Ca-P涂层镁合金支架负载缓释微球修复股骨缺损

摘要

背景:以往研究多单独探讨镁合金或含生长因子核壳微球的骨再生促进作用,但有关镁合金支架联合含成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor-2,FGF-2)和骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)核壳微球的骨修复效果未见相关报道.目的:观察Ca-P涂层ZK60镁合金支架负载缓释微球修复大鼠股骨缺损的效果.方法:采用同轴静电喷雾技术制备负载FGF-2和BMP-2的聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚左旋乳酸壳-核控释微球,将其填入ZK60镁合金中空管状支架中,在镁合金表面进行Ca-P涂层.将Ca-P涂层ZK60镁合金支架与无涂层ZK60镁合金支架分别浸泡于Hanks液中30 d,检测抗腐蚀性能.取18只SD大鼠,建立股骨缺损模型,随机分6组干预,空白组不植入任何材料;ZK组植入Ca-P涂层ZK60镁合金;FGF组植入负载FGF-2微球的Ca-P涂层ZK60镁合金,BMP组植入负载BMP-2微球的Ca-P涂层ZK60镁合金,DUAL组植入负载FGF-2微球与BMP-2微球的Ca-P涂层ZK60镁合金(核内、壳内均含有FGF-2和BMP-2,生长因子同时释放),SEQ组植入负载FGF-2/BMP-2微球的Ca-P涂层ZK60镁合金(FGF-2在壳内,BMP-2在核内,生长因子序贯释放),术后8周进行骨缺损区Micro-CT和骨组织病理切片观察.结果与结论:①浸泡在Hanks溶液中30 d后,无涂层ZK60镁合金表面出现了明显大腐蚀坑,Ca-P涂层ZK60镁合金表面仅可见腐蚀裂痕;②Micro-CT显示,空白组外表覆盖了一层软组织,缺损区内部几乎为空的;ZK组缺损区域内有组织生成,但未填满缺损区域;FGF组较ZK组新生组织较多,但缺损区域也未完全填充;BMP组和DUAL组缺损区内部填满了新生组织,DUAL组的组织密度较大;SEQ组缺损区填满了组织且组织密度最大;③骨组织病理切片显示,空白组骨缺损明显,ZK组缺损部位有所修复,FGF组、BMP组、DUAL组修复较ZK组好,SEQ组修复效果最佳;④结果表明,负载FGF-2/BMP-2缓释微球的Ca-P涂层镁合金支架可促进骨再生.