淫羊藿与nHAC/PLA促进兔颌骨缺损修复的实验研究

目的动态观察补肾中药淫羊藿与纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸(nHAC/PLA)以及两者共同作用在兔下颌骨缺损修复中的作用。方法制备16只兔双侧下颌骨10mm×8mm贯穿性骨缺损模型,随机分为对照组与淫羊藿组,两组左侧缺损区不添加材料,右侧缺损处添加活性材料(nHAC/PLA),术后2、4、8、12周处死动物,分别从大体、影像学、扫描电镜、组织学方面进行观察。结果影像学观察淫羊藿组双侧、对照组右侧2、4、8、12周缺损区密度均高于对照组左侧。电镜观察可见淫羊藿组右侧、对照组右侧各时间点骨缺损区边界新骨形成均优于左侧,淫羊藿组成骨量较对照组多。组织学观察可见淫羊藿组左侧、对照组右侧、淫羊藿组右侧各时间点骨缺损区新骨形成均优于对照组左侧,新生骨及新生血管的量增多,骨成熟度高。随着时间延长,淫羊藿组右侧、对照组右侧有大量骨样组织长入活性材料,残留材料逐渐被活跃生长的骨组织包围并替代。结论淫羊藿在骨缺损修复期间有良好的成骨作用,nHAC/PLA复合材料在体内试验过程中,具有良好的生物相容性和骨传导性,作为框架材料可以引导再生骨向缺损内生长,两者复合有望应用于临床骨缺损修复。

大鼠牙源性细胞复合nHAC/PLA支架体内构建牙体组织-骨复合体样结构的研究

目的:探讨不同组合生长因子诱导的大鼠牙源性上皮细胞(rDECs)、间充质细胞(rDMCs)复合nHAC/PLA支架体内形成牙体组织-骨复合体样结构的能力。方法:应用酶消化法和差速消化法分离培养rDECs和rDMCs,免疫荧光染色鉴定其来源。将各组细胞-支架复合物移植裸鼠皮下3月、5月后分别取材,检测移植物形成牙体组织-骨复合体样结构能力。结果:成功分离培养、鉴定大鼠牙源性上皮细胞和间充质细胞。细胞-支架复合物移植后3月,组1、2、3在细胞-支架接触部位均发现类骨质、新生成熟骨和血管形成,并有OCN、OPN的阳性表达。组2促成骨作用最强。对照组4没有新生骨形成,仅有少量胶原纤维和血管。移植后5月,组1、3均形成没有髓腔的牙根样结构,部分区域有DSPP、DMP1、CAP表达。组2形成周边有新生骨、中央有单根牙体样组织,中心为含有牙髓样组织和血管的髓腔样结构,并有DSPP、DMP1、OPN、OCN在髓腔内壁牙本质基质、部分牙髓样组织和血管内的阳性表达,ameloblastin、CAP分别在釉质样、牙骨质样组织中表达阳性。对照组4形成新生骨,OCN强阳性表达,未形成牙体样结构。结论:经TGF-β1+BMP4诱导的rDECs+rDMCs-nHAC/PLA体内移植物促成骨和成牙作用最强,移植后5月形成牙体组织-骨复合体样结构。

大鼠牙源性细胞复合nHAC/PLA支架的体外生物相容性研究

目的:探讨大鼠牙源性上皮细胞(rDECs)、牙源性间充质细胞(rDMCs)分层复合纳米羟基磷灰石-胶原/聚乳酸(nHAC/PLA)支架共生长的生物相容性。方法:①.应用酶消化法和差速消化法分离培养rDECs和rDMCs,经cytokeratin、vimentin免疫荧光染色鉴定其来源。②.应用扫描电镜观测rDECs、rDMCs分层复合nHAC/PLA支架后的生物相容性。结果:①.成功分离培养、鉴定大鼠牙源性上皮细胞和间充质细胞,免疫荧光染色鉴定rDECs、rDMCs分别表达cytokeratin、vimentin,证明rDECs、rDMCs分别来源于牙源性上皮组织、中胚层间充质。②.扫描电镜显示:rDECs、rDMCs复合nHAC/PLA共培养5 d后,椭圆形的rDECs和长梭形的rDMCs胞体充分伸展,胞质中胶原纤维和基质分泌丰富,细胞与支架相互交织成网状。10d后,rDECs、rDMCs胞质中基质分泌更加丰富,覆盖部分细胞,并与支架相融合。结论:rDECs、rDMCs在nHAC/PLA支架上增殖、分化旺盛,具有良好的生物相容性。

