骨髓基质干细胞复合羟基磷灰石-磷酸三钙修复骨缺损过程中的微循环变化

目的:了解骨髓基质干细胞复合羟基磷灰石-磷酸三钙构建组织工程骨修复骨缺损过程中,实验动物血液流变学和骨缺损修复区血流量的变化。方法:实验于2006-05/2007-01在解放军兰州军区总医院脊柱外科实验室完成。①构建组织工程骨:取健康新西兰白兔2只,双侧胫骨结节处穿刺抽取红骨髓8mL,分离培养并诱导骨髓基质干细胞;将复合羟基磷灰石-磷酸三钙支架材料以1×109L-1密度接种经诱导培养的骨髓基质干细胞。②实验方法:选择20只新西兰白兔,制作15mm长的桡骨节段性骨缺损模型,根据植入不同移植材料分为实验组和对照组各10只,实验组植入组织工程骨,对照组植入单纯羟基磷灰石-磷酸三钙。③实验评估:观察动物术后1h、7,14d血液流变学和术后14d骨缺损修复区血流量的变化。结果:20只兔均进入结果分析。①血液流变学结果:术后1h,2组各项指标比较无差异;术后7d,实验组全血黏度、血浆黏度和红细胞聚集指数低于对照组(P<0.05,0.01);术后14d,实验组全血黏度和红细胞聚集指数低于对照组(P<0.01)。②血流量比较:2组右侧桡骨正常皮质骨血流量无差异;实验组左侧骨缺损修复区皮质骨或骨痂血流量高于对照组(P<0.01)。结论:与单纯复合羟基磷灰石-磷酸三钙材料比较,骨髓基质干细胞复合羟基磷灰石-磷酸三钙的组织工程骨可改善骨缺损修复区的微循环。

原位生长纳米羟基磷灰石晶须增强β-磷酸三钙多孔支架的生物安全性

背景:通过纳米羟基磷灰石原位生长明显提高了磷酸钙支架的强度与韧性。目的:体外评价纳米羟基磷灰石晶须/β-磷酸三钙(nHAW/β-TCP)作为人工骨支架材料的生物相容性。方法:急性全身毒性试验:30只小白鼠随机分为静脉实验组,腹腔实验组和对照组,分别注射浸提液及生理盐水,24,472h观察动物的一般状态。溶血试验:材料浸提液与稀释人鲜血混合观察红细胞溶解情况,545nm下检测A值计算溶率;致敏试验:16只豚鼠随机分为实验组、阴性对照组和阳性对照组,每只豚鼠脊柱两侧皮内注射等体积nHAW/β-TCP架材料浸提液、生理盐水及二硝基氟苯。于注射后即刻和24,48,72h观察局部皮肤反应。细胞毒性试验:材料浸提液养细胞进行细胞形态大体观察,采用CCK-8法观察细胞活性。结果与结论:急性全身毒性试验:人工骨浸提液静脉及腹腔注射后不引起小鼠呼吸、进食改变或死亡,体质量稳定。溶试验:nHAW/β-TCP的溶血率小于ISO规定的5%,可认为这种材料无溶血作用。致敏试验:豚鼠皮内注射后未出现过反应。细胞毒性试验:CCK-8细胞毒性试验显示不同浓度人工骨浸提液的细胞毒性为0级。提示nHAW/β-TCP复合支架引起全身毒性反应、溶血反应和过敏反应,且无细胞毒性,生物相容性良好,符合组织工程人工骨支架材料的应用要求。

