DBM-rhBMP-2-CPC復合材料修復大段長骨缺損的實驗研究.pdf

1、目的：骨缺損修復是當前骨科臨床上常見的難題，長期以來，人們尋求一種良好的人工替代材料用來修復骨缺損，但結果不理想。本實驗制備脫鈣骨基質(zhì)顆粒(DBM)/磷酸鈣骨水泥(CPC)/重組人骨形成蛋白－2(rhBMP-2)的復合材料，探討其力學性能、結構特征和生物相容性，找出該復合材料的最佳配方。進一步觀察復合材料植入骨缺損內(nèi)的超微結構、X線及組織學特征，評價該材料修復大段長骨缺損的能力和降解性能，為臨床應用和批量化生產(chǎn)提供依據(jù)。
　　方法

2、：（1）預制兔DBM，用吸附法將rhBMP-2與DBM復合后，按DBM:復合材料的質(zhì)量比為分別是0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7的配方與CPC復合，制備的復合材料含rhBMP-2的量約1.2×106mg/m3。（2）將DBM質(zhì)量比為分別是0.1，0.2，0.3，0.4復合材料行體外抗壓強度測定和掃描電鏡(SEM)觀察，探討其力學性能、結構特征，找出該復合材料的最佳配方。（3）通過毒性實驗、凝血實驗、溶血實驗、熱原實

3、驗和肌肉植入實驗評價材料的生物相容性。（4）將DBM質(zhì)量比為0.2的柱狀復合材料植入兔股骨髁部0.5cm缺損，術后6、12、24周處死取材進行組織學和掃描電鏡觀察，評價其成骨性能。（5）將質(zhì)量比為0.2和0.3的柱狀復合材料植入兔1.5cm長橈骨缺損和股骨髁部缺損，術后6、12、24、36周觀察X線征象、組織學形態(tài)及超微結構，評價其修復大段長骨缺損的能力和降解性能。
　　結果：（1）DBM的質(zhì)量比在0.2～0.4的范圍內(nèi)，復合材料

4、中存在較多100μm以上的不規(guī)則裂隙。DBM的質(zhì)量比≤0.1時，材料內(nèi)部的大部分間隙<100μm。DBM的質(zhì)量比≥0.5時，DBM和CPC喪失結合及塑型能力。隨DBM質(zhì)量比的增加，材料抗壓極限強度遞減，質(zhì)量比為0.1，0.2，0.3，0.4的抗壓極限強度分別為（8.12±0.79）MPa，(5.46±1.13)MPa，(5.13±1.18)MPa，(1.49±0.61)MPa。各組數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析，有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)，其中質(zhì)量比

5、為0.2，0.3兩組比較無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，而(1.49±0.61)MPa小于人體松質(zhì)骨的平均抗壓強度。（2）復合材料具有良好的生物相容性。（3）組織學和掃描電鏡觀察見：復合材料植入股骨髁部缺損后第6周復合材料－骨界面模糊，宿骨發(fā)出纖維連續(xù)通過界面，編織骨樣結構開始向材料內(nèi)部長入。第12周血管和成骨細胞在復合材料內(nèi)部形成。第24周骨缺損已修復，形成骨性連接，材料大部分被新骨替代。（4）將復合材料植入兔1.5cm長橈骨缺損，X線

6、示：第6周復合材料－骨界面模糊，周圍有骨痂再生。第12周骨痂生長豐富，材料－骨界面消失，材料被降解失去原有外形。第24周材料被降解更明顯，髓腔開始再通。第36周材料被新骨替代，髓腔再通。組織學檢查也支持此結果。復合材料植入兔股骨髁部缺損，X線示：第6周～24周，材料逐漸被降解，密度逐漸降低。掃描電鏡觀察結果也得出同樣的結論。
　　結論：隨著DBM質(zhì)量比的增加，孔隙越豐富而材料力學強度逐漸降低。DBM質(zhì)量比為0.2～0.3的復合材料