牙源性双相陶瓷的研制及其骨缺损修复实验
发布时间：2020-12-23 16:41
目的通过煅烧牙齿研究一种新型骨缺损修复材料——牙源性双相陶瓷生物骨,并进行骨缺损修复的动物实验。方法实验选用人的离体牙齿,经过高温煅烧去除有机成分后再次与磷酸氢二铵液体反应,经煅烧制成牙源性双相陶瓷生物骨,作为实验材料,使用X线衍射和扫描电镜观察材料的微观结构。动物实验选用新西兰大白兔,在其胫骨处制造骨缺损,分别填入实验材料或自体髂骨,以及不填入任何材料,并于4、8、12周处死,对样本行大体观察、影像学观察、组织形态学检测,初步评价该材料对骨缺损的修复效果。结果离体牙煅烧后不含有机物质,主要成分为羟基磷灰石/β-磷酸三钙（HA/β-TCP）。12周时,实验组骨缺损处可见新生骨生成,骨缺损能够基本修复,但仍残留未降解材料。结论牙源性双相陶瓷材料具有良好修复骨缺损的效果,其安全性需进一步验证。
【文章来源】：安徽医科大学学报. 2013年06期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
线衍射显示材料成分
查在由于实验造成的骨缺损区外约3mm处用金刚砂片切出制作样本，置于4%的多聚甲醛固定，10%EDTA脱钙，石蜡包埋，5μm厚连续切片，行苏木精-伊红(HE)染色观察。2结果2．1牙源性双相陶瓷生物骨性状及成分肉眼观察离体牙经过煅烧后呈乳白色，质地坚硬。X线衍射显示，离体牙通过煅烧去除了无机成分，再次高温煅烧后成为HA∶β-TCP比例接近7∶3的双相陶瓷生物骨，见图1。图1X线衍射显示材料成分2．2扫描电镜观察扫描电镜观测结果显示，材料有交通的孔隙，孔径大小不等，几乎为牙本质小管孔径大小，呈三维交通结构，见图2。图2牙煅烧的扫描电镜结果×25002．3动物骨缺损实验结果2．3．1大体观察术后1h兔苏醒，2～3h内可以进食进水。2～3d后活动自如。手术切口均愈合良好，无伤口裂开，无脓肿形成。观察期间兔骨缺损模型的肢体未出现骨折现象。4周后，实验组材料表面完整，对照组植骨完整，与缺损两端结合紧密，空白组与宿主骨之间有纤维组织填充。8周后，实验组材料表面保持完整，与宿主骨组织结合紧密。12周后，实验组材料与自体骨组织结合紧密，骨缺损基本修复，材料有部分被新骨替代;对照组材料和骨组织结合较为紧密，骨缺损部位已完成塑性;空白组见未修复的骨缺损，仅见纤维结缔组织填充。2．3．2X线片检查观察术后4～8周，实验组材料开始吸收，材料与宿主骨分界由清楚变得渐渐模糊，见图3A。材料部分吸收，与宿主骨分界模糊，塑形基本完成，原缺损空腔有新生骨组织长入。对照组4周即与宿主骨分界模糊，8周完成髓腔改建，12周几乎植入部位密度与宿主骨一致。空白组12周后缺损清晰可见，缺损区修复效果较差，几乎未见骨修复征象，仍见缺损空腔，见图3B～D。2．3．3组织学HE染色实验组术后4～8周，材料已经开始降解，少?
