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背景:目前,对于牙列缺损的修复分为活动义齿修复、固定义齿修复和种植义齿修复。由于种植义齿修复时不损伤天然邻牙,具有很好的美学效果,能更好的行使功能等优点,其越来越受到患者的青睐。然而,在进行种植治疗时常因各种原因导致的骨量不足而需要进行植骨来满足相应的骨量要求。由于自体骨移植和异体骨移植均具有各自的缺点,均不可称为理想的骨移植材料。近年来利用骨组织工程技术来作为骨移植材料成为研究的热点,并为骨缺损的修复带来了希望。由于自然骨是由磷灰石和高分子胶原纤维构成的无机-有机复合物,因此仿生的复合支架材料逐渐受到广泛的重视。目前,高分子生物材料与羟基磷灰石(HA)复合来制备人工骨成为研究的热点。常用的高分子材料为:明胶、壳聚糖(CS)等。 目的:本实验中,自主合成了多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖(nHA/CS)支架材料,并对材料进行表征。选用SD大鼠的成骨细胞作为种子细胞,与多孔nHA/CS支架材料进行体外复合培养,检测其细胞毒性,并用成骨细胞与多孔 nHA/CS支架来构建组织工程骨,将其植入到SD大鼠股部肌袋模型内来观察细胞复合物的异位成骨能力。 方法:(1)采用共沉淀法和粒子沥滤法制备多孔nHA/CS支架材料,并对材料行X线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)来进行表征。(2)分离培养SD大鼠成骨细胞,采用细胞碱性磷酸酶(ALP)染色来进行鉴定,倒置显微镜下逐日观察细胞的形态和增殖情况。将第3代成骨细胞与多孔nHA/CS支架材料体外复合培养,采用MTT比色法来检测支架材料对细胞增殖的影响,评价支架材料的细胞毒性。用spss13.0软件包对测定结果进行重复测量设计的方差分析。(3)建立SD大鼠股部肌袋模型,体外构建细胞支架材料复合物,将其植入右侧肌袋为实验组,单纯的 nHA/CS支架材料植入左侧肌袋作为对照。分别在植入2,4,6,8周后,将植入的支架材料取出行苏木精-伊红染色和Masson染色观察新骨形成情况,并应用JEDA-801D形态学图象分析系统计算新骨生成率。用spss13.0软件包对测定结果进行重复测量设计的方差分析。 结果:(1)复合材料通过XRD和FTIR检测证实所制备的复合材料中的单一组份为HA和CS。制备的复合材料经扫描电镜和透射电镜观察,证实合成的复合材料粒子大小在40-60nm之间是纳米级材料,材料表面有着大小不等的宏观空隙,孔壁上也分布着200nm到数纳米不等的微孔,呈三维的网状结构。(2)经原代、传代培养成骨细胞生长良好,细胞形状不规则,多呈三角形、多角形,有较多突起。ALP染色可见成骨细胞的胞浆中有浅棕色至棕黑色色素颗粒。成骨细胞可在多孔nHA/CS周围贴壁生长、并且附着和增殖,其生长及功能不受抑制。(3)在各观察时间段内成骨细胞复合多孔nHA/CS组新骨生成量均多于nHA/CS组,在新生的骨组织中有血管的出现。 结论:(1)多孔nHA/CS无细胞毒性,有利于细胞的黏附和增殖。(2)多孔nHA/CS复合成骨细胞支架材料具有异位成骨能力,可以用于骨组织工程支架材料。