羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料对骨缺损的修复作用

目的探讨羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃(PHBV/SGBG)复合多孔支架材料对骨缺损的修复能力。方法将PHBV/SGBG复合多孔支架材料植入兔的桡骨缺损模型中,PHBV/羟基磷灰石(HA)作为实验对照组,利用放射学、组织学、组织切片的计算机图像分析、生物力学测定等方法,观察其降解性、生物相容性以及成骨能力。结果PHBV/SGBG复合多孔支架材料修复骨缺损,新生骨形成时间早:术后2周,植入材料内部有骨小粱形成,术后8周移植材料四周及内部均有大量新生骨形成,骨缺损区被新生骨填充;骨修复完成时间早:术后12周,新生皮质骨结构清晰,与宿主皮质骨自然连接,新生骨显示出正常骨结构,髓腔再通;抗压力强:12周时所修复骨缺损标本的抗压力,PHBV/SGBG组明显高于PHBV/HA组(P<0.05),而与自体松质骨组间差异无显著性(P>0.05);降解速度快:术后4周材料开始降解,术后12周材料大部分已被吸收,材料与新骨面积的百分比由4周时的60%下降到8%。结论PHBV/SGBG复合多孔支架材料修复骨缺损,成骨时间早并且修复完全,材料本身可以完全降解,是一种理想的骨科替代材料,亦可以用于骨组织工程的支架材料。

用于骨组织工程的羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料

研究了用于骨组织工程的复合型羟基丁酸 -戊酸共聚物 /溶胶 -凝胶生物活性玻璃多孔支架材料 ,采用溶液浇注沥滤法制备了任意形状的三维连通多孔结构支架 ,并进行三维结构表征和显微形貌观察 ;通过对成型条件的调节 ,可控制支架的孔径和孔隙率 ;在模拟生理体液中进行复合支架材料的生物活性测试。研究表明 ,通过控制致孔剂用量、尺寸大小和分散 ,得到的支架材料呈三维连通开孔结构 ,且孔隙分布均匀、孔隙率达 90 %以上 ;扫描电镜观察结果显示 ,羟基丁酸 -戊酸共聚物与生物活性玻璃良好相容 ,后者粘附在支架孔壁上 ;支架在模拟生理体液中浸泡后发现生物活性玻璃表面有羟基碳酸磷灰石多晶体生成 ,表明复合支架仍保持了

聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯/溶胶-凝胶生物活性玻璃促进牙周组织再生

背景:前期研究证实,聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯/溶胶-凝胶生物活性玻璃具有良好的生物相容性及促骨组织修复作用,但其在牙周组织再生中的作用尚不明确。目的:观察聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯/溶胶-凝胶生物活性玻璃修复比格犬牙周组织缺损的效果。方法:在4只比格犬双侧下颌第三、四前磨牙颊侧制备5 mm×5 mm大小牙槽骨缺损,将左右侧随机分为实验组及对照组,实验组缺损部位置入聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯/溶胶-凝胶生物活性玻璃,对照组缺损部位直接缝合。术后2,4,8,12周进行组织学、扫描电镜、锥形束CT及Ca与P含量比值检测。结果与结论:(1)锥形束CT检测结果:两组新生骨高度均随着时间延长逐渐增加,实验组术后不同时间点的新生骨高度高于对照组(P<0.05)。(2)Ca/P比值检测结果:实验组术后12周的Ca/P比值已接近正常骨组织(P>0.05),且明显高于对照组(P<0.05)。(3)组织学观察结果:术后12周时,实验组新生组织结构接近于正常骨组织,而对照组新生组织趋向成熟,可见少量新生血管。(4)扫描电镜观察结果:术后8周,实验组已不见支架材料结构,可见骨陷窝;对照组无明显成骨细胞及骨陷窝。术后12周,实验组新生组织结构规则,接近正常骨组织结构,未见明显成骨细胞;对照组新生组织排列紊乱,残留部分空腔。(5)结果表明,聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯/溶胶-凝胶生物活性玻璃可有效促进牙周组织再生。

