三維打印技術(shù)制備多藥控釋型載藥人工骨及其治療慢性骨髓炎的實驗研究.pdf

1、第一部分 三維打印技術(shù)制備多藥控釋型載藥人工骨的實驗研究
　　 目的：制備具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的多藥控釋型載藥人工骨，進(jìn)一步探討三維打印技術(shù)制備控釋型載藥人工骨的工藝特點和應(yīng)用前景。
　　 方法：設(shè)計多藥控釋型載藥人工骨結(jié)構(gòu)模型，應(yīng)用三維打印技術(shù)，根據(jù)“層層打印，逐層疊加”的制作原理，將載體材料（左旋聚乳酸粉末）和活性藥物（左氧氟沙星和妥布霉素）組裝、制備成具有預(yù)先設(shè)計結(jié)構(gòu)的多藥控釋型載藥人工骨。
　　 結(jié)果：三維打印技

2、術(shù)制備的多藥控釋型載藥人工骨與預(yù)先設(shè)計的多藥控釋型載藥人工骨結(jié)構(gòu)模型相一致，左氧氟沙星與妥布霉素依序（LVFX-TOB-LVFX-TOB）由內(nèi)到外逐層排列，微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，孔徑50～100μm，孔隙率61.24±2.39％。
　　 結(jié)論：三維打印技術(shù)對制備具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)和多種藥物分布的控釋型載藥人工骨具有獨特的優(yōu)勢，具有加載藥物便捷、精確可控，制備過程計算機(jī)控制、自動化高，個體化制備的特點。
　　 第二部分 多藥

3、控釋型載藥人工骨藥物釋放特性的實驗研究
　　 目的：評價三維打印技術(shù)制備的多藥控釋型載藥人工骨的藥物釋放特性。
　　 方法：體外藥物釋放實驗采用動態(tài)浸泡方法，建立簡易體外藥物釋放系統(tǒng)，用細(xì)金屬絲將多藥控釋型載藥人工骨懸置于10ml 生理鹽水中，隔天換液收集標(biāo)本；體內(nèi)藥物釋放實驗將多藥控釋型載藥人工骨植入新西蘭大白兔股骨中，于術(shù)后第1天、2天、4天、8天、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周分別處死一組實驗動物，收集植

4、入部位骨組織、軟組織和血液樣品；采用高效液相色譜法檢測各樣品中左氧氟沙星和妥布霉素的藥物濃度。
　　 結(jié)果：左氧氟沙星和妥布霉素在體內(nèi)、體外藥物釋放中均呈現(xiàn)雙藥依次序貫釋放，互相交替形成四個藥物釋放峰值，與藥物在多藥控釋型載藥人工骨中的分布次序一致：妥布霉素實驗初期即開始出現(xiàn)大量釋放，在第2天體外和體內(nèi)藥物釋放實驗均達(dá)峰值，隨后體外藥物釋放實驗在第20天和體內(nèi)藥物釋放實驗在第3和4周再次形成第二次藥物釋放高峰；左氧氟沙星則在實驗

5、早期無藥物釋放，體外和體內(nèi)藥物釋放實驗分別于第6天和第8天開始出現(xiàn)藥物釋放，第12天和2周末達(dá)第一個藥物峰值，第32天和第5周達(dá)到第二個藥物峰值。兩種藥物在體外、體內(nèi)藥物釋放實驗中均持續(xù)釋放直至實驗結(jié)束，體內(nèi)藥物釋放實驗顯示兩種藥物在動脈血中的濃度均遠(yuǎn)低于在骨和肌肉組織中的藥物濃度。
　　 結(jié)論：三維打印技術(shù)制備的多藥控釋型載藥人工骨具有良好的藥物控釋特性和緩釋特性，LVFX和TOB兩種藥物由外到內(nèi)按序依次逐一交替釋放，具備了局

6、部雙藥聯(lián)合釋放模擬腫瘤化療方案治療骨髓炎、骨結(jié)核和骨腫瘤等疾病的潛能。
　　 第三部分 多藥控釋型載藥人工骨的生物相容性評價
　　 目的：評價三維打印技術(shù)制備的多藥控釋型載藥人工骨的生物相容性。
　　 方法：根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（醫(yī)療器械生物學(xué)評價，GB/T-16886）和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO-10993對制備的多藥控釋型載藥人工骨進(jìn)行一系列觀察和研究：急性毒性試驗、熱源試驗、皮膚刺激試驗、溶血試驗、微核試

7、驗，肌肉埋植試驗，活細(xì)胞增殖率測定（MTT 試驗），多藥控釋型載藥人工骨與細(xì)胞復(fù)合培養(yǎng)，觀察細(xì)胞形態(tài)和粘附生長情況。
　　 結(jié)果：三維打印技術(shù)制備的多藥控釋型載藥人工骨無全身急性毒性反應(yīng)；無熱源效應(yīng)；皮膚刺激實驗局部皮膚未見紅斑，水腫反應(yīng)；溶血率為0.29％，有良好的血液相容性；微核實驗未見致突變現(xiàn)象，無細(xì)胞遺傳毒性作用；肌肉埋植實驗未見局部組織變性、壞死或排斥現(xiàn)象；對細(xì)胞增殖活性無不良影響，細(xì)胞毒性0級；支架與細(xì)胞復(fù)合后，細(xì)胞