收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磷酸钙骨水泥/BMP复合人工骨的研制及相关研究

孙明林  
【摘要】: 寻找理想的骨移植材料修复临床因各种原因造成的骨缺损一直是骨科领域 研究十分活跃的课题。骨形态发生蛋白(BMP)是一类具有高效成骨活性的蛋 白质,因其能够异位诱导间充质细胞分化为软骨和骨细胞而形成新骨,在临床 骨缺损修复中具有良好的应用前景。单独将BMP植入体内易被血液冲刷掉而 不能最大限度地发挥诱导成骨活性,同时由于缺少载体的支架作用BMP也不 易放置。磷酸钙骨水泥(CPC)是近年研制成功的一种具有生物学活性的新型 非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料。本研究参考有关文献方法自行合成了一种 CPC,并根据组织工程学原理,将其作为BMP的载体,研制成既具有骨诱导 活性,又具有骨传导作用的CPC/BMP人工骨材料。本研究对这一复合材料进 行了系列研究,包括理化特性、生物学相容性和成骨活性等,并进行了动物骨 缺损修复实验,探讨其临床实际应用的可能性。 一、CPC/BMP复合人工骨的理化特性 通过扫描电镜可见CPC/BMP复合物由不规则的扁平状、颗粒状和棒状晶 体构成,晶体颗粒互相连接附着,之间充满均匀而又不规则的孔隙,大小约为 10~50μm。经排水法测定的孔隙率为44.5%。晶体上和孔隙间均匀地附着大量 的圆球形BMP颗粒,大小约为1~5μm。EDAX能谱分析表明材料主要由钙、 磷、氧、氢等元素组成,钙磷原子比为1.746。复合物结晶后强度迅速开始增 第四旱巨大学博士学位论文 高,二小时达到极限值的 50%以上,24 ’J’时基本达到最大抗压强度,约为 sl Mpa。 通过计算弹性模量可知,复合BMP后,材料的最大抗压强度略有降低,同时 脆性也降低,因此机械性能优于单纯的CPC。体外实验表明CPCAsMP有一定 的溶解度,并且流动的液体环境能明显地促进材料的溶解,动态溶解实验中14 天钙离子释放总量是静态试验的 17倍。CPC对药物有较好的缓释作用,体外 对庆大霉素的释放可达到 20天左右,20天累计释放出复合药物总量的 gi.l%。 H、CPCAsMP复合人工骨的生物学相容性 通过体外溶血试验、凝血试验,动物体内毒性试验、热原试验、肌肉刺激 试验以及细胞毒试验、血清特异性抗体检测等方法观察CPCAsMP的生物学相 容性和生物学安全性。结果表明材料无毒,不含致热原,体外不引起溶血反应, 对凝血功能无明显影响。植入兔或小鼠肌袋内对肌肉无刺激作用,可异位诱导 出新骨形成,组织学检查未见组织变性、坏死和免疫排斥反应,血清中未检测 出特异性抗体。通过Mry法检测,未发现对体外培养的细胞增殖有明显的抑 制作用。以上结果证明,CPC旧MP有良好的生物学相容性和生物学安全性。 三、CPCffiMP t合人工骨异位诱导成骨实验 将CPC骨块和CPC旧MP复合人工骨分别植入小鼠肌袋内,于不同时间取 材,通过组织学切片、扫描电子显微镜观察、ALP和有机质含量测定等手段观 察异位诱导成骨情况。结果表明,CPC无骨诱导活性。CPCSMP植入1周有 大量软骨细胞形成,2周出现编织骨,4周编织骨向小梁骨转变,有造血骨髓 组织出现,8周材料变得不均匀,内部出现团块状的小颗粒,有崩解现象,16 周有成熟的小梁骨出现,材料被分割成小的团块,体积较植入初期明显变小。 ALP测定结果与组织学观察的新骨形成情况基本一致,术后1周后CPCfBMP 组ALP显著升高,4周达到最高值,为 168 U几。CPC/BMP植入2周,标本 中有机质含量升高,说明有新骨的形成,16周有机质含量从22%增加为39%。 扫描电镜观察与组织学观察结果相符,均证明CPCSMP复合人工骨有较强的 第3页 第四军医大学博士学位论文 异位诱导成骨能力,同时新骨的形成伴随着材料的缓慢降解。 四、CPCffiMP复合人工骨修复兔挠骨缺损实验 采用兔挠骨干15mm节段性骨/骨膜缺损模型,实验组骨缺损处分别植入 CPC或 CPC/BMP,空白对照组骨缺损处旷置。术后 2、4、8、16和 24周分别 取材,通过组织切片、扫描电镜、血清钙、磷和 ALP检测等方法观察新骨形 成情况,同时用X线检查、骨密度测量、无机质含量和生物力学测定手段综合 评价材料的骨修复能力和降解情况。研究发现,CPC组材料植入4周有少量新 骨出现,8周编织骨出现,24周新骨与材料结合紧密并部分长入材料。空白对 照组24周髓腔封闭,形成骨不连。CPC/BMP植入2周大量间充质细胞分化, 在材料与骨端之间出现一层软骨细胞,4周软骨细胞继续增生并向编织骨分化, 8周小梁骨出现,16周新骨长入材料并与之相互分割包裹,24周骨缺损骨性 连接,新骨进行结构改建,材料内部形态结构明


