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大鼠异体结构性植骨模型的建立及稳定性研究
目的:建立大鼠异体植骨结构性植骨.方法:使用SD大鼠股骨,分为ABC3组,A组为植骨供体组,B组为造模组,C组为雷奈酸锶提供组.在麻醉消毒满意后,取A组大鼠股骨中段1.5cm作为供体.供体骨经反复冻融后植入B组及C组大鼠股骨处,术后常规伤口处理,于术后6周处死大鼠,使用影像学、组织学方法,验证造模效果.结果:B组植入骨与宿主无抗原反应,X线可见纤维组织填充骨组织间隙,未可见明显骨性愈合迹象,micro-CT及组织学结果都支持X线结果;C组可见明显骨愈合倾向,大体可见宿主骨与植入骨紧密连接,X线可见二者中间无明显间隙,micro-CT下可见二者骨髓再通,骨皮质有骨痂形成、紧密连接,骨计量学显示C组较B组有明显的骨量增加及骨小梁的重构,组织学更是看到周围有大量类骨组织生成、提示骨性愈合倾向,宿主骨与植入骨二者直接骨髓的再通以及骨内膜在C组可见增生明显较B组活跃.结论:大鼠异体结构性植骨模型建立成功,且用雷奈酸锶促进模型骨性愈合效果较好,具有可行性、可操作性、可重复性以及稳定性.
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纳米级细胞型组织工程人工骨的构建:修复下颌骨缺损
背景:研究表明将纳米级细胞型组织人工骨用于修复下颌骨缺损能发挥干细胞与纳米级材料的优势,是较佳的生物支架材料,能加速骨及软组织形成.目的:探讨纳米级细胞型组织人工骨构建方法及在下颌骨缺损中的应用效果.方法:取1只新西兰大白兔,利用离心法获得骨髓基质干细胞,定向诱导为成骨细胞.取制备好的纳米相羟基磷灰石胶原复合材料,将3×108 L-1成骨细胞10μL接种到复合材料上共同培养,制备纳米级细胞型组织人工骨.另取20只新西兰大白兔,在下颌体部位制作大小为15 mm×8 mm的单侧洞穿型骨缺损模型,随机数字法分为对照组(n=10)和人工骨组(n=10).对照组不植入任何材料,人工骨组植入纳米级细胞型组织人工骨,比较2组修复效果.结果与结论:①倒置显微镜下可见成骨细胞沿着材料边缘生长,且随着培养时间的延长,细胞数量增加;②扫描电镜结果显示:纳米级细胞型组织人工骨材料表面可见大量细胞黏附,细胞呈梭形、多边形,细胞生长良好;③人工骨组植入后4周缺损部位缩小;植入后8周下颌骨缺损部位消失,与周围组织无明显界限;对照组植入后4周缺损部位大小变化不明显;8周时缺损部位缩小,与周围组织边界清晰;④人工骨组修复后4,8周骨密度、骨小梁厚度及骨小梁数显著高于对照组(P<0.05);⑤人工骨组修复后4周,缺损部位存在较多新生骨,8周时可见大量成熟骨细胞;对照组修复后4,8周可见缺损部位存在少许成骨细胞,骨成熟度低;⑥结果提示,将制备的纳米级细胞型组织人工骨植入新西兰大白兔下颌骨缺损处,可明显促进缺损部位愈合,修复效果理想.
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音猬因子修饰纳米晶胶原基骨复合骨髓间充质干细胞修复股骨缺损
背景:音猬因子作为一种Hedgehog信号蛋白,具有促使骨组织发育、生长及重构等生理功能.目的:观察音猬因子修饰的纳米晶胶原基骨复合骨髓间质干细胞修复大鼠股骨缺损的效果.方法:将48只SD大鼠随机分为4组,均建立股骨缺损模型,造模成功后14 d,实验组于骨缺损处植入音猬因子修饰的纳米晶胶原基骨-骨髓间充质干细胞复合物,支架组于骨缺损处植入纳米晶胶原基骨,细胞支架组植入纳米晶胶原基骨-骨髓间充质干细胞复合物,空白对照组不植入任何材料.修复后3,6,9,12周,进行骨缺损区X射线检查、骨密度及骨组织病理切片观察.结果与结论:①X射线检查:实验组修复后不同时间点的Lane-Sandhu X射线评分、骨密度值均高于其余3组(P<0.05);②苏木精-伊红染色:修复后12周,支架组有少量骨组织形成,无骨髓形成;细胞支架组有少量骨组织形成,无骨髓形成,可见残留支架;实验组植入物完全吸收,成熟骨组织和髓腔形成,腔内有骨髓形成;③扫描电镜观察:修复后12周,支架组有不规则排列的骨纤维和大量骨陷下窝;细胞支架组可见大量成骨细胞,但骨纤维仍然不规则;实验组有大量排列规则的骨小梁,可见哈佛系统;④结果表明:音猬因子修饰的纳米晶胶原基骨复合骨髓间质干细胞可促进骨缺损的修复.
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Cem-OsteticTM人工骨浆复合骨形态发生蛋白对山羊椎体骨缺损修复作用研究
目的 观察人工骨浆复合骨形态发生蛋白(BMP)对成年山羊椎体骨缺损的修复作用,并探讨其临床应用的可行性.方法 将健康成年山羊24只随即分成单纯Cem-OsteticTM人工骨浆组(A组)和Cem-OsteticTM/BMP人工骨浆复合骨形态发生蛋白组(B组),每组12只动物.在山羊胸腰段3处不相邻椎体分别建立椎体压缩性骨折撑开复位后骨缺损模型.将Cem-OsteticTM/BMP人工骨浆复合材料填充于缺损处,同时设立单纯人工骨浆对照组.术后4周、8周、12周分别处死动物,每组每次处死4只.通过大体观察,影像学检查,HE染色和生物力学测试.结果 术后4周及8周时B组成骨情况、材料降解速度及生物力学强度和刚度测试明显优于A组(P<0.05),但仍未达到正常椎体的力学性能,差异有显著性(P<0.01).第12周时,两组X线及CT下均可见大量新骨生成,基本完整填充空隙,填充材料均基本完全降解,生物力学测试两组强度和刚度无显著性差异,基本达到了正常椎体的力学性能.结论 Cem-OsteticTM人工骨浆是BMP的良好载体,Cem-OsteticTM/BMP复合材料具有较强的传导成骨和诱导成骨活性,生成的新骨有良好的强度和刚度.
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低频振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损
我们以兔骨缺损模型为研究对象,在植入骨髓基质干细胞( BMSCS)后,对动物施加12.5、25、50、100 Hz频率的振动刺激,观察BMSCS在骨缺损微环境中的成骨分化,并探讨佳振动频率.
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大鼠颅骨缺损模型在骨组织工程中的应用
目前,颅、颌面骨缺损的修复对于整形外科和口腔颌面外科的治疗仍是挑战[1].用于修复骨缺损的骨移植材料若想应用于临床,必须要具备可充分提高体内骨愈合能力的组织学证据,而通过不同方法将不同的骨移植材料进行动物实验不失为一种行之有效的检测方法.但如果在实验动物模型的选择上缺乏一致性,则很难客观地比较各种移植物之间的修复效果,只有采用标准动物模型才能有效地对其效果进行评估[2].颅骨因缺少肌肉组织,血液供应及骨再生能力均较差[3],所以可用于进行骨缺损部位骨移植材料修复效果的分析.
