论文部分内容阅读
目的 通过体内外实验检测不同烧结温度下制备的不同介孔直径双相钙磷陶瓷(biphasic calcium phosphate,BCP)颗粒材料成骨能力差异,为筛选具备更好临床应用参数的BCP材料提供依据.方法 将羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)及β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)以8∶2比例混合后,分别在1 050、1 150及1 250℃下烧制3h制备3种BCP材料(分别设为材料1、2、3),比表面积测试法(Brunauer-Emmett-Teller test,BET)测量材料的颗粒内部孔隙率及介孔直径、体积、面积,X线衍射(X-ray diffraction,XRD)评估材料组成成份,扫描电镜观察材料微观表面形态.体外将第3代SD大鼠BMSCs与各材料共培养7d(分别设为A、B、C组),扫描电镜观察细胞黏附情况,鬼笔环肽染色观察BMSCs贴附于材料表面后的形态,细胞计数试剂盒8法检测细胞增殖活性.体内建立比格犬异位成骨模型:取9只比格犬,于每只犬双侧竖脊肌内制作9个肌袋,将肌袋随机分为3组(每组3个/只),A、B、C组分别置入材料1、2、3.术后1、2、3个月分别麻醉3只比格犬取材行HE、Masson及番红固绿染色,计算BCP间隙中的成骨面积比;行实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)检测成骨相关基因ALP、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、骨钙素(osteocalcin,OC)的表达.结果 BET检测示随烧结温度增加,颗粒内部孔隙率无明显变化,但介孔直径、体积及面积逐渐减小;XRD检测示3种材料均可见HA及β-TCP两种X线衍射波;扫描电镜观察示3种材料表面有广泛分布的微孔,孔间有空隙相连.体外实验示BMSCs在3种材料表面黏附、增殖,B、C组材料的细胞生物相容性优于A组.体内实验结果示,术后2个月开始3种材料颗粒孔隙内即可见明显的骨样组织沉积.各组成骨面积比随时间延长均增加,术后2、3个月A组成骨面积比显著高于B、C组,1个月时显著高于B组(P＜0.05).qRT-PCR检测示,A组成骨相关基因表达在2个月时出现峰值,B、C组各成骨相关基因表达随时间延长逐渐增加.术后1个月A组ALP和OPNmRNA相对表达量显著高于B、C组,术后2个月A组OC mRNA相对表达量显著高于B、C组,术后3个月B、C组ALP mRNA相对表达量及B组OPN mRNA相对表达量显著高于A组(P＜0.05);其余各时间点各组间比较各基因mRNA相对表达量差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 不同烧结温度下制备的BCP材料,其介孔直径随温度增加而减小.不同介孔直径的BCP材料异位成骨能力存在差异,其中直径为12.57 nm的BCP材料能更早激活成骨基因,具备更强的成骨能力.介孔直径可作为一个优化BCP材料成骨能力的指标.