可注射型MPC-CPC骨水泥-纖維蛋白膠-BMP人工骨材料對(duì)山羊松質(zhì)骨缺損修復(fù)的研究.pdf

1、因創(chuàng)傷、感染、腫瘤切除等原因引起的骨缺損和骨不連是骨科臨床上常見(jiàn)的問(wèn)題，也是治療上比較棘手的問(wèn)題。近年來(lái)，隨著組織工程技術(shù)的興起與進(jìn)步，嘗試通過(guò)構(gòu)建骨組織工程人工骨趨于替代自體、異體骨移植材料應(yīng)用于臨床。磷酸鎂骨水泥粘合劑(magnesium phosphate cement，MPC)＋磷酸鈣水泥(calcium phosphate cement，CPC)，簡(jiǎn)稱MPC/CPC,這種材料具有自固化、可注射、快速降解、良好的生物相容性、骨傳

2、導(dǎo)性及復(fù)合BMP具有骨誘導(dǎo)性等優(yōu)點(diǎn)，并克服CPC黏合強(qiáng)度不夠的缺點(diǎn)，但其孔隙率低，尤其缺少連通大孔，限制了在骨組織工程中的廣泛應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)基于近年一些研究顯示用線性纖維或平面纖維網(wǎng)可改善CPC內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，模擬骨內(nèi)自然存在的相互連通的微管結(jié)構(gòu)。通過(guò)成年山羊股骨髁部松質(zhì)骨缺損模型，比較其修復(fù)該骨缺損的性能，為臨床應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　目的：將MPC/CPC/FS共同作為BMP的注射性載體，研制一種具有穩(wěn)定的骨誘導(dǎo)性、可快速塑

3、形、具有適宜降解性能并具有一定生物力學(xué)強(qiáng)度的注射型復(fù)合人工骨。
　　方法：1.測(cè)定5gMPC/CPC骨水泥中加入0ml、0.5ml、1ml、1.5ml、2mlFS的凝固時(shí)間和生物力學(xué)性能；2.對(duì)制備好的復(fù)合材料MPC/CPC/FS實(shí)驗(yàn)組、CPC/FS對(duì)照組、CPC對(duì)照組，行Micro-CT和孔隙率測(cè)定，分析孔隙率及顯微結(jié)構(gòu)特征，與傳統(tǒng)CPC材料得凝固時(shí)間、生物力學(xué)性能作對(duì)比；3.在兔子背部肌袋隨機(jī)植入復(fù)合材料MPC/CPC/FS實(shí)

4、驗(yàn)組、MPC/CPC對(duì)照組、CPC/FS對(duì)照組，術(shù)后4周、8周取材，行組織學(xué)檢查及Micro-CT觀察其在機(jī)體內(nèi)的生物相容性、降解性；4.在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物山羊股骨髁部做松質(zhì)骨缺損模型，骨缺損部位分別植入MPC/CPC/FS/BMP復(fù)合物、MPC/CPC/FS復(fù)合物。術(shù)后分別于術(shù)后12周、24周進(jìn)行X線、組織形態(tài)學(xué)檢測(cè)新骨密度和面積以及載體降解率，研究注射型MPC/CPC/FS/BMP的材料降解能力和骨修復(fù)能力。
　　結(jié)果:1.5gMPC

5、/CPC骨水泥中加入1.5ml的FS時(shí)復(fù)合材料的初凝時(shí)間（IT）為：3.49±0.49min；終凝時(shí)間（FT）為：12.15±1.31min；抗壓強(qiáng)度為：18.09±1.56MPa有利于臨床的操作。MPC/CPC+FS1.5ml組雖然機(jī)械力學(xué)性能降低了，但是仍能適用于負(fù)重部位的骨缺損修復(fù)。2.MicroCT和孔隙率測(cè)定示復(fù)合材料MPC/CPC/FS實(shí)驗(yàn)組的孔隙率大于其余兩組，且有延伸的溝隙將骨水泥微孔相連。3.MPC/CPC/FS材料具

6、有良好生物相容好，孔隙率、溝隙連接骨水泥微孔隨著FS的遞層降解逐步增高。4MPC/CPC/FS/BMP復(fù)合物具有明確的骨修復(fù)能力。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MPC/CPC/FS/BMP復(fù)合物在植入12周時(shí)人工骨結(jié)構(gòu)部分降解，部分新生骨具有骨小梁結(jié)構(gòu)，將骨水泥分割、包繞，形成骨水泥島；24周時(shí)人工骨材料已基本降解，被大量的成熟骨小梁、板層骨及新生骨小梁所替代，并形成骨性連接，其降解速度和骨修復(fù)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他對(duì)照組，并在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有顯著性差異（P<0.0