纳米羟基磷灰石修复颌骨缺损的实验研究

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1、纳米羟基磷灰石修复颌骨缺损的实验研究【摘要】用两种纳米羟基磷灰石进行家兔骨缺损修复。实验表明Nano-HA具有良好的生物相容性和降解性；为多中心成骨，参与骨的代谢，它的吸收速度与组织的长入速度一致；且750Nano-HA优于70Nano-HA。【关键词】纳米羟基磷灰石;骨缺损;骨生成;生物降解本实验对两种纳米羟基磷灰石修复兔下颌骨缺损进行研究，验证纳米羟基磷灰石优于普通羟基磷灰石，为纳米羟基磷灰石材料的临床应用提供理论依据。1材料与方法1.1材料Nano-HA由佳木斯大学材料工程学院提供（70Nano-HA；750Nano-HA）

2、。市售羟基磷灰石(HA)，常规消毒备用。1.2分组随机将30只大白兔分为750Nano-HA组、70Nano-HA组和HA组。术后取材时间分别为4周、12周、20周。1.3植入手术注射速眠新至动物麻醉后术区常规消毒铺巾，沿兔颏下正中线切开皮下组织暴露下颌体中份，并以牙钻于生理盐水冷却下在下颌体中三分之一份做直径1.0cm的贯通性骨缺损，保留舌侧骨膜。冲洗术区，止血。将备用的750Nano-HA，70Nano-HA及HA调和后植入骨缺损区，关闭创口。术后连续5天每日肌注盐酸庆大霉素(0.5mg/kg)1次,以预防感染。51.4组织块

3、制备于术后4周、12周、20周时各组处死2只动物，立即取含修复区周围至少1.0cm的复合组织块。将复合组织块置10%的中性福尔马林中固定24h以上，脱钙，制作常规组织切片，HE染色。2结果2.1一般情况及尸解30只兔均健康，切口愈合良好，以耳缘静脉空气栓塞法处死动物，按原手术方法打开并暴露术区充填物。术后12周标本见750Nano-HA充填区与周围正常骨质无界线，未见剩余充填材料，70Nano-HA充填区中心见少量材料。HA充填区中心明显见剩余。20周时标本:750Nano-HA充填区与周围正常骨质一致。70Nano-HA充填区新

4、生骨面呈凹形，见缺损区与正常骨质间界线。HA充填区中心约1.5mm直径的圆形区见HA颗粒。2.2组织学观察2.2.1术后4周750Nano-HA组见大量骨基质，在材料周围有成骨细胞生成。70Nano-HA组见大量纤维骨痂形成,材料周围无成骨细胞生长。HA组见少量纤维骨痂形成，界限清晰，骨痂不长入材料内，未见明显材料降解减少。2.2.2术后12周750Nano-HA组大量纤维骨痂转化成骨组织，新生骨小梁排列不十分规则，见骨细胞及哈佛系统，新生的骨及骨髓腔较成熟。70Nano-HA组见大部分纤维骨痂，部分区域见新生骨组织、骨髓样组织形

5、成，有材料存留于纤维组织间。HA组见新形成的纤维骨痂，部分区域出现骨的新生带，见大量修复材料。52.2.3术后20周750Nano-HA组见骨组织已成熟，新生骨小梁排列整齐。70Nano-HA组新生骨小梁的排列不十分规则。HA组见有骨性骨痂形成，部分区域见成熟骨组织，材料与骨组织结合不紧密。3讨论实验性骨缺损的大小对实验结果影响很大，Hansen［1］发现，0.5cm的狗颌骨洞穿性缺损，术后16周骨腔自然愈合，而直径为0.6cm和0.8cm的洞穿性骨缺损，术后16周表现为部分骨性愈合，还有明显的纤维组织充填。本实验各组实验性骨缺损

6、均为直径1.0cm，骨缺损的面积保证了实验结果具可信性。1周时两种纳米羟基磷灰石修复组组织学镜下观察未见炎性细胞及炎症反应［2］。说明材料植入颌骨后所带来的刺激小、有很好的相容性。术后4、12周标本结果显示植入两种Nano-HA材料的骨缺损区材料明显吸收，材料与骨结合紧密。20周时材料吸收完全，新骨形成和改建基本完成。这提示了Nano-HA对骨折愈合过程干扰作用很小［3］。而HA组仅缺损边缘有少量的纤维骨痂形成，材料剩余较多，新生骨量少。证实Nano-HA于颌骨具有良好的生物相容性，在体内有良好的生物降解性。骨缺损的修复是复杂的骨

7、再生过程，这一过程包括了骨的结构和功能重建。选择适当的骨修复材料是骨缺损治疗的中心环节，骨生长的生物学特性对骨修复材料有特殊要求［4，5］。从4、12周两种Nano-HA切片结果见纤维骨痂长入材料内部，形成多个成骨中心，材料内可见骨小梁；材料不断的减少，新生骨量不断的5增多，成骨活跃，在材料内部见到有血管生长。这说明Nano-HA具有良好的骨传导和成骨作用［6,7］，且为多中心成骨，多中心性的成骨加快了成骨速度，使新生的骨迅速桥连生长。实验结果显示在修复骨缺损过程中750Nano-HA优于70Nano-HA。12、20周切片结果表

8、明750Nano-HA材料的降解性及新生骨的生成量均优于70Nano-HA，究其原因可能与两种Nano-HA在制作过程中的工艺不同有关。一种是在70℃条件下干燥得到的，而另一种是经过750℃高温烧结得到的。有研究表明［8］，烧结态的纳米HA对唾液蛋