混旋聚乳酸-纳米羟基磷灰石复合板固定下颌骨骨折的实验研究

目的 探讨混旋聚乳酸 纳米羟基磷灰石 (polyDLlactide nano hydroxyapatite ,PDLLA nanoHA)复合板 (简称复合板 )作颌骨骨折内固定的可行性。方法 在兔两侧下颌骨体部造成实验骨折 ,分别采用复合板和纯PDLLA板固定。在不同时期行大体观察、组织学检查 ,测量骨痂横截面积。结果 各时期骨折固定良好 ;术后第 2、3周 ,各有 1只动物的PDLLA板侧出现炎性包块 ,形成瘘道 ;复合板侧均正常愈合。术后 2、3、4周时复合板侧骨痂形成量与对侧差异有显著性。组织学检查发现 ,骨折愈合早期复合板侧成骨细胞和成纤维细胞及其分泌的细胞基质更为丰富。结论 复合板在体内降解速度适中 ,对骨折愈合过程无不良影响 ,比纯PDLLA板更适用于颌骨骨折。

聚乳酸-羟基乙酸/改性纳米羟基磷灰石复合多孔支架材料的研制

聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)/改性纳米羟基磷灰石(MHA)复合多孔组织工程支架材料的制备主要包含以下步骤:首先通过室温化学共沉淀法制备纳米羟基磷灰石,然后通过L-丙交酯在二甲苯溶液中聚合接枝纳米羟基磷灰石得到改性的纳米羟基磷灰石;最后通过改进的热致相分离两步初化法制备PLGA/ MHA复合多孔支架。X射线衍射仪(XRD)显示纳米羟基磷灰石合成成功,透射电子显微镜(TEM)结果显示其为半径为30～50nm的球形,红外光谱显示聚乳酸成功的接枝到纳米羟基磷灰石表面;扫描电子显微镜(SEM)结果表明改进的热致相分离两步初化法制备的PLGA/MHA复合多孔支架的孔径在100～450μm。

改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损

背景:前期试验证实骨髓基质干细胞能够在改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料表面黏附、增殖,该材料具有良好的生物安全性。目的:观察骨髓基质干细胞与改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料复合修复兔桡骨缺损的效果。方法:建立兔15mm桡骨缺损模型,随机分为3组:空白对照组不进行任何处理,实验组植入改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸+骨髓基质干细胞组织工程化骨,对照组植入单纯改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸支架材料。结果与结论:①X射线评价:术后1～12周,实验组骨缺损修复程度及速度明显优于空白对照组与对照组(P<0.05)。②组织学检测:实验组术后4周即可观察到新生骨和纤维组织长入材料空隙,局部形成陷窝结构;8周时新生骨组织增多,部分可观察到成熟的骨小梁结构;12周时可见大量成熟骨细胞,骨小梁排列紧密,移植材料逐步被新生骨取代,与正常骨组织形态基本一致,且骨小梁出现时间早于空白对照组与对照组。说明骨髓基质干细胞复合改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸构建的组织工程化骨能够促进骨缺损处新骨的生成,较单纯支架材料具有明显优势。

活性纳米羟基磷灰石复合胶原/聚乳酸材料对拔牙创早期愈合及牙槽嵴吸收影响的实验研究

目的观察活性纳米羟基磷灰石复合胶原/聚乳酸材料(AnHAC/PLA)促进犬拔牙创早期愈合及减少牙槽嵴吸收的效果。方法将小块状纳米羟基磷灰石复合胶原/聚乳酸材料(nHAC/PLA)、AnHAC/PLA、自体牙槽松质骨植入犬拔牙创中,并设空白对照。术后4周、8周、12周通过大体观察测量、HE染色和M asson′s三色法染色来观察比较拔牙创骨缺损的修复情况及牙槽嵴的吸收情况。结果AnHAC/PLA材料修复拔牙创骨缺损及减少牙槽骨吸收的能力强,与自体牙槽松质骨组类似,nHAC/PLA材料的能力较弱,但明显优于空白对照组。结论AnHAC/PLA可早期修复拔牙创,减少牙槽嵴的吸收。

