鸡蛋壳复合抗菌支架材料的制备及骨缺损修复的实验研究

发布时间：2018-01-26 22:54

  本文关键词： 支架材料 鸡蛋壳 锌涂层 临界性骨缺损 原位组织工程　出处：《复旦大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的 本实验旨在通过观察鸡蛋壳复合抗菌支架材料对兔颅骨临界性骨缺损的修复情况,初步研究其修复骨缺损的能力,探讨鸡蛋壳复合抗菌支架材料应用于骨原位组织工程中的可行性。 方法 1、鸡蛋壳经清洁处理后,在研钵内研磨成粉,筛子过滤300-500μm。使用微波炉法对处理过的鸡蛋壳进行表面改良和锌涂层。对表面改良和锌涂层的鸡蛋壳分别进行扫描电镜(SEM)、能量散色光谱仪(EDXA)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶红外(FT-IR)等理化性能的检测。 2、动物缺损模型的建立：选用30只雄性新西兰大白兔,全麻下每只兔颅骨制备5个6mm直径硬脑膜全厚层缺损区。分为A组(空白对照组,Control组)；B组(鸡蛋壳粉末组,ES组)；C组(微波炉法60min表面改良的鸡蛋壳粉末组,MES组)；D组(锌涂层鸡蛋壳粉末组,ZnES组);E组(Bio-oss组)。将造模后的家兔随机分成三组,术后4、8、12周分批处死一组实验动物,处死动物前用钙黄绿素和四环素进行荧光标记。 3、骨计量学标本的制作：用低速锯分离取下整个颅骨,沿缺损边缘外围处切下带有材料的骨组织。经过固定、脱水、渗透、聚合后使用硬组织切片机沿颅骨缺损模型纵向切成8μm和20μm切片,8μm薄片Goldner-Trichrome三色法染色、20μm厚片在荧光显微镜下直接观察骨组织的细微病理改变,用图像分析软件进行参数测量、计算和分析。 4、所得数据采用“均值±标准差”(x±S)表示,应用SPSS16.0软件进行统计分析。 结果 1、蛋壳本身具有类似骨组织的孔隙结构,微波加热技术可以合成碳磷灰石(CHA)以及复合了锌离子的鸡蛋壳复合抗菌支架材料。 2、实验动物术后生长恢复良好,无感染和继发性骨折。大体标本观察：空白对照组缺损腔内充满肉芽组织,ES组、MES组、ZnES组、Bio-oss组材料稳定无移位,无脱落,表面被纤维软骨样组织所包裹,与自体骨组织紧密牢固连接。 3、荧光双标观察：空白对照组仅在缺损边缘区域有黄、绿色荧光标记带,ES、MES、ZnES、Bio-oss四组材料不仅缺损边缘,缺损区域内同样存在荧光标记。对五组材料缺损边缘自体骨矿化沉积率进行测定比较,术后4周、8周、12周各组间差异均无统计学意义。说明是否使用骨移植材料以及使用何种骨移植材料对骨缺损边缘自体骨的生长不会产生影响。对ES、MES、ZnES、Bio-oss四组材料缺损区域内骨矿化沉积率测定比较,4周时各组矿化沉积率差异无统计学意义,8周(P0.05)和12周(P0.05)各组差异有统计学意义。进一步对8周和12周组间进行两两比较并得出结论：ES组矿化沉积率低于MES、ZnES、Bio-oss组,而MES、ZnES、Bio-oss组矿化沉积率组间无统计学差异。 4、Goldner-Trichrome染色法：测量计算缺损区域内新生骨相对面积、剩余材料相对面积并进行统计学分析。对同一种材料不同时间段的缺损区域内新生骨相对面积进行比较：空白对照组无统计学意义,另四组均有统计学意义(P0.05)。表明随着时间的延长,ES、MES、ZnES、Bio-oss四组材料在缺损区域内的新生骨呈增长趋势。对同一时间不同材料缺损区域内新生骨相对面积进行比较：4周、8周、12周不同材料缺损区新生骨相对面积差异均有统计学意义(P0.05)。进一步对各周组间进行两两比较并得出结论：空白对照组缺损区域内新生骨相对面积低于其他四组。对同一材料按不同时间段的剩余材料相对面积进行比较：ES、MES、ZnES组有统计学意义(P0.05),Bio-oss组无统计学意义。说明ES、MES、ZnES组材料随着时间的延长呈降解趋势,而Bio-oss组在实验期内降解不明显。对同一时间不同材料剩余材料相对面积进行比较：4周差异无统计学意义,8周和12周差异有统计学意义(P0.05)。进一步对8周和12周各组材料剩余材料相对面积进行两两比较并得出结论：ES组降解率优于Bio-oss组,但差于MES组和ZnES组。 结论 鸡蛋壳本身具有良好的生物相容性,并可以促进新骨再生；表面改良后鸡蛋壳的降解性发生了变化,骨引导效果更好。鸡蛋壳复合抗菌支架材料应用于骨原位组织工程修复骨缺损具有一定的可行性。
[Abstract]:Purpose The purpose of this experiment is to investigate the repair of the critical bone defect of rabbit skull by observing the composite antibacterial scaffold material of egg shell and to investigate the feasibility of applying the composite antibacterial scaffold material in bone in - situ tissue engineering . method 1 . After the egg shell was cleaned , the egg shell was ground into powder , the sieve was filtered 300 - 500 渭m . The treated egg shell was surface modified and zinc coated by microwave oven . Scanning electron microscope ( SEM ) , energy dispersive spectrometer ( EDXA ) , X - ray diffraction ( XRD ) and Fourier infrared ( FT - IR ) were used to detect the surface modification and zinc coating respectively . 2 . Establishment of animal defect model : 30 male New Zealand white rabbits were selected and 5 6mm diameter hard - meninges full thickness defect areas were prepared from each rabbit skull . Group A ( control group ) , group B ( egg shell powder group , MES group ) , group D ( zinc coated eggshell powder group , ZnES group ) , group E ( Bio - oss group ) . 3 . Preparation of bone - metrology specimens : The whole skull was removed by low - speed saw , and the bone tissue with material was cut along the periphery of the defect . After fixation , dehydration , infiltration and polymerization , the bone tissue was cut into 8 渭m and 20 渭m slice along the skull defect model . 4 . The obtained data is expressed by means of " mean 卤 standard deviation " ( x 卤 S ) , and SPSS 16.0 software is applied for statistical analysis . Results 1 . The eggshell itself has a pore structure similar to that of bone tissue , and the microwave heating technique can synthesize the carbon apatite ( CHA ) and the composite antibacterial scaffold material of the eggshell of the composite zinc ion . 2 . The growth of experimental animals recovered well , no infection and secondary fracture . Gross specimen observation : The blank control group was filled with granulation tissue , ES group , MES group , ZnES group and Bio - oss group . No significant difference was found between 8 weeks ( P0.05 ) and 12 weeks ( P0.05 ) . The results showed that the rate of mineralization and deposition of ES , MES , ZnES and Bio - oss was lower than that in MES , ZnES and Bio - oss groups , but there was no statistical difference between the groups of MES , ZnES and Bio - oss . 4 銆，

本文编号：1466827