基本信息
- 項目名稱：
- 新型可注射可塑形納米羥基磷灰石/殼聚糖骨修復材料修復兔股骨骨缺損：X線評估
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 背景: 骨折、骨腫瘤等多種原因導致的骨缺損，一直是骨科臨床上普遍存在并亟待解決的問題，自體骨移植修復是目前缺損修復的“金標準”，雖然目前國內外已有許多關于可注射可塑形骨修復材料的研究，但還沒有對于其與金標準成骨效果比較的具體研究。 目的:將納米羥基磷灰石/殼聚糖人工骨與自體骨移植用于修復兔股骨缺損,通過動物實驗觀察二者對骨缺損修復作用的差異。
- 詳細介紹：
- 方法:設計:隨機對照實驗。 24只成年新西蘭大白兔雙側股骨外側髁均建立骨缺損模型,隨機分為3組 (A)實驗組：24只兔右側股骨缺損植入nHA/CS材料；(B)對照組：其中20只兔左側股骨髁缺損植入自體髂骨；(C)空白組：4只兔左側骨缺損曠置，不植入任何材料。術后第8、12周末取材,對實驗組及對照組進行X線機組織學觀察。并在12周末對缺損修復區(qū)組織行X線評分，實驗組和對照組之間進行比較，評估該復合材料對骨缺損的修復效果。 結果 24只兔均進入結果分析，X線檢查實驗組修復療效較滿意，組織學檢查12周末實驗組有明顯新骨形成。X線評分分析顯示實驗組與對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義(p＞0.05)。 結論 在促進骨缺損的修復中，新型可注射可塑形nHA/CS骨修復材料能明顯促進兔股骨骨缺損的修復，與自體骨移植比較無顯著性差異。新型可注射可塑形nHA/CS骨修復材料具有確切的骨缺損修復能力,有良好的應用前景。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：通過與“金標準”自體骨修復的比較，探究可注射可塑形納米羥基磷灰石/殼聚糖（nHA/CS）骨修復材料的成骨特性。 基本思路：通過隨機對照實驗將nHA/CS復合材料植入兔股骨外髁骨缺損模型，并與自體骨移植結果對比，對該復合材料在骨缺損修復中的作用進行評估，探討其可行性及臨床應用價值。
科學性、先進性及獨特之處
- 新型可注射可塑形納米羥基磷灰石/殼聚糖復合材料作為骨組織工程材料，與傳統(tǒng)材料相比，具有可注射性、可塑形性、更佳的孔隙率、成骨活性，還可避免在患者自身取材，為骨缺損，尤其是不規(guī)則骨缺損的微創(chuàng)治療提供了極具前景的方向，還有望應用于骨科疾病的各個領域，具有良好的應用前景。本次試驗填補了以往其成骨效果與自體骨移植成骨效果比較的研究空白，為以后進一步的臨床應用奠定基礎。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 納米可注射性可塑形骨替代修復材料，較普通磷酸鈣材料有更佳的孔隙率及成骨活性。能滿足不規(guī)則骨缺損修復的需求，還有望應用于骨科疾病的各個領域，新型材料可以避免在患者自身取材，具有微創(chuàng)性，可以減輕病患痛苦，同時安全性較高，價格較低廉，較少出現(xiàn)免疫排斥反應，具有良好的應用前景。我們制作骨缺損模型，可以彌補其成骨效果與自體骨移植成骨效果比較的研究空白，并為未來其在臨床中的應用奠定前期實驗基礎。
學術論文摘要
- 背景: 不規(guī)則骨缺損的治療是臨床的一大治療難題，自體骨移植修復是目前缺損修復的“金標準”，雖然目前國內外已有許多關于可注射可塑形骨修復材料的研究，但還沒有對于其與金標準成骨效果比較的具體研究。 目的:將納米羥基磷灰石/殼聚糖人工骨與自體骨移植用于修復兔股骨缺損,通過動物實驗觀察二者對骨缺損修復作用的差異 設計:隨機對照實驗。 24只成年新西蘭大白兔雙側股骨外側髁均建立骨缺損模型,隨機分為3組 (A)實驗組：24只兔右側股骨缺損植入nHA/CS材料；(B)對照組：其中20只兔左側股骨髁缺損植入自體髂骨；(C)空白組：4只兔左側骨缺損曠置，不植入任何材料。術后第8、12周末取材,對實驗組及對照組進行X線機組織學觀察。并在12周末對缺損修復區(qū)組織行X線評分，實驗組和對照組之間進行比較，評估該復合材料對骨缺損的修復效果。 結果 24只兔均進入結果分析，X線檢查實驗組修復療效較滿意，組織學檢查12周末實驗組有明顯新骨形成。X線評分分析顯示實驗組與對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義(p＞0.05)。 結論 新型可注射可塑形nHA/CS骨修復材料具有確切的骨缺損修復能力,有良好的應用前景。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 新型可注射可塑形nHA/CS骨修復材料能明顯促進兔股骨骨缺損的修復，與自體骨移植比較無顯著性差異。新型可注射可塑形nHA/CS骨修復材料具有確切的骨缺損修復能力,有良好的應用前景。
