负载BMP-2的壳聚糖温敏水凝胶在种植体周围骨修复中的应用研究
发布时间：2021-08-31 17:29
目的:本研究目的是通过体内实验,探究负载骨形态发生蛋白-2（Bone Morphogenetic Protein-2,BMP-2）的壳聚糖温敏水凝胶对于种植体周围骨缺损的修复效果,以期为该类型骨修复材料的基础研究及临床应用提供理论指导。方法:1.水凝胶的配制及成分配比的确定:通过物理交联法制备四种不同浓度配比的壳聚糖（Chitosan,CS）温敏水凝胶体系。利用倒置法测定37℃时各配比情况下的凝固时间,并确定适宜临床手术的水凝胶体系成分配比。2.负载BMP-2的壳聚糖温敏水凝胶对种植体周围骨缺损的修复效果体内研究:随机选取新西兰大白兔6只,采取自身对照的方式,在兔子一侧股骨近心端制备两个标准种植窝洞,并在窝洞顶端的内缘制造直径约3mm的骨缺损区。先于种植窝内植入型号为4.1*10mm的Straumann种植体,然后在骨缺损区注射药品。根据缺损区注射的药品不同分为实验组和对照组:其中种植体+单纯CS温敏水凝胶为对照组,种植体+负载BMP-2的CS温敏水凝胶为实验组;兔子另一侧股骨做相同处理,共用植体24颗。选取3周,6周,9周为观察时间点;每一时间点每组分别处死2只兔子,进行大体标本观察...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凝胶体系配制过程:a为凝胶凝固之前示意图，
第3章BMP-2/壳聚糖温敏水凝胶修复种植体周围骨缺损体内实验11备期间均用4℃无菌生理盐水进行冷却。在近心端的窝洞植入Straumann种植体，缺损区注射负载BMP-2的CS温敏水凝胶；远心端的窝洞植入Straumann种植体，缺损区注射单纯CS温敏水凝胶，待两者水凝胶基本凝固后，利用可吸收缝合线逐层缝合骨膜，肌肉，筋膜及皮肤，严密关闭创口（图3.1）。术毕，创口涂抹红霉素软膏，耳缘静脉注射点涂布碘伏消毒液，待实验兔苏醒后归笼饲养，饲养方式与术前相同。术后3日，每日一次肌注庆大霉素（8万单位）以预防感染，创口及耳缘以红霉素软膏涂布。abc图3.1建立动物模型：a为手术前消毒完成图，b为植体植入及水凝胶药物注射过程图，c为术后创口缝合完成图3.2.2带种植体组织块的获取，固定及脱钙（1）组织块获取及固定：分别于术后3周，6周，9周各处死2只实验兔，完整暴露股骨上段后去除骨面软组织，截取种植体周围5mm范围内的硬组织作为组织块标本。将所取组织块立即放入事先配置好的10%中性福尔马林固定液中，时间为1周。（2）组织块的脱钙：分别量取等量的10%中性福尔马林溶液及10%甲酸溶液均匀混合，配置成10%甲酸-中性福尔马林脱钙液待用。将以上固定一周的组织块流动水漂洗5个小时，按照脱钙液：组织块=30：1的体积比置入脱钙液内进行脱钙。每两天更换脱钙液一次，当针刺组织块的硬组织时阻力明显减小即表示脱钙完成。进行常规石蜡包埋，切片。
第3章BMP-2/壳聚糖温敏水凝胶修复种植体周围骨缺损体内实验14（5）图像分析及数据处理：切片进行HE染色后，各组模型随机选取切片3张，对人造骨缺损区的成骨情况进行镜下观察，通过ImageProPlus6.0软件测量分析，计算新生骨面积百分比（新生骨小梁面积/人造骨缺损面积100%）。结果利用SPSS11.5及Prism统计学软件进行处理，利用独立样本t检验对同一时间点实验组和对照组的新生骨面积百分比进行组间比较，当P<0.01时认为差异显著且具有统计学意义。3.3实验结果3.3.1动物大体标本观察结果所有实验兔均成功建立缺损股骨-种植体-凝胶材料模型，术后15分钟兔子逐渐苏醒。术后48小时内，兔子精神稍差，食欲欠佳，饮水尚可，活动减少。3天后精神恢复，正常采食饮水，活动尚可。7天后缝合线逐渐脱落，创口无红肿及渗出现象，创口愈合较好。分别获取各观察点组织块后可见：3周时，无论实验组还是对照组，骨缺损区仍有部分凝胶存在，质软，可见少量新生骨形成，种植体稳定性良好；6周时，原人造骨缺损区，实验组与对照组均可见新生骨组织，实验组新生骨组织较对照组多，新生骨组织与种植体间无明显间隙，种植体稳定性较好；9周时，骨缺损区凝胶完全吸收，缺损区基本被新生组织取代。实验组新生骨组织明显多于对照组，部分实验组可见新生骨组织将种植体包裹，可与植体形成骨性结合（图3.2）。abc图3.2大体标本示意图:a与b为标本获取前动物大体观察图，c为标本脱钙后俯视图