壳聚糖修饰的羟基磷灰石-磷酸三钙修复犬牙槽骨缺损的实验研究

目的:研究经壳聚糖(Chitosan,CS)修饰的羟基磷灰石-磷酸三钙(hydroxyapatite-tricalcium,HA-TCP)复合材料修复犬牙槽骨缺损。方法:制备CS溶液修饰HA-TCP。以CS修饰的HA-TCP复合材料修复犬牙槽骨缺损,选取3只成年犬876︱678作为受试牙,在受试牙根分歧处制备长宽高均为5mm的箱型骨缺损,分成两组,左侧作为实验组:将CS修饰的HA-TCP复合材料植入犬牙槽骨缺损部位;右侧作为对照组:将HA-TCP植入犬牙槽骨缺损部位;植入8周后将实验动物处死,组织学观察并图像分析新生骨组织的形成状态。结果:实验组新生骨组织占缺损的百分比明显高于对照组,有统计学意义(P<0.01);实验组剩余材料占缺损的百分比小于对照组,有统计学意义(P<0.01)。结论:CS修饰后的HA-TCP复合材料修复犬牙槽骨缺损效果优于单纯HA-TCP修复牙槽骨缺损。

羟基磷灰石-磷酸三钙/壳聚糖骨碎补复合材料修复骨缺损的实验研究

目的:探索羟基磷灰石-磷酸三钙/壳聚糖/骨碎补作为骨组织工程支架修复骨缺损的可行性。方法:新西兰白兔18只,在双侧下颌骨制备15mm×15mm缺损区,将实验材料植入缺损区,分别2、4、8、12周后处死实验动物,进行大体标本、组织学、X线观察。结果:骨密度测定结果显示骨缺损区域骨密度逐渐增加;组织学观察,随时间延长新骨呈渐进性成熟。支架复合体植入骨缺损区后,具有良好的骨修复效果,明显优于对照组。结论:羟基磷灰石-磷酸三钙/壳聚糖/骨碎补复合支架具有良好的生物兼容性及骨引导能力,中药骨碎补可促进成骨细胞的成熟,缩短成骨时间。

明胶-羟基磷灰石-磷酸三钙支架对hDPSCs的成骨刺激作用

目的:探讨明胶-羟基磷灰石-磷酸三钙支架(明胶-HA-TCP支架)对人牙髓干细胞(human dental pulp stem cells,hDPSCs)的成骨刺激作用。方法:通过溶剂浇铸/粒子沥滤法制备明胶支架及明胶-HA-TCP支架,利用场发射扫描电镜观察支架微观特征,立式电子万能试验机检测支架应力强度(stress intensity,SS)及弹性模量(E),制备成骨培养基,根据介质分为对照组(单纯成骨培养基)、实验1组(明胶支架提取物+成骨培养基)和实验2组(明胶-HA-TCP支架+成骨培养基),采用CCK8法评估支架对hDPSCs增殖的影响,测定碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性并进行ALP染色,通过茜素红染色和反转录-聚合酶链反(RT-PCR)应检测hDPSCs中成骨因子的表达。采用SPSS 20.0软件包对数据进行统计学分析。结果:与明胶支架相比,明胶-HA-TCP支架SS显著提高,E显著降低(P<0.05);CD146和CD105在hDPSCs呈阳性表达,CD34和CD45在hDPSCs呈阴性表达;实验1组3、5和7 d细胞数量显著多于对照组,实验2组1、3、5和7 d细胞数量显著多于对照组(P<0.05);实验2组4、7和12 d ALP活性显著大于对照组及实验1组(P<0.05);与对照组相比,实验1组有少量红色视野,钙化沉淀量较少且分布不均匀,实验2组大部分视野呈红色,钙化沉淀量较多且分布均匀;实验1组与实验2组第4天Runt相关转录因子2(runt related transcription factor 2,Runx2)mRNA表达水平显著高于对照组(P<0.05);实验2组第7天成骨相关转录因子(osterix,OSX)mRNA表达水平显著高于对照组(P<0.05);实验2组第4天骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)mRNA表达水平显著高于对照组和实验1组(P<0.05)。结论:明胶-HA-TCP支架的微观表征与天然骨结构相似,具有良好的抗压性,不易变形,对hDPSCs增殖和分化具有促进作用,并具有显著的骨诱导性,可作为骨组织工程新型复合材料。