图3术后各组不同时间X线检测结果A:术后4周实验组;B:术后12周空白组;C:术后12周实验组;D:术后12周对照组图4术后各组不同时间HE染色结果A:术后8周实验组×200;B:术后12周实验组×100;C:术后12周对照组×200;D:术后12周空白组×100钙离子和磷酸根离子，可参与局部新骨的形成，假如移植不在承重部位，可以增加β-TCP含量［4］。骨移植材料理想的体内降解吸收时间是植入后6个月～1年［5-6］，笔者制备的材料在植入后12周后仍可见残余，可考虑增加β-TCP的含量，成骨能力可能将加强且降解速度加快［7］。牙源性BCBB的特点:①牙齿中HA的化学组成和理化性质与骨组织相似，有利于成骨细胞的黏附、增殖;②牙本质中大量的牙本质小管利于营养物质的交换和代谢产物的排出;③自体牙的利用避免了自体骨移植时需再次手术的麻烦，减少了患者的痛苦和经济负担。理想的骨修复材料应具有骨诱导和骨传导性，诱导成骨需要具备诱导刺激物、间充质细胞及丰富的血液供应［8］，材料直接填充于骨缺损之间，起到断端间桥接作用，作为诱导刺激物及创伤因素的存在，可激活细胞对骨形态发生蛋白基因的表达，诱导骨折周间充质细胞形成外生骨痂，促进骨折的修复愈合［9］。在实验中，材料发挥支架作用，通过骨传导作用而成骨，随着材料降解吸收的同时，两端新骨逐渐长入;而空白组因为缺损处没有支架材料，仅见纤维组织长入，故无法完成缺损的修复，可见移植材料发挥传导成骨作用对骨缺损的修复是十分重要的［10］。目前BCBB均由动物骨制成，为松质骨和皮质骨混合的结构，具有相互交通的网络空间结构，有利于血管和纤维组织长入，支持黏附性成骨［11］。研究［12］显示利于骨组织长入的理想孔径为100～500μm，孔隙率要求在?
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料修复兔骨缺损过程中BMP-2的表达[J]. 汪皖,徐培,吴海珍. 安徽医科大学学报. 2010(04)
[2]双相陶瓷样生物骨修复节段性骨缺损实验研究[J]. 李彦林,郭洪涛,韩睿,杨浩,王永年. 中国修复重建外科杂志. 2009(05)
[3]双相陶瓷样生物骨修复骨缺损[J]. 朱晓松,李彦林,郭洪涛,杨浩,王永年. 中国组织工程研究与临床康复. 2009(08)
[4]人骨形态发生蛋白7基因转染对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化性能的影响(英文)[J]. 金丹,裴国献,王珂,魏宽海,陈滨. 中国临床康复. 2005(14)
[5]三种生物骨衍生材料修复节段性骨缺损的实验研究[J]. 李彦林,杨浩,韩睿,李林芝,李秀群,李世和,赵晓霞. 中国修复重建外科杂志. 2005(02)
[6]自身骨泥成骨活性的实验研究[J]. 刘好源,童星杰,应可满,包锦昌. 中国矫形外科杂志. 1999(06)
本文编号：2934014
【文章来源】：安徽医科大学学报. 2013年06期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
线衍射显示材料成分
查在由于实验造成的骨缺损区外约3mm处用金刚砂片切出制作样本，置于4%的多聚甲醛固定，10%EDTA脱钙，石蜡包埋，5μm厚连续切片，行苏木精-伊红(HE)染色观察。2结果2．1牙源性双相陶瓷生物骨性状及成分肉眼观察离体牙经过煅烧后呈乳白色，质地坚硬。X线衍射显示，离体牙通过煅烧去除了无机成分，再次高温煅烧后成为HA∶β-TCP比例接近7∶3的双相陶瓷生物骨，见图1。图1X线衍射显示材料成分2．2扫描电镜观察扫描电镜观测结果显示，材料有交通的孔隙，孔径大小不等，几乎为牙本质小管孔径大小，呈三维交通结构，见图2。图2牙煅烧的扫描电镜结果×25002．3动物骨缺损实验结果2．3．1大体观察术后1h兔苏醒，2～3h内可以进食进水。2～3d后活动自如。手术切口均愈合良好，无伤口裂开，无脓肿形成。观察期间兔骨缺损模型的肢体未出现骨折现象。4周后，实验组材料表面完整，对照组植骨完整，与缺损两端结合紧密，空白组与宿主骨之间有纤维组织填充。8周后，实验组材料表面保持完整，与宿主骨组织结合紧密。12周后，实验组材料与自体骨组织结合紧密，骨缺损基本修复，材料有部分被新骨替代;对照组材料和骨组织结合较为紧密，骨缺损部位已完成塑性;空白组见未修复的骨缺损，仅见纤维结缔组织填充。2．3．2X线片检查观察术后4～8周，实验组材料开始吸收，材料与宿主骨分界由清楚变得渐渐模糊，见图3A。材料部分吸收，与宿主骨分界模糊，塑形基本完成，原缺损空腔有新生骨组织长入。对照组4周即与宿主骨分界模糊，8周完成髓腔改建，12周几乎植入部位密度与宿主骨一致。空白组12周后缺损清晰可见，缺损区修复效果较差，几乎未见骨修复征象，仍见缺损空腔，见图3B～D。2．3．3组织学HE染色实验组术后4～8周，材料已经开始降解，少?
