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缓释血小板衍生生长因子 BB 的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架修复兔桡骨缺损的实验研究
目的：评价缓释血小板衍生生长因子 BB（PDGF-BB）的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架对骨缺损的修复作用。方法取24只成年雄性新西兰大白兔建立双侧桡骨15 mm 骨缺损模型，随机分为4组，每组6只；分别置入聚乳酸支架（A 组），纳米珍珠层/聚乳酸支架（B组）和缓释 PDGF-BB 的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架（C 组），不置入支架材料的为空白对照组。术后4、8、12周取材，通过大体观察、X 线检查、骨密度测定、Micro-CT 扫描重建和病理组织学评价三组支架材料的成骨作用。结果术后大体观察发现空白对照组骨缺损未修复，骨缺损断端硬化，而其他3组骨缺损均有不同程度修复。各时间点 Lane-Sandhu X 线评分，C 组均优于 B 组，有统计学差异（P＜0.05）；B 组优于 A 组和空白对照组，有统计学差异（P＜0.01）；各时间点 C 组的骨密度显著高于 A 与 B 组，有统计学差异（P＜0.05）。Micro-CT 和病理组织学结果提示 C 组骨修复效果较 A 与 B 组更好。结论缓释 PDGF-BB 的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架具有明显促进兔桡骨缺损修复的作用。
关键词： 原癌基因蛋白质 c-sis 纤维蛋白组织粘着剂 珍珠层 消旋聚乳酸 骨缺损 -
缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架的细胞相容性研究
目的 探讨缓释血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架的细胞相容性.方法 将MC3T3-E1细胞分别接种缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架(实验组)、纳米珍珠层/聚乳酸支架(对照1组)和聚乳酸支架(对照2组),单纯细胞培养为空白对照组.倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞生长情况,MMT法检测细胞增殖功能,碱性磷酸酶(ALP)测定了解细胞成骨分化情况.结果 细胞在新型支架上粘附生长良好.各组MTT和ALP值随培养时间延长而增大,各时间点实验组均高于其他三组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架具有良好的细胞相容性,是一种理想的骨组织工程支架材料.
关键词： 血小板衍生生长因子BB 珍珠层 消旋聚乳酸 纤维蛋白胶 细胞相容性 -
缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架生物安全性评价
目的 探讨缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架的生物安全性,为临床应用提供理论依据.方法 采用支架材料浸取液进行急性毒性试验、皮内刺激试验以及热原实验,根据实验数据评价其安全性;同时采用皮下置入试验,观察其对周围组织的反应,对复合材料组织相容性进行评价.结果 该支架材料无毒性作用,不引起皮内刺激反应,不具有致热原作用;皮下置入试验术后病理组织学切片证实该材料置入兔体内后炎性细胞反应逐渐减轻,材料周围组织纤维囊壁逐渐变薄.结论 缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架具备良好的生物安全性和组织相容性,符合作为骨组织工程材料的基本条件.
关键词： 血小板衍生生长因子BB 珍珠层 消旋聚乳酸 纤维蛋白胶 生物安全性 -
左氧氟沙星骨植入缓释片的制备、体内释放性能及局部安全性研究
目的:制备左氧氟沙星骨植入缓释片受试制剂,并进行初步的药理毒理学评价.方法:采用溶剂挥发法制备受试制剂.不同时间点检测植入动物体内的受试制剂中左氧氟沙星释放浓度.进行稳定性试验、溶血性实验和局部刺激性实验.结果:受试制剂质地均匀紧实、表面平整光滑.左氧氟沙星的骨释放量为170.8 μg·g-1,血浆浓度为4.43 μg· mL-1.高温条件下10d后受试制剂重量损耗0.369％,左氧氟沙星含量变化率1.558％,高湿条件下10d后吸湿增重2.071％、左氧氟沙星含量变化率3.738％.受试制剂无溶血反应发生,植入组织局部未见炎性细胞及异型细胞,无局部刺激性.结论:缓释片制备方法可行,体内释放效果能满足4～6周的临床需要,其稳定性好,无局部刺激性.
