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日本开发再生骨新技术
日本科学技术振兴事业团正在委托企业开发一项再生骨新技术.这项技术是将以乳酸为主要成分的可降解聚合物和促进骨骼生长的磷酸三钙制成薄片,敷贴在骨骼受损伤的部位,周围的骨骼细胞不久就会再生出新骨.而薄片中的可降解物质可自然分解,乳酸和磷酸三钙则在体内进行新陈代谢.
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骨髓间充质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙植骨材料的体外研究
目的 研究兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)在羟基磷灰石,磷酸三钙(HA/TCP)植骨材料上的黏附增殖情况.方法 抽取兔股骨骨髓,进行贴壁培养BMSCs.在成骨诱导液中诱导BMSCs,于7d用钙钴法检测碱性磷酸酶活性,10d进行茜素红矿化结节染色;在成脂诱导液中诱导BMSCs,于21d进行油红O染色.将BMSCs接种到HA/TCP植骨材料上,加入成骨诱导液,采用倒置显微镜、荧光显微镜及扫描电镜检测,并采用四氮唑蓝(MTT)比色法测定HA/TCP植骨材料上BMSCs的增殖情况.结果 BMSCs在成骨诱导液中7d碱性磷酸酶呈强阳性,10d矿化结节染色呈橘红色;在成脂诱导液中,21d油红O染色呈阳性.BMSCs在HA/TCP植骨材料上孔隙周围及孔隙内生长良好并大量增殖.MTT分析结果显示.HA/TCP对BMSCs的体外增殖无抑制作用.结论 BMSCs与HA/TCP植骨材料有良好的生物相容性.
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胶原复合梯度磷酸三钙负载软骨细胞的体外培养
目的 观察新型三维支架材料胶原复合梯度磷酸三钙在体外与软骨细胞的相容性和黏附性,评价其作为软骨组织工程支架的可行性.方法 取8周龄新两兰大白兔膝关节软骨,以酶消化法获得高纯度软骨细胞,培养3代后与三维支架材料胶原复合梯度磷酸三钙在体外复合培养.用倒置相差显微镜、HE染色、免疫组织化学及扫描电镜观察软骨细胞形态、Ⅱ型胶原表达及成软骨能力,同时观察支架材料与软骨细胞的相容性.结果 扫描电镜观察显示支架材料具有疏松多孔结构,孔隙结构规则,孔径100～150 μm,材料内部孔与孔之间贯通良好.支架亲水性好.软骨细胞吸附于支架表面,增殖并逐渐顺孔隙迁徙至支架内部,在孔壁贴附良好,表型维持稳定,可分泌细胞外基质.结论 胶原复合梯度磷酸三钙三维支架具有良好的细胞相容性.
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人工骨磷酸三钙锌掺杂佳含量的理论计算
引言磷酸三钙是重要的生物医用材料,在人工骨植入体的制备中有着广泛的应用,但是也存在不足之处.虽然其有较满意的生物相容性和生物活性,但不具备诱导刺激骨再生和生长,或抑制骨吸收的功能,较大地限制了它的进一步应用.体外实验表明,锌对于成骨细胞的增殖有特殊的直接刺激作用,而对于破骨细胞有一定的抑制作用.动物实验和临床实验也表明,锌可以刺激骨的生长.然而锌在人工骨植入材料中的应用,仅仅在近年国际上才开始出现少数报道.
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HA混合生物玻璃制备TCP陶瓷支架及其性能的研究
磷酸钙陶瓷以其优良的生物兼容性与生物可降解性在组织工程学里被广泛应用,但较低的力学性能制约了其发展.羟基磷灰石(HA)混合一定量的生物玻璃,调节羟基磷灰石的磷钙比制得多孔磷酸三钙(TCP)陶瓷支架.实验表明当羟基磷灰石与生物玻璃的混合比在8∶2的时候,并在1 400℃下灼烧3h,可制得磷酸三钙陶瓷支架,经力学测试结果此支架的抗压强度为9.98 MPa；通过模拟人体体液分析得出此支架具有良好的生物活性,并通过9h的细胞增殖实验得出此支架具有较好的生物相容性.因此用羟基磷灰石与生物玻璃制得的磷酸三钙支架不但具有较好的力学性能,而且具有良好的生物活性与生物相容性,在生理环境中能促进细胞的分裂增殖,终使骨缺损部位完全被新的骨组织所取代.
