论文部分内容阅读
研究背景和目的骨缺损是临床骨科常见的病症,自体骨等传统植骨材料移植均存在各自的问题。干细胞富集技术通过非培养的方式获取足量自体骨髓间充质干细胞(MSCs),并使之与传统骨替代材料(如:多孔β-磷酸三钙,β-TCP)在术中一期整合以制备活性成骨材料用于骨缺损治疗。本研究利用我科研发的滤过式干细胞富集技术快速制备MSCs/β-TCP复合材料,综合评价其在骨缺损修复中的安全性、可行性与有效性。方法1.通过比较富集前后MSCs的生物学行为评估富集操作对细胞安全性的影响;2.通过检测羊MSCs在MSCs/β-TCP内部的粘附、铺展、增殖、分化评估复合材料的生物相容性;3.通过对前期以该技术治疗的骨折伴发骨缺损的患者进行临床随访,结合影像学及功能学结果综合评估该技术在骨缺损修复中的临床疗效;4.通过将羊MSCs/β-TCP填充于3D打印的山羊股骨外髁状钛合金框架探索干细胞富集与3D打印联合应用在负重区复杂解剖形态骨缺损修复中的可行性。结果1.富集处理后MSCs的细胞形态,表面分子标志,细胞周期,凋亡以及基因表达谱均未发生明显改变,提示富集操作的安全性;2.体外培养中,MSCs在复合材料中能够很好地粘附、增殖、铺展、分泌基质并保有良好的成骨潜能;3.治疗的骨折伴发骨缺损患者获得了良好的骨缺损修复和功能恢复,术后1.5年新骨生成率显著优于单纯材料植入者(91.9±4.8%VS 21.9±12.2%;P<0.01);4.填充的MSCs/β-TCP可显著增强3D打印钛合金框架的骨性整合;结论过滤式干细胞富集技术在具备可靠安全保障的同时,可以方便快捷地提高传统骨替代材料的骨缺损修复能力,是自体骨治疗潜在的重要替代手段,其与3D打印技术联合应用也是负重区复杂解剖形态骨缺损修复的新策略。