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重组人骨形态发生蛋白2人工骨复合物在腰椎横突间植骨融合中的作用
背景:重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphorgenetic protein-2,rhBMP-2)具有较强的成骨诱导活性,但单纯BMP-2在体内易被蛋白酶所降解,其诱导活性也难以得到充分发挥.近研究表明20%β-磷酸三钙,消旋聚乳酸(β-tricalcium phosphate/poly-(D,L-lactic acid),β-TCP/PDLLA)在结构上符合骨的生物学特点,已能达到和皮质骨相似的强度,具有良好骨传导能力,又能作为rhBMP-2的良好载体.目的:观察rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物促进兔腰椎横突间植骨融合模型愈合的情况.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2006-05/2008-12在桂林医学院中心实验室完成.材料:采用浇铸盐析技术制备三维多孔20%β0-CP/PDLLA,然后与rhBMP-2复合,制成rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物,每份复合物复合rhBMP-26 mg.方法:28只新西兰兔制备L4,5横突间植骨融合模型,随机分4组:rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA组,20%β-TCP/PDLLA组,自体髂骨块组分别植入相应材料,空白组不植入任何材料.主要观察指标:于术后6,12周,通过大体观察、影像学、组织形态学观察,评价脊柱融合愈合情况.结果:rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA组及自体髂骨块组新骨形成良好,脊柱融合良好,而20%β-TCP/PDLLA组、空白组无明显的骨组织形成.结论:rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物是一种较为理想的自体骨组织替代物,可以替代自体髂骨进行椎体间脊柱融合.
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消旋聚乳酸复合rhBMP-2/hTGF-β1诱导小鼠成骨及其机制的研究
目的:评价消旋聚乳酸(PDLLA)载体材料复合重组rhBMP-2和hTGF-β1诱导小鼠体内异位成骨的能力,初步探讨其作用机制.方法:建立诱导RCI小鼠股部肌内异位成骨的18只动物模型,实验组(各6只)分别植入PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1和PDLLA/rhBMP-2复合材料,对照组(6只)植入PDLLA材料.采用图像处理技术、组织病理学和RT-PCR等分子生物学方法,对消旋聚乳酸载体材料复合2种细胞因子诱导小鼠体内异位成骨能力进行评价;并对其诱导异位成骨过程中,Ⅱ型胶原蛋白、骨桥蛋白和骨钙蛋白等骨基质蛋白基因表达进行检测.结果:PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1和PDLLA/rhBMP-2组复合材料均具有明显的诱导小鼠肌内异位成骨能力,而单纯PDLLA载体材料无诱导异位成骨能力,表现为小鼠股部复合材料植人区的相对密度指数存在显著性差异.Ⅱ胶原、骨桥蛋白和骨钙蛋白及其基因在2种细胞因子复合材料植入组中均有较高表达,而在单纯PDLLA组则无表达.结论:PDLLA复合rhBMP-2/hTGF-β1具有诱导异位成骨作用,软骨内成骨是其诱导小鼠体内异位成骨的主要方式.
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应用国产消旋聚乳酸载体复合rhBMP-2和hTGF-β1修复兔下颌骨缺损
目的评价国产消旋聚乳酸(PDLLA)载体材料复合重组人骨形成蛋白-2和转化生长因子-β1(rhBMP-2/hTGF-β1)整复兔下颌骨骨缺损的能力和载体材料的性能.方法建立健康成年家兔下颌骨骨缺损动物模型,分别应用PDLLA/rhBMP-2、PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1、PDLLA/hTGF-β1复合材料作为实验组,单纯PDLLA载体材料和空白组作为对照组,整复下颌骨缺损;通过大体解剖学观察、CT扫描和三维重建等影像学检查以及组织病理学检查等方法进行研究.结果术后2周时,各组下颌骨缺损区长度无差异;术后4周和8周时,PDLLA/rhBMP-2、PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1、PDLLA/haTGF-β1复合材料植入组,下颌骨缺损区长度与单纯PDLLA材料和空白组有显著性差异(P＜0.05),而复合材料各组间无差异.4～8周时,组织病理学检查显示:实验组可见大量分泌旺盛的成骨细胞,并有明显的新骨形成,PDLLA材料逐步降解.结论国产消旋聚乳酸载体材料复合骨形成蛋白-2和(或)转化生长因子-β1具有促进骨缺损修复的作用,PDLLA可作良好的载体材料.
