羟基磷灰石/凝胶纳米复合物修复兔颅骨缺损的影像学评估

背景:羟基磷灰石/凝胶纳米新型复合物具备与天然骨相同的机械强度,但对骨缺损的修复能力与成骨效果还有待于进一步研究证实。目的:探索羟基磷灰石/凝胶纳米复合物在兔颅骨缺损中的修复效果。方法:建立兔颅顶骨洞型骨缺损模型,缺损区植入羟基磷灰石/凝胶新型复合物,空白缺损设为阴性对照,自体颅骨设为阳性对照。于植入后4,8,12周通过X射线片与CT观察分析骨缺损修复状况。结果与结论:X射线片观察显示,植入后8周,大鼠自体颅骨修复区与周围正常的骨组织形态类似;羟基磷灰石/凝胶纳米复合物修复区中央位置骨质致密,形态接近正常骨组织,边缘略显模糊,植入后12周,羟基磷灰石/凝胶纳米复合物与骨缺损边缘更加模糊,复合物中心呈不连贯状态,空白缺损组可观察到明显的规则的透射阴影。植入后12周CT检测显示,羟基磷灰石/凝胶新型复合物缺损边缘部分紧密融合,与周围的正常骨组织结合为一体。结果说明,羟基磷灰石/凝胶新型仿生复合物在兔颅骨缺损中可取得较好的修复效果。

羟基磷灰石/聚苯并咪唑复合气凝胶纤维的制备及性能

以聚醚型聚苯并咪唑(OPBI)为基体,以自制的高长径比羟基磷灰石纳米线(HAPNW)为无机填料,通过氧化凝胶纺丝法和冷冻干燥的方法制备HAPNW/OPBI复合气凝胶纤维(CAFs),研究了HAPNW含量对CAFs微观结构和性能的影响。结果表明:HAPNW质量分数为5%~10%时,HAPNW在CAFs中分散均匀,CAFs表面和内部均具有均匀的多孔结构;当HAPNW质量分数为10%时,CAFs具有优异的综合性能,其比表面积、孔隙率和拉伸强度分别提高到155.45 m^(2)/g、85.51%和17.7 MPa;HAPNW的加入对CAFs的热分解行为没有明显的影响,但提高了CAFs的耐燃烧性及高温隔热性能,当HAPNW质量分数为10%时,CAFs在氮气气氛下热分解温度达575℃,在火焰中不燃烧,热导率为53.1 W/(m·K),在200℃热台上CAFs织物的表面温度稳定在159℃左右。

纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀性

采用溶液共混合成法制备了纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇(n-HA/PVA)复合水凝胶材料,研究了n-HA含量、冷冻循环次数与复合水凝胶含水率、溶胀比和溶解率之间的关系。结果表明水凝胶含水率、溶胀比和溶解率受冷冻-融化循环次数和n-HA含量的影响。随着n-HA的含量增加,含水率、溶胀比和溶解率逐渐减少。随着冷冻-融化循环次数的增加,含水率和溶解率逐渐降低而溶胀比逐渐增大。

纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶的结构与性能研究

用溶液共混法制备了纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶三元复合水凝胶材料。测定了材料的含水率,采用TEM、SEM、EDAX、IR、XRD和燃烧实验对材料的结构进行了表征和分析,并研究了材料的吸水性。结果表明,制备的复合水凝胶组成均一,各组份间存在相互作用,并且具有好的吸水和保水性能。本研究制备的纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶可望作为一种人工软骨材料。

纳米碳管/羟基磷灰石复合材料的凝胶注模

采用凝胶浇注成型工艺制备了纳米碳管／羟基磷灰石复合材料坯体。研究了pH值、分散剂、固相含量（纳米碳管和羟基磷灰石在料浆中的质量分数）、分散工艺等因素对料浆和复合材料坯体性能的影响，对坯体的力学性能进行了测试，借助扫描电镜分析了坯体的微观组织。实验发现，料浆的pH值应控制在10～12的范围内；聚甲基丙烯酸铵的浓度为0．6％时，羟基磷灰石悬浮体流动性最好；十二烷基磺酸钠的浓度在SDS／CNTs=1％～2％时，纳米碳管／羟基磷灰石复相料浆的粘度最低；采用球磨法制备的复相料浆固相含量达到55％，复合材料坯体的抗弯强度达到57．403MPa。