矿化胶原基骨材料与BMP-2复合用于兔腰椎横突间融合

目的 用兔的脊柱后路横突间融合模型来评价一种新型的仿生矿化胶原基质:nHAC/PLA复合或不复合生长因子rhBMP-2的骨形成能力。方法 64只兔子分为4组:自体髂骨,nHAC/PLA,自体骨+nHAC/PLA,nHAC/PLA+BMP-2。术后6周和10周观察。结果 自体骨+nHAC/PLA和nHAC/PLA+BMP-2与自体骨移植的效果相当。结论 nHAC/PLA+BMP-2可代替自体骨移植用于骨科手术中。

CFDA SE标记观察人成骨细胞与骨支架材料附着情况的实验研究

目的通过荧光活性染料CFDA SE标记观察人成骨细胞与nano-hydroxyapatite/collagen/Poly L-lactic acid(nHAC/PLA)骨支架材料黏附生长情况。方法用CFDASE标记人成骨细胞,接种于nHAC/PLA骨支架材料上,测定细胞的黏附率。于接种后第1、3、7天检测荧光光度,并用激光共聚焦显微镜观察细胞在支架材料上的生长状况。结果CFDASE标记的人成骨细胞的黏附率为(97.99±1.43)%,未标记的人成骨细胞黏附率为(98.57±1.17)%,两者无统计学差异(P>0.05);随时间增长,nHAC/PLA骨支架材料内的细胞数量增多,沿孔壁生长良好,但总荧光光度值未发生明显变化。结论荧光活性染料CFDASE标记不影响人成骨细胞在nHAC/PLA骨支架材料上的黏附,可作为观察人成骨细胞在nHAC/PLA骨支架材料生长情况的实验手段。

纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸支架材料对人成骨细胞早期附着影响的实验研究

目的以人成骨细胞(MG-63细胞)复合纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸[nano-hydroxyapatite/collagen/poly(L-lactic)acid,nHAC/PLA]支架材料进行体外培养,观察其早期附着生长情况。方法将MG-63细胞在nHAC/PLA支架材料上培养,通过倒置显微镜观察、HE染色、ALP染色、细胞增殖指数测定等方法对细胞在nHAC/PLA支架材料上的早期附着情况进行研究。结果细胞在nHAC/PLA上生长良好;ALP染色阳性度高,细胞增殖指数比空白对照组有显著提高。结论nHAC/PLA支架有利于MG-63细胞的早期黏附、生长,可以用作骨组织工程的支架材料。

3D打印矿化胶原基骨修复体降解及其生物学性能研究

本研究将仿生学方法制备的纳米晶矿化胶原(nHAC)与聚乳酸(PLA)复合制备原材料,用于熔融挤压堆积成型(FDM)法制备骨修复体。采用碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测细胞ALP活性,扫描电镜观察细胞与材料间的相互作用,并观察到细胞出现黏附增殖。在动物实验中,植入个性化的仿生骨修复体,结果显示复合骨修复体逐渐降解并被新长出的骨组织所取代。实验表明了3D打印的骨修复体及制备的nHAC/PLA复合线材降解性能好,具备良好的细胞黏附和细胞相容性且细胞毒性较小,并能促进成骨细胞的增殖,从而促进骨愈合。