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。

钛酸酯偶联剂对聚乳酸/3-羟基丁酸同4-羟基丁酸共聚酯/纳米羟基磷灰石共混体系流变行为的影响

采用异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂对纳米羟基磷灰石(HA)改性,再与聚乳酸(PLA)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(PHA)熔融共混法制备PLA/PHA/HA纳米复合降解材料。利用流变仪对其流变行为进行了研究。结果表明,PLA/PHA基体在没有添加钛酸酯偶联剂和纳米HA时,基体储存模量G′和复数黏度η*随温度升高而逐渐降低;纯的纳米HA的加入可以提高PLA/PHA基体的储存模量G′和损耗模量G″,然而,PLA/PHA/HA纳米复合降解材料引入钛酸酯偶联剂反而会使储存模量G′和损耗模量G″降低。当过量引入钛酸酯偶联剂会明显降低体系线性-非线性转变的临界应变。在190℃,PLA/PHA基体加入纯的纳米HA时,储存模量G′升高,引入钛酸酯偶联剂后,基体储存模量G′反而有一定降低,但所有样品至少在30min内能保持较稳定的线性粘弹行为。

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。

纳米羟基磷灰石/混旋聚乳酸修复牙槽突裂的实验研究

目的:研究纳米羟基磷灰石/混旋聚乳酸(nano-HA/PDLLA)复合材料修复牙槽突裂的愈合过程。方法:将40只雄性日本大白兔随机平均分成nano-HA/PDLLA和nano-HA两组。每只动物的两侧下颌骨均外科形成类似牙槽突裂样缺损。2个月后各组动物分别以上述两种材料充填修复牙槽突裂,于2周、4周、8周、12周和24周处死动物,采用组织学、组织形态学等方法观察样本。结果:所有动物均无围术期并发症发生。术后8周内nano-HA/PDLLA组的成骨活性明显低于对照组,而在12周后两组间无明显差异。术后第12周,两组材料均基本吸收。术后第24周,nano-HA/PDLLA组和对照组新骨平均丧失高度分别为修复高度的32.1%和12.4%。结论:nano-HA是牙槽突裂修复的良好生物材料,nano-HA/PDLLA由于其对新骨形成的抑制作用和新骨吸收比例较高,需作进一步研究。

本期专题：聚乳酸-羟基乙酸药物缓释体系②(本刊中文部)

5 壳聚糖微球／纳米羟基磷灰石／聚乳酸-羟基乙酸复合支架制备及其蛋白缓释效果：与单纯纳米羟基磷灰石／聚乳酸-羟基乙酸支架。

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。

PLGA涂层处理的nHA-Mg多孔复合材料对兔颌骨缺损的修复作用

目的:观察表面经聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)处理的纳米羟基磷灰石/镁(nHA-Mg)多孔复合材料植入到兔下颌骨骨缺损后的修复作用,并初步阐明其作用机制。方法:采用18只日本大耳白兔建立双侧下颌骨10mm×5mm×1mm骨缺损动物模型,随机选取9只左侧植入表面经PLGA处理的nHA-Mg复合材料作为实验组,右侧不植入任何材料作为空白对照组;剩余9只左侧植入nHA-Mg复合材料作为阳性对照组,右侧同样作为空白对照组。于4、8和12周分次处死白兔(每次实验组和阳性对照组各3只),截取缺损区域下颌骨,进行影像学和组织学观察,并比较各组新生骨小梁面积占骨组织面积百分比以及实验组和阳性对照组材料的剩余量。结果:与阳性对照组和空白对照组比较,实验组新生骨小梁面积所占百分比明显升高(P<0.05),而阳性对照组与空白对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。影像学观察,实验组有新骨形成,并且效果明显优于阳性对照组和空白对照组。石蜡切片观察,实验组有血管组织和新生骨小梁,成骨细胞聚集在骨小梁周围,大量骨陷窝位于骨小梁中,陷窝中包含骨细胞;随时间延长,新生骨小梁增粗,排列更致密,有改建为板层骨趋势。硬组织磨片观察,实验组材料剩余量多于阳性对照组。结论:表面经PLGA处理的nHA-Mg多孔复合材料可以有效减缓体内的降解速率,并且材料具有促进成骨和引导骨再生的作用。

