强化赋形骨基质在修复骨缺损及骨组织工程中的实验研究

【摘要】：脱钙骨基质（Demineralized bone matrix，DBM）在临床应用中存在 生物活性低、成骨能力弱、机械强度低、使用操作不方便等缺陷。研究 为临床修复骨缺损及促进骨愈合提供生物活性高，具有一定形状及力学 强度，使用安全、方便，适应征广，运输及储存方便的系列天然植骨材 料，乃本文之最终目的。为此，本文分三部分研究赋以不同剂型的脱钙 骨基质制剂（板块状、海绵状、牙膏状）在骨缺损修复中的作用。 实验一 骨蛋白强化脱钙骨基质板块修复节段性骨缺损的实验研究 目的 研究骨蛋白强化的DBM（bone protein，BP，BP／DBM）对骨 髓干细胞生物学的影响及BP／DBM板块在修复犬桡骨骨缺损中的作用， 探讨BP/DBM板块状制剂修复负重区骨缺损的可行性。方法 （1）将 BP／DBM，DBM，IDBM在DMEM中的浸出液用于第五代骨髓干细胞的培 养，观察细胞生物学的变化。（2）将BP／DBM植入兔皮下观察异位诱导 成骨。（3）在犬双侧桡骨中段各做一15cm的骨膜骨缺损，分别植入板 块状BP/DBM，DBM，自体髂骨块及留置空白，以钢板螺钉内固定，每组 各5个缺损，观察时间为4个月。结果 （1）BP／DBM浸出液培养组细 胞生长曲线一直高于其他三组，MTT结果显示细胞相对增殖率在72h时 为109 2％，明显高于DBM组、IDBM组和DMEM组（P＜0 05)，BP/DBM 浸出液培养组细胞呈簇状生长，细胞梭形。（2）BP/DBM植入兔皮下6周 能诱导异位骨形成，成骨活性强。（3）术后4个月体内实验显示BP/DBM 植入组在骨愈合、骨形成、生物力学方面均明显高于对照组。①板块状 3 博士学位论文 军医进修学院 BPoBM植入组有3例完全骨愈合臼乃人 自体骨移植组只有3例达到 部分骨愈合，单纯DBM组及空白组未见骨愈合。②生物力学测试表明 术后4个月板块状BP／DBM植入组新生骨抗压缩力学强度值己达到正常 挠骨组织的48％，而自体骼骨移植组仅为正常挠骨组织的36％。③实验 组新生骨为成熟的板状骨，新生骨骨单位完整，可见与骨长轴一致的中 央管及连接中央管之间的穿通管，而其余三组则末见发达的骨单位。结 论门）自体骨只具备传导成骨能力，无诱导成骨及刺激骨膜成骨作用； （2）单纯DBM诱导成骨能力低弱，对骨膜无明显刺激成骨作用；（） BP＊BM板块具有诱导成骨及传导成骨能力及一定的生物力学强度，同 时能刺激邻近骨膜反应成骨，促进骨缺损的修复，能够单独修复骨缺损， 其成骨能力及骨愈合率高于自体骨移植，可单独用于负重部位骨缺损的 修复，促进骨愈合。