两种仿生双相陶瓷生物骨修复节段性骨缺损

摘要

背景:国外已有将天然牛骨用理化方法处理后制得的天然生物骨衍生产品问世,尚未见用猪椎骨制备的报道。既往实验证实了以猪椎骨为原料制得仿生双相陶瓷生物活性骨有骨诱导性。目的:将仿生双相陶瓷生物骨和仿生双相陶瓷生物活性骨移植于兔桡骨缺损处,确定双相陶瓷支架材料修复节段骨缺损的可能性。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2004-10/2005-10在解放军第四军医大学全军骨科研究所及青岛医学院中心实验室完成。材料:双相陶瓷生物骨由猪椎骨经复合焦磷酸钠两次低温煅烧后制得,主要由羟基磷灰石和磷酸三钙组成,将材料制成0.3cm×0.3cm×1.5cm大小,与Ⅰ型胶原复合制得仿生双相陶瓷生物骨。将骨形态发生蛋白溶液与Ⅰ型胶原溶液混合,然后与双相陶瓷生物骨复合制得仿生双相陶瓷生物活性骨。方法:选择成年健康日本大耳兔48只,随机数字表法分为生物活性骨组,生物骨组及空白对照组,每组16只。在兔双侧桡骨造成15mm缺损,骨缺损处分别植入仿生双相陶瓷生物活性骨和仿生双相陶瓷生物骨,空白对照组不做移植修复。主要观察指标:分别于术后第2,4,8,12周取材,进行植入材料的大体观察,组织切片分别做苏木精-伊红染色、Masson染色。结果:①大体观察:生物活性骨组和生物骨组术后2周时无明显差别,材料与骨床间为纤维组织连接。4周及8周可见生物活性骨组断端周围新生骨痂较多,将材料包绕,12周时可见材料部分吸收,新生骨长入,修复段塑型较好,基本接近宿主骨外形。12周时,生物骨组仅在骨折端有少量骨痂连接。空白对照组骨折端为纤维结缔组织,骨缺损不能修复。②骨组织染色观察:生物活性骨组和生物骨组术后2周时无明显差别,材料与骨床间为纤维组织连接。术后4,8周,生物活性骨组有更多的血管和纤维组织长入材料,新骨形成逐渐增多,材料与骨床间为骨性连接。术后12周生物活性骨组材料降解增多,新生骨组织与两端骨床融合成一体,有骨髓样结构形成。空白对照组12周时骨折端吸收,硬化,封闭。结论:仿生双相陶瓷生物活性骨有较好的骨传导性和骨诱导性,又有一定的可吸收性,植入动物体内后未见明显免疫反应,修复节段骨缺损作用明显,应用双相陶瓷支架材料修复骨缺损具有较好的前景。