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以煅烧骨为支架材料的骨组织工程研究

陆伟  
【摘要】: 骨组织工程的研究发展,为骨缺损的修复这一难题的解决提供了新的思路和方法,可以避免各种传统修复方法的不足。选择合适的支架材料是骨组织工程研究的一个重要方面,煅烧骨(CBC,calcined bone calcium)由牛松质骨经系统处理后煅烧而成,具有良好的生物相容性、骨传导性和多孔网状结构。本研究以CBC作为支架材料,以骨髓基质成骨细胞(marrow stromal osteoblast,MSO)为种子细胞,形成MSO/CBC复合人工骨,对骨再造和骨缺损的修复情况进行了系统的观察和研究,检测了CBC作为骨组织工程支架材料的可行性。方法:制备CBC材料,应用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察及X线衍射分析等方法对其进行生物材料学检测;体外进行兔骨髓基质干细胞(bone marrow stem cells,BMSCs)的诱导培养,形成MSO,与CBC支架材料复合,形成MSO/CBC复合人工骨,分别进行体外培养观察、裸鼠异位移植、新西兰兔自体异位移植和颅骨缺损修复等实验,通过SEM和组织学观察等方法评价MSO/CBC复合人工骨的成骨效果和骨缺损修复效果。结果:(1)CBC具有天然的多孔网状结构,最大程度地保持了骨矿的微结构特征,可以作为骨组织工程的支架材料;(2)CBC细胞亲和性好,不需作修饰即能促进成骨细胞的粘附、增殖和分泌活动;(3)MSO/CBC复合人工骨在裸鼠皮下异位成骨作用明显,兼有膜内成骨和软骨内成骨的特点,成骨效果明显优于单纯CBC植入组;(4)MSO/CBC复合人工骨兔自体肌袋异位成骨作用明显,血管化充分,成骨效果明显优于单纯CBC植入组;(5)MSO/CBC复合人工骨修复兔颅骨临界性缺损效果好,明显优于单纯植入CBC组和空白对 第 四 旱 区 大 学 硕 士 学 位 论 文 一 照组,可以作为骨移植替代材料用于骨缺损畸形修复。结论:()CBC具有良 好的生物相容性和多孔网状结构,可以作为支架材料用于构建组织工程骨研 究;(2)MSO/CBC复合人工骨异位成骨作用明显,骨修复效果好,显示出良好 的应用前景。


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