不同孔径的多孔磷酸钙骨水泥修复兔大段骨缺损的实验研究

摘要

研究背景：各种原因引起的骨缺损的修复一直是骨科界所面临的难题。以往常采用异体骨移植的方法来修复骨缺损，但异体移植骨来源有限，而且易产生免疫排斥反应。随着组织工程学迅速发展，利用骨组织工程学的方法修复骨缺损成为一种全新的治疗模式，具有广阔的应用前景。支架材料、种子细胞、诱导因子为骨组织工程研究的三要素，而支架材料又是其基础环节。相关研究表明，材料的自身结构是影响材料机械性能和生物学性能的一项重要的形态学特性，是支架材料设计与选择所要考虑的重要因素之一；材料的结构参数包括孔型、孔径、孔隙率和连通性等等；其中材料孔径的大小对于细胞的增殖和黏附、新生骨组织形成等都有着重要的影响。因此，研究者们一直在探索有利于骨组织构建的最佳孔径大小。但是，至今为止，对于支架材料的最佳孔径选择仍然存在争论。本课题的前期实验结果显示不同孔径材料在非骨环境和松质骨缺损中诱导形成的新生骨组织在分布和数量上有明显差异的。本研究拟通过采用孔隙率相同、孔径不同的(200-300μm、300-450μm、450-600μm)的CPC材料修复兔大段骨缺损，评价不同孔径的CPC材料的骨缺损修复能力，从而筛选出适合的孔径，以期达到成骨能力与生物力学性能的良好统一,为未来临床应用提供科学依据。
　　研究目的：探讨多孔磷酸钙骨水泥（CPC）孔径大小对其骨缺损修复能力的影响。
　　研究方法：采用盐析法制备了孔隙率相同（68.3±3.3％）、孔型较均一的三种不同孔径的(200-300μm、300-450μm、450-600μm)多孔CPC材料，将三种不同孔径的材料分别植入兔大段桡骨缺损模型，术后4、12、24周分别进行大体观察、X线检查、血清碱性磷酸酶（ALP）检测、组织学观察和生物力学检测。
　　研究结果：术后12周X线检查可见200-300μm孔径材料骨缺损区形成的骨痂较多,4、24周时X线检查结果各组差异不明显；4周时血清ALP检测200-300μm材料组高于其它组，差异具有统计学意义（P<0.05），12、24周ALP检测三组差异无统计学意义；12周组织形态计量学分析显示200-300μm材料组新生骨的面积百分比最多，差异有统计学意义（P<0.05），24周组织形态计量学分析结果提示，三组材料内新生骨面积百分比均增高，但差异无统计学意义（P>0.05）；力学结果显示12周时200-300μm组材料的最大压缩载荷和弹性模量均好于其它两组（P<0.05），24周时各组测得的最大压缩载荷和弹性模量差异不具有统计学意义。
　　研究结论：孔径的大小可以影响骨生物材料在体内的成骨性能，本研究中小孔径材料在早期更利于成骨，且更易达到成骨性能和力学性能的统一；而在晚期，不同孔径的材料在骨缺损内的成骨数量无显著差异，且材料植入区的力学强度无显著差异。

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缩略语表

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前言

文献回顾

1.兔大段骨缺损动物模型的建立

2.骨组织工程支架材料多孔结构的重要性

3.多孔结构对骨支架材料生物学行为的影响

4.多孔结构对骨支架材料力学强度的影响

5.多孔结构对支架材料血管化的影响

6.多孔结构对材料内成骨的影响

7.面临的问题及展望

正文

不同孔径 CPC 材料修复兔大段骨缺损的比较研究

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

小结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