可降解复合人工骨修复骨缺损的实验研究

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1、可降解复合人工骨修复骨缺损的实验研究作者：陈建民，刘方刚，金大地【摘要】［目的］探讨硫酸钙（CS）/骨基质明胶（BMG）复合人工骨修复节段性骨缺损的能力。［方法］分别制备CS、BMG，按一定比例复合，植入兔尺骨15mm骨缺损，并随机分为3组，CS/BMG组植入复合人工骨、CS组单纯植入硫酸钙、空白对照组缺损区旷置。标本于术后4、8、12周分批取材，经大体观察、影像学、组织学及四环素荧光示踪检测，观察修复骨缺损的效果。［结果］术后切口均一期愈合，植入区周围未见炎性细胞浸润。CS/BMG组植入4周，缺损区两端及中央均可见岛状新骨生长，8周时材料已完全降解，新骨生长活跃，并逐渐由编织骨重塑为板

2、层骨，12周缺损区被新生骨替代，骨结构逐渐成熟，与宿主骨间形成骨性桥接，髓腔再通，完成骨性修复。CS组4周两端也见新骨生长，但较CS/BMG组成骨量少，中央部位新骨出现时间晚。8周时材料完全降解吸收，植入区可见大量骨痂生长，两端出现板层样新骨，12周缺损区得到基本修复，但骨髓腔轮廓不清。空白组术后形成骨不连。［结论］。CS/BMG复合人工骨具有良好的生物相容性和可降解性，能有效地修复兔尺骨骨缺损，是一种较为理想的骨移植替代材料。【关键词】硫酸钙；骨基质明胶；人工骨；骨缺损；骨移植Abstract：［Objective］Toinvestigatetheosteogeiceffectofca

3、lciumsulfate（CS）binedatrixgelatin（CS）asbonesubstitutematerialinarabbitulnardefectmodel.［Method］Tentalulnardefectsof15mmplesinedbyradiographic,histomorphologicalandtetracyclinetracinganalysis.［Result］NoinflammatoryorforEignbodyreactionostpletelyresorbed8boneassofneedattheperipheryofthedefect4entof

4、needullarybone.Atthegroup3,slightnesulfatecontainingbonematrixgelatinistotallybioresorbableandbiopatible.Thepoundmaterialcanenhancetherepairbonedefectseffectivelyasabonegraftsubstitute.Keysulfate;bonematrixgelation;artificialbone;bonedefect;bonetransplantation骨缺损的修复重建是矫形外科领域的重点课题之一。自体骨被公认为骨移植的“金标

5、准”，但其来源有限，且取骨处存在较高并发症，临床应用受限。长期以来，人们不断探索以寻找理想的骨移植替代物。众多实验证实，硫酸钙具有良好的生物相容性及可降解性，是一种良好的骨传导材料〔1、2〕，但单一硫酸钙缺乏骨诱导活性，仍不能满足临床需要。本实验将分别自制硫酸钙（calciumsulfate，CS）与骨基质明胶（bonematrixgelatin，BMG），按一定比例复合，综合各材料的性能优势，制备既具有骨诱导活性，又具有骨传导作用的生物活性复合人工骨，通过动物实验，观察其骨缺损的修复能力，为临床应用提供理论依据。1材料与方法1.1材料的制备〔3〕1.1.1自制硫酸钙取高纯度二水硫酸钙，

6、在一定条件下脱去1.5个水分子，生成α半水硫酸钙，经干燥、粉磨后，置于干燥容器中贮藏备用。1.1.2骨基质明胶参照金大地的方法〔4〕，取兔新鲜四肢长骨干，去除软组织、骨膜、骨髓，液氮速冻，粉碎并筛取30～80目骨粒。室温下，1∶1氯仿甲醇溶液脱脂；0.6mmol/L盐酸脱钙；反复洗涤除酸后，再脱脂1次，自然挥发；然后依次以2mmol/LCaCl2、0.5mol/LEDTA，8mmol/LLiCl分别处理；55℃水浴24h；冻干备用。1.1.3复合材料的制备将粉状硫酸钙与骨基质明胶颗粒按2∶1比例复合，充分混和，以固液比1∶0.5加入注射用蒸馏水，调拌至糊状后，立即注入模具内，常温常压下

7、，预制成直径5mm、长15mm的圆柱状人工骨，环氧乙烷消毒备用。1.2动物模型1.2.1实验动物分组健康成年新西兰大白兔21只（由南方医科大学实验动物中心提供），体重2.5～3.5kg，雌雄不限,制作双侧尺骨缺损模型，按随机化原则分为3组，CS／BMG组15肢，植入复合人工骨；CS组15肢，单纯植入硫酸钙；空白对照组12肢。术后4、8、12周分批取材，各时间点7只兔14侧术肢。1.2.2手术方法2.5％戊巴比妥钠静脉麻醉，将大白兔仰