目的 制备多孔明胶-10%掺锶透钙磷石(Gel-10%SrDCPD)修复材料,探究材料内部结构及理化性能并进行生物安全性能的初步评价。构建兔下颌骨缺损模型,植入复合rhBMP2/7的Gel-10%SrDCPD和纯Gel-10%SrDCPD材料,初步探索复合rhBMP2/7多孔修复材料以及纯Gel-10%SrDCPD材料对兔下颌骨大面积缺损的修复能力,为临床应用提供前期的理论基础。方法 实验一:以磷酸氢钙二水合物(CaHPOC4·2H2O)、磷酸氢锶(SrHP04)、碳酸钙(CaC03)为原料,制备10%掺锶β-磷酸三钙(β-TCP)粉末。将10%掺锶β-TCP 粉末与磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2·H2O)、5wt%明胶(Gelatin,Gel)溶液混合入模,通过戊二醛溶液化学交联和真空冷冻干燥技术,制备出多孔Gel-10%SrDCPD支架材料。通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪分析材料构象,扫描电镜观察内部结构,万能材料试验机检测支架材料的力学性能。实验二:1提取10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD两组材料的浸提液,设置阴性对照组为RMPI完全培养液、阳性对照组为0.64%苯酚溶液,培养L929细胞1、3、5、7天后,倒置显微镜下观察细胞数量和形态,采用MTT法检测细胞毒性,记录吸光(OD)值并计算细胞相对增殖率(RGR)。2设置阴性对照组为NaCl,阳性对照组为去离子水,10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD浸提液分别为实验Ⅰ组、实验Ⅱ组,吸取稀释兔血加入各组,恒温水浴锅静置1h,1000r/min离心5min后取上清液,测各组OD值,计算溶血率。3向兔背部皮肤A、C区注入生理盐水为对照组,B、D区由上至下注入10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD浸提液,24、48、72h后对比观察注射区皮肤红肿情况。实验三:建立45只家兔双侧下颌骨临界骨缺损模型,随机分为对照组、10%Sr-DCPD 组、Gel-10%SrDCPD 组、0.04μg/μLrhBMP2/7/Gel-10%SrDCPD组、1μg/μLrhBMP2/7/Gel-10%SrDCPD组,术后4、8、12W分别取对应标本,通过大体观察、CBCT、HE染色、Col-I免疫组化评价缺损区域新骨生长情况。结果 实验一:1将材料Gel-10%SrDCPD、10%Sr-DCPD进行XRD检测,与透钙磷石(DCPD)的标准卡片比较,10%Sr-DCPD、Gel-10%DCPD两种材料均成功将锶引入,再进行FT-IR检测与纯明胶材料比较分析,可检测出Gel-10%SrDCPD中明胶的存在,实验成功制备了多孔Gel-10%SrDCPD修复材料。2扫描电镜下,Gel-10%SrDCPD由不规则短棒状晶体组成,可见数量不等的孔洞结构,孔径大小在50-300μm之间,优于10%Sr-DCPD材料。3万能材料试验机检测下,10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD 复合材料平均压强分别为 18.79±4.63MPa、16.84±3.23MPa,低于 DCPD(28.74±2.93MPa)),差异有统计学意义(P<0.001))。而 10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD组间差异无统计学意义(P>0.05),明胶的掺入未影响复合材料的抗压强度。实验二:1随时间增长,除了苯酚组细胞OD值逐步降低外,其他各组均呈增长趋势,不同时间点间OD值差异有统计学意义(F=51.592,P<0.01)。不同组间OD值差异有统计学意义(F=75.050,P<0.01),其中 Gel-10%SrDCPD 组在第 3、5、7 天的 OD 值均最高,提示Gel-10%SrDCPD组对L929细胞的增殖作用最强。计算增殖率对照细胞毒性分级表可得1、3、5、7天两组实验组的细胞毒性均在0或1级,苯酚组的细胞毒性等级在3或4级。2 10%Sr-DCPD组、Gel-10%SrDCPD组的溶血率分别为3.33%、4.67%,均小于 5%。3 24h、48h、72h 后,10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD和生理盐水组实验部位皮肤均无红斑和红肿出现,评分等级均为0。实验三:术后动物无不良反应,伤口无明显炎症表现。CoI-I免疫组化染色平均光密度值(MOD值)显示,不同时间点间MOD表达差异有统计学意义(F=43.604,P<0.01),空白组MOD变化趋势不明显,其他四组的MOD值均随着时间增长呈下降趋势。五组间MOD值表达差异有统计学意义(F=48.052,P<0.01),与空白组和10%Sr-DCPD组相比,其他三组的MOD值均较高(P<0.05),提示三组均具有较好的成骨作用。其中1μg/μLrhBMP2/7/Gel-SrDCPD组Col-I表达区域的MOD值最高(P<0.05),提示吸附1μg/μLrhBMP2/7的多孔复合材料诱导成骨作用最佳,而Gel-10%DCPD和0.04μg/μLrhBMP2/7/Gel-10%SrDCPD组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论 1实验采用真空冷冻干燥法成功制备了具有大孔、微孔并存的多孔Gel-10%SrDCPD复合材料,材料的抗压强度接近于骨松质。2 10%Sr-DCPD、Gel-10%SrDCPD两种材料无细胞毒性、溶血率小于5%、不会引起皮肤炎性反应,是具有生物安全性的修复材料。3成功将rhBMP2/7细胞因子引入多孔材料中,动物实验证实纯Gel-10%SrDCPD和复合rhBMP2/7的Gel-10%SrDCPD多孔材料均可促进体内新骨生成,且1μg/μLrhBMP2/7/Gel-10%SrDCPD组的效果最佳。图26幅;表5个;参134篇。