多孔β-磷酸三钙/羟基磷灰石复合人工骨联合引导组织再生治疗根分叉病的临床研究

目的评价骨替代品β-磷酸三钙/羟基磷灰石复合人工骨联合引导组织再生技术治疗根分叉病变的临床效果。方法选择Ⅱ~Ⅲ度根分叉区病变的患牙42颗,随机分为两组:其中β-磷酸三钙/羟基磷灰石复合人工骨联合引导组织再生技术治疗(β-TCP/HA+GTR组)作为观察组,常规牙周翻瓣术治疗(OFD组)作为对照组。分别观察两组术前、术后1 a的牙周探诊深度(PPD)、根分叉水平探入深度(HPD)和龈沟出血指数(SBI)等临床指标及X线变化。结果两组术后PPD、HPD和SBI均有明显减少;β-TCP/HA+GTR组与OFD组相比较,PPD、HPD值降低更为明显,差异有统计学意义(P<0.05)。与术前X线比较,两组根分叉区阴影面积均变小,β-TCP/HA+GTR组根分叉区牙槽骨平均新生骨高度(3.45±0.24)mm,OFD组为(1.03±0.12)mm,差异有统计学意义(P<0.05)。结论β-磷酸三钙/羟基磷灰石复合人工骨联合GTR技术治疗Ⅱ~Ⅲ度根分叉病变与传统的牙周翻瓣术相比,能更有效减少牙周袋深度,增加临床牙周附着水平和促进牙周骨组织再生修复。

珊瑚转化型羟基磷灰石与纯相β-磷酸三钙对成骨细胞增殖活性实验研究

目的:研究珊瑚转化型羟磷灰石(CHA)、纯相β一磷酸三钙(β-TCP)对成骨细胞增殖的影响。从细胞水平评价生物材料的生物相容性,为组织工程人工骨材料的选择提供实验依据。方法:培养ST2细胞株并诱导生成成骨细胞,接种在CHA、β-TCP种植材料的表面,采用附着细胞直接计数法、MTT法检测种植后3,5,7天的细胞增殖率。结果:CHA、β-TCP均具有较好的细胞相容性,成骨细胞在CHA表面的增殖速度较β-TCP快。讨论:体外复合细胞培养可以直接观察细胞与两种可降解的生物材料(CHA、β-TCP)复合生长的情况,可以较好地评价材料细胞相容性。结论:珊瑚转化型羟基磷灰石(CHA)细胞相容性更好,更适宜作为骨组织工程支架材料。

脂肪干细胞与羟基磷灰石/β-磷酸三钙复合体在兔椎体缺损修复中的应用效果

目的观察用脂肪干细胞(r ADSCs)与羟基磷灰石/β-磷酸三钙(HA/β-TCA)复合体修复兔椎体缺损的效果。方法取3个月龄新西兰大白兔38只,2只用于体外培养脂肪干细胞,取第3代兔脂肪干细胞接种于HA/β-TCA支架上,构建r ADSCs/HA/β-TCA骨组织工程复合体,并进行体外培养。在其余36只兔L4/5椎体前缘制备一直径约5mm、深约3mm骨缺损,然后随机分为A、B、C组,各12只。A组骨缺损部位植入r ADSCs/HA/β-TCA复合体,B组植入HA/β-TCA,C组不植入任何材料。术后4、8、12周行骨缺损区X线检查观察骨缺损修复情况;术后12周处死实验兔,取骨缺损区先进行大体观察,然后行组织病理学观察。结果 X线检查:术后4周A组骨缺损区可见少量骨痂形成,r ADSCs/HA/β-TCA复合体与周围骨组织紧密接触;B组骨缺损区HA/β-TCA未见明显变化;C组骨缺损区界限清晰,可见片状低密度影。术后8周时A组骨缺损区较前缩小,部分材料吸收,边界模糊;B组骨缺损区可见絮状高密度影;C组骨缺损区可见点状钙化影。术后12周时,A组骨缺损区材料基本吸收;B组骨缺损材料部分吸收,可见骨痂形成;C组骨缺损区界线尚清,可见片状钙化影。A、B组兔术后骨缺损区Lane-Sandhu X线评分逐渐上升(P均<0.05);相同时间点A组兔骨缺损区Lane-Sandhu X线评分高于B、C组(P均<0.05),B组兔骨缺损区Lane-Sandhu X线评分高于C组(P<0.05)。大体观察发现A组骨缺损区基本被新生骨组织取代,修复效果明显优于B组及C组。组织病理学检查发现术后12周,A组材料吸收明显,可见大量纤维骨痂组织生成骨组织。B组部分材料残留,仅见到部分纤维性骨痂及少许类骨样组织形成。C组可见大量纤维组织及少许骨痂形成。结论脂肪干细胞与HA/β-TCA复合体用于修复兔骨缺损效果满意。