活性纳米羟基磷灰石复合胶原／聚乳酸材料应用于牙槽嵴扩增的研究

目的:构建下颌牙槽嵴扩增的动物模型,并初步观察nHAC/PLA复合rhBMP-2在下颌皮质骨表面贴附式植骨的成骨能力。方法:制备AnHAC/PLA材料,将HAC/PLA、AnHAC/PLA材料分别植入新西兰兔下颌骨颊侧皮质骨表面,设计皮质骨颊侧制备沟槽的改良术式组,并与无沟槽的普通术式组对比,术后8周通过大体、X线、组织学观察来研究其牙槽骨加宽的能力。结果:AnHAC/PLA材料较nHAC/PLA材料更能良好的增加下颌骨的宽度,在皮质骨表面增加刻槽的改良术式能明显增加材料的成骨情况。结论:AnHAC/PLA材料可以有效地增加牙槽骨宽度。

纳米羟基磷灰石复合胶原/聚乳酸材料复合兔骨髓基质细胞异位成骨的实验研究

目的:观察nHAC/PLA复合兔BMSCs的异位成骨能力。方法:通过负压吸附使BMSCs与nHAC/PLA材料复合,将nHAC/PLA+自体BMSCs、自体BMSCs、nHAC/PLA材料分别植入新西兰兔背部肌袋内,术后4、8周通过大体、组织学观察来研究其异位成骨能力。结果:自体BMSCs组与nHAC/PLA材料组在新西兰兔背部肌袋内均无骨质形成,nHAC/PLA+自体BMSCs组8周时有大量较成熟的骨质形成,同时材料本身部分吸收。结论:通过负压吸附的方法制备出的nHAC/PLA+自体BMSCs具有良好的异位成骨能力。

活性纳米羟基磷灰石复合胶原聚乳酸材料异位成骨性能研究

目的:探讨既具有骨引导性又具有骨诱导性的活性纳米羟基磷灰石复合胶原/聚乳酸(AnHAC/PLA)材料的异位成骨能力,为该材料作为植骨材料应用于临床打下实验基础。方法:通过扫描电镜观察rhBMP-2与nHAC/PLA材料的复合情况,并将nHAC/PLA、rhBMP-2、AnHAC/PLA材料分别植入小鼠股后肌袋内,术后2周、6周通过X线片、组织学观察、成骨量测定来研究AnHAC/PLA的异位成骨能力。结果:rhBMP-2在nHAC/PLA孔隙中均匀分布,6周时AnHAC/PLA组诱导形成的骨量是rhBMP-2组的10.5倍。结论:AnHAC/PLA材料具有良好成骨能力,nHAC/PLA是rhBMP-2理想的缓释载体。

新型骨支架材料复合物修复兔下颌骨缺损的实验研究

目的研究纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸/富血小板血浆复合物(nHAC/PLA/PRP)在骨缺损修复过程中的成骨作用。方法制备兔下颌骨10mm×8mm贯穿性缺损,按不添加材料A组、单纯材料(nHAC/PLA)B组、活性材料(nHAC/PLA/PRP)C组加入相应材料,术后2、4、8、12周处死动物,分别从大体、影像学、扫描电镜、组织学方面进行观察,计量新骨面积并进行方差分析。结果影像学观察B、C组2、4、8、12周缺损区密度均高于A组,B、C组之间差异无统计学意义。电镜观察3个组边界区主要由纤维组织包绕,B组边界区可见少量新生骨散在分布,C组纤维组织更致密,可见少量新骨片状分布;组织学观察可见B、C组各时间点骨缺损区新骨形成均优于A组,C组新生骨及新生血管的量较B组多。随着时间延长,各组新骨均有增多,残留的材料减少,有大量骨样组织长入活性材料,骨成熟度增高,残留材料逐渐被活跃生长的骨组织包围并替代。以方差分析对组间新骨面积进行两两比较,结果显示第2、4周两两组间差异有统计学意义,8、12周时A组与B、C组间差异有统计学意义,后两组之间差异无统计学意义。结论由nHAC/PLA和富血小板血浆(PRP)构建的复合材料具有良好的生物相容性、骨传导及骨诱导活性,有望应用于临床修复骨缺损。