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《组织工程化人工骨修复兔桡骨骨缺损》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、组织工程化人工骨修复兔橈骨骨缺损曲志强陈微微魏东岩刘思佳杜鹏刘海霞(内蒙古通辽市医院骨三科内蒙古通辽028000)【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2013)12-0137-02制备磷酸钙骨水泥(CPC)与骨髓基质干细胞(BMSCs)、重组人骨形态发牛蛋白-2(rhBMP-2)、碱性成纤维细胞牛长因子(bFGF)复合物,通过动物实验研究其对骨缺损的修复作用。1CPC与rhBMP・2、bFGF复合把rhBMP-2和bFGF,按适当比例加入CPC固化液中,充分混匀。将CPC粉末与含bFGF>rhBMP-2的固化液按固液比mp/vl二4g:lml在
2、玛瑙研钵中充分调和成糊状,制成直径10mm×4mm×4mm的长方体片,每片含rhBMP-2400ug>bFGF60ngo2CPC、rhBMP・2、bFGF复合物与骨髓基质细胞的复合把上述制备成的直径10mm×4mm×4mm的长方体片,每片含rhBMP-2400ug>bFGF60ng浸入制备好的单细胞悬液中,共同培养12小时。3试验动物分组健康成年新西兰大白兔8只,体重2.5〜3.5kg,雌雄不限,按随机化原则分为4组,CPC/BMP/bFGF/MSC组2只,CPC/BMP/bFGF2只,CPC/BMP/MSC组2只、空白对照组2
3、只,每只均为双侧植入。4植入动物兔耳缘静脉麻醉。双侧上肢剪毛,碘酒消毒三遍,酒精脱碘,铺无菌洞巾。严格无菌操作下行双侧前肢前臂纵切口,显露双侧挠骨中段,于橈骨干中1/3处,切除梯骨干10mm(含骨膜),造成挠骨干节段性骨缺损模型,大小为10mm×4mm×4mmo以等渗盐水冲洗创口后,分别植入CPC/BMP/bFGF/MSC、CPC/BMP/bFGF、CPC/BMP/MSC等复合材料,空白对照组不植入任何材料,逐层缝合创口。术后分笼饲养,常规饮食,不加外固定,每只肌注青霉素40万单位,1次/日,连续3d。5术后观察5.1大体观察术后观察动物活动,刀口反应
4、,缺损区有无新骨生成和炎症反应,骨痂生长情况,缺损区充填组织的完整性、质地、程度和范围等。5.2X线观察分别于术后4、8、12周行动物双侧前肢X线正位片检查,观察植入组织与宿主骨界面的结合情况以及骨缺损的修复情况,各组进行对比。5.3组织学观察于术后12周行空气栓塞处死动物,取梯骨缺损处新生组织,置10%福尔马林液中固定”硝酸脱钙1周,石蜡包埋,切片,HE染色,光镜观察。5.4扫描电镜观察(SEM)于术后12周取梯骨缺损处骨组织,经3%戊二醛固定,PBS液冲洗,丙酮梯度脱水、乙酸异戊酯置换,临界点干燥,表面喷金后扫描电镜观察缺损区新骨生长情况以及生物活性玻璃材料降解情况。5.
5、5抗折强度测试术后12周吋,将两侧取出的植入材料在INSTRO134型万能材料试验机上作抗折强度测试’加载速度为015mmömin,iiZ录测试数据以作比较’并进行统计学处理。6实验结果6.1大体观察术后12周吋I组機骨缺损区骨髓腔均再通,与邻近正常骨色泽无差异;II、III组骨缺损初步修复,大部分骨髓腔再通,有少量连续性骨痂通过骨折断端;空白对照组弯曲变形,形成假关节。6.2X线观察术后12周I组骨缺损完全修复,其密度接近正常骨,可见皮质骨及髓腔形成,皮质骨厚度接近正常骨;II、III组骨缺损初步修复,无明显骨髓腔再通,有少量连续性骨痂通过断端,骨质疏松,II组较
6、明显;IV组骨折断端硬化分离,有少量反应性骨痂,缺损区未出现桥接,且弯曲变形,形成假关节。6.3组织学观察术后12周,I组见大量新生骨组织,骨小梁规则,连接成片,皮质骨形成,骨髓腔再通,出现脂性骨髓,人工骨材料已大部分降解;II组、III组骨缺损区见有少量新生骨组织,有骨小梁形成,但不能连接、贯通,III组比II组新生骨组织稍多,骨小梁生成也较多;IV组缺损区,只在断端间有少量新骨生成,周围被纤维结缔组织填充。6.4扫描电镜观察术后12周,I组骨缺损区见骨细胞基质成熟,位于骨陷窝内,核大,细胞器少。成骨细胞内可见大量丰富扩张内质网,蛋白合成吒盛,细胞器含量丰富,能量代谢吒盛。
7、骨基质幼稚,功能活跃。在骨细胞间可见骨小梁断面。人工骨材料已大部分降解。新生骨的表面形态已接近正常骨组织。II组、III组骨缺损区亦可见少量成骨细胞及骨小梁,骨基质还不够成熟,与正常密质骨的形态仍有区别。IV组缺损区仅见少量新骨生成,新生骨与正常骨组织界线清晰。6.5TTCP侧和CTCP侧植入物术后12周吋抗折强度比较(MPa)术后12周吋;TTCP侧和CTCP侧植入物的平均抗折强度分别为18.22MPa和13.52MPa,前者的抗折强度明显高于后者的抗折强度,统计学分析有显著性差异。本实验运用兔的骨髓