电活性生物膜促进大鼠的体内成骨

摘要

背景:课题组前期研究发现,极化聚偏氟乙烯-三氟乙烯生物膜体外具有调控成骨细胞增殖分化的作用,然而其体内促进骨缺损愈合的作用尚未明确.目的:建立大鼠下颌骨临界骨缺损的动物模型,评价极化聚偏氟乙烯-三氟乙烯在体内促进骨缺损愈合的作用.方法:采用流延法制备聚偏氟乙烯-三氟乙烯生物膜,经由电晕极化处理后使其获得良好且稳定的压电性能,表征极化前后生物膜的物理化学性能、电学性能与生物相容性.在18只Wistar大鼠双侧下颌角制备直径4 mm的临界全厚骨缺损,随机分为3组(n=6),实验组植入极化生物膜,对照组植入未极化生物膜,空白对照组不做处理,术后4,8周取材,采用Micro-CT扫描分析各组的骨形成量,采用组织染色观察各组骨形成情况.实验方案经南方医科大学动物实验伦理委员会批准,伦理批件号:第00225515号.结果 与结论:①聚偏氟乙烯-三氟乙烯生物膜极化后的表面形貌、水接触角、弹性模量及最大拉伸强度无明显变化,电学常数为-10 pc/N,表面电势为-83 mV;②细胞增殖-毒性检测结果显示,极化生物膜促进了骨髓间充质干细胞的增殖,未对细胞产生毒性反应;③术后4,8周的Micro-CT结果显示,实验组骨缺损区骨形成量显著高于对照组、空白对照组(P<0.05);④术后4,8周的苏木精-伊红染色显示,实验组骨组织愈合速度与质量明显优于对照组、空白对照组;⑤术后4,8周的免疫组化染色显示,实验组骨缺损区的Runx2表达高于对照组、空白对照组(P<0.05);⑥结果表明,极化生物膜具有良好的理化性能、生物相容性与体内促成骨性能.