3D打印多孔礦化膠原-硫酸鈣仿生組織工程骨修復(fù)兔股骨髁包容性骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 04:06
目的探討3D打印多孔礦化膠原-硫酸鈣仿生組織工程骨(3D printing calcium sulfate hemihydrate/mineralized collagen,3D-CSH/n HAC)對(duì)包容性骨缺損的修復(fù)能力和成骨效果。方法水熱法制備半水硫酸鈣;傳統(tǒng)模具方法制備礦化膠原-硫酸鈣仿生組織工程骨(CSH/n HAC);采用3D技術(shù)制備新型組織工程骨(3D-CSH/n HAC),掃描電鏡觀察人工骨表面微觀形態(tài)。選取新西蘭白兔18只(由解放軍總醫(yī)院動(dòng)物中心提供),雄性10只,雌性8只,兔齡15~18個(gè)月,體重2. 5~3. 0kg。隨機(jī)分為三組,每組6只:A組,空白對(duì)照組; B組,CSH/n HAC組; C組,3D-CSH/n HAC組。制作臨界性股骨髁骨缺損模型,分別植入相應(yīng)修復(fù)材料。術(shù)后4、8、12周分批處死動(dòng)物,通過大體觀察、X線、Micro-CT及組織學(xué)觀察骨缺損處修復(fù)效果。結(jié)果掃描電鏡示傳統(tǒng)組織工程骨為棒狀硫酸鈣與不規(guī)則顆粒狀礦化膠原的鑲嵌復(fù)合結(jié)構(gòu); 3D-CSH/n HAC具有多孔結(jié)構(gòu),大孔結(jié)構(gòu)完整,孔隙之間壁較薄,孔孔之間相互交通。術(shù)后4、8、12周X線檢查可見C...
【文章來源】:創(chuàng)傷外科雜志. 2020,22(06)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
a.CSH/n HAC復(fù)合物固化掃描電鏡照片;b.3D-CSH/n HAC復(fù)合物固化后的掃描電鏡結(jié)果(×20)
術(shù)后2周,B組和C組大部分材料仍然可見,骨缺損依然明顯,沒有觀察到明顯的骨再生。術(shù)后4周,B組和C組部分材料降解,缺損區(qū)域模糊,邊緣出現(xiàn)部分高信號(hào),C組更明顯一些。術(shù)后8周,B組和C組的植入材料大部分降解,部分動(dòng)物材料未見剩余,缺損由新生骨松質(zhì)替代,大部分骨缺損區(qū)域消失,在C組可見一些骨缺損完全愈合。術(shù)后12周,C組所有骨缺損區(qū)域愈合好,B組3個(gè)標(biāo)本骨缺損區(qū)域完全愈合,其余標(biāo)本骨缺損未完全修復(fù)。而對(duì)照組直到8周骨缺損邊緣變得模糊,術(shù)后12周骨缺損區(qū)未見明顯的新生骨形成。見圖4a~c。4 Micro-CT觀察
除了顯微鏡下觀察骨組織超微結(jié)構(gòu)的再生情況,本研究還進(jìn)行了定量分析。如圖6所示,在HE染色中,從4~12周,空白對(duì)照組新生骨由(6.20±7.6)%增加到(15.40±5.30)%,CSH/nHAC組由(32.20±6.26)%增加到(41.60±4.39)%,3 D-CSH/nHAC組由(42.70±3.96)%增加到(62.80±7.89)%,與3 D-CSH/nHAC組相比,空白對(duì)照組和CSH/nHAC組的面積明顯少于3D-CSH/nHAC組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在天然猩紅染色中,本研究計(jì)算了I型膠原纖維占骨缺損處面積的百分比,之所以計(jì)算I型膠原纖維,是因?yàn)楣腔|(zhì)中的纖維主要為I型膠原纖維。在各個(gè)時(shí)間點(diǎn),與3 D-CSH/nHAC組相比,空白對(duì)照組和CSH/nHAC組的面積明顯少于3 D-CSH/nHAC組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明3D-CSH/nHAC組具有更好的骨缺損修復(fù)能力。討論
本文編號(hào):3619790
【文章來源】:創(chuàng)傷外科雜志. 2020,22(06)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
a.CSH/n HAC復(fù)合物固化掃描電鏡照片;b.3D-CSH/n HAC復(fù)合物固化后的掃描電鏡結(jié)果(×20)
術(shù)后2周,B組和C組大部分材料仍然可見,骨缺損依然明顯,沒有觀察到明顯的骨再生。術(shù)后4周,B組和C組部分材料降解,缺損區(qū)域模糊,邊緣出現(xiàn)部分高信號(hào),C組更明顯一些。術(shù)后8周,B組和C組的植入材料大部分降解,部分動(dòng)物材料未見剩余,缺損由新生骨松質(zhì)替代,大部分骨缺損區(qū)域消失,在C組可見一些骨缺損完全愈合。術(shù)后12周,C組所有骨缺損區(qū)域愈合好,B組3個(gè)標(biāo)本骨缺損區(qū)域完全愈合,其余標(biāo)本骨缺損未完全修復(fù)。而對(duì)照組直到8周骨缺損邊緣變得模糊,術(shù)后12周骨缺損區(qū)未見明顯的新生骨形成。見圖4a~c。4 Micro-CT觀察
除了顯微鏡下觀察骨組織超微結(jié)構(gòu)的再生情況,本研究還進(jìn)行了定量分析。如圖6所示,在HE染色中,從4~12周,空白對(duì)照組新生骨由(6.20±7.6)%增加到(15.40±5.30)%,CSH/nHAC組由(32.20±6.26)%增加到(41.60±4.39)%,3 D-CSH/nHAC組由(42.70±3.96)%增加到(62.80±7.89)%,與3 D-CSH/nHAC組相比,空白對(duì)照組和CSH/nHAC組的面積明顯少于3D-CSH/nHAC組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在天然猩紅染色中,本研究計(jì)算了I型膠原纖維占骨缺損處面積的百分比,之所以計(jì)算I型膠原纖維,是因?yàn)楣腔|(zhì)中的纖維主要為I型膠原纖維。在各個(gè)時(shí)間點(diǎn),與3 D-CSH/nHAC組相比,空白對(duì)照組和CSH/nHAC組的面積明顯少于3 D-CSH/nHAC組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明3D-CSH/nHAC組具有更好的骨缺損修復(fù)能力。討論
本文編號(hào):3619790
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