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 梁晓峰,尹光福;新型无机材料——磷酸钙骨水泥的研究概况[J];西南科技大学学报;2004年01期
2 戴红莲,闫玉华,曹献英,李世普,贺建华,余国荣;磷酸钙骨水泥的生物相容性[J];中国有色金属学报;2002年06期
3 陈晓旭,高立达,毛伯镛,何能前,周馨,郑昌琼;磷酸钙骨水泥临床应用类型选择及微结构观察[J];生物医学工程学杂志;2001年04期
4 张伟,张其清;磷酸钙骨水泥的研究与应用进展[J];国外医学.生物医学工程分册;1998年06期
5 张进军,李兵仓,陈青,孙长英;磷酸钙骨水泥承载头孢哌酮钠后对其理化特性的影响[J];生物医学工程学杂志;2000年04期
6 王传军,陈统一,张键,刘昌胜;载药妥布霉素人工骨(磷酸钙骨水泥)修复骨缺损的动物试验[J];复旦学报(医学科学版);2001年06期
7 杨莽,张彩霞,陈德敏;磷酸钙骨水泥药物缓释载体研究进展[J];国外医学.生物医学工程分册;2002年01期
8 刘亚雄;李涤尘;连芩;王会友;靳忠民;;钛框架/CPC/BMP复合人工骨的钙磷碳变化规律[J];西安交通大学学报;2010年05期
9 潘春跃,邝志清,黄可龙,高鸿儒;磷酸钙骨水泥水化机理研究进展[J];化学研究与应用;2000年04期
10 杨莽,张彩霞,陈德敏;磷酸钙骨水泥的改性研究进展[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年06期
11 陈歌,蒋电明;磷酸钙骨水泥的研究进展[J];创伤外科杂志;2002年S1期
12 邝志清,潘春跃,黄可龙,高鸿儒;新型骨水泥CMCS的研制[J];功能材料;2000年03期
13 束红蕾!350013,陈江;磷酸钙骨水泥的研究进展[J];口腔材料器械杂志;2000年04期
14 黄粤,刘昌胜,邵慧芳,刘壮峻;妥布霉素对磷酸钙骨水泥性能的影响[J];中国生物医学工程学报;2002年05期
15 费正奇;胡蕴玉;吴道澄;吴红;白建萍;蒲勤;;携载rhBMP-2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的制备及特性研究[J];中国矫形外科杂志;2006年02期
16 韩媛媛;李红;容建华;周长忍;;羧甲基壳聚糖复合磷酸钙骨水泥的实验[J];暨南大学学报;2007年03期
17 黄粤,刘昌胜,邵慧芳,肖艳平;萘普生钠/磷酸钙骨水泥药物缓释体系的研究[J];药学学报;2000年01期
18 刘昌胜,沈卫,顾燕芳,胡黎明;非陶瓷羟基磷灰石人工骨的研究[J];化工进展;1996年01期
19 丛锐,王全平,冯立宁,吴道澄,孙明林,白建萍;骨缺损修复材料可降解速固化骨水泥的生物相容性研究[J];中国临床康复;2002年04期
20 郑治,赵自平,王剑龙;复合bFGF的磷酸钙骨水泥对小鼠骨髓间质干细胞体外生长的影响[J];中国现代医学杂志;2003年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 左奕;阳芳;罗培培;李玉宝;J A Jansen;;电纺纤维及其磷酸钙骨水泥增强研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
2 张洲;谢秋菲;;骨髓基质细胞复合原位成型磷酸钙骨水泥的细胞学研究[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年
3 孟丹;谢秋菲;;两种新型可注射磷酸钙骨水泥的体外细胞相容性研究[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年
4 黄辉;;磷酸钙骨水泥修复髓室穿孔渗漏的实验研究[A];21世纪医学工程学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
5 张民;卫小春;王建生;;可注射性含硅磷酸钙骨水泥促进成骨的实验研究[A];第18届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2009年
