OPCB与宿主骨结合紧密;植入纯PDLLA材料的骨缺损部分修复;空白对照组则骨缺损断端只有少量骨生成,形成骨不连.同时OPCB材料植入后在6、12周分别可见吞噬有材料的巨噬细胞和多核巨细胞,18周时仍有部分复合材料未降解吸收.结论 OPCB材料具备良好的生物相容性及骨缺损修复能力,是一种良好的骨组织工程修复材料.
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生物活性颈椎椎间融合器的生物力学研究
目的 评价由羟基磷灰石(HA)/左旋聚乳酸(PLLA)复合研制的生物活性颈椎椎间融合器(BCFC)植入椎间后重建颈椎稳定性及抗初脱位趋向.方法 在6具颈椎标本上,前路颈5-6分别植入BCFC和髂骨,三维运动稳定性实验测量运动范围;颈4-5分别植入BCFC和髂骨,拔出力学实验测试大拔出阻力.结果 BCFC组在前屈、左右侧弯和左右轴向旋转的运动范围均较髂骨组减少,较髂骨组稳定,差异有统计学意义(P<0.005);在后伸状态下BCFC组和髂骨组较正常组运动范围增大,但差异无统计学意义(P>0.05).BCFC的大拔出阻力平均为117.87N(小值97.5N,大值135.1N)较骼骨的57.65N(小值48.6N,大值68.2N)大,抗脱位趋向较髂骨好,差异有统计学意义(P<0.01).结论 BCFC具有良好的生物力学性能,能重建颈椎稳定性,可满足颈椎椎间支撑融合的要求.
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AACB/BMP/bFGF复合物修复犬股骨头中再血管化与新骨形成的作用
目的观察吸附有骨形态发生蛋白(BMP)及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的异体脱抗原松质骨(AACB)植入股骨头坏死(FHN)病灶清除区骨缺损后的修复过程,评价bFGF对FHN的再血管化作用与新骨形成的关系. 方法建立液氮冷冻诱导性犬FHN模型,以AACB/BMP/bFGF作为材料充填骨缺损处.术后行组织学大体和光镜观察,组织切片免疫组化血管染色,进行血管计数和新生骨面积图像分析,并分析再血管化作用与新骨形成之间的关系.结果①免疫组化血管计数:术后第3周移植孔隙内大量血管增生;第6、12周时血管数量进一步增加.②组织切片光镜观察:术后第3周移植物周围间充质细胞大量增生,新骨开始形成;第12周充填区广布成熟骨小梁.术后第3周新骨面积占视野的7.73%;第6、12周时新骨面积进一步加大.③血管形成与新骨形成的关系:术后所有时间点血管数与新骨形成面积呈正相关关系. 结论 AACB是生长因子的良好吸附载体,适宜新生血管长入.吸附有bFGF及BMP的AACB具有较强的再血管化能力,bFGF促进再血管化的同时,加速新骨形成.这一疗法有望成为FHN治疗的一种手段.
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可吸收及部分可吸收材料的研究进展
可吸收(或称可生物降解)高分子材料的研究始于本世纪60年代.1965年人们开始尝试用可吸收材料代替传统的金属材料作为骨折内固定装置,但由于强度不够不能满足临床要求.直到80年代,随着高分子聚合技术和塑料加工技术的发展尤其是纤维增强技术的引进,才使其应用于临床成为可能[1].90年代后可吸收材料已在国内外得到广泛应用[2～5].由于部分可吸收材料[6](如碳纤维增强可吸收聚合物复合材料)是生物相容的,因此,同完全可吸收材料一样,骨折愈合后也不必二次手术取出,而且在机械性能及降解速率方面似乎更具有优势,尤其是在治疗负重骨和长管状骨方面更具有发展前途.
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钛表面胞外基质涂层对骨髓基质干细胞增殖和分化的影响
目的 在体外研究成骨细胞自身分泌的胞外基质作为修饰的钛表面对骨髓基质干细胞的生物学效应,并为进一步指导钛种植体表面的仿生构建提供依据.方法 在纯钛表面(CpTi)培养成骨细胞,经过反复冻融脱去细胞留下基质,在基质化钛表面(Ti/ECM)和CpTi培养骨髓基质干细胞,通过荧光显微镜观察、噻唑蓝(MTT)比色试验、碱性磷酸酶(ALP)活性检测,对比评价两组钛片上骨髓基质细胞的生长增殖、分化情况.结果 去细胞后,钛表面存有胞外基质的生物活性成分;接种1、3、5、7 d后,Ti/ECM组的细胞增殖与CpTi组之间差异有统计学意义(P<0.05);接种5 d后,Ti/ECM表面的细胞分化与CpTi的之间差异有统计学意义(P<0.05).结论钛表面的基质涂层能够促进细胞的增殖,并具有诱导细胞向成骨细胞分化的作用.