不同比例羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层支架修复骨缺损

背景:羟基磷灰石/β-磷酸三钙双相磷酸钙陶瓷具有良好的生物相容性与骨传导能力,可以作为涂层材料联合用于超临界骨缺损修复,但羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层的最佳质量比目前尚无明确报道。目的:在兔桡骨超临界骨缺损部位植入不同比例羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层多孔生物陶瓷支架,评估其修复作用,以期获得最佳的涂层比例。方法:采用3D打印技术制备羟基磷灰石多孔生物陶瓷支架,并在其表面使用不同比例的羟基磷灰石与β-磷酸三钙(二者质量比分别为3∶7,5∶5,7∶3)进行涂层处理,然后对支架的细胞毒性、孔隙率、力学强度、涂层厚度等参数进行测试。在36只新西兰大白兔右前肢建立15.0 mm兔桡骨超临界骨缺损模型,随机分4组处理,每组9只:空白组不植入任何材料,3∶7涂层组、5∶5涂层组、7∶3涂层组分别植入对应质量比例涂层的羟基磷灰石多孔生物陶瓷支架,术后4,8,12周,分别进行X射线片及Micro-CT检查、Van-Gieson染色、苏木精-伊红染色及Ⅰ型胶原蛋白免疫组织化学分析。结果与结论:①3∶7、5∶5、7∶3涂层支架的细胞毒性均为0级,涂层厚度为(75.2±0.54)μm,孔隙率分别为(54.02±5.17)%,(53.28±5.05)%,(52.82±4.55)%,抗压强度分别为(11.15±0.72),(11.18±0.78),(10.24±0.70)MPa;②X射线与Micro-CT检查结果显示,随着时间的增加,各组骨缺损有不同程度的修复,至术后12周时,3∶7涂层组骨缺损修复效果最佳,该组材料内部的骨长入体积与材料外表面的新生骨体积最多;③Van-Gieson染色与苏木精-伊红染色显示,术后12周时,3∶7涂层组骨缺损区及支架内部均有新骨形成,且新生骨组织最多、新生骨结构最为致密;免疫组织化学分析显示,术后12周时,3∶7涂层组Ⅰ型胶原蛋白表达高于其他两组;④结果表明,3∶7涂层组对兔桡骨超临界骨缺损的修复效果最佳,骨支架涂层羟基磷灰石与β-磷酸三钙的最佳质量比为3∶7。