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复合骨形态蛋白-2的聚乳酸-乙醇酸共聚物/磷酸三钙人工骨结合带血供组织修复羊大段骨缺损的试验研究
目的 研究复合骨形态蛋白-2的聚乳酸-乙醇酸共聚物/磷酸三钙(PLGA-TCP-BMP-2)人工骨结合尺骨骨膜及长段自体骨移植修复大段骨缺损的效果.方法 手术造成30mm绵羊桡骨骨缺损,A组植入人工骨及带血运的长段尺骨,B组植入人工骨及带血运的尺骨骨膜,C组仅植入人工骨,D组不植入任何材料.四组均以钢板固定桡骨缺损区.术后行X线摄片,24周处死行CT及组织学检查,进行系统评价.结果 X线检查示术后放射学评分A组高于其它各组.组织学结果显示,A组新生骨完全修复骨缺损区；B组新生骨与断端皮质骨融合,新生骨痂较为纤细；C组新生板层骨及骨陷窝排列较为紊乱；D组无骨连接表现.A、B、C组均未见人工骨材料残留.A组组织学评分高,D组低,差异有显著性.结论 PLGA-TCP-BMP-2人工骨结合长段自体骨或带血供尺骨骨膜移植能够很好的修复绵羊桡骨大段骨缺损.
关键词： 带血供 骨形态蛋白-2 聚乳酸-乙醇酸共聚物 磷酸三钙 骨缺损 -
β－磷酸三钙／α－半水硫酸钙复合人工骨材料研究进展
因外伤、肿瘤、感染等因素引起的大块或大段骨缺损，一直是困扰矫形外科、口腔颌面外科等临床医生的一大难题。骨缺损自体骨移植治疗被认为是“金标准”，但由于受限于自体骨量，无法满足大段或大块骨缺损修复的需要，并且需要2次手术，存在术后感染、疼痛和其他风险。同种异体骨作为目前使用广泛的临床骨移植替代品，仍然潜在免疫排斥、慢性炎症等风险。理想的骨移植替代材料应具有广泛的来源、类似于自体骨生物力学强度、良好的生物相容性、生物活性和骨诱导性等优点。因此，在20世纪90年代， Grane［1］首先提出了骨组织工程的概念，极大地促进人工骨的系统研究。β－磷酸三钙（β－TCP）和α－半水硫酸钙（α－CSH）具有良好的生物活性、组织相容性和骨传导性，近年来被广泛研究。β－TCP的降解速率较新骨形成速度还是较慢的；对α－CSH晶体形貌、孔隙结构等方面的改进，在一定程度上减缓了其降解速率，但仍比新骨形成的速度快。二者复合是否可使其降解速率与新骨生成速度趋于一致？本文就β－TCP／α－CSH复合人工骨材料的研究进展作一综述。
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抗结核药物复合支架的制备及其性能研究
目的：制备抗结核药物复合支架，并观察其载药性能、药物释放性能和组织相容性。方法：应用乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、磷酸三钙（β-TCP）、异烟肼（INH），通过结合相分离/粒子沥滤法制备成复合药物支架。采用扫描电镜观察支架的形貌；测定支架的孔隙率；在体外测定支架的生物力学强度、载药率、包封率以及药物释放特性；将复合支架（PLGA/β-TCP/INH）埋入大鼠肌肉中，4周后取材固定、染色行组织切片观察其组织相容性。结果：PLGA/β-TCP/INH复合支架表面及内部呈均匀多孔状，孔隙分布较均匀，在大孔的周围布满了相互贯通的微孔，外形多为近似圆形，大孔直径约150~300μm，平均222±23μm，小孔直径约10μm；孔隙率为（86±3）%；抗压强度为1.93±0.65MPa，药物包封率为（66.73±2.65）%；在体外药物释放过程较平稳，其释放曲线较平滑；组织学检查显示埋入大鼠肌肉中4周支架周围组织正常，细胞无变性坏死。结论：PLGA/β-TCP/INH复合支架具有良好的孔隙率、力学强度、释药特性和组织相容性，有望在脊柱结核病灶清除术后利用其修复骨缺损的同时发挥局部抗结核治疗作用。
