3D打印多孔矿化胶原-硫酸钙仿生组织工程骨修复兔股骨髁包容性骨缺损的实验研究

发布时间：2022-02-11 04:06

　　目的探讨3D打印多孔矿化胶原-硫酸钙仿生组织工程骨（3D printing calcium sulfate hemihydrate/mineralized collagen,3D-CSH/n HAC）对包容性骨缺损的修复能力和成骨效果。方法水热法制备半水硫酸钙;传统模具方法制备矿化胶原-硫酸钙仿生组织工程骨（CSH/n HAC）;采用3D技术制备新型组织工程骨（3D-CSH/n HAC）,扫描电镜观察人工骨表面微观形态。选取新西兰白兔18只（由解放军总医院动物中心提供）,雄性10只,雌性8只,兔龄15～18个月,体重2. 5～3. 0kg。随机分为三组,每组6只:A组,空白对照组; B组,CSH/n HAC组; C组,3D-CSH/n HAC组。制作临界性股骨髁骨缺损模型,分别植入相应修复材料。术后4、8、12周分批处死动物,通过大体观察、X线、Micro-CT及组织学观察骨缺损处修复效果。结果扫描电镜示传统组织工程骨为棒状硫酸钙与不规则颗粒状矿化胶原的镶嵌复合结构; 3D-CSH/n HAC具有多孔结构,大孔结构完整,孔隙之间壁较薄,孔孔之间相互交通。术后4、8、12周X线检查可见C... 

【文章来源】：创伤外科杂志. 2020,22(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

a.CSH/n HAC复合物固化扫描电镜照片;b.3D-CSH/n HAC复合物固化后的扫描电镜结果(×20)

术后2周，B组和C组大部分材料仍然可见，骨缺损依然明显，没有观察到明显的骨再生。术后4周，B组和C组部分材料降解，缺损区域模糊，边缘出现部分高信号，C组更明显一些。术后8周，B组和C组的植入材料大部分降解，部分动物材料未见剩余，缺损由新生骨松质替代，大部分骨缺损区域消失，在C组可见一些骨缺损完全愈合。术后12周，C组所有骨缺损区域愈合好，B组3个标本骨缺损区域完全愈合，其余标本骨缺损未完全修复。而对照组直到8周骨缺损边缘变得模糊，术后12周骨缺损区未见明显的新生骨形成。见图4a～c。4 Micro-CT观察

除了显微镜下观察骨组织超微结构的再生情况，本研究还进行了定量分析。如图6所示，在HE染色中，从4～12周，空白对照组新生骨由(6.20±7.6)%增加到(15.40±5.30)%,CSH/nHAC组由(32.20±6.26)%增加到(41.60±4.39)%,3 D-CSH/nHAC组由(42.70±3.96)%增加到(62.80±7.89)%，与3 D-CSH/nHAC组相比，空白对照组和CSH/nHAC组的面积明显少于3D-CSH/nHAC组，差异具有统计学意义。在天然猩红染色中，本研究计算了I型胶原纤维占骨缺损处面积的百分比，之所以计算I型胶原纤维，是因为骨基质中的纤维主要为I型胶原纤维。在各个时间点，与3 D-CSH/nHAC组相比，空白对照组和CSH/nHAC组的面积明显少于3 D-CSH/nHAC组，差异具有统计学意义，说明3D-CSH/nHAC组具有更好的骨缺损修复能力。讨论


本文编号：3619790