多孔纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的表征

本文通过采用溶盐致孔法,制备了多孔纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶材料。用透射电子显微镜、红外光谱、扫描电子显微镜和图像分析对材料进行了表征。结果表明纳米羟基磷灰石与聚乙烯醇之间有一定键合,并且多孔纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶中大孔呈均匀分布且相互贯通,复合水凝胶的含水率在80%左右。该种多孔复合水凝胶是可用于人工角膜支架,是一种很有开发前景的生物医用材料。

纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合物与骨髓间充质干细胞修复兔下颌骨缺损(英文)

背景:为颌骨缺损患者选择适宜的骨移植材料替代自体骨是当前研究的热点。目的:观察纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与兔骨髓间充质干细胞复合物用于修复兔下颌骨缺损的能力,比较其与自体骨修复及单纯纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸修复的差异。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-03/10在锦州市中心医院动物实验室完成。材料:40只新西兰兔随机分成纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合骨髓基质干细胞填充组(简称复合组)、自体骨填充组、单纯支架材料填充组及空白对照组,每组10只。方法:在兔下颌骨体部制造大小为15mm×15mm的全厚骨缺损模型。复合组于缺损处植入骨髓基质干细胞与纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸体外联合培养14d的复合物;自体骨填充组于缺损处植入自体髂骨;单纯支架材料充填组于缺损处植入纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸;空白对照组不作任何植入。主要观察指标:分别于植入后1,3,6个月进行骨密度检测及组织学染色观察,根据检测结果评价骨修复效果。结果:复合组与自体骨填充组骨密度比较,差异无显著性(P>0.05),且均高于单纯支架材料充填组及空白对照组(P<0.01)。复合组和自体骨填充组材料植入后6个月时见,新生骨组织渐成熟,呈大块状,桥接缺损断端,支架材料已所剩无几。单纯支架材料充填组植入后6个月时见,植入区骨小梁增多,但仍见较多纤维组织嵌于其中,易见未降解完全的支架材料。结论:纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与骨髓间充质干细胞复合物修复下颌骨缺损效果与自体骨修复相似,均优于单纯支架材料修复。

改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇多孔复合水凝胶人工角膜材料的生物相容性

背景:如何提高人工角膜在宿主体内的稳定性,减少并发症仍是当前需要解决的关键问题。因此寻找一种理想的生物相容性高的支架材料仍是研究的重点。目的:探讨改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇多孔复合物水凝胶和单纯聚乙烯醇水凝胶作为人工角膜材料的生物相容性。方法:(1)倒置显微镜观察改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇和单纯聚乙烯醇提取液培养48 h后兔角膜基质成纤维细胞生长情况;(2)MTT法检测改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇和单纯聚乙烯醇提取液培养不同时间兔角膜基质成纤维细胞的相对增殖率;(3)新西兰白兔进行人工角膜移植实验,于植入48 h后观察过敏、热原反应以及死亡情况;(4)人工角膜植入4周后取角膜进行苏木精-伊红染色;(5)人工角膜植入4周后,采用ELISA检测血清炎症因子水平;(6)人工角膜植入1-4周,裂隙灯观察角膜、结膜充血水肿、角膜新生血管变化,并统计新生血管出现时间以及新生血管生长面积评分。结果与结论:(1)与空白对照组相比,加入2种人工角膜材料提取液培养细胞48 h后,细胞均稀疏,生长速度缓慢,改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇组细胞较聚乙烯醇组生长较快,呈梭形,拉丝现象不明显;(2)与空白对照组相比,加入2种材料提取液培养细胞不同时间后,细胞相对增殖率均明显降低(P<0.05),改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇组的细胞增殖率高于聚乙烯醇组(P<0.05);(3)植入2种材料48 h后,改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇组仅有2只兔子发生过敏反应,无热原反应和死亡,而聚乙烯醇组有2只兔发生过敏反应,2只发生热原反应,无死亡;(4)植入4周后,与空白对照组比较,两组兔血清炎性因子水平明显增加(P<0.05),改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇组的炎性因子水平少于聚乙烯醇组(P<0.05);(5)改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇组新生血管出现时间晚于聚乙烯醇组,新生血管生长面积小于聚乙烯醇组(P<0.05);(6)结果表明,改良纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇多孔复合水凝胶作为人工角膜材料,在细胞生物相容性方面均优于单纯聚乙烯醇水凝胶,这为临床上人工角膜材料的应用提供了科学依据。

