發(fā)布時(shí)間：2016-12-02 20:15

  本文關(guān)鍵詞：載阿倫磷酸鈉PLGA微球的磷酸鈣骨水泥復(fù)合組織工程骨修復(fù)兔股骨髁骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東大學(xué)》 2015年

載阿倫磷酸鈉PLGA微球的磷酸鈣骨水泥復(fù)合組織工程骨修復(fù)兔股骨髁骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究

李玉華  

【摘要】：研究背景和目的：骨缺損的治療是骨科醫(yī)生及科研工作者經(jīng)常面臨的難題。創(chuàng)傷、感染和骨腫瘤等致病因素導(dǎo)致的骨缺損難以自身愈合,其引起的功能喪失將影響患者的治療效果和生活質(zhì)量。在骨缺損的臨床治療中,經(jīng)常遇到結(jié)構(gòu)性骨缺損,以及骨折愈合不良、愈合困難甚至不愈合,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致骨不連等。臨床上用于修復(fù)骨缺損的替代材料包括自體骨移植、同種異體骨移植和人工骨材料。自體骨移植是目前臨床治療骨缺損的金標(biāo)準(zhǔn),其是指移植的骨組織在同一個(gè)體的體內(nèi),由一處移向另一處。人體某些部位的骨組織被取出后,基本不會(huì)遺留明顯的功能障礙,而這些部位的骨組織往往是自體骨移植的理想供骨。自體骨移植所需的松質(zhì)骨常取自鎖骨或者髂骨,所需的皮質(zhì)骨常取自脛骨或者腓骨。自體骨具有極高的成骨能力和很小的免疫反應(yīng),但卻存在增加額外的創(chuàng)傷、來源極為有限、延長手術(shù)時(shí)間、增加失血量和手術(shù)感染的潛在可能性以及持續(xù)的慢性疼痛等缺點(diǎn),從而限制了其臨床應(yīng)用。同種異體骨移植是指同種類的一個(gè)個(gè)體給另一個(gè)個(gè)體的骨組織移植。移植的骨組織具有不同的遺傳特征,同受體組織會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的免疫排斥反應(yīng)及疾病傳播的潛在危險(xiǎn)。其中,由同一結(jié)合子發(fā)育而來的兩個(gè)個(gè)體間的骨組織移植,稱為同基因骨組織移植。在這種情況下,兩個(gè)個(gè)體的遺傳特征較為接近,可無免疫排斥反應(yīng)或僅有輕微的排斥反應(yīng)。同種異體骨移植雖然來源比自體骨移植豐富,但其仍然存在免疫排斥反應(yīng)、愈合緩慢以及可能導(dǎo)致疾病的傳播與交叉感染等問題。人工骨材料是指一類可對機(jī)體骨組織進(jìn)行修復(fù)、替代與再生,具有特殊功能作用的骨組織替代材料。該類人工材料在臨床的應(yīng)用,為患者較快的恢復(fù)正常的生理結(jié)構(gòu)和功能提供了可能,同時(shí)也避免了采用自體骨移植和同種異體骨移植所帶來的各種問題。人工骨材料按結(jié)構(gòu)或性質(zhì)可分為無機(jī)骨材料、有機(jī)骨材料和復(fù)合骨材料。人工骨材料可填充骨缺損部位,但不能誘導(dǎo)新生的骨組織生成,人工骨材料的材料學(xué)、生物學(xué)性能以及降解能力等問題均有待進(jìn)一步解決。構(gòu)建復(fù)合骨替代材料即組織工程骨成為當(dāng)今骨缺損治療研究的熱點(diǎn),將促進(jìn)骨愈合的藥物與基質(zhì)材料混合后聯(lián)合治療骨缺損是近來研究較多的一種方法。本項(xiàng)研究采用復(fù)乳溶劑蒸發(fā)法制備載阿侖膦酸鈉PLGA微球并將其與磷酸鈣骨水泥混合構(gòu)建構(gòu)的載阿倫磷酸鈉/磷酸鈣骨水泥復(fù)合組織工程骨,首先對其進(jìn)行載藥量及其釋放規(guī)律、孔徑大小、孔隙率和力學(xué)性能等材料學(xué)特性的研究；其次通過體外實(shí)驗(yàn)觀察其對兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖及成骨誘導(dǎo)能力的效果評價(jià)其體外生物相容性和成骨性；最后通過構(gòu)建兔股骨髁骨缺損模型,將載阿倫磷酸鈉/PLGA/磷酸鈣復(fù)合組織工程骨植入骨缺損部位,通過影像學(xué)和組織學(xué)指標(biāo)評價(jià)其體內(nèi)生物相容性和成骨性。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)旨在研究制備搭載阿倫磷酸鈉的PLGA微球與磷酸鈣骨水泥復(fù)合后的組織工程骨,評估其體外和體內(nèi)生物相容性和成骨活性,探討其修復(fù)兔股骨髁骨缺損的效果及加速修復(fù)骨缺損的作用。本項(xiàng)研究有望能為臨床促進(jìn)骨缺損區(qū)修復(fù)提供一種新的治療方法。本項(xiàng)研究分為以下三部分：(1)阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC組織工程骨的材料學(xué)性質(zhì)研究；(2)阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC組織工程骨的體外生物相容性和成骨分化活性的研究；(3)阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC組織工程骨的體內(nèi)生物相容性和促進(jìn)骨缺損愈合的研究�，F(xiàn)將本研究的主要內(nèi)容簡要介紹如下。(一)阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨的材料學(xué)性質(zhì)研究方法：運(yùn)用復(fù)乳溶劑蒸發(fā)法(W/O/W)制備載阿倫磷酸鈉PLGA微球。采用JSM-6390掃描電鏡觀察微球的微觀形態(tài),測量其粒徑大小和分布情況；采用酶標(biāo)儀測定載阿倫磷酸鈉PLGA微球的載藥和緩釋性能。微球與磷酸鈣骨水泥混合制備阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨。采用阿基米德法測定組織工程骨的孔隙率；采用JSM-6390掃描電鏡測量組織工程骨的孔徑大��；采用RGD-5型萬用測試儀測定組織工程骨的力學(xué)性能(抗壓強(qiáng)度)。結(jié)果：復(fù)乳溶劑蒸發(fā)法(W/O/W)成功制備出外表圓潤、粒徑200-300μm、粒徑分布均勻的載阿倫磷酸鈉PLGA微球。載阿倫磷酸鈉PLGA微球與單純PLGA微球的外觀、粒徑大小和分布沒有明顯差異。PLGA微球?qū)τ诎�倫磷酸鈉的載藥率為75.12%,可緩慢釋放阿倫磷酸鈉達(dá)28天。