MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉生物安全性和降解规律的体内实验研究

摘要

目的:研究MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉植入比格犬股骨髁内的生物安全性和降解特性。
　　方法:将12只成年比格犬随机均分为4组(2W组、4W组、8W组、12W组),在比格犬股骨髁内植入经微弧氧化处理的ZK60镁合金(MAO-ZK60)松质骨螺钉,术后观察比格犬的一般情况,分别于术后2W、4W、8W、12W后处死实验动物后取材。每只比格犬均于术前和处死后采取静脉血进行血常规及生化的检测,处死后均取心、肝、肺、脾、肾组织进行病理切片HE染色观察形态的变化。术后取下所有骨组织标本行Micro-CT扫描和三维重建观察螺钉在比格犬体内降解情况,计算并比较螺钉钉体和钉帽的体积变化,对螺钉周围的骨组织进行骨计量参数的定量分析。采用扫描电镜(SEM)观察螺钉-松质骨组织界面的变化情况,用能谱仪分析(EDS)螺钉-松质骨组织界面的元素分布。
　　结果:各组比格犬在术前与处死时的血常规及生化指标均在正常范围内。各组心、肝、肺、脾、肾组织病理组织切片均未见异常,局部组织未见明显组织积气和炎症反应。Micro-CT扫描和重建图像显示随着时间的进展MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉逐渐降解,8W组、12W组螺钉周围可见新生骨的生成,以12W组较为明显。钉体和钉帽随着时间的进展体积均下降,且下降幅度逐渐减小,但钉帽与钉体之间体积变化程度的差异无统计学意义,提示在MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉在软组织与松质骨中的降解速度无明显差异。周围骨组织骨计量学参数分析显示8W组、12W组螺钉植入周围区域的骨矿含量(BMC)、骨体积分数(BVF)、骨小梁厚度(TB.Th)较2W组、4W组有明显提高,12W组骨小梁数量(TB.N)较4W组、8W组有明显提高,8W组、12W组骨密度(BMD)较4W有明显提高,提示MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉在植入比格犬松质骨内8W、12W时有新生骨形成。扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)显示MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉与松质骨界面在8W组和12W组有钙(Ca)、磷(P)的沉积,12W组沉积明显且钙磷摩尔比值(Ca/P)更为接近正常比格犬的松质骨。
　　结论:ZK60镁合金松质骨螺钉在比格犬的体内具有良好的生物安全性和可降解性,在植入体内后8W和12W时具有良好的骨诱导作用。

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1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 实验结果

2.1 实验动物一般情况

2.2 生物安全性考察结果

2.3 Micro-CT检测结果

2.4. 扫描电镜（SEM）观察及能谱分析（EDS）结果

3 讨论

3.1 MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉的生物安全性

3.2 MAO-ZK60镁合金松质骨螺钉降解性能与骨诱导作用

4 结论

参考文献

综述

攻读硕士期间发表文章

致 谢