【参考文献】：
期刊论文
[1]骨组织工程支架材料研究进展[J]. 刘洋,王欢,朱晔,沈之政,戚孟春. 临床口腔医学杂志. 2019(10)
[2]3D对比打印腓骨头复合组织瓣移植精准修复肢体组织缺损九例[J]. 欧学海,胡雷鸣,史少岩,张丽君,魏登科,李晓旭. 中华显微外科杂志. 2019 (02)
[3]纳米支架材料在骨组织工程应用中的优势[J]. 周静,冯卓卓,罗洁,张建康,余云波,敬伟. 临床口腔医学杂志. 2018(10)
[4]壳聚糖复合材料在骨组织工程中的研究进展[J]. 丁鑫鑫,周延民,相星辰,孟琳,秦勤,叶珊. 华西口腔医学杂志. 2018(04)
[5]数字化与3D打印技术辅助腓骨皮瓣修复重建上颌骨缺损八例[J]. 李文鹿,乔永明,李锐,付坤,何巍. 中华显微外科杂志. 2018 (03)
[6]骨修复材料的研究现状与进展[J]. 邓廉夫,燕宇飞. 中国修复重建外科杂志. 2018(07)
[7]壳聚糖支架材料在组织工程中的应用与未来[J]. 陈道玉,张中民,姜丽丽. 中国组织工程研究. 2017(30)
[8]缓释骨形态发生蛋白-2促进骨修复的生物相容性载体研究进展[J]. 郑志强,雷杨,尤庆亮,田玉,张正涛,何荣祥,陈勇,张玮莹,曹一平. 江汉大学学报(自然科学版). 2017(04)
[9]促骨再生BMP-2缓释材料的研究进展[J]. 孟会强,郭来威,许田恩,夏亚一. 世界科技研究与发展. 2017(04)
[10]壳聚糖温敏性水凝胶蛋白载体的制备及其性能研究[J]. 楚立凯,岳凌,杨占山. 复旦学报(自然科学版). 2015(05)
博士论文
[1]组织工程人工骨修复兔下颌骨缺损的实验研究[D]. 王婷.中国医科大学 2018
[2]微米羟基磷灰石—明胶丙烯酸甲酯冷冻水凝胶三维支架的制备及体内外诱导成骨性能研究[D]. 胡甜甜.南方医科大学 2016
[3]骨形态发生蛋白2复合人工骨替代材料修复种植体周骨缺损的研究&临床病例报告[D]. 张敬阳.武汉大学 2015
[4]生物响应性降解水凝胶的制备及其骨修复性能的研究[D]. 杨帆.华东理工大学 2012
硕士论文
[1]BMP-2/IGF-I在种植术后促骨修复的作用[D]. 陈改改.吉林大学 2018
[2]载万古霉素壳聚糖/甘油磷酸钠温敏水凝胶应用于骨髓炎的初步研究[D]. 程建安.浙江中医药大学 2016
本文编号：3375313
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凝胶体系配制过程:a为凝胶凝固之前示意图，
第3章BMP-2/壳聚糖温敏水凝胶修复种植体周围骨缺损体内实验11备期间均用4℃无菌生理盐水进行冷却。在近心端的窝洞植入Straumann种植体，缺损区注射负载BMP-2的CS温敏水凝胶；远心端的窝洞植入Straumann种植体，缺损区注射单纯CS温敏水凝胶，待两者水凝胶基本凝固后，利用可吸收缝合线逐层缝合骨膜，肌肉，筋膜及皮肤，严密关闭创口（图3.1）。术毕，创口涂抹红霉素软膏，耳缘静脉注射点涂布碘伏消毒液，待实验兔苏醒后归笼饲养，饲养方式与术前相同。术后3日，每日一次肌注庆大霉素（8万单位）以预防感染，创口及耳缘以红霉素软膏涂布。abc图3.1建立动物模型：a为手术前消毒完成图，b为植体植入及水凝胶药物注射过程图，c为术后创口缝合完成图3.2.2带种植体组织块的获取，固定及脱钙（1）组织块获取及固定：分别于术后3周，6周，9周各处死2只实验兔，完整暴露股骨上段后去除骨面软组织，截取种植体周围5mm范围内的硬组织作为组织块标本。将所取组织块立即放入事先配置好的10%中性福尔马林固定液中，时间为1周。（2）组织块的脱钙：分别量取等量的10%中性福尔马林溶液及10%甲酸溶液均匀混合，配置成10%甲酸-中性福尔马林脱钙液待用。将以上固定一周的组织块流动水漂洗5个小时，按照脱钙液：组织块=30：1的体积比置入脱钙液内进行脱钙。每两天更换脱钙液一次，当针刺组织块的硬组织时阻力明显减小即表示脱钙完成。进行常规石蜡包埋，切片。