关键词： 脊柱结核 抗结核药 药物载体 乳酸-羟基乙酸共聚物 磷酸三钙 -
纽扣钢板悬吊固定自体腘绳肌肌腱前交叉韧带重建术后远端骨隧道填充磷酸三钙人工骨的临床分析
目的：判断微孔磷酸三钙（ mp-TCP）临床上是否可以有效促进腱骨愈合，提高膝关节稳定性，减少胫骨隧道的扩大，恢复关节功能。方法本研究对2007年6月至2008年10月，120例进行前交叉韧带（ ACL）自体腘绳肌肌腱重建手术的患者进行研究，随机填充mp-TCP，符合实验标准共105例患者。术后随访1年，进行临床、影像学指标统计分析。结果 TCP填充组及TCP非填充组两组在术后12个月的临床指标中，膝关节活动度（ ROM）、单腿跳跃检查、大腿周径差别、Lachman试验和轴移试验结果均无统计学差异；Tegner评分，Lysholm评分和IKDC主观功能量化评分统计学上也均无统计学差异（P＜0.05）；但是双侧膝关节前向松弛度差异（SSD）上则有统计学差异。重建术后影像学指标统计分析示骨隧道填充TCP可以有效减少术后骨隧道扩大的程度。结论前交叉韧带自体腘绳肌肌腱重建手术骨隧道填充TCP可以有效减少术后骨隧道扩大的程度。
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自体骨髓间充质干细胞治疗放射性骨坏死的动物实验
目的 探讨自体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC)作为种子细胞复合羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)、磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)治疗放射性骨坏死(mandibular osteoradionecrosis,ORN)的疗效.方法 6只小型猪分为实验组(4只)和对照组(2只),对所有动物的下颌骨右侧一次性直线加速器照射25 Gy,建立ORN动物模型.分离培养小型猪BMMSC、实验组将扩增后的BMMSC复合至HA-TCP材料上,自体回植入已清创的ORN骨缺损部位,对照组仅植入HA-TCP.定期行大体观察、三维螺旋CT、冠状CT和组织病理学检查.结果 大体观察,实验组回植后3个月瘘管消失;对照组瘘管依然存在.三维螺旋CT观察,实验组回植后4个月骨皮质明显修复;对照组骨质破坏范围加大.冠状CT观察,实验组回植后4个月,骨皮质明显修复;对照组骨皮质及骨松质断裂,骨髓腔仍与外界相通.组织病理学检查,实验组回植4个月材料周围有新骨形成,骨陷窝内骨细胞清晰可见;对照组植入体内部大量新生纤维组织,未见新生骨组织.结论 BMMSC体外扩增后与HA-TCP复合植入ORN骨缺损部位具有治疗修复ORN的疗效.
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胶原复合梯度磷酸三钙修复髁突软骨缺损
目的 研究胶原复合梯度磷酸三钙(Col/TCP)修复髁突软骨损伤的效果.方法 选用成年雄性新西兰大白兔30只,在实验动物的右侧髁突前斜面形成3 mm × 4 mm的全层缺损后,植入复合材料;左侧仅造成同样的缺损.分别于术后4、6、8、12和24周各处死6只实验动物,对缺损区的新生软骨进行大体标本、组织学、免疫组织化学及透射电镜观察.结果 实验组4周后复合材料即可诱导关节软骨的修复;12周时缺损区与周围正常软骨基本一致,且与关节下骨结合紧密;24周后再生软骨未见明显褪变;对照组缺损区由纤维组织充填,未见软骨形成.实验组Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性,对照组为阴性;透射电镜观察实验组见典型软骨细胞出现,对照组为纤维组织.结论 Col/TCP可以修复髁突软骨缺损,形成类似正常的关节软骨.
