牙源性多孔双相生物陶瓷的制备及其骨缺损修复实验

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目的:以临床上废弃的离体牙为原材料,制备出牙源性多孔双相生物陶瓷,检测其微观结构和理化性能,并通过动物实验研究其成骨性能。方法:选用人的离体牙,经初步煅烧去除有机成分,将其浸泡于磷酸氢二铵溶液24h后再次煅烧,制备成以羟基磷灰石和β-磷酸三钙为主要成分的双相陶瓷,粉碎后过200目筛,采用有机泡沫浸渍法制备出多孔生物陶瓷,进行物相分析、扫描电镜观察、孔隙率测定、元素分析和抗压强度检测。选用健康新西兰大白兔48只,随机分为4组。在其双侧胫骨上端制造大小1.8cm×0.5cm×0.3cm的骨缺损,分为空白组(A组)不植入任何材料;双相组(B组)植入双相生物陶瓷;多孔双相组(C组)植入多孔双相陶瓷;Bio-oss组(D组)植入Bio-oss骨粉。术后4、8、12周进行大体观察、X线影像学和组织学观察,采用HPIAS-1000形态学图像分析系统计算新骨生成率。采用SPSS17.0统计软件对测定结果进行单因素方差分析(α=0.05)。结果:(1)制取的牙源性多孔陶瓷材料呈白色,X衍射的检测结果显示其主要物相为羟基磷灰石和β-磷酸三钙,扫描电镜观察到成大孔微孔的多孔网状结构,孔间相互连通,材料的孔隙率可达74.85%。多孔陶瓷样品中Ca元素含量占38.11﹪,P元素含量占18.27﹪,可以得出钙磷原子数量比为1.62,经检测其抗压强度为(3.483±0.321)MPa。(2)动物实验观察:所有动物术后反应良好,早期受植区有轻度肿胀瘀血,均未发生感染、骨折等现象。随着时间的延长,除了空白组的缺损区仍以纤维组织为主之外,其他三组均有新生骨生成,但以Bio-oss修复效果最好,其次是多孔双相陶瓷。各个时间点各组之间比较有统计学意义(p<0.05)。结论:牙源性多孔双相生物陶瓷具有良好的生物相容性和成骨性能,能使来源丰富的离体牙发挥更有价值的应用。但实验还需进一步改进制备工艺,可以复合纳米技术,提高材料的孔隙率,有望成为一种更理想的新型陶瓷支架材料,应用于口腔种植等需要骨移植的手术中。
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