同种异体骨制备贮存的研究进展

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1、同种异体骨制备贮存的研究进展刘宏波1李梦云2田清业1(通讯作者)(1解放军第八十九医院全军创伤骨科研究所山东潍坊261045)(2潍坊医学院山东潍坊261045)【摘要】同种异体骨移植的应用日益广泛，其对解决骨缺损的难题有大的发展潜力。当今最常见的制备、贮存方法是深度冷冻和辐照灭菌，除此之外亦有其他多种方法，具有各自的优势。【关键词】深冻骨冻干骨辐射灭菌同种异体骨【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2013)03-0336-031880年苏格兰医生Macewen完成了历史上明确的第

2、一例人同种异体骨移植。到现今骨移植己经成为人类除输血外,最常见的组织移植，自体骨对于年龄小的或者老年患者应用限制明显，而且增加了创伤部位、骨量来源有限、破坏供骨部位稳定。从而同种异体骨移植的应用日益广泛，其对解决骨缺损的难题有大的发展潜力。1942年Inclan发表《库存骨在骨科的应用》，提出骨库的概念，随着骨库的建立，异体骨移植的研究和应用才逐渐活跃。1976年学术性机构美国组织库协会(Americanassociationoftissuebanks,AATB)的成立奠定了骨库发展的基础，从此同种异体骨移植步入

3、了标准化发展的快车道［1］,欧洲在1991年成立了统一的欧洲组织库协会(EuropeanAssociationofTissueBanks,EATB),并发表EATB标准［2］。现今骨库己成为现代骨科必须兵有的一项设备［3］。随着供骨来源的增加和相关技术的进步，骨库在全世界逐渐普及。近年来，在美国计算机程序控制降温技术和营养保存液的合理配方己广泛应用，用于保存异体软骨的细胞，可以使其保持成活达4周之久，极大地方便了软骨组织的移植［4］。目前研究显示，小型骨库难以达到美网组织库协会和欧洲组织库协会的审核标准，不断被大

4、型组织库兼并，在中国，骨库还处于发展阶段，有望在医学领域得到更好的发展［5】。良好的骨库储存骨必须满足以下条件:1、成骨活性良好;2、免疫原性低；3、尽可能保存骨的生物力学特性；4、无菌。当今最常见的制备、贮存方法是深度冷冻和辐照火菌，除此之外亦有其他多种方法。1制备、贮存方法1.1冻干冻干骨是将新制成的深冻骨放入干燥机内，使骨组织内剩余水分降低到5%以下，然后进行无菌处理，放置在无菌真空容器内常温保存。冻干骨有常温保存便于运输成品、形状多样的优点。0前冻干骨己被看成是治疗骨缺损的良好材料［6】，已成为各国骨库的

5、制备常规方法。但同时冻干骨由于脱水和显微裂纹，导致骨的力学特性发生改变，如骨脆性增加，抗扭和抗弯强度明显降低［7-9］。奋数据显示冻干骨再水化后抗弯曲应力较新鲜骨减少了45%以上，抗旋转应力减少了61%oSimonian等［10］模拟临床上冋种异体骨移植失败的模型，选用人的胫骨标本做螺钉拔出实验，发现冻干骨使螺钉拔出的力量明显减小，比正常对照组减小约1/3。因此对人段和需要承重的同种骨移植应该尽量使用未经冻干处理的骨。冰冻干燥法便于保存和运输，常用于制备骨钉、骨条等。1.2深冻骨制备：将获得的同种异体骨表面软组织

6、、骨膜和骨端软骨彻底剔除，根据需要制成不同形状、大小的移植骨材料，使用无菌盐水或抗生素盐水进行加压冲洗，尽量去除骨髓组织，然后进行无菌包装，采用逐渐降温法，先将移植骨放人-4°C的冷库中,12h后再逐渐降至-80°C保存。在深低温（-80°C＞状态下，酶的活性基本消失,酶对骨的破坏最小。通常用无菌塑料袋或纱布将植骨块包裹，贮存，以维持无菌性和减少水分蒸发。深低温冷冻同种异体骨移植具有生物活性，保留了骨形态形成蛋白等成骨细胞因子的活性，可与受体发生生物结合,骨折易于愈合，免疫原性较低,不易产生排斥。一些研宄显示，超

7、深低温保存在降低骨的抗原性的同吋，随着保存吋间的延长骨的力学性能冇细微的变化但还不致于影响临床使用，因此缩短超深低温保存吋间有利于最大限度保留骨的力学特性［11］。Pereira［12】等对胫骨分别经过-70°C、-150°C冷冻并复温后测量其抗扭强度发现冷冻前后均无明显改变。Kang［13］等分别测量了牛胫骨条5次冻融后多个力学性能参数未发现明显改变。杨克强［14］等将深低温冷冻存储1年和7年的腓骨皮质测试其极限弯曲强度、极限压缩强度和弹性模量，发现1年和7年的腓骨皮质极限弯曲强度差异不显著。王金成［15］等从

8、骨库骨的生物力学特性比较表明冷冻骨的抗压强度和最大应变值接近新鲜骨。Pelker［16］等将大鼠骨骼分别在-20°C、-70°C、-196°C3种不同温度下冷冻后测试长骨的抗扭强度没有发生改变。张朝春等［17］以SD大鼠为实验材料的研究中，发现在18d、180d、360d时冻融骨的压缩强度极限、压缩弹性模量、压缩率、变曲极限荷载等的主要力学指标无变化，但抗折能力下降，证明