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国产消旋聚乳酸接骨板固定犬下颌骨骨折愈合过程观察
目的评价国产消旋聚乳酸(PDLLA)接骨板在颌骨骨折内固定过程中的作用.方法在犬双侧下颌骨体部造成人工骨折,一侧用国产PDLLA接骨板内固定 ,另一侧用微型钛板(TM)内固定作为对照.收集术后不同时期犬下颌骨标本:观察下颌骨骨折愈合的大体情况,测定三点弯曲力学强度、X线摄片和硬组织切片检查.结果术后各个时期,国产PDLLA接骨板内固定侧骨折愈合情况与TM板内固定侧骨折愈合情况相似;各观测时间点,国产PDLLA接骨板内固定侧下颌骨三点弯曲力学强度均高于相应时间TM板内固定侧.结论国产PDLLA接骨板具有类似TM板的内固定作用;国产PDLLA接骨材料能够满足骨折内固定的基本要求,促使骨折早期骨性愈合.
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牡蛎壳/消旋聚乳酸复合人工骨修复兔桡骨缺损的实验研究
目的 观察牡蛎壳/消旋聚乳酸复合人工骨(OPCB)修复兔桡骨节段性骨缺损的成骨能力,同时观察其在体内的生物相容性、降解情况,并评价其性能.方法 应用热致相分离法(TIPS)分别制得OPCB及纯消旋聚乳酸(PDLLA)多孔材料;将27只成年新西兰白兔随机分成3组,制作1.2cm的双侧桡骨干缺损并植入上述两种材料,设立不植入任何材料的空白对照组,观察材料植入后动物的局部及全身反应,于术后6、12、18周分别取材,作X线、大体标本及组织形态学观察,同时观察术后不同时期的组织反应、材料的降解、骨缺损的修复情况.结果 OPCB及纯PDLLA植入动物体内无明显的局部不良反应,且OPCB材料修复骨缺损的能力明显强于纯PDLLA 及空白对照组(P＜0.05).术后18周时,植入OPCB材料的骨缺损基本修复,OPCB与宿主骨结合紧密;植入纯PDLLA材料的骨缺损部分修复;空白对照组则骨缺损断端只有少量骨生成,形成骨不连.同时OPCB材料植入后在6、12周分别可见吞噬有材料的巨噬细胞和多核巨细胞,18周时仍有部分复合材料未降解吸收.结论 OPCB材料具备良好的生物相容性及骨缺损修复能力,是一种良好的骨组织工程修复材料.
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缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架的制备
[目的]探讨缓释血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架的制备方法及其性能.[方法]采用溶剂浇铸-粒子沥滤法制备聚乳酸支架(S1)和纳米珍珠层/聚乳酸支架(S2),接着将PDGF-BB与纤维蛋白胶混合注入S2,冷冻干燥后制成缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架(S3).3种支架通过万能测试机测试抗压强度、扫描电子显微镜观察表面形貌以及阿基米德法测定孔隙率;利用ELISA法检测S3降解过程中PDGF-BB释放量.[结果]3种支架材料均具有良好的三维多孔结构,孔径分别为(330.0 ±55.6)μm、(322.5±50.8)μm和(303.3±47.0)μm,差异无统计学意义(P>0.05);孔隙率分别为81.0%±1.1%、82.5%±0.8%和80.2%±0.7%,差异无统计学意义(P>0.05);抗压强度分别为(3.6 ±0.12)MPa、(5.0±0.35)MPa和(5.1 ±0.26)MPa,S1与S2和S3有显著性差异(P<0.01).ELISA实验结果表明支架中复合的PDGF-BB释放长达30 d,呈持续缓慢释放.[结论]缓释PDGF-BB的纳米珍珠层/聚乳酸/纤维蛋白胶复合支架为三维多孔结构,具有较好的力学性能,持续缓慢释放PDGF-BB,有望成为一种理想的骨组织工程支架材料.
