3D仿生打印负载rhBMP-2组织工程骨支架修复骨缺损的实验研究.pdf

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1、分类号：R783.5密级：公开学校代码：11065学号：2015020939学术硕士学位论文3D仿生打印负载rhBMP-2组织工程骨支架修复骨缺损的实验研究作者姓名杜国庆指导教师孙健教授学科口腔临床医学培养单位医学部口腔医学院答辩日期2018年5月17日3D仿生打印负载rhBMP-2组织工程骨支架修复骨缺损的实验研究摘要目的3D仿生打印聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石（PLGA/nHA）支架负载骨形态发生蛋白2（rhBMP-2）壳聚糖纳米微球缓释载体组织工程骨支架，体外实验检测其生物学、机械性能和

2、其控释rhBMP-2的生物活性。在此基础上深入研究3D仿生打印PLGA/nHA负载rhBMP-2壳聚糖纳米微球缓释载体组织工程骨支架修复兔下颌骨缺损的机制。方法采用改良离子乳化交联法制作负载rhBMP-2纳米级壳聚糖缓释微球，以β-甘油磷酸钠（β-glycerolphosphate）与壳聚糖（CS）制作温和型微孔壳聚糖水凝胶对微球进行二次包裹，体外一体化构建rhBMP-2纳米微球缓释系统；利用3D仿生打印机逐层3D打印PLGA/nHA负载rhBMP-2纳米缓释系统的PLGA/nHA组织工程骨支架

3、；取27只新西兰大白兔（雌雄不限，体重3.0-3.2kg），制作双侧下颌骨缺损模型，一侧植入3D仿生打印PLGA/nHA负载rhBMP-2壳聚糖纳米微球缓释载体组织工程骨支架（实验侧），另一侧植入单纯3D打印PLGA/nHA组织工程骨支架（对照侧）。术后每日创口换药，抗生素注射预防感染。密切观察其精神状态及活动状况。分别于术后30天、60天、90天取材下颌骨标本行大体观察、成骨标本肉眼观察、CBCT三维重建、MicroCT成骨参数指标分析、组织学及骨钙素（OCN）免疫组织化学检测。SPSS22.

4、0统计学分析软件对实验所得数据进行分析。结果实验组术后不同时间点成骨区肉眼观察及三维重建显示：其成骨质量及其速度均优于对照组。MicroCT扫描显示：同一时间点，与对照侧相比，实验侧新生骨组织体积、骨小梁相对数目、骨小梁厚度较高，骨小梁分离度较低，且差异有统计学意义（P<0.05）。不同时间点同侧对比，新生骨组织体积、骨小梁相对数目、骨小梁厚度相随时间推移逐渐增高，骨小梁分离度逐渐减低，且差异有统计学意义（P<0.05）。组织学观察可见：不同时间点成骨区取材标本支架降解率、成骨及成血管化效果实验

5、侧均优于对照侧；免疫组织化学检测可见，相同时间点，实验侧骨钙素（OCN）含量较对照侧高，且骨钙素沉积量随时间递增呈增高趋势。结论3D仿生打印PLGA/nHA负载rhBMP-2壳聚糖纳米微球缓释系统组织工程骨支架，植入宿主体内后，rhBMP-2能模拟生物体内释放过程进行诱导成骨，植入的组织工程骨支架可以成功诱导骨缺损区的新骨形成和重建修复。负载rhBMP-2纳米微球缓释系统的组织工程骨支架，其成骨活性、成骨效果均明显优于3D打印单纯PLGA/nHA组织工程骨支架，其新生骨组织的组织结构接近周围正常

6、骨组织。可以使实验性兔下颌骨缺损得到修复及重建。硕士研究生：杜国庆（口腔颌面外科学）指导教师：孙健教授关键词：3D仿生打印；细胞因子缓释系统；组织工程骨；下颌骨缺损Experimentalstudyonthereconstructionofmandibulardefectsby3DbionicprintingtissueengineeringbonewithrhBMP-2sustain-releasesystemcompositeAbstractOBJECTIVE：The3Dbionicprin

7、tingmanufacturingpolylactic-co-glycolicacid/nano-hydroxyapatite(PLGA/nHA)scaffold-bonemorphogeneticprotein-2（rhBMP-2）tissueengineeringbonecompositewasdetectedbiologicalactivity,mechanicalproperties,andthebiologicalactivityofitscontrolledreleaserhBMP-

8、2.Onthisbasis,Toinvestigateitsabilityof3DbionicprintingmanufacturingPLGA/nHAscaffold/rhBMP-2sustainedreleasetissue-engineeringboneonrepairingrabbitcranialdefects.METHODS:Use3DbionicprintingtechnologytoconstructrhBMP-2sustained-releasesystemtissueengi