牙源性雙相陶瓷的研制及其骨缺損修復(fù)實驗
發(fā)布時間:2020-12-23 16:41
目的通過煅燒牙齒研究一種新型骨缺損修復(fù)材料——牙源性雙相陶瓷生物骨,并進行骨缺損修復(fù)的動物實驗。方法實驗選用人的離體牙齒,經(jīng)過高溫煅燒去除有機成分后再次與磷酸氫二銨液體反應(yīng),經(jīng)煅燒制成牙源性雙相陶瓷生物骨,作為實驗材料,使用X線衍射和掃描電鏡觀察材料的微觀結(jié)構(gòu)。動物實驗選用新西蘭大白兔,在其脛骨處制造骨缺損,分別填入實驗材料或自體髂骨,以及不填入任何材料,并于4、8、12周處死,對樣本行大體觀察、影像學(xué)觀察、組織形態(tài)學(xué)檢測,初步評價該材料對骨缺損的修復(fù)效果。結(jié)果離體牙煅燒后不含有機物質(zhì),主要成分為羥基磷灰石/β-磷酸三鈣(HA/β-TCP)。12周時,實驗組骨缺損處可見新生骨生成,骨缺損能夠基本修復(fù),但仍殘留未降解材料。結(jié)論牙源性雙相陶瓷材料具有良好修復(fù)骨缺損的效果,其安全性需進一步驗證。
【文章來源】:安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2013年06期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
線衍射顯示材料成分
查在由于實驗造成的骨缺損區(qū)外約3mm處用金剛砂片切出制作樣本,置于4%的多聚甲醛固定,10%EDTA脫鈣,石蠟包埋,5μm厚連續(xù)切片,行蘇木精-伊紅(HE)染色觀察。2結(jié)果2.1牙源性雙相陶瓷生物骨性狀及成分肉眼觀察離體牙經(jīng)過煅燒后呈乳白色,質(zhì)地堅硬。X線衍射顯示,離體牙通過煅燒去除了無機成分,再次高溫煅燒后成為HA∶β-TCP比例接近7∶3的雙相陶瓷生物骨,見圖1。圖1X線衍射顯示材料成分2.2掃描電鏡觀察掃描電鏡觀測結(jié)果顯示,材料有交通的孔隙,孔徑大小不等,幾乎為牙本質(zhì)小管孔徑大小,呈三維交通結(jié)構(gòu),見圖2。圖2牙煅燒的掃描電鏡結(jié)果×25002.3動物骨缺損實驗結(jié)果2.3.1大體觀察術(shù)后1h兔蘇醒,2~3h內(nèi)可以進食進水。2~3d后活動自如。手術(shù)切口均愈合良好,無傷口裂開,無膿腫形成。觀察期間兔骨缺損模型的肢體未出現(xiàn)骨折現(xiàn)象。4周后,實驗組材料表面完整,對照組植骨完整,與缺損兩端結(jié)合緊密,空白組與宿主骨之間有纖維組織填充。8周后,實驗組材料表面保持完整,與宿主骨組織結(jié)合緊密。12周后,實驗組材料與自體骨組織結(jié)合緊密,骨缺損基本修復(fù),材料有部分被新骨替代;對照組材料和骨組織結(jié)合較為緊密,骨缺損部位已完成塑性;空白組見未修復(fù)的骨缺損,僅見纖維結(jié)締組織填充。2.3.2X線片檢查觀察術(shù)后4~8周,實驗組材料開始吸收,材料與宿主骨分界由清楚變得漸漸模糊,見圖3A。材料部分吸收,與宿主骨分界模糊,塑形基本完成,原缺損空腔有新生骨組織長入。對照組4周即與宿主骨分界模糊,8周完成髓腔改建,12周幾乎植入部位密度與宿主骨一致?瞻捉M12周后缺損清晰可見,缺損區(qū)修復(fù)效果較差,幾乎未見骨修復(fù)征象,仍見缺損空腔,見圖3B~D。2.3.3組織學(xué)HE染色實驗組術(shù)后4~8周,材料已經(jīng)開始降解,少?