參考文獻
- [1]Nandi SK, Kundu B, Ghosh SK,et al.Efficacy of nano -hydroxyapatite prepared by an aqueous solution combustion technique in healing bone defects of goat[J].J Vet Sci,2007,9(2):183-191. [2]Jie Yuana, Lei Cuia, Wen Jie Zhanga,et al.Repair of canine mandibular bone defects with bone marrow stromal cells and porous tricalciumphosphate[J]. Biomaterial,2007,28(6):1005-1013. [3]Nishida J,Shimamura T.Methods of reconstruction for bone defects after tumor excision:a review of alternatives[J].Med Sci Monit,2008,14:RA107- RA113. [4]Gauthier O,Biox D,Grimandi G,et al.A new injectable calcium phosphate biomaterial for immediate bone filling of extaction sockets[J],Periodontol,1999;70(4):375-383. [5]The Ministry of Science and Technology of the People’s Republic of China. Guidance Suggestions for the Care and Use of Laboratory Animals. 2006-09-30. [6]徐青鐳，吳海山等. 兔骨髓間充質干細胞的提取與體外培養(yǎng)[J].第二軍醫(yī)大學學報,2000,21(3):242-245.
同類課題研究水平概述
- 目前的可注射可塑形骨修復材料由液相和固相混合后固化形成，固化時間固定，固化過程中可用于注射和塑形。近年來，開展研究的可注射骨修復材料主要有陶瓷類、聚合物類及二者的復合物。根據(jù)仿生學原理，陶瓷類骨修復材料主要有羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）、磷酸鈣（calcium phosphate，CaP）、雙相磷酸鈣（biphasic calcium phosphate，BCP）、CPC、硫酸鈣等磷酸鈣鹽類。Liu 等以殼聚糖、檸檬酸、葡萄糖溶液為液相，TCP 粉末為固相，構建新型可注射骨替代材料。結果顯示注射性能優(yōu)良，無細胞毒性；但固化后材料較致密，孔徑太小。 Bonzani 等合成了兩種季戊四醇基預聚物，構建可注射聚氨酯，并與β-TCP 復合，探討了其機械性能、表面性能和細胞毒性。結果顯示，其機械強度和彈性模量優(yōu)于大多骨水泥和移植物，無細胞毒性，在整形外科具有潛在應用價值。Xu 等用磷酸四鈣和磷酸二鈣制作自固化骨水泥CPC，并用可吸收殼聚糖、甘露醇纖維對其進行增強，結果表明材料強度顯著增強，且具有較好的注射性能，并能用作細胞和生長因子的載體材料。 納米技術是指在納米尺度范圍內對原子、分子等進行操作和加工的技術。當材料達到納米尺度后,出現(xiàn)量子效應、表面效應等不同于常規(guī)材料的性能。天然骨的無機礦物質主要為羥基磷灰石(HA)和膠原。骨中的HA晶體處于納米級。納米級的HA與膠原重疊構成骨的框架。從仿生學的角度考慮,很多學者將納米級HA與膠原復合制備支架材料。國內學者制備的納米HA /殼聚糖支架材料的成骨細胞黏附率高于純殼聚糖支架。納米HA /聚酰胺支架材料,接種骨髓間充質細胞(MSCs)植入體內,在植入初期新骨的生成明顯加快,但在植入12w后,未接種MSCs的納米HA /聚酰胺組和接種MSCs的納米HA /聚酰胺組,在生物相容性和骨生成方面無明顯差異。 本材料由可塑形納米羥基磷灰石/殼聚糖構成，可以保持仿天然骨結構的特征，又賦予了材料新的可塑形性能，使材料的生物相容性、臨床操作性能、硬化時間、固化強度、降解性能、成骨性能和生物力學性能滿足臨床應用要求。