PHBV膜与PHBV/SGBG复合材料联合促进骨再生

【目的】探讨聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯(PHBV)膜与3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物/溶胶-凝胶生物活性玻璃(PHBV/SGBG)多孔复合材料促进骨再生的能力。【方法】实验共采用8只健康杂种犬,每只犬分别于左、右胫骨各制作2个直径为5mm的穿通骨髓腔的圆洞形骨缺损区,间隔2cm。双侧胫骨共建立4个骨缺损模型,将其随机分为四组:A组,骨缺损内填充柱状PHBV/SGBG材料,并在其上方覆盖PHBV膜;B组,骨缺损上方覆盖PHBV膜;C组,骨缺损内填充柱状PHBV/SGBG材料;D组,不放置任何东西。分别于术后2、4、8、12周各处死2只动物,组织学观察不同实验条件下骨缺损区新骨组织生长情况。【结果】所有植入材料组(A组、B组、C组)均未出现植入物排异反应。其中A组术后2周时,已有明显的新生骨岛形成;术后12周骨缺损区新生成熟骨组织再生。与其它实验组相比,A组的骨缺损修复最早,新生骨的质量最好,骨结构与周围正常骨基本一致。而空白对照组中,骨痂修复中可见纤维组织形成,骨缺损区修复不全。【结论】PHBV膜覆盖技术和PHBV/SGBG复合材料植入技术结合,具有促进骨缺损区的骨组织修复的协同作用;PHBV膜和PHBV/SGBG复合材料有望成为应用于引导骨组织再生的新一代材料。

聚丙烯酰胺改性聚羟基丁酸-羟基戊酸/生物活性玻璃复合支架的制备与表征

为提高骨修复支架的生物活性和力学性能,通过光引发聚合制备了一种新型的多孔聚丙烯酰胺(PAM)-聚羟基丁酸-羟基戊酸(PHBV)/生物活性玻璃(BG)复合支架.其中PAM的引入是为了提高PHBV的亲水性,而BG的加入是为了增加支架的强度.红外光谱分析证实成功引入了PAM以及BG.采用SEM对支架接枝前后的显微形貌进行了观察,结果表明PAM-PHBV/BG支架具有良好的孔连通性,这为细胞的长入和代谢提供了便利.此外,采用比重法对支架的孔性能进行了研究,结果表明该支架具有82.0%的孔隙率.通过抗压强度测试对PAM-PHBV/BG支架的力学性能进行了评价,结果表明该支架的抗压强度达到了0.91MPa.同时也对纯PHBV,PHBV/BG支架的性能进行了表征,并对三者做了比较.这种新型的PAM-PHBV/BG支架可能是一种很有前途的骨修复材料.

PHBV/Sol-gel Bioglass多孔材料在模拟生理溶液中的化学反应研究

3-羟基丁酸 -co-3-羟基戊酸共聚物 (PHBV) /生物活性玻璃 (SGBG)是一种用于骨和软骨组织工程支架的新型多孔复合材料 ,本文探讨了 PHBV/ SGBG在模拟生理溶液中的一系列化学反应 ,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分和结构变化 .研究结果表明 ,在 SBF溶液中浸泡后 ,SGBG与 SBF溶液的离子交换反应和 PHBV的降解反应使 SBF溶液的离子浓度发生变化 ,并在 PHBV/ SGBG表面形成了结晶态类骨碳酸羟基磷灰石 .

新型纳米仿生骨植入材料体内降解性能的初步研究

目的研究新型纳米仿生骨植入材料的体内降解性。方法制备犬胫骨骨缺损模型,实验组植入材料,空白对照组不作处理。术后2,4,8,12周取材,观察该材料的体内降解性及骨再生的效果。结果材料植入体内2周已开始降解,12周时材料基本完全降解,光镜下及电镜下均未见材料颗粒的残留,骨缺损区新骨充填,骨再生量明显优于对照组。结论新型纳米仿生骨植入材料体内降解速度快,材料降解后为新生骨组织所替代。

新型纳米仿生骨材料植入体内后的降解性能(英文)

背景:现有的骨植入材料仍存在诱导新骨生成速率与材料本身的降解速率不一致,材料不能完全降解而成异物存留体内的缺点。研究和开发具有良好的生物相容性、生物降解性和生物力学性的人工合成骨植入材料是目前生物材料学研究的重点。目的:观察新型纳米仿生骨植入材料3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物/溶胶-凝胶生物活性玻璃(poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)/solgelbioactiveglass,PHBV/SGBG)的体内降解性。设计、时间及地点:同体对照观察动物实验,于2005-05/2006-10在中山大学附属第三医院动物实验中心完成。材料:PHBV/SGBG由华南理工大学材料学研究所提供,环氧乙烷消毒备用。方法:8只杂种家犬制备犬胫骨骨缺损模型,左右胫骨各制作2个缺损,左、右两侧近心端的骨缺损为对照组,不作任何处理;左、右两侧远心端的骨缺损为实验组,将PHBV/SGBG材料完整填入缺损区。分别于术后2,4,8,12周各处死动物2只取材。主要观察指标:在光镜和电镜下观察该材料的体内降解性及骨再生的效果。结果:PHBV/SGBG复合多孔支架材料具有很好的生物降解性,降解速度快,术后2周,材料就开始降解;术后8周,材料大部分被新生骨组织所取代;术后12周,材料基本已完全降解。PHBV/SGBG骨植入材料在生物降解的同时,具有很好的骨形成能力,在材料的周边及内部均可诱导新骨生成,并由材料的边缘区逐渐向中心部位生长。而对照组骨缺损区表面凹陷仍明显,软组织嵌入部位皮质骨形成不明显,电镜下显示骨缺损区钙盐结晶沉积增多,结构趋于致密,但尚未达到完善修复,可见多处空隙。结论:新型纳米仿生骨植入材料PHBV/SGBG体内降解速度快,材料降解后为新生骨组织所替代。

