【摘 要】
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目的本研究旨在探讨壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料(CTS-nHA)植入动物体内修复骨缺损时的成骨效果、材料吸收速度、生物相容性和诱导成骨活性,为其作为体内植骨材料和组织工
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目的本研究旨在探讨壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料(CTS-nHA)植入动物体内修复骨缺损时的成骨效果、材料吸收速度、生物相容性和诱导成骨活性,为其作为体内植骨材料和组织工程骨的支架材料提供实验依据和理论基础。方法1实验材料准备本实验中纳米羟基磷灰石(nHA)由四川大学华西口腔生物医学工程重点实验室提供,CTS-nHA复合材料由本实验合成。运用扫描电镜对CTS-nHA晶体的大小、形态和多孔性进行了观察。2动物实验新西兰大白兔18只,随机分为：CTS-nHA组、nHA组、空白组(不植入任何材料),于兔双侧后肢胫骨制造约直径5mm大小的骨缺损,每侧下肢各制造2个骨缺损,骨缺损之间相距约10mm,植入相应的材料或空白对照,于术后2、4、6、10周取出实验骨标本,进行实验区大体标本成骨情况、组织学和骨生长因子BMP-2表达的观察。结果所有动物均能耐受麻醉和手术,切口区早期轻度肿胀瘀血,约1周左右逐渐消退,术后切口愈合良好,未见明显的炎症反应,CTS-nHA组的新骨生成和材料吸收均较快,至10周已基本被新生骨组织所代替,nHA组和空白组骨组织新生较慢,10周时还有较大的骨缺损。组织学观察结果表明在各时间段CTS-nHA组新的骨基质生成量均明显高于nHA组和空白组(P<0.05),其中nHA组又高于空白组(P<0.05)。至第10周时CTS-nHA组已形成较成熟的板层状骨组织,而nHA组网状编织骨间杂有大量的的骨痂基质。但是,CTS-nHA在体内吸收速度比nHA组快,CTS-nHA的吸收稍快于新骨生成速度。免疫组化染色结果表明可直接观察到CTS-nHA表面有较强的BMP-2表达,CTS-nHA组新生骨组织中BMP-2表达的量比nHA组高峰提前。至第10周时CTS-nHA组阳性细胞表达量减少,主要为骨细胞,少量成骨细胞,骨痂基质无明显染色。nHA组和空白组仍有较多的阳性细胞表达,主要为成骨细胞,软骨细胞,骨痂基质染色仍较深。结论1 CTS-nHA在体内具有较强的成骨活性,成骨速度快,吸收速度较快,作为体内植骨材料和组织工程骨支架材料展现出良好的前景。2 CTS-nHA植入体内后,在其表面有较强的BMP-2表达,周围新生骨组织中骨生长因子表达高峰提前,提示CTS-nHA在体内能够吸附生长因子而具有诱导成骨活性,在体内较强的成骨活性与其具有骨诱导活性有关。
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