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微粒型羟基磷灰石人工骨在口腔外科的应用
在口腔外科中,常用的植入材料有自体真皮、自体软骨和骨、医用硅胶等;由于这些材料尚存在某些不足,近年临床改用微粒型羟基磷灰石人工骨(particle hydroxylaptile arificial bone,PHAB)用于颏部和颞部充填术.本文试总结其临床疗效.
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丝素蛋白无纺网支架体外构建组织工程化软骨
目的:探讨丝素蛋白无纺网作为耳廓软骨细胞外支架构建组织工程化软骨的可行性.方法:取成年新西兰兔耳廓软骨,酶消化法获取软骨细胞,体外培养扩增后取原代细胞接种到制备好的丝素蛋白无纺网支架上,体外复合培养.每天倒置显微镜下观察细胞黏附、生长、增殖情况,于复合培养第3、7、10天时取材进行扫描电镜观察;于复合培养第1、2、4、6周取材进行组织学评价,同时取材通过RT-PCR方法检测复合物上软骨细胞Ⅱ型胶原mRNA的表达情况.结果:48 h后软骨细胞已黏附于丝素蛋白纤维上,72 h后细胞开始分泌少量细胞外基质;电镜下观察显示软骨细胞及分泌的薄层细胞外基质主要分布于支架材料表面.组织学观察显示2周时支架浅层已有一定厚度软骨组织,可见少量类软骨陷窝,4周和6周时支架浅层软骨组织增厚,软骨陷窝增多,但支架内部软骨细胞数目少,细胞呈星形或梭形,细胞分泌的基质也很少.RT-PCR检测显示在各检测时间点均有Ⅱ型胶原mRNA的表达.结论:兔耳廓软骨细胞在丝素蛋白无纺网支架上已初步形成软骨样组织,但培养条件应进一步优化.
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改性聚乳酸与Schwann细胞的生物相容性研究
目的:对不同的改性聚乳酸材料进行Schwann 细胞(SC)生物相容性观察.方法:采用细胞增殖度法,观察不同材料浸提液对SC增殖影响,进行毒性评级;采用相差显微镜、扫描电镜、荧光分光光度法观察细胞形态以及黏附情况.结果:除2#材料(PLA-g-HEMH)的高浓度浸提液毒级为2级外,其余毒级均为0～1级,细胞生长良好,其黏附性较未改性聚乳酸高,但所有材料SC的黏附性仍低于培养板(P<0.01). 结论:改性后的材料细胞生物相容性良好,其表面亲水性增加,但2#材料可能在改性过程中表面酸度增加,在处理上有必要改进.
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经导管Amplatzer房间隔缺损堵塞装置的研究现状
1976年,King和Mils首先报道经导管房间隔缺损闭合术.20多年来,国外相继研制出多种经导管房间隔堵塞装置,如Lock"Clamshall",Sideris"Butto n",Das"Angel Wings"及Cardio"Seal"等.但由于这些装置递送鞘大,操作复杂,释放后难以回收,易移位、栓塞,装置的支架可能发生断裂及术后存在一定的残余分流 ,使得这些方法未被广泛接受.1997年,国外研制成Amplatzer房间隔缺损堵塞装置,该装置具有自膨性、自向心性、可回收性、操作较简单、递送系统较小、生物相容性好、应用范围广、成功率高等优点[1,2].该装置治疗房间隔缺损取得良好的临床效果,已被国外广泛接受 .但远期效果尚须进行较大量的临床观察.本文从Amplatzer房间隔缺损堵塞装置的物理特性、生物相容性、内皮化、临床应用等方面的目前研究现状作一介绍.
