矿化明胶水凝胶对骨质疏松骨缺损愈合的作用

通过仿生矿化方法构建矿化明胶水凝胶,对骨质疏松状态下大鼠颅骨缺损修复进的作用进行研究。方法:采用磷酸钙矿化液浸泡明胶纳米颗粒,透射电镜及扫描电镜观察其内外结构并进行元素分析。并通过粒径和zeta电位检测,热重分析证实矿化的有效性。随后通过共培养验证矿化明胶水凝胶的生物相容性和骨诱导能力。利用骨质疏松状态下大鼠颅骨缺损修复实验,检测矿化明胶水凝胶的体内促成骨能力。结果:浸泡7天后,矿化明胶纳米颗粒内部及表面沉积大量矿物颗粒,色散谱、zeta电位和粒径检测、热重检测结果显示无机矿化物含量明显增加,证实了仿生矿化的有效性。体外共培养实验证实了该材料具有良好的生物相容性和骨诱导能力。在骨质疏松状态下大鼠颅骨缺损修复实验中,矿化明胶水凝胶修复的颅骨缺损在骨体积分数、骨小梁数目、骨小梁厚度以及骨小梁间距上都明显显著优于空白对照组和明胶水凝胶组,甚至优于骨粉组,苏木素-伊红染色同样证明了矿化明胶水凝胶极大的促进了新生骨的合成。结论:矿化明胶水凝胶可有效模拟骨基质的成分和结构,能够有效促进骨髓间充质干细胞在其表面的成骨分化,能够有效的修复骨质疏松状态下大鼠的颅骨缺损。