載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合材料孔隙率67.43土4.2%,孔徑213±95μm,抗壓強(qiáng)度達(dá)到5.79±1.21Mp,與松質(zhì)骨相當(dāng),可基本滿足臨床要求。載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合材料與PLGA/CPC材料的孔隙率、孔徑和抗壓強(qiáng)度沒有明顯差異。結(jié)論：1.PLGA是良好的阿倫磷酸鈉的載體和緩釋體,載阿倫磷酸鈉的PLGA微球在降解后可使阿倫磷酸鈉緩慢釋放。2.載阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨具有良好的材料學(xué)性能,有合適的孔徑結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。(二)阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨的體外生物相容性和成骨分化活性的研究方法：Percoll密度梯度分離法獲取兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs),體外培養(yǎng)純化,倒置顯微鏡觀察其生長狀態(tài)。分別將阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨和單純PLGA/CPC組織工程骨與生長狀況良好的第三代兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞共培養(yǎng),通過掃描電鏡觀察細(xì)胞生長形態(tài)；采用CCK-8活細(xì)胞計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)測定細(xì)胞的黏附和增殖；采用流式細(xì)胞周期測定材料對于細(xì)胞周期的影響；堿性磷酸酶活性和堿性磷酸酶染色評估其對細(xì)胞的成骨分化活性。結(jié)果：載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合材料在體外對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞有著良好的體外生物相容性和成骨分化活性。載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨與細(xì)胞粘附性良好,粘附細(xì)胞的形態(tài)正常。載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨組的黏附、增殖性顯著增高(P0.05)。細(xì)胞接種后,載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨組的細(xì)胞的分裂增殖速度顯著高于單純PLGA/CPC組織工程骨和空白對照組(P0.05)。載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨組的堿性磷酸酶活性顯著增高(P0.05),堿性磷酸酶染色的陽性細(xì)胞也顯著高于單純PLGA/CPC組織工程骨和空白對照組。結(jié)論：體外實(shí)驗(yàn)顯示載阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨具有良好的生物相容性和成骨活性,可促進(jìn)兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的黏附、增殖和成骨分化。(三)阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨的體內(nèi)生物相容性和促進(jìn)骨缺損愈合的研究方法：山東大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供的45只健康新西蘭成年大白兔(23雌,22雄；體重2.0-3.0kg),手術(shù)建立股骨髁骨缺損的模型,隨機(jī)分為A、B、C 3組,每組15只。A組為假手術(shù)組(單純股骨髁骨缺損組),B組骨缺損后植入PLGA/CPC組織工程骨,C組骨缺損后植入阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨。每只動(dòng)物均一側(cè)行手術(shù)操作。術(shù)后6周和12周分批處死動(dòng)物后取材評估,行大體解剖觀察、X線攝片、Micro-CT掃描分析(骨覆蓋率和骨密度值)和組織學(xué)觀察。結(jié)果：兔股骨髁骨缺損動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示載阿侖膦酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨同樣有著良好的體內(nèi)生物相容性和成骨分化活性。植入后6周和12周,復(fù)合材料組的骨缺損修復(fù)均優(yōu)于對照組。假手術(shù)組(單純股骨髁骨缺損組)股骨髁骨缺損未見明顯愈合；X線攝片示骨缺損處透光明顯；Micro-CT顯示骨覆蓋率(bone coverage)在6周和12周分別為3.40±2.25%和6.10±4.48%,骨密度值(BMD)在6周和12周分別為31.04±5.8mg/cm3 和 50.80±8.8mg/cm3; HE染色顯示骨缺損處可見大量的纖維細(xì)胞,少見新骨形成。PLGA/CPC組織工程骨組股骨髁骨缺損見部分愈合；X線攝片示骨缺損處透光較弱；Micro-CT顯示骨覆蓋率在6周和12周分別為12.89±5.74%和20.24±9.25%,骨密度值在6周和12周分別為57.08±8.4mg/cm3 和 81.80±10.8mg/cm3; HE染色示骨缺損處可見少量的纖維細(xì)胞,可見部分新骨形成,但新生骨小梁較為薄弱。阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨組股骨髁骨缺損見基本愈合；X線攝片示骨缺損處透光最弱；Micro-CT顯示骨覆蓋率在6周和12周分別為25.78±6.89%和45.0±11.62%,骨密度值在6周和12周分別為88.92±9.9mg/cm3 和115.98±12.2mg/cm3； HE染色示骨缺損處可見極少量的纖維細(xì)胞,可見大量的新骨形成,新生骨小梁粗大。結(jié)論：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)載阿倫磷酸鈉/PLGA/CPC復(fù)合組織工程骨治療骨缺損效果可靠,能夠促進(jìn)兔股骨髁骨缺損局部的新骨形成,加速骨缺損的修復(fù)和愈合。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318.08
【目錄】：