6 刘华;李红;朱敏鹰;韩媛媛;周长忍;;新型可注射磷酸钙骨水泥的实验研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
7 杨志平;韩键;李昕;李建民;;含甲氨喋呤的磷酸钙骨水泥药物释放体系的制备及体外药物释放研究[A];第二届华东地区骨科学术大会暨山东省第九次骨科学术会议论文汇编[C];2007年
8 张昭;郑昌琼;彭少方;;磷酸钙骨水泥的制备和凝固性能的研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
9 万鹏;童华;朱明彦;祝志宏;沈新宇;刘姗姗;胡继明;;α-TCP/TTCP骨水泥固化过程的微观结构以及有机添加物调控作用的研究[A];中国复合材料学术研讨会论文集[C];2005年
10 万鹏;童华;朱明彦;祝志宏;沈新宇;刘姗姗;胡继明;;α-TCP/TTCP骨水泥固化过程的微观结构以及有机添加物调控作用的研究[A];全国首届青年复合材料学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明林;磷酸钙骨水泥/BMP复合人工骨的研制及相关研究[D];第四军医大学;2001年
2 李茂红;载药磷酸钙骨水泥研究[D];西南交通大学;2010年
3 李栋;甲氨喋呤—磷酸钙骨水泥复合体的体内药物释放和成骨活性研究[D];山东大学;2010年
4 张锋;恩度PLGA缓释微球磷酸钙骨水泥复合物治疗骨肉瘤实验研究[D];第二军医大学;2011年
5 苗顺东;基于缓释锌离子及仿细胞外基质的高生物响应性涂层制备和表征研究[D];浙江大学;2009年
6 周奂君;生物活性骨修复材料的构建与生物学响应研究[D];华东理工大学;2011年
7 陈华江;抗肿瘤活性人工骨在脊柱肿瘤中应用的相关研究[D];第二军医大学;2003年
8 赵萍;CF/CNTs增强磷酸钙骨水泥复合材料及其生物相容性评价[D];山东大学;2005年
9 满毅;可原位固化磷酸钙生物活性材料的研究[D];四川大学;2007年
10 薛忠林;包裹多柔比星PLGA微球骨水泥的研制及其成骨和抗肿瘤作用研究[D];南方医科大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张涛;不同钙磷摩尔比/多重孔隙磷酸钙骨水泥的研究[D];西南交通大学;2010年
2 顾涛;增强型自固化磷酸钙骨水泥的制备与性能[D];华南理工大学;2011年
3 储新宏;多孔磷酸钙骨水泥生物复合材料的研究[D];山东轻工业学院;2010年
4 许柯;新型预制备磷酸钙骨水泥在再生骨修复的应用研究[D];浙江大学;2011年
5 韩钊;载骨髓间充质干细胞磷酸钙骨水泥的制备[D];第四军医大学;2012年
6 郭悦华;载双组分药物磷酸钙骨水泥控释的研究[D];西南交通大学;2010年
7 梁建平;磷酸钙骨水泥复合自体颗粒骨修复兔桡骨缺损的实验研究[D];兰州大学;2010年
8 叶向阳;磷酸钙骨水泥复合抗结核药物缓释载体的研究[D];兰州大学;2011年
9 张翠娟;硅酸三钙的制备及硅磷酸钙骨水泥的理化性质[D];河南师范大学;2011年
10 江燕;不同生物有机分子调控下磷酸钙仿生矿化研究[D];华南理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者冯军军;中美艾滋病相关研究会议举行[N];人民日报海外版;2002年
2 陈列欣;ACEI治DR无效:相关研究应“叫停”?[N];医药经济报;2003年
3 ;中医药抗肿瘤[N];新华每日电讯;2002年
4 秦秋;国家中医药管理局相关研究启动[N];中国医药报;2003年
5 记者 江世亮;沪吉携手深度利用蓝莓[N];文汇报;2005年
6 冯世容;中山医大包虫病相关研究取得系列成果[N];中国医药报;2001年
7 徐亚静;衔微木以填沧海[N];中国医药报;2007年
8 ;三类传染病治疗有望 辉瑞报告称相关研究取得重大进展[N];中国高新技术产业导报;2003年
9 高国起;山东完成病毒性心肌炎相关研究[N];中国医药报;2001年
10 记者 贾晓惠;血脂康相关研究通过国家验收[N];科技日报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978