第3章BMP-2/壳聚糖温敏水凝胶修复种植体周围骨缺损体内实验14（5）图像分析及数据处理：切片进行HE染色后，各组模型随机选取切片3张，对人造骨缺损区的成骨情况进行镜下观察，通过ImageProPlus6.0软件测量分析，计算新生骨面积百分比（新生骨小梁面积/人造骨缺损面积100%）。结果利用SPSS11.5及Prism统计学软件进行处理，利用独立样本t检验对同一时间点实验组和对照组的新生骨面积百分比进行组间比较，当P<0.01时认为差异显著且具有统计学意义。3.3实验结果3.3.1动物大体标本观察结果所有实验兔均成功建立缺损股骨-种植体-凝胶材料模型，术后15分钟兔子逐渐苏醒。术后48小时内，兔子精神稍差，食欲欠佳，饮水尚可，活动减少。3天后精神恢复，正常采食饮水，活动尚可。7天后缝合线逐渐脱落，创口无红肿及渗出现象，创口愈合较好。分别获取各观察点组织块后可见：3周时，无论实验组还是对照组，骨缺损区仍有部分凝胶存在，质软，可见少量新生骨形成，种植体稳定性良好；6周时，原人造骨缺损区，实验组与对照组均可见新生骨组织，实验组新生骨组织较对照组多，新生骨组织与种植体间无明显间隙，种植体稳定性较好；9周时，骨缺损区凝胶完全吸收，缺损区基本被新生组织取代。实验组新生骨组织明显多于对照组，部分实验组可见新生骨组织将种植体包裹，可与植体形成骨性结合（图3.2）。abc图3.2大体标本示意图:a与b为标本获取前动物大体观察图，c为标本脱钙后俯视图
【参考文献】：
期刊论文
[1]骨组织工程支架材料研究进展[J]. 刘洋,王欢,朱晔,沈之政,戚孟春. 临床口腔医学杂志. 2019(10)
[2]3D对比打印腓骨头复合组织瓣移植精准修复肢体组织缺损九例[J]. 欧学海,胡雷鸣,史少岩,张丽君,魏登科,李晓旭. 中华显微外科杂志. 2019 (02)
[3]纳米支架材料在骨组织工程应用中的优势[J]. 周静,冯卓卓,罗洁,张建康,余云波,敬伟. 临床口腔医学杂志. 2018(10)
[4]壳聚糖复合材料在骨组织工程中的研究进展[J]. 丁鑫鑫,周延民,相星辰,孟琳,秦勤,叶珊. 华西口腔医学杂志. 2018(04)
[5]数字化与3D打印技术辅助腓骨皮瓣修复重建上颌骨缺损八例[J]. 李文鹿,乔永明,李锐,付坤,何巍. 中华显微外科杂志. 2018 (03)
[6]骨修复材料的研究现状与进展[J]. 邓廉夫,燕宇飞. 中国修复重建外科杂志. 2018(07)
[7]壳聚糖支架材料在组织工程中的应用与未来[J]. 陈道玉,张中民,姜丽丽. 中国组织工程研究. 2017(30)
[8]缓释骨形态发生蛋白-2促进骨修复的生物相容性载体研究进展[J]. 郑志强,雷杨,尤庆亮,田玉,张正涛,何荣祥,陈勇,张玮莹,曹一平. 江汉大学学报(自然科学版). 2017(04)
[9]促骨再生BMP-2缓释材料的研究进展[J]. 孟会强,郭来威,许田恩,夏亚一. 世界科技研究与发展. 2017(04)
[10]壳聚糖温敏性水凝胶蛋白载体的制备及其性能研究[J]. 楚立凯,岳凌,杨占山. 复旦学报(自然科学版). 2015(05)
博士论文
[1]组织工程人工骨修复兔下颌骨缺损的实验研究[D]. 王婷.中国医科大学 2018
[2]微米羟基磷灰石—明胶丙烯酸甲酯冷冻水凝胶三维支架的制备及体内外诱导成骨性能研究[D]. 胡甜甜.南方医科大学 2016
[3]骨形态发生蛋白2复合人工骨替代材料修复种植体周骨缺损的研究&临床病例报告[D]. 张敬阳.武汉大学 2015
[4]生物响应性降解水凝胶的制备及其骨修复性能的研究[D]. 杨帆.华东理工大学 2012
硕士论文
[1]BMP-2/IGF-I在种植术后促骨修复的作用[D]. 陈改改.吉林大学 2018
[2]载万古霉素壳聚糖/甘油磷酸钠温敏水凝胶应用于骨髓炎的初步研究[D]. 程建安.浙江中医药大学 2016
本文编号：3375313
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