原位复合纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇水凝胶的制备及性能研究

原位合成方法制备了n-HA/PVA复合水凝胶.通过调节聚乙烯醇、纳米羟基磷灰石和水的含量,制备了不同配比的复合水凝胶.用燃烧实验、TEM、IR和XRD等对材料的组成和结构进行了表征,并测定了水凝胶的力学性质.结果表明,PVA高分子空间三维结构对羟基磷灰石晶体的原位水热生长有一定影响,复合水凝胶中n-HA与PVA有一定键合,两相分布均匀,羟基磷灰石的含量对复合水凝胶的力学强度有很大影响.

纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/海藻酸钠复合水凝胶的结构与性质研究

采用溶液共混法制备了纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/海藻酸钠三元复合水凝胶材料,测定了复合材料的含水率,采用燃烧实验、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱及X射线衍射对复合材料的结构进行了表征和分析,并研究了复合材料的吸水性.结果表明,制备的复合水凝胶材料组成均匀,各组分间存在相互作用,并且具有好的吸水和保水性能,该复合水凝胶材料可作为一种人工软骨生物材料.

纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶复合重组人成骨蛋白1修复骨缺损

背景:纳米级的羟基磷灰石纤维蛋白凝胶材料与人体内组织成分更为相似,具有良好的生物与力学性能,但缺乏骨诱导作用。目的:观察纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1复合人工骨的骨缺损修复能力。方法:制备新西兰大白兔单侧桡骨缺损模型后,以数字表法随机分为3组,分别植入不同材料行骨缺损修复:纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1人工骨组、纳米羟基磷灰石/纤维蛋白凝胶组、空白对照组(未植入任何材料)。术后4,8,12周行大体标本观察、X射线、扫描电镜、放射性核素骨扫描及生物力学测试,比较各组材料修复骨缺损的能力。结果与结论:术后4,8,12周,纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1人工骨组X射线评分、成骨效果、放射性核素聚集强度、生物力学强度均高于纳米羟基磷灰石/纤维蛋白凝胶组(P < 0.05)。空白对照组骨缺损区无骨性连接,骨端硬化,骨缺损未能修复。说明纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力,有望成为一种理想的骨缺损修复材料。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合物椎间融合器在山羊颈椎融合中的应用