关键词： 血小板衍生生长因子BB 珍珠层 消旋聚乳酸 纤维蛋白胶 支架 -
消旋聚乳酸-左氧氟沙星骨植入缓释片抗感染的体外实验研究
目的 探讨消旋聚乳酸-左氧氟沙星骨植入缓释片体外抗骨感染效果.方法 应用溶剂混悬挥发法制备骨植入缓释片,观察其对金黄色葡萄球菌标准菌株(S.aureus ATCC 25923)、大肠埃希菌标准菌株(Escherichia coli ATCC 25922)、铜绿假单胞菌标准菌株(Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853)的抑菌效果.结果 消旋聚乳酸-左氧氟沙星骨植入缓释片在46天实验时间内对S.aureus ATCC 25923、Escherichia coli ATCC 25922、Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853有良好的抑菌效果.结论 消旋聚乳酸可作为药物缓释系统的一种可降解材料载体,为可降解材料治疗骨感染提供了新的思路.
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PDLLA混合壳聚糖髓内钉的体外降解行为
采用成纤模压技术制备了消旋聚乳酸(PDLLA)混合壳聚糖(CHS)髓内钉(Φ=2.0 mm),其高弯曲强度可达200 MPa.考察了它们及用同一方法制备的PDLLA髓内钉(Φ=2.0 mm)在pH=7.4的磷酸盐缓冲液降解过程中力学强度、质量、聚合物的分子量、聚合物的结晶度等性能的变化,结果显示:CHS对PDLLA的降解有促进作用.复合材料表现为聚乳酸类材料的本体水解特征,即首先为聚合物分子量和材料的力学强度下降,而质量损失滞后.体外降解24周,聚合物分子量和材料的力学强度均下降50%左右,而质量损失仅为0.15%.在所观察的时间内PDLLA的结晶度有所增加,但结晶熔融温度则有所下降.
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纳米珍珠层人工骨的制备
目的 探讨纳米珍珠层人工骨在原有珍珠层人工骨基础上的改进,所带来的性能变化及其应用的合理性.方法 采用机械研磨法制得纳米级珍珠层粉,与消旋聚乳酸复合,制成中空圆柱体人工骨,与同法制作的微米级珍珠层粉/消旋聚乳酸复合实心圆柱体人工骨进行对比分析,观察在原材料粒径、人工骨孔径、孔隙率、生物力学特性等方面的差异.结果 通过电镜观察,发现纳米级珍珠层粉的平均粒径为(50.4±12.4)nm,所制得的复合人工骨孔径平均为(215.7±77.5)μm,普通微米级珍珠层粉的平均粒径为(5.0±3.0)μm,所制得的复合人工骨孔径平均为(205.1±72.0)μm;采用比重法测得纳米级和微米级人工骨的孔隙率分别是(65.4±2.9)%和(53.4±2.2)%.生物力学测试结果 为纳米级人工骨与微米级人工骨在抗压强度和弹性模量方无显著差异.而前者的抗折弯强度低于后者.结论 纳米珍珠层人工骨原材料粒径小.有利于吸收降解,而且设计更合理,具有良好的孔径、孔隙率和力学特性,是一种有发展前景的骨组织工程材料.
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不同孔径骨修复材料消旋聚乳酸对骨再生的影响
目的探讨不同孔径三维多孔骨修复材料DL-PLA植入兔桡骨骨缺损区对骨长入的影响.方法将采用浇注盐析技术制成的孔隙率为75%而孔径不同的三维多孔 DL-PLA材料植入兔桡骨骨缺损区,并设立空白对照组,分别在术后2、4、8、12周行X线检查、取材做大体观察、组织形态学检查、生物力学检测.结果植入材料孔径为约250、400、750 μm者均有大量新生骨组织形成,而植入孔径为约75μm者及空白对照组12周时骨缺损区两端骨髓腔已闭合.植入250μm者8和12周时抗弯强度高(P＜0.01).结论三维多孔材料孔径大小对骨长入起决定性作用,孔径为约250 μm的材料有利于骨长入.