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BMP-2复合PLGA/磷酸三钙修复大段骨缺损的实验研究
目的 研究骨形态发生蛋白-2(Bone Morphogenetie Protein,BMP-2)复合聚乳酸-乙醇酸共聚物(Poly-Lactide-Co-Glycolic,PLGA)/磷酸三钙(Tricalcium Phosphate,TCP)修复羊大段桡骨缺损的能力.方法 手术制成30mm绵羊尺、桡骨骨缺损模型,A组在桡骨缺损区植入BMP-2复合PLGA/磷酸三钙棒材,B组不植入任何材料.两组均以钢板固定桡骨缺损区.术后4、8、12、24周拍摄X片,24周时处死动物进行组织学观察.结果 X线片检查示A组术后24周桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔的轮廓清晰;B组无有效骨痂形成.组织学检查示A组术后24周时骨痂外层形成皮质骨,为较成熟的板层骨,与断端皮质骨完全融合,其中央可见大量骨髓组织,未见植入材料残留;B组缺损区可见大量纤维组织填充.结论 BMP-2复合PLGM磷酸三钙能很好的修复绵羊大段桡骨缺损,未来有望成为解决临床骨缺损的有效材料.
关键词： 绵羊 骨形态发生蛋白-2 复合聚乳酸-乙醇酸共聚物 磷酸三钙 骨缺损 -
多孔TCP陶瓷支架的制备及其性能研究
目的 生物陶瓷作为骨修复材料已经得到广泛使用,研究多孔磷酸三钙(TCP)生物陶瓷的制备方法及性能.方法 以羟基磷灰石(HA)为原料,通过加入钙磷生物玻璃调节钙磷比,在高温加热过程中实现多孔TCP陶瓷支架的制备.结果 经测试用这种方法制得的TCP支架比单纯用TCP粉末制得的TCP支架具有更高的机械强度,其强度可达9.11 MPa.结论 磷酸三钙具有良好的生物相容性和生物可降解性,在生理环境中可被逐步分解、吸收,诱发骨的生长,终使骨缺损部位完全被新生的骨组织所取代.
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老人补钙妙法多
钙是人体含量丰富的无机元素,它对保证人体生长发育和维持正常生理功能起着重要作用.人体含钙总量约为体重的2%,其中99%集中在骨骼和牙齿中,以水合的磷酸三钙和羟基磷灰白的形式存在骨骼中,可见骨骼不仅支撑了身躯,它还是一个巨大的磷储库,机体缺钙时即可动用骨骼里的钙.
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壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙支架的力学性能及异位成骨能力的研究
目的 对壳聚糖-丝素蛋白支架(CS-SF)与壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙支架(CS-SF-TCP)的力学性能及早期体内成骨能力进行实验研究,以寻求更适合牙周组织工程的支架材料.方法 采用二次冻干技术制备2种支架,用Instron 5544拉伸实验机对该2种支架的压缩模量进行测试,并将2种支架与矿化诱导后的骨髓基质细胞(BMSCs)复合培养3d后无菌条件下移植入裸鼠背部皮下,4周时取出标本行大体观察、苏木精-伊红染色、Ⅰ型胶原免疫组织化学染色,观察2种支架的体内成骨能力.结果 力学性能检测结果显示:CS-SF组与CS-SF-TCP组的抗压强度分别为(0.44±O.15)MPa、(1.44±0.96) MPa.CS-SF-TCP组高于CS-SF组(P＜0.05).早期体内成骨能力结果:肉眼观察取出的植入物均有薄膜包绕.HE染色可见CS-SF+BMSCs与CS-SF-TCP+BMSCs组可见支架中心长入大量的细胞并有胶原样物质生成.免疫组织化学见2组均有不同程度的Ⅰ型胶原阳性表达,CS-SF-TCP+BMSCs组表达要高于CS-SF+BMSCs组(P＜0.05).结论 与CS-SF支架相比,CS-SF-TCP支架有更好的力学性能及诱导BMSCs形成新生的骨组织的能力,更适合于牙周组织工程的支架.
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壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙复合体用于牙周组织工程支架初探
目的 构建壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙多孔复合体,观察其微观结构与体内外降解情况,探讨其作为牙周组织工程软骨支架的可行性.方法 采用二次冻干技术制备壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙复合体,冰冻切片和扫描电镜观察微观形态;将壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙复合体支架置于人工降解液及植入大鼠背部肌肉,观察体内外降解情况及生物相容性.结果 壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙复合体呈海绵状,孔隙较均匀,孔形态不规则,孔隙之间彼此联通,孔隙率约80%,孔径200 μm左右.4周体外降解率60%,在植入早期可见一过性炎性反应,随后逐渐降解,12 周时基本降解吸收.结论 壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙多孔复合体具有良好的三维立体结构及可降解性,是一种可行的牙周组织工程支架.
