【摘 要】
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前交叉韧带（ACL）损伤会严重影响人们的日常生活和运动员的职业生涯。临床上重建ACL的方式主要包括自体移植、同种异体移植和人工韧带移植,但采取前两种方式会面临供区病损、免疫排斥和感染疾病等风险。目前,临床上重建ACL最有效的人工韧带产品是由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料编织而成的LARS人工韧带,具有良好的力学性能和生物相容性,但由于PET是一种惰性材料,其表面缺乏成骨活性,影响了其治疗效果。
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前交叉韧带（ACL）损伤会严重影响人们的日常生活和运动员的职业生涯。临床上重建ACL的方式主要包括自体移植、同种异体移植和人工韧带移植,但采取前两种方式会面临供区病损、免疫排斥和感染疾病等风险。目前,临床上重建ACL最有效的人工韧带产品是由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料编织而成的LARS人工韧带,具有良好的力学性能和生物相容性,但由于PET是一种惰性材料,其表面缺乏成骨活性,影响了其治疗效果。因此,对PET人工韧带进行表面改性提高其表面的成骨活性,促进移植物在骨隧道内与宿主骨之间的骨整合具有重要的临床意义。本论文提出采用掺锶羟基磷灰石（SrHA）对PET人工韧带表面进行涂覆改性,以提高其表面生物活性。论文的主要研究内容如下:（1）采用微波水热法制备了纯的HA和不同掺Sr量（Sr/（Ca+Sr）的摩尔比分别为2%,4%,6%,8%和10%）的SrHA纳米粒子。X射线衍射、傅里叶红外光谱和透射电子显微镜测试表明Sr离子的掺入不会对HA的物相、形貌和粒径产生较大的影响;通过全谱直读等离子体发射光谱分析得出了Sr离子的掺杂率为80.96%-90.7%;离子溶出实验揭示了Sr离子掺杂量的增加会增大SrHA中Sr离子的释放速率,不同掺Sr量的SrHA在30天内Sr离子的累计释放量为6.33-20.26μg/m L。（2）采用浸渍法将HA和不同掺Sr量的SrHA纳米粒子涂覆在PET人工韧带表面。发现纳米粒子的沉积改变了PET材料的表面形貌并提高了其表面的亲水性。（3）将小鼠骨髓间充质干细胞（r BMSCs）接种在各组经表面修饰的PET材料表面,并通过细胞增殖、ALP活性和钙化结节检测等体外细胞实验揭示了r BMSCs在各组涂层材料上表现出不同的成骨活性,其中Sr掺杂浓度为2%的涂层组（2SrHA-PET组）表现出较优异的成骨活性。实时荧光定量PCR（q RT-PCR）进一步验证了Sr离子的掺杂提高了HA的骨诱导性,相比于PET和HA-PET组,2SrHA-PET组显著促进了骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、骨钙素（OCN）、Ⅰ型胶原（Col-Ⅰ）和血管内皮生长因子（VEGF）等相关因子的表达。（4）以新西兰大白兔构建了ACL损伤模型,以2SrHA-PET组为实验组,PET和HA-PET组为对照组进行动物实验。通过微-计算机断层扫描（Micro-CT）、组织学染色和组织学评分系统以及生物力学测试验证SrHA涂层PET人工韧带体内的骨整合能力。结果显示,与PET和HA-PET相比,2SrHA-PET显著促进了骨隧道内的新骨生成,以及移植物与宿主骨之间的骨整合,增强了植骨复合物的生物力学强度。
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