圖3術(shù)后各組不同時間X線檢測結(jié)果A:術(shù)后4周實驗組;B:術(shù)后12周空白組;C:術(shù)后12周實驗組;D:術(shù)后12周對照組圖4術(shù)后各組不同時間HE染色結(jié)果A:術(shù)后8周實驗組×200;B:術(shù)后12周實驗組×100;C:術(shù)后12周對照組×200;D:術(shù)后12周空白組×100鈣離子和磷酸根離子,可參與局部新骨的形成,假如移植不在承重部位,可以增加β-TCP含量[4]。骨移植材料理想的體內(nèi)降解吸收時間是植入后6個月~1年[5-6],筆者制備的材料在植入后12周后仍可見殘余,可考慮增加β-TCP的含量,成骨能力可能將加強且降解速度加快[7]。牙源性BCBB的特點:①牙齒中HA的化學(xué)組成和理化性質(zhì)與骨組織相似,有利于成骨細(xì)胞的黏附、增殖;②牙本質(zhì)中大量的牙本質(zhì)小管利于營養(yǎng)物質(zhì)的交換和代謝產(chǎn)物的排出;③自體牙的利用避免了自體骨移植時需再次手術(shù)的麻煩,減少了患者的痛苦和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。理想的骨修復(fù)材料應(yīng)具有骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)性,誘導(dǎo)成骨需要具備誘導(dǎo)刺激物、間充質(zhì)細(xì)胞及豐富的血液供應(yīng)[8],材料直接填充于骨缺損之間,起到斷端間橋接作用,作為誘導(dǎo)刺激物及創(chuàng)傷因素的存在,可激活細(xì)胞對骨形態(tài)發(fā)生蛋白基因的表達,誘導(dǎo)骨折周間充質(zhì)細(xì)胞形成外生骨痂,促進骨折的修復(fù)愈合[9]。在實驗中,材料發(fā)揮支架作用,通過骨傳導(dǎo)作用而成骨,隨著材料降解吸收的同時,兩端新骨逐漸長入;而空白組因為缺損處沒有支架材料,僅見纖維組織長入,故無法完成缺損的修復(fù),可見移植材料發(fā)揮傳導(dǎo)成骨作用對骨缺損的修復(fù)是十分重要的[10]。目前BCBB均由動物骨制成,為松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨混合的結(jié)構(gòu),具有相互交通的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu),有利于血管和纖維組織長入,支持黏附性成骨[11]。研究[12]顯示利于骨組織長入的理想孔徑為100~500μm,孔隙率要求在?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]殼聚糖-納米羥基磷灰石復(fù)合材料修復(fù)兔骨缺損過程中BMP-2的表達[J]. 汪皖,徐培,吳海珍. 安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[2]雙相陶瓷樣生物骨修復(fù)節(jié)段性骨缺損實驗研究[J]. 李彥林,郭洪濤,韓睿,楊浩,王永年. 中國修復(fù)重建外科雜志. 2009(05)
[3]雙相陶瓷樣生物骨修復(fù)骨缺損[J]. 朱曉松,李彥林,郭洪濤,楊浩,王永年. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(08)
[4]人骨形態(tài)發(fā)生蛋白7基因轉(zhuǎn)染對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖及成骨分化性能的影響(英文)[J]. 金丹,裴國獻,王珂,魏寬海,陳濱. 中國臨床康復(fù). 2005(14)
[5]三種生物骨衍生材料修復(fù)節(jié)段性骨缺損的實驗研究[J]. 李彥林,楊浩,韓睿,李林芝,李秀群,李世和,趙曉霞. 中國修復(fù)重建外科雜志. 2005(02)
[6]自身骨泥成骨活性的實驗研究[J]. 劉好源,童星杰,應(yīng)可滿,包錦昌. 中國矯形外科雜志. 1999(06)
本文編號:2934014
【文章來源】:安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2013年06期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
線衍射顯示材料成分
查在由于實驗造成的骨缺損區(qū)外約3mm處用金剛砂片切出制作樣本,置于4%的多聚甲醛固定,10%EDTA脫鈣,石蠟包埋,5μm厚連續(xù)切片,行蘇木精-伊紅(HE)染色觀察。2結(jié)果2.1牙源性雙相陶瓷生物骨性狀及成分肉眼觀察離體牙經(jīng)過煅燒后呈乳白色,質(zhì)地堅硬。X線衍射顯示,離體牙通過煅燒去除了無機成分,再次高溫煅燒后成為HA∶β-TCP比例接近7∶3的雙相陶瓷生物骨,見圖1。圖1X線衍射顯示材料成分2.2掃描電鏡觀察掃描電鏡觀測結(jié)果顯示,材料有交通的孔隙,孔徑大小不等,幾乎為牙本質(zhì)小管孔徑大小,呈三維交通結(jié)構(gòu),見圖2。圖2牙煅燒的掃描電鏡結(jié)果×25002.3動物骨缺損實驗結(jié)果2.3.1大體觀察術(shù)后1h兔蘇醒,2~3h內(nèi)可以進食進水。2~3d后活動自如。手術(shù)切口均愈合良好,無傷口裂開,無膿腫形成。觀察期間兔骨缺損模型的肢體未出現(xiàn)骨折現(xiàn)象。4周后,實驗組材料表面完整,對照組植骨完整,與缺損兩端結(jié)合緊密,空白組與宿主骨之間有纖維組織填充。8周后,實驗組材料表面保持完整,與宿主骨組織結(jié)合緊密。12周后,實驗組材料與自體骨組織結(jié)合緊密,骨缺損基本修復(fù),材料有部分被新骨替代;對照組材料和骨組織結(jié)合較為緊密,骨缺損部位已完成塑性;空白組見未修復(fù)的骨缺損,僅見纖維結(jié)締組織填充。2.3.2X線片檢查觀察術(shù)后4~8周,實驗組材料開始吸收,材料與宿主骨分界由清楚變得漸漸模糊,見圖3A。材料部分吸收,與宿主骨分界模糊,塑形基本完成,原缺損空腔有新生骨組織長入。對照組4周即與宿主骨分界模糊,8周完成髓腔改建,12周幾乎植入部位密度與宿主骨一致?瞻捉M12周后缺損清晰可見,缺損區(qū)修復(fù)效果較差,幾乎未見骨修復(fù)征象,仍見缺損空腔,見圖3B~D。2.3.3組織學(xué)HE染色實驗組術(shù)后4~8周,材料已經(jīng)開始降解,少?