脂肪干细胞与羟基磷灰石/β-磷酸三钙复合体修复兔椎体缺损

背景:骨缺损的修复不仅是临床上的难题,也一直是骨科领域的热点。虽然自体骨移植是骨修复技术的"金标准",但由于自体骨来源有限,易出现取骨区感染、疼痛等症状,而且同种异体骨有免疫排斥、愈合缓慢、感染等特点,因此研发新型骨缺埙修复材料迫在眉睫。目的:评价兔脂肪干细胞与羟基磷灰石/β-磷酸三钙骨组织工程复合体修复兔椎体缺损的效果。方法:取3月龄新西兰大白兔38只,其中2只用于体外培养脂肪干细胞,将第3代经成骨诱导分化的兔脂肪干细胞接种于羟基磷灰石/β-磷酸三钙支架上进行体外培养2周。36只新西兰大白兔随机分为3组(n=12),均在L4/5椎体前缘制备一直径约5 mm、深约3 mm椎体缺损,A组、B组分别植入兔脂肪干细胞/羟基磷灰石/β-磷酸三钙复合体、羟基磷灰石/β-磷酸三钙支架,C组不植入材料。术后4,8,12周行脊柱正侧位DR照射,进行Lane-Sandhu X射线评分,术后12周处死取标本,行大体观察、组织病理学观察椎体缺损修复情况。结果与结论:(1)大体观察发现A组椎体缺损区基本被新生骨组织取代,修复效果明显优于B组及C组;(2)术后12周时,A组椎体缺损区材料基本吸收,B组椎体缺损材料部分吸收,可见骨痂形成,C组椎体缺损区边界尚清晰,可见片状钙化影。经Lane-Sandhu X射线评分后统计学分析,A组椎体缺损修复情况明显优于B组及C组(P<0.05);(3)组织病理学观察发现A组材料吸收明显,B组部分材料残留,仅见到部分纤维性骨痂及少许类骨样组织形成,C组可见大量纤维组织及少许骨痂形成;(4)以上结果表明,脂肪干细胞与羟基磷灰石/β-磷酸三钙构建的骨组织工程复合体具有较好的修复椎体缺损的能力。

射频磁控溅射法制备羟基磷灰石/β-磷酸三钙生物涂层

目的以粉末冶金烧成的羟基磷灰石(HA)/-β磷酸三钙(β-TCP)陶瓷为靶材,采用磁控溅射法在钛合金(Ti6Al4V)基体上制备HA/β-TCP生物涂层。方法利用XRD研究了复合涂层的晶化程度,讨论了涂层成分与生物降解性及相容性的关系。结果HA/β-TCP生物涂层为非晶态,经700℃,3h大气处理可显著提高涂层的晶化程度,当涂层成分为50wt%HA/50wt%β-TCP时其细胞相容性最好。结论在钛合金基体上制备HA/β-TCP生物涂层,通过HA与β-TCP的复合来控制材料的降解速度,使它的降解速度与周围骨组织的生长速度相匹配,使植入体具有良好的生物降解性、生物活性和力学性能。

上颌窦提升中羟基磷灰石/β-磷酸三钙/壳聚糖/甲基纤维素组织工程骨的成骨效应

背景:前期实验构建了羟基磷灰石/β-磷酸三钙/壳聚糖/甲基纤维素三维复合支架材料,发现其具有良好的理化性能和生物相容性。目的:评估可注射性羟基磷灰石/β-磷酸三钙/壳聚糖/甲基纤维素支架复合骨髓间充质干细胞用于兔上颌窦提升的成骨效果。方法:取24只新西兰大白兔(新疆医科大学动物实验中心提供),每只兔均制作4处上颌窦提升区域,其中3处分别植入可注射性羟基磷灰石/β-磷酸三钙/壳聚糖/甲基纤维素支架与骨髓间充质干细胞复合物(实验组)、可注射性羟基磷灰石/β-磷酸三钙/壳聚糖/甲基纤维素支架(对照组1)、羟基磷灰石/β-磷酸三钙骨粉(对照组2),最后一处不植入任何材料,作为空白对照。术后4,8,12周,取上颌窦提升区域标本,分别进行锥形束CT扫描、苏木精-伊红染色与免疫组织学化染色观察。实验经新疆医科大学第一附属医院实验动物伦理委员会审议批准(批准编号IACUC20170706-02)。结果与结论:①锥形束CT显示,空白对照组始终无新骨生成,其余3组术后8周时可见新骨生成,且以实验组成骨效果最明显;术后12周时,实验组、对照组1、对照组2成骨效果进一步增强,3组间差异不明显;②苏木精-伊红染色显示,实验组术后8,12周的成骨效果优于对照组1、对照组2(P<0.05);③免疫组织化学染色显示,实验组术后8周的成骨指标骨形态发生蛋白2、血管内皮生长因子表达均强于对照组1、对照组2(P<0.05);术后12周时,3组间两指标表达差异不明显(P>0.05);④结果表明,羟基磷灰石/β-磷酸三钙/壳聚糖/甲基纤维素可注射组织工程骨可促进上颌窦提升区域的骨形成。

