仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架对兔骨缺损的修复

目的:观察仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架及其结合自体骨髓后对兔腓骨缺损的修复作用。方法:实验于2005-09/2006-05在清华大学生物系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。选择成年新西兰大白兔10只,按随机数字表法分为3组,阴性对照组2只,材料植入组4只,材料+骨髓植入组4只。以纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架为基础材料,制备仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架。在兔腓骨造成5mm的缺损,分别旷置缝合(阴性对照组),植入仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架(材料植入组),以及植入复合自体骨髓的仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架(材料+骨髓植入组)。分别在术后8周和12周,X射线检测缺损部位的钙化情况。麻醉处死动物前10d和3d注射四环素(25mg/kg),不脱钙骨切片进行四环素荧光检测和VonKossa染色,检测实验动物骨缺损部位新生骨钙化情况。脱钙骨切片用苏木精-伊红染色,检测缺损部位的骨修复情况。结果:纳入兔10只,均进入结果分析。①术后8周时,X射线检测显示阴性对照组缺损部位无明显钙化,材料植入组和材料+骨髓植入组均有钙化。术后12周时,阴性对照组缺损部位大部分仍无明显钙化,材料植入组和材料+骨髓植入组钙化明显,材料+骨髓植入组钙化更完全。②不脱钙骨切片VonKossa染色结果表明,阴性对照组骨缺损处充满纤维组织,并有少量肌肉组织压迫侵入,无明显的钙化区。材料植入组兔的骨缺损的中心区域,出现染成黑色的钙化区,中间夹杂着中性红复染的组织细胞。材料+骨髓植入组兔的骨缺损部位的中心呈现多个“钙化岛”,成骨更加完全。③不脱钙骨切片四环素荧光检测结果表明,阴性对照组两个断端之间未见钙化荧光出现,材料植入组材料的中心有零星的小片钙化区域,材料+骨髓植入组缺损部位的中心有许多的“钙化岛”,并且这些“钙化岛”呈现出连接成片的趋势,同时伴随着更多材料的降解。④脱钙骨切片苏木精-伊红染色结果表明,材料植入组和材料+骨髓植入组缺损部位未发现成熟的纤维组织,并且观察到有大量新生血管。两个植入组均有成骨区域,材料+骨髓植入组还出现了髓样组织。结论:仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架促进骨修复的进行,自体骨髓的加入更加速修复过程。