圖3術(shù)后各組不同時間X線檢測結(jié)果A:術(shù)后4周實驗組;B:術(shù)后12周空白組;C:術(shù)后12周實驗組;D:術(shù)后12周對照組圖4術(shù)后各組不同時間HE染色結(jié)果A:術(shù)后8周實驗組×200;B:術(shù)后12周實驗組×100;C:術(shù)后12周對照組×200;D:術(shù)后12周空白組×100鈣離子和磷酸根離子,可參與局部新骨的形成,假如移植不在承重部位,可以增加β-TCP含量[4]。骨移植材料理想的體內(nèi)降解吸收時間是植入后6個月~1年[5-6],筆者制備的材料在植入后12周后仍可見殘余,可考慮增加β-TCP的含量,成骨能力可能將加強且降解速度加快[7]。牙源性BCBB的特點:①牙齒中HA的化學(xué)組成和理化性質(zhì)與骨組織相似,有利于成骨細(xì)胞的黏附、增殖;②牙本質(zhì)中大量的牙本質(zhì)小管利于營養(yǎng)物質(zhì)的交換和代謝產(chǎn)物的排出;③自體牙的利用避免了自體骨移植時需再次手術(shù)的麻煩,減少了患者的痛苦和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。理想的骨修復(fù)材料應(yīng)具有骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)性,誘導(dǎo)成骨需要具備誘導(dǎo)刺激物、間充質(zhì)細(xì)胞及豐富的血液供應(yīng)[8],材料直接填充于骨缺損之間,起到斷端間橋接作用,作為誘導(dǎo)刺激物及創(chuàng)傷因素的存在,可激活細(xì)胞對骨形態(tài)發(fā)生蛋白基因的表達,誘導(dǎo)骨折周間充質(zhì)細(xì)胞形成外生骨痂,促進骨折的修復(fù)愈合[9]。在實驗中,材料發(fā)揮支架作用,通過骨傳導(dǎo)作用而成骨,隨著材料降解吸收的同時,兩端新骨逐漸長入;而空白組因為缺損處沒有支架材料,僅見纖維組織長入,故無法完成缺損的修復(fù),可見移植材料發(fā)揮傳導(dǎo)成骨作用對骨缺損的修復(fù)是十分重要的[10]。目前BCBB均由動物骨制成,為松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨混合的結(jié)構(gòu),具有相互交通的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu),有利于血管和纖維組織長入,支持黏附性成骨[11]。研究[12]顯示利于骨組織長入的理想孔徑為100~500μm,孔隙率要求在?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]殼聚糖-納米羥基磷灰石復(fù)合材料修復(fù)兔骨缺損過程中BMP-2的表達[J]. 汪皖,徐培,吳海珍. 安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[2]雙相陶瓷樣生物骨修復(fù)節(jié)段性骨缺損實驗研究[J]. 李彥林,郭洪濤,韓睿,楊浩,王永年. 中國修復(fù)重建外科雜志. 2009(05)
[3]雙相陶瓷樣生物骨修復(fù)骨缺損[J]. 朱曉松,李彥林,郭洪濤,楊浩,王永年. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(08)
[4]人骨形態(tài)發(fā)生蛋白7基因轉(zhuǎn)染對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖及成骨分化性能的影響(英文)[J]. 金丹,裴國獻,王珂,魏寬海,陳濱. 中國臨床康復(fù). 2005(14)
[5]三種生物骨衍生材料修復(fù)節(jié)段性骨缺損的實驗研究[J]. 李彥林,楊浩,韓睿,李林芝,李秀群,李世和,趙曉霞. 中國修復(fù)重建外科雜志. 2005(02)
[6]自身骨泥成骨活性的實驗研究[J]. 劉好源,童星杰,應(yīng)可滿,包錦昌. 中國矯形外科雜志. 1999(06)
本文編號:2934014
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