运用组织工程技术结合纳米技术构建骨组织的实验研究

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1、复旦大学硕士学位论文运用组织工程技术结合纳米技术构建骨组织的实验研究姓名：钱鋆申请学位级别：硕士专业：外科学指导教师：沈尊理20040421中文摘要目的：探索一种新型骨组织工程支架材料一一表面有纳米级沟槽的同种冻干脱钙骨基质(nFDBM)的制备方法，并探讨以该材料构建组织工程化骨的可行性。方法：取新鲜狗趾皮质骨按改良的Urist法制备同种冻干脱钙骨基质(FDBM)，经Nd：YAG激光在特定参数条件下表面处理后，用原子力显微镜及扫描电镜观察其表面形态结构学变化；分别以nFBBM、FDBM与狗自体骨髓基质干细胞(BMSCs)诱导分化来的成骨细胞体外构建材料一细胞复合物，扫描

2、电镜观察材料表面不同形态结构学特征对细胞生物学行为的影响；同时将nFD附一成骨细胞复合物植入狗背右侧深筋膜袋内及狗右后侧趾骨节段性缺损处，以FDBM一成骨细胞复合物及单纯FDBM植入同一狗体内左侧相对称位置作为对照，分别于第4周、8周、12周时行X线检查、组织学观察及扫描电镜观察。结果：用狗趾皮质骨制备的FDBM经Nd：YAG激光处理后表面形成了规则的纳米级沟槽状三维结构(深150nm，宽600nm～800nm)。将BMSCs来源的成骨细胞种植于nFDBM上8小时后见细胞贴附，6天后细胞分泌丝状基质，细胞黏附密度及分泌基质量均高于FDBM。nFDBM一成骨细胞复合物植入

3、体内12周时，HE染色见纳米级沟槽一侧形成新生骨薄层，材料内成骨细胞呈规律分布，nFDBM原管腔内亦有大量新生骨，而单纯FDBMl2周后呈胶原化，基本无有核细胞，FDBM原管腔内有少量骨样组织；X线检查可见实验侧nFDBM一成骨细胞植入物部分钙化，与对照组(单纯FDBM)x线评分差别有统计学意义；扫描电镜见nFDBM表面成骨细胞分泌丰富基质覆盖原有孔隙，单纯FDBM表面基本无细胞及基质。结论：Nd：YAG激光可以在FDBM这一天然复杂聚合物表面形成规则的沟槽状纳米级三维结构；FDBM表面形成的沟槽状纳米级结构有利于BMSCs诱导分化来的成骨细胞的黏附、生长和基质分泌；以

4、组织工程技术结合纳米技术构建的成骨细胞～nFDBM复合物植入动物体内表现出一定的成骨能力。关键词：组织工程支架材料纳米冻干脱钙骨基质ABST剁扼：TObjective：Toexplorethemethodhow8noveltissue—engineeringbonescaffold，thefreeze⋯drieddemineralizedbonematrixwithnanoscaletopography(nFDBM)，wasfabricated．Toinvestigatethefeasibilityofreconstructionoftissue—engineeredb

5、onewiththenovelscaffold．Methods：A1logenicdogs’phalangealcorticalbonewasfabricatedintofreeze—drieddemineralizedbone

6、scope(SEM)．TheosteoblastswereinducedfromautologousbonemarrowstromalcollS(8粼Cs)andmixedwithn鞠8瑟andFDBMinvitro．Theeffectsoneel卜behaviorofthedifferenttopographywasidentifiedbySEM。ConstructsofosteoblastsandnFDBMwereimplantedintofascialbagsondogs’backanddogs’phalangealdefectsonright，whileFDBM

7、-osteoblastconstructsanduniqueFDBMwereimplantedintothecorrespondsitesOnleftascontrolgroups．TheosteogenicstatusWaSassessedbyX—ray，HEandS嘲in4th，8thand12thweekspostsurgery，Results：ThesurfaceofFDBMfabricatedbydogs’phalangealtorticalboneresultedinwel卜definedthree—dimensionalna