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中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 記者　白毅;[N];中國醫(yī)藥報(bào);2006年

2 尹東鋒 鐘延強(qiáng);[N];中國醫(yī)藥報(bào);2006年

3 李博;[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李玉華;載阿倫磷酸鈉PLGA微球的磷酸鈣骨水泥復(fù)合組織工程骨修復(fù)兔股骨髁骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2015年

2 周璇;RGD靶向微泡與載藥微球在肝臟創(chuàng)傷滲血診斷和治療中的研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2015年

3 戴文達(dá);新型結(jié)構(gòu)PLGA/膠原三維可降解復(fù)合材料用于軟骨再生的效果研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

4 劉福娟;聚乳酸/乙醇酸共聚物（PLGA）仿生細(xì)胞外基質(zhì)的制備、表征及其與蛋白界面交互作用的研究[D];東華大學(xué);2010年

5 黃術(shù);RFP-PLGA骨緩釋復(fù)合體的初步實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2013年

6 袁寶明;PLGA-PEG-PLGA溫度敏感水凝膠的制備及在骨科應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];吉林大學(xué);2015年

7 徐洋;表面改性的納米羥基磷灰石/PLGA復(fù)合材料的制備及成骨活性實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2010年

8 董樹君;新型納米改性生物玻璃/PLGA復(fù)合材料的制備及骨缺損修復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2009年

9 韓瑞玲;魚精蛋白包覆PLGA納米粒用于疫苗載體的初步研究[D];華中科技大學(xué);2010年

10 孟昭旭;電紡PLGA/明膠組織工程支架和藥物載體的制備與性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陽剛;復(fù)合肌腱修復(fù)材料—載細(xì)胞用防粘連性隔離/支架型PLGA膜的體外研制[D];中南大學(xué);2010年

2 唐冠男;微流控技術(shù)原位合成多形貌PLGA/TiO_2復(fù)粒子及其體外藥物釋放的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 李文秀;形貌可控的PLGA/PCL復(fù)合粒子的制備及體外降解性能的基礎(chǔ)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 黃卓穎;重組人表皮生長因子PLGA納米粒經(jīng)皮治療大鼠糖尿病潰瘍的作用研究[D];福建中醫(yī)藥大學(xué);2015年

5 聞繼杰;含胺基修飾beta-環(huán)糊精的可降解兩親性聚酯的合成及其對蛋白質(zhì)和抗癌藥物的控制釋放[D];天津理工大學(xué);2015年

6 王翠偉;基于點(diǎn)擊化學(xué)制備PCL/PEG兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物以及不同支臂PLGA作為疫苗載體的初步研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

7 王共喜;PLA/AT納米復(fù)合材料的制備與性能及PLGA纖維的表面改性[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

8 劉青;植入體材料與PLGA載藥微球的復(fù)合研究[D];西南交通大學(xué);2015年

9 張科技;蠶絲-PLGA支架的生物相容性及力學(xué)性能的研究[D];浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2015年

10 黃曉君;關(guān)節(jié)腔注射用青藤堿-PLGA微球—溫敏凝膠的制備及評價(jià)[D];廣東藥學(xué)院;2015年

  本文關(guān)鍵詞：載阿倫磷酸鈉PLGA微球的磷酸鈣骨水泥復(fù)合組織工程骨修復(fù)兔股骨髁骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：202602