Ⅰ型胶原凝胶/BMSCs复合体修复颅骨骨缺损的实验研究

目的 观察骨髓基质细胞 (BMSCs) /Ⅰ型胶原凝胶复合体修复颅骨骨缺损的情况。方法 2 0只兔颅骨上分别制作一直径 1.5cm圆形全层骨缺损。其中 8只抽取骨髓行骨髓基质细胞培养 ,细胞与Ⅰ型胶原凝胶复合制成复合体 ,修复颅骨缺损为 1组 ;8只单纯以I型胶原凝胶修复为 2组 ;4只不修复 ,为空白对照 (3组 )。术后 8周处死全部兔 ,观察骨修复面积 ;组织学观察骨修复情况 ;测量修复骨灰重与湿重及比例。结果 骨缺损部被新生骨及纤维结缔组织所覆盖 ,1组骨修复面积多于 2组 ,2组多于 3组。组织学观察见缺损边缘有新骨形成 ,但 1组中间部分亦有成骨 ,新骨生成均明显多于 2、3组。修复骨灰重与湿重比显示 1组骨量及钙化高于 2组、3组。结论 Ⅰ型胶原凝胶可作为骨髓基质细胞的细胞外基质 ,复合骨髓基质细胞修复骨缺损。

可注射矿化胶原水凝胶修复大鼠颅骨临界性骨缺损的研究

目的 基于矿化胶原(MC)与海藻酸盐(ALG),制备一种新型可注射矿化胶原水凝胶(MCA),研究MCA对颅骨临界性骨缺损的修复作用。方法 将MC粉末以200 mg/mL的比例加入到ALG(CALG=15 mg/mL)中制备出矿化胶原水凝胶(MCA)。采用扫描电子显微镜对MCA的交联状态和元素分析情况进行观察。采用L929细胞增殖实验评估MCA的生物安全性,体内降解实验观察MCA降解性和生物相容性。通过大鼠颅骨临界骨缺损模型来验证MCA的骨修复效果。结果 MCA水凝胶经过扫描电子显微镜(SEM)观察后发现水凝胶表面粗糙,其内部Ca/P信号均匀且密集。为了评估MCA的生物安全性,使用MCA浸提液与L929细胞共同孵育后,发现200 mg/mL浸提液实验组的L929细胞增殖率为99.95%,毒性评级为1级。同时,将MCA水凝胶注射至大鼠皮下,术后60 d注射部位仍见残留的MCA植入物,而在MCA水凝胶注射到颅骨缺损处的第60天时,MCA则全部降解。最后,观察MCA在颅骨临界骨缺损动物模型中的骨缺损修复效果,实验结果表明MCA水凝胶组的颅骨缺损修复效果优于ALG水凝胶组和对照组。结论 MCA水凝胶具有良好的生物安全性,降解性和促进骨再生的能力,是一种安全可靠的骨修复材料。

多孔磷酸钙骨水泥与钛合金支架材料修复兔颅骨骨缺损的比较研究

通过采用结构可控的多孔磷酸钙骨水泥(calcium acid phosphate cement,CPC)和钛合金支架材料修复兔颅骨骨缺损,比较了两种修复材料骨环境下的成骨性能。结果显示,与多孔钛合金材料相比,多孔CPC材料表现出了更好的成骨活性。CPC材料的新生骨量、成骨速率均高于钛合金材料。而且骨吸收重建过程也早于钛合金材料。同时,三维贯通的孔隙结构有利于骨组织的长入,能够在一定程度上克服钛合金材料的应力屏蔽缺陷,使植入体在早期获得良好的固位,从而使界面骨性结合得以顺利进行。