SGBG/PHBV与人牙周膜细胞的生物相容性

【目的】研究溶胶-凝胶生物活性玻璃(SGBG)/聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)与人牙周韧带细胞(PDLC)的生物相容性,为牙周组织工程支架的选择提供依据。【方法】采用组织块法培养原代人PDLC,分为浸提液组和对照组接种于96孔板,每组9孔,分别加入浓度为100%、75%、50%、25%、0%的浸提液,48 h后采用MTT比色分析法的浸提液实验对材料进行毒性评级。采用人PDLC与SGBG/PHBV体外三维培养,扫描电镜下观察细胞形态及生长情况。实验组采用SGBG/PHBV复合培养,对照组采用普通培养基培养,培养12、24、48 h后,每组取27个样本定量检测上清液碱性磷酸酶(ALP)含量。【结果】浸提液培养结果显示:毒性评级为1级和0级。扫描电镜示人PDLC在三维支架上贴附生长均良好。实验组上清液ALP含量高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。【结论】SGBG/PHBV对人PDLC无毒性,SGBG/PHBV和人PDLC三维培养,表现出良好的生物相容性,有望应用于进一步的牙周组织工程的研究。

本期专题：纳米骨材料（本刊中文部）

5新型纳米仿生骨植入材料的生物相容性 推荐理由：新型生物材料的孔径形状、大小以及孔隙率对引导细胞的附着、浸润和生长具有重要作用。实验初步评价了新型纳米仿生骨植入材料3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物腾胶制挠生物活性玻璃。

多孔复合材料PHBV—SGBG的体外细胞相容性和体内成骨性

目的 研究新型复合材料3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物-溶胶-凝胶生物活性玻璃（PHBV-SGBG）对骨髓基质细胞的细胞相容性,并建立动物骨缺损模型,探讨PHBV-SGBG的体内成骨效能.方法 采用MTT法和直接接触法检测复合材料PHBV-SGBG的细胞相容性.制备犬胫骨骨缺损模型,实验组在骨缺损区植入PHBV-SGBG材料,对照组不作处理,分别于术后2、4、8、12周取材,扫描电镜和X线能谱分析观察该材料的体内成骨效能.结果 复合材料PHBV-SGBG的细胞毒性分级在0～1之间,骨髓基质细胞可紧密附着于材料表面,黏附、生长、增殖,并有突起向材料的连通微孔内伸展.实验组术后2周已有明显新骨生成,术后4周时Ca/P元素比值（1.086±0.034）,对照组为（0.793±0.053）,术后12周时骨缺损区充填新生的成熟骨组织,扫描电镜和能谱分析显示实验组Ca峰值逐渐升高：12周时Ca/P元素比值（1.603±0.067）,优于对照组（11456±0.036）（P〈0.05）.结论 复合材料PHBV-SGBG无细胞毒性,具有很好的骨传导性和骨再生能力,有望成为新型的骨组织工程材料.

新型复合骨植入材料的体内成骨性能研究

目的研究新型复合材料3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物/溶胶-凝胶生物活性玻璃[poly(3-bydroxybutyrate-co-3-bydroxyvalerate)/sol-gelbioactiveglass,PHBV/SGBG]的体内成骨效能。方法制备犬胫骨骨缺损模型,实验组在骨缺损区植入PHBV/SGBG材料,对照组不作处理,分别于术后2、4、8、12周取材,大体标本及组织学切片观察该材料的体内成骨效能。结果实验组骨再生过程中,软骨成骨明显,术后2周骨缺损区软骨样组织较丰富;术后12周时,植入材料PHBV/SGBG基本完全降解,骨缺损区充填新生的成熟骨组织。对照组的骨修复不全,骨痂中可见纤维组织形成。结论复合材料PHBV/SGBG具有很好的骨传导性和骨再生能力,有望成为新型的骨组织工程材料。