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医用ZT胶用于矢状窦旁脑膜瘤手术止血分析
目的:探讨医用ZT胶在脑膜瘤切除时对大面积渗血、出血的止血作用及术后并发症.方法:用医用ZT胶直接涂擦或用含ZT胶的明胶海绵粘贴渗血或出血处,与仅用电凝、银夹或单纯用明胶海绵止血,两组止血效果及术后并发症对照.结果:实验组与对照组比较,手术时间明显缩短(P＜0.01),出血量减少(P＜0.05);而手术及术后并发症则差异无显著性(P＞0.05).结论:医用ZT胶在切除矢状窦旁与镰旁脑膜瘤时对于渗血、出血的直接止血应作为首选用药.
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颅骨修补术后钛网外露四例临床分析
目的 探 讨颅骨修补术后钛网外露的原因及防治措施.方法 回顾性分析4例钛网外露患者的临床资料,总结其发生的原因及防治措施.结果 发生钛网外露时间为修补手术后1～5个月,平均3.25个月;术后钛网外露原因分别为:术后头皮分泌物堆积,换药不及时,细菌滋生;营养状况差,皮下组织少,皮瓣血供差;术中分离皮瓣时过薄,或厚薄不均,皮瓣内面反复电凝止血,切口边缘组织碳化严重,导致切口不愈合;置入钛网后缝合头皮张力高,导致皮瓣缺血坏死;钛网塑形欠佳,与骨窗缘贴合不紧密,固定不牢靠;感染后局部瘙痒,搔抓后导致皮肤破溃,感染加重,进而破溃面积逐渐增大.4例患者伤口均痊愈,其中3例保留钛网,1例取出钛网.结论 在颅骨修补术中术后应采取多种措施预防术后钛网外露,钛网外露发生后应及时处置,一般可取得较好的临床结果.
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壳聚糖凝胶的温敏性及其药物缓释性能研究
目的 研究壳聚糖/甘油磷酸钠(CS/GPS)水凝胶的温敏性及载药凝胶缓释性能.方法 试管倒置法研究不同配比、不同pH对CS/GPS体系凝胶化性能的影响;红外光谱表征CS/GPS复合物;紫外分光光度法考察温敏凝胶相变动力学曲线,并测定载药凝胶的累积释放度.结果 56% GPS与2% CS体积配比从0.2增到0.8(混合液pH 6.5),在37 ℃下凝胶化时间(GT)从10 min缩短到1.5 min;56% GPS/2% CS体积比为0.4的混合液,pH 6.5升至7.0,37 ℃下GT从120 s减少到90 s;56% GPS与 2% CS以体积配比为0.2时(混合液pH 6.9),在25 ℃时维持液相,温度从30 ℃升至45 ℃,GT从9 min降至1 min,在37℃时,可快速凝胶化(GT为130 s).依诺沙星为模型药物,载药凝胶12 h累积释放度为62%,依诺沙星原药3 h累积释放度达到97%.结论 一定配比CS/GPS体系在37 ℃具有快速凝胶化特性,温敏性载药凝胶对药物具有缓释作用.
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钛种植体植入兔管状骨愈合界面的变化
目的 研究钛种植体种植在管状骨中骨愈合界面及其力学的变化规律. 方法 应用新西兰兔制备种植体动物模型,分别在种植后3,6月采用X线摄片、钛种植体组织块切片以及钛种植体组织块力学检测等方法,观察纯钛种植体在管状骨的骨愈合界面. 结果 光镜下钛种植体-管状骨愈合界面在种植后的3,6月均无纤维组织生长;骨-钛界面结合紧密;骨-钛界面均无炎症反应;钛种植体力学测试均＞500 g. 结论 钛种植体种植在管状骨中亦可形成良好的界面愈合,植入后3月和6月骨-钛界面愈合情况无明显区别,力学测试均达到理想的指标.
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淀粉磷酸酯对含锶磷酸钙骨水门汀性能的影响
目的 探讨复合淀粉磷酸酯对含锶磷酸钙骨水门汀(CPC)性能的影响. 方法 在含锶CPC固化液中加入淀粉磷酸酯,考察其凝固时间、压缩强度、溶解率的变化,采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜分析其水化产物结构及表面形貌. 结果 淀粉磷酸酯不妨碍含锶CPC的水化进程,添加浓度＜1.2%时,含锶CPC的凝固时间稍延长,浓度为0.5%时高压缩强度达32.6 MPa,体外溶解率增大. 结论 适量的淀粉磷酸酯可改善含锶CPC的性能,使其压缩强度和体外溶解率增大.