羟基磷灰石/β-磷酸三钙/海藻酸钠复合多孔支架的制备与研究

本文讨论了羟基磷灰石/β-磷酸三钙/海藻酸钠(HAP/β-TCP/AG)多孔支架的制备,并通过电子显微镜观察了其微观结构、研究其干细胞亲和性和生物相容性。研究表明:该多孔支架具有三维连通网状结构,干细胞在支架上黏附、生长良好,具有良好的干细胞亲和性和生物相容性。

羟基磷灰石/β-磷酸三钙/甲壳素复合多孔支架材料的制备及生物相容性研究

目的探讨羟基磷灰石/β-磷酸三钙/甲壳素(HAP/β-TCP/CS)多孔支架的制备及其与人体骨髓间质干细胞(MSCs)的生物相容性。方法以羟基磷灰石粉体为基体,采用有机泡沫浸渍-发泡复合成型工艺制备出羟基磷灰石/β-磷酸三钙多孔支架,再将该多孔支架与甲壳素复合得到有机-无机复合支架,然后通过体外培养实验评价该复合支架的干细胞相容性。结果复合甲壳素可以显著提高HAP/β-TCP支架的抗压强度,并且该支架具有三维连通网状结构,细胞在支架上粘附,生长良好。结论该复合多孔支架具有良好的干细胞亲和性和生物相容性。

磷灰石-硅灰石／β-磷酸三钙复合多孔支架材料的制备和表征

以磷灰石-硅灰石玻璃陶瓷(AW)粉和β-磷酸三钙(β-TCP)粉为原料．以硬脂酸为致孔剂．经模压成型、1170℃烧结制备磷灰石-硅灰石／β-磷酸三钙复合多孔支架材料 (AW／β-TCP)．采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、诱导耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等方法分析支架的晶相组成、显微结构、物理性能、生物活性和降解性．将大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)与支架体外复合培养评价支架的生物相容性．结果表明: 所制备的AW／β-TCP支架材料的抗压强度达14．3MPa．孔隙率达66．9％．孔径为100-700μm．具有良好的生物相容性、生物活性和降解性．可作为骨组织工程支架的候选材料．

羟基磷灰石/磷酸三钙复合材料成骨细胞载体的体外实验

目的:研究人骨髓基质细胞(humanbonemarrowstromalcells,hBMSC)在复合材料的表面生长和增殖情况,为成骨细胞载体研究和材料表面改性提供直接依据。方法:进行原代人骨髓基质细胞培养,传代至第3代后,将hBMSC和羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/磷酸三钙(tricalciumphosphate,TCP)进行混合培养,采用倒置显微镜、荧光显微镜和扫描电镜观察形态,MTT测定细胞增殖情况,测定碱性磷酸酶了解分化情况。结果:hBMSC在HA/TCP复合材料上生长、增殖良好,并可见细胞向材料孔内生长,对碱性磷酸酶无明显影响。结论:HA/TCP复合材料是良好的骨组织工程的细胞载体,为进一步临床应用提供了基础。

骨髓间充质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙植骨材料的体外研究

目的研究兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)在羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)植骨材料上的黏附增殖情况。方法抽取兔股骨骨髓,进行贴壁培养BMSCs。在成骨诱导液中诱导BMSCs,于7d用钙钴法检测碱性磷酸酶活性,10d进行茜素红矿化结节染色;在成脂诱导液中诱导BMSCs,于21d进行油红O染色。将BMSCs接种到HA/TCP植骨材料上,加入成骨诱导液,采用倒置显微镜、荧光显微镜及扫描电镜检测,并采用四氮唑蓝(MTT)比色法测定HA/TCP植骨材料上BMSCs的增殖情况。结果BMSCs在成骨诱导液中7d碱性磷酸酶呈强阳性,10d矿化结节染色呈橘红色;在成脂诱导液中,21d油红O染色呈阳性。BMSCs在HA/TCP植骨材料上孔隙周围及孔隙内生长良好并大量增殖。MTT分析结果显示,HA/TCP对BMSCs的体外增殖无抑制作用。结论BMSCs与HA/TCP植骨材料有良好的生物相容性。

