目的:本研究目的是通过体内实验,探究负载骨形态发生蛋白-2(Bone Morphogenetic Protein-2,BMP-2)的壳聚糖温敏水凝胶对于种植体周围骨缺损的修复效果,以期为该类型骨修复材料的基础研究及临床应用提供理论指导。方法:1.水凝胶的配制及成分配比的确定:通过物理交联法制备四种不同浓度配比的壳聚糖(Chitosan,CS)温敏水凝胶体系。利用倒置法测定37℃时各配比情况下的凝固时间,并确定适宜临床手术的水凝胶体系成分配比。2.负载BMP-2的壳聚糖温敏水凝胶对种植体周围骨缺损的修复效果体内研究:随机选取新西兰大白兔6只,采取自身对照的方式,在兔子一侧股骨近心端制备两个标准种植窝洞,并在窝洞顶端的内缘制造直径约3mm的骨缺损区。先于种植窝内植入型号为4.1*10mm的Straumann种植体,然后在骨缺损区注射药品。根据缺损区注射的药品不同分为实验组和对照组:其中种植体+单纯CS温敏水凝胶为对照组,种植体+负载BMP-2的CS温敏水凝胶为实验组;兔子另一侧股骨做相同处理,共用植体24颗。选取3周,6周,9周为观察时间点;每一时间点每组分别处死2只兔子,进行大体标本观察。并通过HE染色,Masson染色,甲苯胺蓝染色及亚甲基蓝-酸性品红染色观察成骨细胞分布情况,胶原纤维及骨组织成熟情况,新骨形成情况。通过观察HE切片镜下缺损区成骨情况,利用Image Pro Plus 6.0,SPSS 11.5及Prism统计学软件进行处理,分别进行新生骨面积百分比的组间及组内比较。结果:1.所配制凝胶体系为溶胶状,半透明,具有一定的流动性。37℃条件下,水凝胶的凝固时间随β-甘油磷酸钠(β-glycerophosphate,β-GP)溶液浓度的增加而逐渐减短。其中当CS/β-GP的混合浓度配比为2.5%/60%时,凝固时间为180±15s,并以此作为动物实验用浓度配比。2.动物大体观察:术后48小时内,实验兔活力稍差,食欲欠佳,饮水尚可,活动减少。3天后精神基本恢复,正常采食、饮水,活动逐渐增加。术后7天缝合线逐渐脱落,创口无红肿及渗出现象,创口愈合较好。3.HE染色结果:术后各时间点两组骨缺损区均未见明显的炎细胞浸润现象。术后3周,对照组与实验组均可见少量新生骨,镜下可见胞核深染,细胞浆淡蓝色的成骨细胞沿稀疏骨小梁线性排列。术后6周时,对照组及实验组可见更多新生骨小梁,骨小梁周围有成骨细胞分布,其中实验组小梁状骨钙盐沉积较多,对照组钙盐沉积不明显。术后9周时,实验组可见大量粗大且成熟的骨小梁,淡蓝色钙盐沉积区面积较对照组大,大量成骨细胞围绕新生骨小梁排列;对照组新生骨小梁相对疏松。4.Masson染色结果:术后3周时,两组的新生骨组织成熟程度均较低。术后6周,实验组及对照组新生骨组织颜色由蓝向红转变,且可见实验组新生骨逐渐成熟。术后9周时,实验组新生骨小梁粗大,呈片状分布,视野内新生骨大量红染,成熟度也达到较高水平。对照组的新生骨较术后6周时略有增加,新生骨小梁成熟度也较高,但排列相对稀疏。5.甲苯胺蓝染色结果:术后3周时,实验组与对照组均可见少量新生骨组织,新生骨小梁疏松,新生骨周围有部分成骨细胞排列。术后6周,两组新生骨组织均有所增多。实验组新生骨小梁粗大,呈片状分布,成骨活动活跃。术后9周时,实验组及对照组的新生骨量均达到较高水平,实验组小梁状骨呈网状分布。6.亚甲基蓝-酸性品红染色结果:术后第3周时,镜下见对照组与实验组均有部分新生小梁状骨,骨小梁稀疏。术后第6周时,两组可见更多新生骨小梁,骨小梁周围有部分成骨细胞排列,实验组新生骨小梁之间的间隙减小,小梁较粗大。术后9周时,实验组可见较成熟的粗大新生骨小梁,片状分布。对照组可见新生骨小梁较6周时有所增加,新生骨小梁排列疏松。7.统计学分析结果:通过观察HE切片镜下缺损区成骨情况,术后3周实验组与对照组的新生骨面积百分比分别是12.06±1.75%,10.23±1.00%,术后6周实验组与对照组的新生骨面积百分比分别是26.92±2.75%,21.55±1.85%,术后9周实验组与对照组的新生骨面积百分比分别是46.53±3.56%,34.54±2.41%。每一时间点,实验组新生骨面积百分比均比对照组大,差异具有统计学意义(P<0.01)。组内比较:实验组与对照组的新生骨面积百分比均随时间的增加而增大,且差异具有统计学意义(P<0.01)。结论:1.以壳聚糖及β-甘油磷酸钠为原料制备壳聚糖温敏水凝胶体系,常温下为溶胶状,半透明,具有一定的流动性。在37℃条件下,当壳聚糖/β-甘油磷酸钠的混合浓度配比为2.5%/60%时,凝固时间适宜,可作为动物实验用配比浓度。2.负载BMP-2的壳聚糖温敏水凝胶注入种植体周围骨缺损后,显示出了良好的生物相容性,并能够在一定程度上诱导新骨的形成,促进新骨的成熟,具有一定的临床应用价值。