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自制磷酸钙骨水泥的生物相容性和安全性
目的研究自制磷酸钙骨水泥(CPC)的生物相容性和安全性,为临床应用提供实验依据. 方法采用浸提法制备自制磷酸钙骨水泥生理盐水和培养液浸提液;采用MTT法进行细胞毒性试验;应用平板掺入法进行Ames试验;在小鼠腹腔内注射CPC浸提液,取胸骨髓制片行微核试验;采用分光光度法进行溶血试验;通过新西兰兔骶棘肌及股骨髁内植入法行植入试验. 结果自制CPC的细胞毒性为Ⅰ级;对健康人血的溶血率<5%;Ames试验及微核试验均呈阴性;肌肉及骨内植入后无明显炎症反应,CPC与周围骨组织可达生物结合. 结论自制CPC无细胞毒性,无致突变、致畸、致癌作用,无溶血作用,植入后无炎症反应,可以与骨组织生物结合,具有良好的生物相容性和安全性.
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骨髓基质细胞在三种可吸收生物膜上附着及增殖的比较
目的比较骨髓基质细胞(MSC)在三种可吸收生物膜上的附着及增殖情况,探讨三种可吸收生物膜作为组织工程支架材料的可行性.方法取2月龄长枫雄性白猪,抽取髂骨骨髓,培养骨髓基质细胞,体外扩增后,取第2代细胞种植于国产胶原膜、BioMesh(R)/(○)及Bio-Guide(R)/(○)膜的表面,并利用MTT方法检测种植后1～8天细胞的活力.结果 MSC种植后1天,在三种膜上的附着差异无显著性(P>0.05),MSC在国产胶原膜及Bio-Guide(R)/(○)上生长、繁殖明显好于BioMesh(R)/(○)(P<0.05).MSC在Bio-Guide(R)/(○)上第2天开始细胞数量明显增多(P<0.05),一直增殖到第5天趋于平稳;MSC在国产胶原膜上第3天开始细胞数量明显增多(P<0.05),一直增殖到第5天后趋于平稳;MSC在BioMesh(R)/(○)上生长到第8天时,细胞数量仍无明显变化(P>0.05).结论 Bio-Guide(R)/(○)及国产胶原膜能够维持MSC的生长与繁殖,在组织工程学领域,是一种有潜力的载体材料.
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牙龈成纤维细胞与牙周韧带细胞在二种玻璃离子水门汀上附着及增殖的比较
目的比较人类牙龈成纤维细胞(HGF)与牙周韧带细胞(PDLC)在两种玻璃离子水门汀(GIC)上的附着及增殖情况. 方法利用体外细胞培养技术及3H-TdR掺入法检测HGF及PDLC在两种GIC上的附着及DNA合成. 结果 HGF与PDLC在培养板上的附着及DNA合成差异无显著性(P>0.05),但HGF在GIC上的附着及DNA合成明显强于PDLC(P<0.05). 结论 Ketac Fil 和Fuji Ⅱ可能是临床修复龈下根面缺损的较好材料,但在相同条件下,HGF较PDLC可能有更强的生长能力.
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纳米炭引导下锝标锡胶体示踪检测胃癌前哨淋巴结
目的 评估胃癌前哨淋巴结(SLN)活检预测胃癌区域淋巴结转移状态的价值及其指导胃癌淋巴结清扫范围的临床意义.方法 37例胃癌患者,术前经胃镜于病灶周围黏膜下注入锝标记的锡胶体,术中于病灶周围浆膜下注入纳米炭,将放射活性高的淋巴结视为胃癌sLN,术中行冰冻免疫组织化学染色和病理检查或术后常规组织化学染色,分别计算SLN活检的准确性、敏感性、阴性预测值和假阴性率,并根据结果决定手术方式.结果 SLN检出率100%(37/37),每例检出(2.4土0.8)个(1～5个).胃癌sLN仅限于N1分布的占86.5%(32/37),仅限于N2或N3分布的占10.8%(4/37).SLN活检的准确性97.3%,敏感性95.2%,阴性预测值94.1%.假阴性率5.9%.结论 SLN概念适合于胃癌;纳米炭引导下锝标锡胶体示踪检测胃癌SLN可准确预测胃癌周围淋巴结的转移状态,并可指导胃癌的淋巴结清扫范围.