自体骨髓富集间质干细胞与羟基磷灰石磷酸三钙材料复合在脊柱融合中的应用

背景:脊柱融合过程中使用一定的骨移植材料可以达到促进骨融合、增强脊柱稳定性的效果。目的:探讨自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙在脊柱融合中的应用效果。方法:回顾性分析64例行脊柱融合患者的临床资料,按照植骨融合材料的不同分为对照组(32例)和观察组(32例),分别予以自体髂骨移植和自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙移植。治疗后随访12个月,对两组患者腰背疼痛、脊柱融合、伤椎复位情况等进行评估。结果与结论:治疗后两组患者LBOS评分、LBOS评分优良率、脊柱融合Lenke分级、Cobb角经比较差异无显著性意义(P>0.05)。两组患者均未出现感染和炎症表现,内固定物对皮肤无刺激现象。两组患者凝血功能、肾功能、炎性因子相关指标均处于正常水平,差异无显著性意义(P>0.05)。试验结果表明,自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙应用于脊柱融合可以获得与自体髂骨移植基本相当的临床效果。

三维打印羟基磷灰石/磷酸三钙骨支架工艺中粉体材料组分比及黏结剂对骨支架性能的影响

笔者研究了胶水选用及粉材组分对三维打印羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/β-TCP)骨支架性能的影响。为了改善骨支架的力学性能和生物兼容性,分别选用磷酸和聚乙烯醇作为黏结剂,使用Zprinter 250三维打印机制备了不同HA/β-TCP质量配比(100∶0、80∶20、60∶40及40∶60)的骨支架。通过孔隙率测量、吸水性实验、抗压强度试验、电镜扫描及细胞培养等多种实验方法,分别从连通性、微观结构、表面特性、力学性能及生物兼容性等方面分析了不同胶水及组分比例制备的骨支架性能。结果表明:使用磷酸作为黏结剂的骨支架,不论从微观结构还是生物兼容性和力学强度,其性能均优于聚乙烯醇制备的骨支架。当粉材中HA与β-TCP的比为60∶40时,磷酸骨支架抗压强度取得最大值(4.8 MPa),此时其弹性模量为200 MPa,此外,细胞培养实验表明HA与β-TCP的比为60∶40的磷酸骨支架在促细胞增殖生长方面的表现也最优。因此,后续的临床试验中可选用磷酸作为黏结剂,而HA与β-TCP比为60∶40的骨支架更能促进细胞的生长和增殖。

人牙髓细胞复合不同孔径羟基磷灰石/磷酸三钙支架材料的生物学行为

背景:有文献表明,通过组织工程的方法将人牙髓细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙多孔支架材料修复牙缺损具有可行性。然而究竟多大孔径的支架材料最有利于人牙髓细胞的生长及分化,至今尚无定论。目的:观察人牙髓细胞复合不同孔径羟基磷灰石/磷酸三钙支架材料后黏附、增殖和分化等生物学行为。方法:人牙髓细胞接种至3种不同孔径的羟基磷灰石/磷酸三钙材料上,采用荧光显微镜以及扫描电镜检测细胞在材料表面的黏附生长情况,然后通过细胞的黏附率实验与MTT比色法观察人牙髓细胞在材料表面的黏附与增殖特性。不同孔径的羟基磷灰石/磷酸三钙支架复合人牙髓细胞后分别用生长培养基和矿化诱导液培养,于接种后第4,7,10天检测碱性磷酸酶活性。结果与结论:人牙髓细胞在3种不同孔径支架材料表面和孔隙内均能顺利黏附并增殖。其中100～300μm组支架材料黏附率最高,MTT结果显示接种3d后300～500μm组能较好地促进细胞增殖。培养10d后,复合在100～300μm和300～500μm材料上的人牙髓细胞,其碱性磷酸酶活性显著高于500～700μm组。提示与500～700μm孔径相比,孔径为100～300μm和300～500μm的羟基磷灰石/磷酸三钙材料能更好地促进人牙髓细胞黏附、增殖和分化。