目的:观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合物(n-HA/PA66)椎间融合器在山羊颈椎前路融合中的效果。方法:15只成年雌性山羊随机分成A、B、C组,每组5只,均行经前路C3/4椎间盘切除术,A组椎间置入n-HA/PA66椎间融合器植骨;B组置入钛网植骨;C组采用自体三面皮质髂骨块植骨。分别于术前、术后、术后4周、8周及12周拍X线片观察测量各组手术节段平均椎间高度(disc space height,DSH)、椎间角(intervertebral angle,IVA)及前凸角(lordosis angle,LA);12周时处死动物取颈椎标本进行生物力学测试及组织学检查。结果:术前三组DSH、IVA和LA无显著性差异。术后即刻及术后4周三组间DSH无显著性差异(P>0.05);术后8周及12周,A组DSH与B、C组有显著性差异(P<0.05);B组和C组差别无显著性(P>0.05)。术后即刻及术后4周、8周三组间IVA无显著性差异(P>0.05);术后12周,A、B组IVA与C组有显著性差异(P<0.05),A组与B组无显著性差异。术后即刻及术后4周、8周三组间LA差异无显著性(P>0.05);术后12周,A、B组LA与C组有显著性差异(P<0.05),B组与C组无显著性差异。术后12周时,A、B组颈椎标本各向角位移与C组有显著性差异(P<0.05);除后伸外A组各向稳定性优于B、C组;平均刚度均强于B、C组;ROM均小于B、C组(P<0.05)。A组在植骨区和椎间融合器边缘可见大量成熟的骨小梁组织,材料交界处可见大量纤维骨痂及新生骨形成,骨组织与材料表面已发生嵌合;B组的植骨块与椎体间的新生骨小梁已改建为成熟的骨小梁,部分区域尚可见未完全矿化的类骨质;C组可见较多的纤维骨痂形成,在骨小梁表面有红色的类骨质,部分区域有成熟的骨小梁。结论:n-HA/PA66椎间融合器能有效维持椎间隙高度,促进山羊颈椎前路植骨融合。

共滴定法制备纳米羟基磷灰石/胶原复合材料及其性能

以饱和Ca(OH)2溶液的上清液、磷酸和可溶性胶原为原料,在37℃、中性条件下,采用共滴定法制备纳米羟基磷灰石/胶原复合仿生骨修复材料。用XRD、FTIR、扫描电镜、透射电镜对材料晶相组成、微观形貌、结构、化学组成、晶粒大小进行分析。复合材料的抗压强度用电子万能实验机测试。结果表明:复合材料由弱结晶的纳米尺度(5nm×60nm～20nm×80nm)的羟基磷灰石和胶原纤维组成。复合材料在晶相组成、化学组成和晶体尺寸上类似于天然骨。复合材料的抗压强度(168.85MPa)和弹性模量(5.87GPa)介于致密骨和牙本质之间。此复合材料有望成为理想的骨修复材料。

溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石

目的以四水硝酸钙和磷酸三甲酯为原料,水和无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法合成纳米羟基磷灰石;并对影响溶胶-凝胶形成的工艺条件(溶剂的选择及加入量、溶液的pH值)以及干凝胶的低温燃烧特性进行研究。方法利用乌氏粘度计测定溶胶-凝胶转化过程中溶液粘度的变化;借助TG-DTA研究干凝胶的热历程;通过红外光谱和X射线衍射研究干凝胶燃烧前后组成及其物相的变化,并采用透射电镜观察合成粉末的形貌。结果在溶剂中引入一定量的乙二醇和控制合适的pH值有助于形成稳定、均一的溶胶,生成的干凝胶具有低温燃烧的特性,燃烧后直接生成羟基磷灰石粉末晶体,经焙烧可得到50nm左右、分散良好的纳米羟基磷灰石。结论采用溶胶-凝胶法可以合成颗粒大小均匀、分散性好的纳米羟基磷灰石。

纳米羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架材料的制备与性能研究

以饱和Ca(OH)2上清液、磷酸和胶原蛋白为原料,在36～39℃、pH=8～9条件下,用共滴定法制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架材料。用XRD、SEM、TEM、IR对材料的晶相结构、结晶程度、化学键结构、微观形貌、晶粒大小进行分析。结果表明:复合材料由低结晶度的纳米羟基磷灰石(5nm×60nm～20nm×100nm)和胶原蛋白纤维组成,二者之间形成了紧密键合。