图3术后各组不同时间X线检测结果A:术后4周实验组;B:术后12周空白组;C:术后12周实验组;D:术后12周对照组图4术后各组不同时间HE染色结果A:术后8周实验组×200;B:术后12周实验组×100;C:术后12周对照组×200;D:术后12周空白组×100钙离子和磷酸根离子，可参与局部新骨的形成，假如移植不在承重部位，可以增加β-TCP含量［4］。骨移植材料理想的体内降解吸收时间是植入后6个月～1年［5-6］，笔者制备的材料在植入后12周后仍可见残余，可考虑增加β-TCP的含量，成骨能力可能将加强且降解速度加快［7］。牙源性BCBB的特点:①牙齿中HA的化学组成和理化性质与骨组织相似，有利于成骨细胞的黏附、增殖;②牙本质中大量的牙本质小管利于营养物质的交换和代谢产物的排出;③自体牙的利用避免了自体骨移植时需再次手术的麻烦，减少了患者的痛苦和经济负担。理想的骨修复材料应具有骨诱导和骨传导性，诱导成骨需要具备诱导刺激物、间充质细胞及丰富的血液供应［8］，材料直接填充于骨缺损之间，起到断端间桥接作用，作为诱导刺激物及创伤因素的存在，可激活细胞对骨形态发生蛋白基因的表达，诱导骨折周间充质细胞形成外生骨痂，促进骨折的修复愈合［9］。在实验中，材料发挥支架作用，通过骨传导作用而成骨，随着材料降解吸收的同时，两端新骨逐渐长入;而空白组因为缺损处没有支架材料，仅见纤维组织长入，故无法完成缺损的修复，可见移植材料发挥传导成骨作用对骨缺损的修复是十分重要的［10］。目前BCBB均由动物骨制成，为松质骨和皮质骨混合的结构，具有相互交通的网络空间结构，有利于血管和纤维组织长入，支持黏附性成骨［11］。研究［12］显示利于骨组织长入的理想孔径为100～500μm，孔隙率要求在?
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料修复兔骨缺损过程中BMP-2的表达[J]. 汪皖,徐培,吴海珍. 安徽医科大学学报. 2010(04)
[2]双相陶瓷样生物骨修复节段性骨缺损实验研究[J]. 李彦林,郭洪涛,韩睿,杨浩,王永年. 中国修复重建外科杂志. 2009(05)
[3]双相陶瓷样生物骨修复骨缺损[J]. 朱晓松,李彦林,郭洪涛,杨浩,王永年. 中国组织工程研究与临床康复. 2009(08)
[4]人骨形态发生蛋白7基因转染对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化性能的影响(英文)[J]. 金丹,裴国献,王珂,魏宽海,陈滨. 中国临床康复. 2005(14)
[5]三种生物骨衍生材料修复节段性骨缺损的实验研究[J]. 李彦林,杨浩,韩睿,李林芝,李秀群,李世和,赵晓霞. 中国修复重建外科杂志. 2005(02)
[6]自身骨泥成骨活性的实验研究[J]. 刘好源,童星杰,应可满,包锦昌. 中国矫形外科杂志. 1999(06)
本文编号：2934014
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