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壳聚糖-明胶-磷酸三钙多孔复合体作为骨组织工程支架的实验研究
目的探索壳聚糖-明胶-磷酸三钙(CS-Gel/TCP)多孔复合体作为骨组织工程支架材料的可行性.方法采用二次冻干技术制备CS-Gel/TCP复合体,为三维立体孔径200～400 μm的海绵状支架材料.将兔骨髓基质细胞(MSC)进行体外培养、扩增,并植入该支架,检测支架的细胞相容性.皮下植入观察支架材料的体内降解及组织相容性.结果MSC植入支架后,其噻唑蓝(MTT)活性与碱性磷酸酶(ALP)活性与对照组比较差异无统计学意义.在植入早期可观察到一过性免疫排斥反应,支架在体内12周基本降解吸收.结论壳聚糖-明胶-磷酸三钙海绵状复合体是一种具有潜在价值的骨组织工程的支架材料
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壳聚糖-明胶-磷酸三钙组织工程支架用于兔颅骨缺损的修复
目的探索壳聚糖-明胶-磷酸三钙作为骨组织工程支架用于骨缺损修复的可行性.方法采用二次冻干技术制备孔径200-400 μm CS-Gel/TCP三维立体支架材料;新西兰兔12只随机分为两组,将兔骨髓基质细胞(MSC)进行体外培养、扩增、诱导为骨髓基质成骨细胞(MSO),并制备直径为15 mm的颅骨全层圆形骨缺损.实验组与颅骨缺损处植入等大的MSO-支架复合体,对照组植入单纯支架,分别4、8周取材,组织切片与X线观察骨形成情况.结果MSO-支架复合体植入骨缺损区后,具有良好的骨修复效果,明显优于对照组.结论壳聚糖-明胶-磷酸三钙海绵状复合体是一种具有潜在临床应用价值的骨组织工程的支架材料组织工程.
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钙磷涂层镁合金植入体周围组织中骨形成蛋白2的表达
背景:改变合金构成可以改善镁合金的耐腐蚀性和机械性能.目的:观察钙磷涂层对镁合金植入体周围软组织中骨形成蛋白2表达的影响.方法:将27只兔随机分成3组,分别在兔下颌骨内植入钙磷涂层镁合金螺钉、镁合金螺钉及钛合金,植入后1,2,3个月,采用反转录聚合酶链技术检测植入体周围软组织中骨形成蛋白2 mRNA的表达情况.结果与结论:钙磷涂层镁合金螺钉组、镁合金螺钉组周围软组织中骨形成蛋白2 mRNA的表达,随时间的增加逐渐增高,钙磷涂层镁合金螺钉组内各时间点间骨形成蛋白2 mRNA的表达水平差异有显著性意义(P < 0.05),且镁合金螺钉组植入后1,2个月周围软组织中骨形成蛋白2 mRNA的表达水平高于钙磷涂层镁合金螺钉组(P < 0.05).显示钙磷涂层能够促进骨形成蛋白2 mRNA的表达,并抑制其过度表达,有利于早期成骨过程,表现出良好的生物活性.
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壳聚糖/磷酸三钙复合组织工程支架材料的制备及其性能
背景 通过适当的工艺混合、加工来制备复合支架材料,可以弥补单一材料的不足,大限度地满足组织工程的需要.目的 制备壳聚糖/磷酸三钙复合支架,探讨其作为牙髓组织工程支架材料的可行性.方法 壳聚糖粉末溶于微量冰醋酸溶液中,搅拌均匀,静置脱泡,预冷冻,交联,再次冷冻制成海绵状多孔壳聚糖/磷酸三钙支架.结果 与结论 冻干法制备的壳聚糖/磷酸三钙多孔支架平均孔隙率达85.78%,高孔隙率达90%以上,孔径在100~300 μm,复合后的支架材料具有良好的韧性,当轴向压缩变形量超过5 mm 时,材料仍然没有发生破坏.材料浸提液与牙髓细胞复合培养后,细胞毒性均为0 级,由此可见壳聚糖/磷酸三钙复合材料具有良好的生物相容性、细胞亲和性和一定的力学性能,满足生物材料基本要求.
