生物型檸檬酸鈣骨材料的研制及相關(guān)研究.pdf

1、目的： 研究利用天然牡蠣殼，經(jīng)過特定的生產(chǎn)流程，將其轉(zhuǎn)化為生物型檸檬酸鈣骨材料。檢測這種生物型檸檬酸鈣骨材料顆粒直徑的大小、表面形態(tài)，測定其在模擬體液中的鈣離子釋放曲線和PH值變化，探討其生物相容性、降解能力和成骨效果，為進(jìn)一步研究無機(jī)鈣的骨缺損修復(fù)機(jī)制和臨床上應(yīng)用這種骨材料提供初步的實驗研究基礎(chǔ)。 方法： 一.生物型檸檬酸鈣骨材料的制備和性能檢測 新鮮牡蠣殼清洗干凈后，機(jī)械碾壓致顆粒狀，200目的過濾篩

2、過濾，得到牡蠣殼粉末。再制備檸檬酸的過飽和溶液，加入少量牡蠣殼粉末，離心取沉淀，干燥后即制得生物型檸檬酸鈣粉。將此粉分別過100目、50目的過濾篩，得到生物型檸檬酸鈣粉顆粒。電鏡觀測其表面形態(tài)，測定鈣離子釋放曲線和PH值變化。 二.檸檬酸鈣的體外毒性研究 根據(jù)體外材料毒性評價標(biāo)準(zhǔn)ISO10993-5及GB/T16886-1，按以下實驗進(jìn)行：A.紅細(xì)胞溶血實驗；B.細(xì)胞毒性實驗；C.細(xì)胞粘附實驗；D.肌袋植入實驗；E.熱原

3、實驗。 三.檸檬酸鈣骨材料的骨缺損修復(fù)實驗 選用兔股骨遠(yuǎn)端包容性缺損模型。日本大耳白兔24只，隨機(jī)分為4組，分別在術(shù)后4、8、16、24周處死觀察。每組6只動物，其中3只動物一側(cè)植入檸檬酸鈣顆粒，一側(cè)為空白對照；3只動物兩側(cè)股骨遠(yuǎn)端均植入檸檬酸鈣顆粒。觀察指標(biāo)：A.動物一般情況觀察；B.X線觀察檸檬酸鈣降解和新骨形成情況；C.大體標(biāo)本觀察；D.標(biāo)本HE染色，常規(guī)病理切片。 結(jié)果: 一.生物型檸檬酸鈣骨材料

4、的制備和性能檢測 利用天然牡蠣殼，經(jīng)過以上工藝，得到0.154mm＜顆粒直徑＜0.355mm的生物型檸檬酸鈣顆粒。壓片后得到高2mm、直徑5mm的圓柱狀生物型檸檬酸鈣骨材料。掃描電鏡觀察：檸檬酸鈣晶體結(jié)構(gòu)大小均一、排列有序，晶體間結(jié)合緊密。PH值測定提示檸檬酸鈣降解吸收過程中并不明顯改變體液的PH值。鈣離子釋放提示：隨著材料的逐漸降解，溶液中Ca2+濃度逐漸增大，但增高幅度較Osteoset平緩。 二.檸檬酸鈣的體外毒性

5、研究 1.紅細(xì)胞溶血實驗：檸檬酸鈣作為植入材料不會引起機(jī)體的溶血反應(yīng) 2.細(xì)胞毒性實驗：隨著檸檬酸鈣浸提液濃度的增大，MC-3T3細(xì)胞的增殖越發(fā)活躍，呈時間、劑量依賴性。 3.細(xì)胞粘附實驗：MC-3T3細(xì)胞在檸檬酸鈣壓片表面生長良好，與材料緊密接觸。 4.肌袋植入實驗：材料周圍纖維囊形成，主要由結(jié)締組織組成，囊外肌肉保持正常，未見炎癥細(xì)胞浸潤。 5.熱原實驗：檸檬酸鈣本身不具有致熱原作用。

6、 三.檸檬酸鈣骨材料的骨缺損修復(fù)實驗 A.動物一般情況觀察：檸檬酸鈣植入后，未引起兔子明顯的全身反應(yīng)，局部切口愈合良好，術(shù)后動物飲食、大小便無明顯異常變化。 B.X線觀察：實驗組4周時有少量骨痂形成；8周時骨缺損區(qū)內(nèi)骨痂逐漸增多，檸檬酸鈣顆粒己降解大半；16周時骨缺損區(qū)內(nèi)有大量骨質(zhì)形成，檸檬酸鈣顆粒大部分降解；24周時骨缺損孔道己完全修復(fù)?？瞻捉M24周時孔道仍為缺損影。 C.大體觀察：實驗組4周時植入物被纖維組織

7、包裹；8周時植入體表面有新生骨突起；16周時骨缺損區(qū)有大量連續(xù)骨痂；24周時骨缺損已完全修復(fù)?？瞻捉M24周時原骨孔道處骨缺損未修復(fù)，僅由脂肪組織填充。 D.病理切片：材料周圍見大量骨髓細(xì)胞，無明顯排斥反應(yīng)，4周見材料周圍新骨形成，8周新骨量明顯增加，16周材料大部分降解，24周新骨基本填充骨缺損。 結(jié)論: 一.生物型檸檬酸鈣骨材料微觀結(jié)構(gòu)均一有序，晶體結(jié)合緊密。降解過程中不明顯改變周圍環(huán)境的PH，并能提供適宜的高