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锚定短肽组织工程骨修复大鼠股骨干缺损的成骨观察
目的 探讨氨等离子体锚定甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸(Gly-Arg-Gly-Asp-Ser,GRGDS)短肽的消旋聚乳酸(poly-D,L-lactide acid,PDLLA)骨支架修复大鼠股骨干缺损的成骨效能. 方法 采用氨等离子体锚定短肽技术,在PDLLA表面以酰胺键锚定GRGDS活性短肽,制备锚定短肽PDLLA (peptides anchored arninated-PDLLA,PA/PDLLA)骨支架.取4只4周龄SD大鼠双侧股骨及胫骨骨髓,采用全骨髓贴壁法分离、培养BMSCs,取第3～6代成骨诱导的BMSCs分别接种至PA/PDLLA支架及PDLLA支架.45只成年雄性SD大鼠,体重350～500 g,制备右侧股骨干8 mm长骨缺损模型,随机分为3组(n=15).骨缺损分别采用BMSCs-PA/PDLLA支架复合物(PA/PDLLA组)、BMSCs-PDLLA支架复合物(PDLLA组)填充修复,空白对照组不作处理.术后观察大鼠一般情况,4、8、12周分别对骨缺损部位进行大体观察、X线片检查、组织学观察、Micro-CT扫描及实时荧光定量PCR检测. 结果 术后2只实验动物死亡,予以补充；其余均存活至实验完成.术后各时间点大体及X线片观察示PA/PDLLA组骨缺损部位骨修复重建较PDLLA组快,空白对照组未见骨修复.X线片评分示各时间点PA/PDLLA组评分高,PDLLA组次之,空白对照组低；除术后4周空白对照组与PDLLA组比较差异无统计学意义(P＞0.05)外,其余各时间点组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05)；且随术后时间延长,PDLLA组及PA/PDLLA组X线片评分均呈增加趋势(P＜0.05).组织学观察及Micro-CT检查示,PA/PDLLA组成骨质量好,PDLLA组次之,空白对照组差;骨密度、骨体积与选取感兴趣区域体积比值、骨小梁数量、结构模型指数组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05).实时荧光定量PCR检测示PA/PDLLA组成骨相关基因骨钙素、Ⅰ型胶原、ALP、BMP-2、骨桥蛋白的表达均显著高于其余两组(P＜0.05). 结论 氨等离子体锚定GRGDS短肽活性修饰的PDLLA骨支架,能够加速SD大鼠股骨干缺损模型的骨修复重建过程.
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珍珠层人工骨复合成骨细胞修复兔桡骨缺损的成骨作用
目的: 观察珍珠层/消旋聚乳酸(N/P)人工骨复合同种异体成骨细胞(OBs)修复兔桡骨节段性骨缺损的成骨能力,研究其作为骨组织工程支架材料的可行性.方法: 手术造成15 mm桡骨缺损模型,将体外培养的同种异体新西兰白兔OBs分别种植到N/P人工骨和消旋聚乳酸(PDLLA)人工骨材料上.以复合OBs的N/P人工骨为实验组,以复合OBs的PDLLA人工骨和未复合OBs的N/P人工骨作对照组,移植修复兔桡骨缺损.分别于植入后4,8,12 wk取材,经大体观察、X线、组织学检测,观察细胞-材料复合物修复兔桡骨节段性骨缺损的效果.结果: 复合OBs的N/P人工骨修复兔桡骨缺损术后8 wk材料中形成大片板层骨,12 wk骨痂桥接缺损,骨皮质连续,部分髓腔再通,珍珠层材料降解成粉末状,新骨周围材料降解明显;复合OBs的PDLLA组术后8 wk时形成部分板层骨,但以类骨质多见,材料已大部分降解,12 wk已完全降解,骨痂与断端界限消失,骨痂呈连续的窄条状修复骨缺损,但骨髓腔轮廓不清,骨痂形成的数量较实验组明显减少;未复合OBs的N/P组12 wk时仅在材料与宿主骨两断端连接部有片状成熟新骨形成,但在材料中央处有少许成骨.N/P人工骨材料亦部分降解成粉末状,但降解速度慢于实验组.结论: 珍珠层人工骨复合OBs能很好地修复兔桡骨临界性骨缺损,是一种良好的骨组织工程支架材料.