低温快速成型亲水改性复合人工骨支架的性能测定

背景:低温快速成型技术具有支架成型可控性、保持材料生物学活性和易于实现支架材料的三维多孔立体结构等优势,被迅速用于骨组织工程支架的制备。目的:采用低温快速成型制备聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石复合支架,并检测其性能。方法:采用低温快速成型设备分别制备聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石与聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石复合支架,通过电镜观察支架超微结构,以介质(乙醇)浸泡法测定支架孔隙率,采用电子试验机检测支架力学性能;将两种支架材料分别与大鼠成骨细胞共培养,培养12 h采用沉淀法检测细胞黏附率,培养1,3,5,7,9,12 d采用CCK-8法检测细胞增殖。结果与结论:两组支架孔径均在理想范围内并具有较高孔隙率,但聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架的孔径波动范围大,孔径均值较聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架小且部分有闭塞现象。聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架的细胞黏附率及表面细胞增殖活性高于聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架(P<0.05),力学性能低于聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架(P<0.05)。表明聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石复合支架具有良好的细胞相容性。

壳聚糖复合支架材料的生物学功能：本刊中文部

1壳聚糖微球／纳米羟基磷灰石／聚孚嚼卜羟基乙酸复合支架制备及其蛋白缓释效果：与单纯纳米羟基磷灰石／聚乳酸-羟基乙酸支架。

改性纳米HA对PLA-PBAT共混体系结晶与流变性能的影响

采用熔融共混挤出法制备改性纳米羟基磷灰石(HA)/聚乳酸(PLA)-聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合降解材料,利用差示扫描量热仪(DSC)、流变仪、电子拉伸机、扫描电镜(SEM)等,对其结晶、流变行为、力学性能、冲击性能、表面结构等进行了研究。DSC结果表明:随着改性纳米HA添加量的增多,HA/PLA-PBAT共混体系的玻璃化转变温度先升高后下降;冷结晶温度逐渐下降,降低了13℃,结晶能力有所提高;结晶度由24.33%增加到33.47%。流变行为显示共混体系黏度随剪切速率的增大而减小,属非牛顿流体。此外,随着改性纳米HA的增多,HA/PLA-PBAT共混体系储存模量和损耗模量逐渐减小;屈服强度、缺口冲击强度、拉伸强度先增大后减小,当共混体系中改性纳米HA添加量为2%(80/20/2)时,达到最大值。SEM观察发现,少量改性纳米HA可以均匀分散在PLA-PBAT基体中并能显著提高其韧性。

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。

Exos-ADSCs-nHAC/PLGA组织工程骨对大鼠颅骨缺损修复的实验研究

目的探索大鼠脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)来源外泌体(exosomes,Exos)联合ADSCs负载于纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(nHAC/PLGA)支架对大鼠颅骨缺损修复的作用。方法自2020年6月至2021年1月,结合以上三者,中国医科大学附属第一医院整形外科建立SD大鼠双侧颅骨直径8 mm缺损模型,随机分为空白对照组、n HAC/PLGA支架组、ADSCs支架组、Exos-ADSCs支架组,其中,空白组和nHAC/PLGA支架组分别放置于大鼠矢状缝两侧缺损处,共10只;ADSCs支架组与Exos-ADSCs支架组分别置于大鼠颅骨矢状缝两侧,共10只。各组大鼠分别于术后4、12周取材制备标本,行大体观察及影像学和组织学检测。结果通过大体观察及影像学分析和组织学分析发现,Exos-ADSCs组支架在新骨生成质量、成骨速度、血管长入等情况均优于nHAC/PLGA和ADSCs支架组(P<0.05)。结论经Exos处理过的ADSCs在大鼠颅骨缺损实验显示出良好的成骨作用,有望成为临床中治疗骨缺损修复的新方法。