木豆叶总黄酮/α-半水硫酸钙复合材料修复大鼠颅骨临界性骨缺损的实验研究

目的观察木豆叶总黄酮/α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,CaS)复合材料在大鼠颅骨临界性骨缺损模型中的修复效果,积累基础实验数据。方法50只SD大鼠进行颅骨临界性骨缺损造模,随机分为5组,植入不同材料:空白对照组(无植入)、CaS组(无木豆叶总黄酮)、低剂量复合材料组(木豆叶总黄酮与CaS质量比=20 mg∶1000 mg)、中剂量复合材料组(木豆叶总黄酮与CaS质量比=40 mg:1000 mg)及高剂量复合材料组(木豆叶总黄酮与CaS质量比=80 mg∶1000 mg),每组10只。动物实验后4周、8周、12周进行评价,包括苏木素-伊红(HE)染色、Masson染色及Micro-CT定性及定量评价。结果Micro-CT三维重建影像、HE染色及Masson染色均证实空白对照组大鼠颅骨骨缺损虽有部分组织新生,但其中骨组织含量极少,骨质无法修复,说明造模成功,其余四组骨缺损均得到了修复,但修复质量CaS组较差,高剂量复合材料组最佳。骨矿物质密度(bone mineral density,BMD)和骨体积/组织体积(bone volume/total volume,BV/TV)趋势一致,在术后12周时,CaS组、低剂量复合材料组、中剂量复合材料组及高剂量复合材料组均显著优于空白对照组(P<0.05),而中、高剂量复合材料组明显优于CaS组和低剂量复合材料组(P<0.05)。结论中、高剂量木豆叶总黄酮/α-半水硫酸钙复合材料的促成骨作用明显优于单纯的α-半水硫酸钙,可以缩短骨修复时间,是一种良好的新型骨替代材料。

2型糖尿病大鼠颅骨极限骨缺损的实验研究

目的：探索2型糖尿病（T2DM）大鼠颅骨极限骨缺损（CSD）的大小。方法：9周龄SD大鼠（体重300~320 g）,用高脂高糖饲料＋小剂量链脲佐菌素（STZ）腹腔注射诱导2型糖尿病模型,建模成功后,将糖尿病大鼠及正常大鼠各随机分为4组（n=3）,分别于颅骨中央制备直径2、3、4、5 mm的骨缺损,术后8周取材,行大体观察、X线检查及组织学检测。结果：T2DM大鼠行颅骨缺损术后8周,直径2 mm的颅骨缺损愈合完全,X线阻射,组织学检测可见新骨生成良好;直径3、4、5 mm的颅骨缺损愈合不完整,X线透射,新骨生成不足。正常大鼠直径2、3、4 mm的缺损愈合完全,X线阻射,组织学检测可见新骨生成良好;直径5 mm的缺损未见愈合,X线透射,新骨生成较少。结论：T2DM大鼠颅骨极限骨缺损参考直径可定义为3 mm。

墨汁灌注法观察细胞-陶瓷颅骨修复过程中血管生成与骨形成的关系

目的通过双侧颈总动脉墨汁灌注法观察组织工程大鼠颅骨极量骨缺损修复过程中骨形成、血管生成与陶瓷降解之间的关系及血供来源和走行。方法28只成年雄性SD大鼠随机分成实验组和对照组,在全麻及无菌条件下离断其左侧股、胫骨,将骨髓冲入α-MEM培养基中诱导培养大鼠的自体骨髓基质细胞。实验组将已分化的成骨细胞复合含孔磷酸钙陶瓷修复与所取细胞对应的大鼠颅骨极量骨缺损,对照组植入无成骨细胞的陶瓷。于术后第4、8、12、16、20、24及28周每组各处死2只大鼠,取材前行双侧颈总动脉墨汁灌注,制成脱钙切片和不脱钙磨片,光学显微镜下观察。结果实验组大鼠颅骨缺损修复过程中,动脉血供主要来源于周围骨床,纵横直行并呈离心性分布,静脉回流蜿蜒迂曲呈向心性分布。术后16～28周,血管密集处大部分陶瓷已降解并被新骨所取代。对照组虽有大量血管杂乱地渗入陶瓷孔隙,也可见陶瓷降解,但除邻接植骨床处有新骨爬行长入外,其中央部始终无新骨形成。结论在以含孔磷酸钙陶瓷为支架的组织工程骨修复过程中,陶瓷内部交通的孔隙有利于血管生成和新骨形成;血管生成与新骨形成及陶瓷降解关系密切。