纳米羟基磷灰石复合胶原材料骨膜下引导成骨及可吸收性的研究

目的:定量观察纳米羟基磷灰石复合胶原材料(nHAC)在骨膜下的成骨高度及可吸收速度,为其应用于萎缩牙槽嵴加高术提供可靠的数据依据。方法:免颅骨骨膜下埋植nHAC于不同时间点取材,常规标本制作后,用显微测微尺C5型网格,采用“数点法”测量各时间点标本中新骨形成的高度及材料的剩余量,并和羟基磷灰石(HA)组对比。结果:术后12周时nHAC组新骨形成的高度为2.63mm,材料剩余量占原植入材料的53.2%,被吸收的材料量占46.8%。结论:nHAC在骨膜下引导新骨生成的同时可以被吸收。

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料制备方法比较研究

低温下,通过将水热合成的纳米羟基磷灰石浆料与中性胶原溶胶共混和在中性胶原中原位形成羟基磷灰石两种方法制备羟基磷灰石/胶原复合材料,采用XRD、FTIR、扫描电镜、透射电镜和力学性能测试等方法对两种复合材料的特性进行了表征。通过对两种方法制备的复合材料的特性进行比较,发现两种方法均制备得到了纳米羟基磷灰石/胶原复合材料,复合材料在晶相组成、化学组成、纳米羟基磷灰石晶体尺寸、胶原纤维的结构等方面都与天然骨相似。但原位合成纳米羟基磷灰石晶体的结晶度比水热合成的纳米羟基磷灰石更接近于自然骨,原位合成的羟基磷灰石/胶原复合材料的均匀性、界面结合紧密度、力学性能等方面均优于共混法。原位合成法是改善纳米羟基磷灰石/胶原复合材料均匀性和力学性能的有效方法。

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。

胶原-纳米羟基磷灰石复合支架的细胞相容性

背景:观察成骨细胞在生物材料上的形态、增殖和分化等项目,可评估生物支架材料的生物相容性。目的:观察复合支架材料纳米羟基磷灰石/胶原对成骨细胞增殖、分化的影响。方法:取新生24h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养,取第3代细胞与纳米羟基磷灰石/胶原支架或普通羟基磷灰石材料体外复合培养。培养3,6,9d后,观察材料周边的细胞形态及支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果与结论:纳米羟基磷灰石/胶原材料较普通的羟基磷灰石材料更有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,证实其生物相容性更好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料结合血管内皮生长因子修复兔桡骨缺损

背景:纳米羟基磷灰石/胶原复合材料(nano-hydroxyapatite/collagen,NHAC)是一种理想的骨组织工程支架替代材料,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一种促进血管生成最强的生长因子,加入到NHAC中使其缓慢释放,来说明其良好的骨组织修复能力。目的:探讨NHAC结合VEGF修复骨缺损的效果。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-10/2009-01在中南大学湘雅医学院动物实验室完成。材料:将纳米羟基磷灰石粉末和胶原蛋白粉末按8∶2的比例调和制备NHAC人工骨。再将2μgVEGF与调和好的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白混合固体粉末以1.8∶1的质量比调和制备NHAC/VEGF人工骨。每块人工骨含有纳米羟基磷灰石粉末0.5g、胶原蛋白0.125g、VEGF150ng。方法:建立兔单侧桡骨1cm缺损动物模型36只,按随机原则分为3组。空白组骨断端不做任何处理,NHAC组骨缺损端植入NHAC人工骨,NHAC/VEGF组骨缺损端植入NHAC/VEGF人工骨。主要观察指标:在术后2,4,8周,每组各取4只兔子通过大体观察、X射线片、病理组织切片以及骨密度测定等评价骨愈合的程度。结果:X射线摄片检查:在各个时间段,NHAC/VEGF组骨痂的生长量及骨缺损的修复程度均比NHAC组和空白组好,且NHAC组好于空白组。骨密度测定:术后各时间点的骨密度测定两两比较差异有显著性意义(P均<0.05)。组织学检查NHAC/VEGF组在胶原纤维、成骨细胞及骨小梁的生成情况方面好于NHAC组和空白组,且NHAC组好于空白组。结论:NHAC与VEGF复合骨具有良好的诱导成骨作用,使骨细胞增生活跃,骨折愈合加快,可作为一种新型复合人工骨修复骨缺损。