具有钛框架增强结构人工骨的降解规律

为了解决磷酸钙骨水泥(CPC)复合骨形态发生蛋白(BMP)植入体强度低的缺陷,提出了一种钛框架-CPC-BMP复合结构的人工骨,并通过长达半年的动物实验及后续分析研究其降解规律,得出了这种植入体降解的动力学模型.研究表明,CPC在植入动物体内后,其孔隙率按对数规律递增,靠近植入体表面的孔隙率明显低于其内部的孔隙率,植入体与骨接壤的端部界面因大块降解而呈现出中凸状的推进曲线,钛框架上小孔处的孔隙率明显高于无孔处的孔隙率.钛框架能有效提高植入体的整体强度,同时对CPC的整体降解速度没有明显影响,因此该复合植入体在大段骨修复中具有很高的临床应用价值.这些结论也为设计钛框架的形状提供了实验依据.     

钛框架/CPC/BMP复合人工骨的钙磷碳变化规律

为了解决磷酸钙骨水泥(CPC)/骨形态发生蛋白(BMP)植入体强度低的缺陷,提出一种钛框架/CPC/BMP复合结构的植入体,参考犬桡骨半月形断面及尺寸,利用计算机辅助设计与加工方法完成了相似形状的钛框架设计与制造,并将糊状CPC填充晾干后植入犬桡骨部位.通过动物实验,分析研究了钙磷碳的变化规律,得出了植入体钙磷碳变化模型.研究表明:植入体内的碳含量按二次抛物线增长,钙和磷的含量按线性规律递减,钙磷比则保持稳定;钛框架上有孔处的钙磷碳变化效率明显高于无孔处的变化效率.研究结果不仅为设计钛框架的形状提供了依据,而且证实了这种植入体的钛框架在不明显影响降解速度的条件下具有较好的支撑作用,因此扩大了CPC的临床应用范围.     

MPC骨水泥纤维蛋白胶复合BMP人工骨支架材料对山羊松质骨缺损的修复

研制MPC/CPC骨水泥纤维蛋白胶复合BMP新型人工骨的制备及人工骨修复骨缺损的性能.通过对成年山羊双侧股骨髁部分别制备1处直径10mm、深15mm松质骨缺损,制备MPC/CPC/FG/BMP(A组)、MPC/CPC/FG(B组)、CPC/FG(C组)人工骨支架材料,分别植入各组实验观察材料,分别于6周、12周进行影像学、组织学、形态计量学观察骨缺损修复情况.说明新型MPC骨水泥纤维蛋白胶复合BMP新型生物活性人工骨支架材料在促进成骨、加快磷酸钙骨水泥降解速度上优于MPC/CPC/FG、CPC/FG的人工骨,同时新型MPC骨水泥复合纤维蛋白胶的成骨和促骨水泥降解作用优于单纯CPC复合FG的人工骨.     

自固化载硒纳米微球/磷酸钙复合骨修复材料的制备及性能

研究制备具有促修复、抗肿瘤的可注射缓释硒纳米微球复合磷酸钙骨水泥材料.采用乳化交联法制备Na_2SeO_3/CS缓释硒纳米微球,将微球与磷酸钙骨水泥(CPC)复合,制备Na_2SeO_3/CS/CPC骨修复系统,对该系统的固化时间、力学强度、缓释硒及降解性能、形貌、晶相构成进行测定和表征分析,并对其体外细胞活性进行研究.结果表明:相对于纯的CPC,当掺入Na_2SeO_3/CS纳米微球的量为4%时,复合CPC的注射性良好,固化时间5.75～11.5 min,固化强度提高,微观结构显示CPC均匀地包裹在壳聚糖微球表面并形成了针片状HA晶体,微球的添加对复合CPC材料的晶相组分无显著影响,缓释硒效应良好,有效缓释达22 d,降解性优于纯CPC,形成了蜂窝状完善的网状三维立体多孔结构,利于组织细胞和血管及神经的黏附长入.体外细胞实验表明,复合CPC对人乳腺癌细胞MCF-7及MG-63人骨肉瘤细胞增生的抑制作用显著,且对两株细胞增生的抑制性差异不显著.本研究为非承骨微创、缺陷修复及骨肿瘤的术后恢复、防止复发和转移的预防和治疗提供一种新思路,同时为拓展功能元素硒的合理应用奠定实验基础.     

复合PRP和PPP冻干粉的磷酸钙骨水泥的细胞响应

用冷冻干燥制得的富血小板血浆(PRP)和贫血小板血浆(PPP)干粉对磷酸钙骨水泥(CPC)进行改性,采用X射线衍射、扫描电镜和细胞实验等手段研究了PRP和PPP对CPC水化产物物相、断面显微形貌和细胞响应特性的影响.结果表明:复合PRP或PPP并不影响CPC的水化产物,最终水化产物均是弱结晶的羟基磷灰石;复合一定量的PRP或PPP对CPC表面人骨髓间充质干细胞的粘附、增殖和分化具有明显的促进作用,在细胞培养的后期,复合较少的PRP对细胞增殖和分化具有更明显的促进作用.这表明PRP和PPP均有望用于提高CPC的细胞响应能力和骨诱导性.     

磷酸钙骨水泥的改性增强研究进展

磷酸钙骨水泥(CPC)以其良好的生物相容性和骨传导性,在骨修复领域有广泛的应用前景.但其机械性能不足的缺点限制了其临床应用范围,需要对其进行改性增强研究.从优化CPC的制备条件、复合增强、添加晶种3方面对其改性增强研究进展做了综述.     

生物活性梯度涂层的结构与动物实验

采用先进的表面技术复合制备生物活性梯度涂层材料。通过与rhBMP-2生物组装获得具有骨诱导功能的复合人工骨材料，这种材料在植入动物体内3周后即可形成大量的新生骨细胞和骨组织，新生骨组织沿着涂层的微孔长入，与涂层结合紧密。16周后新生骨组织矿化均匀，形成比较成熟的、排列有序的层板编织骨。作为对比研究的金属钛合金植入体与骨组织结合的界面中只是形成大片的纤维组织，而未见新生骨组织。     

CPP/α-TCP骨水泥复合材料研究

自固化磷酸钙骨水泥(CPC)作为一种新型人工骨替代材料，以其良好的生物相容性、骨传导性和可任意塑形，可广泛用于临床骨缺损修复．但其强度低、脆性大，不能用于负重部位，使其应用受到限制．本文利用纤维增强机理，用CPP／α-TCP骨水泥为基体材料，具有良好生物相容性的聚磷酸钙纤维(CPP)为增强材料制备出了CPP／α-TCP骨水泥复合材料．实验结果表明，CPP纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用．SEM显示两者结合程度适中，在Ringer溶液中浸泡两个月后，纤维未发生明显降解作用，仍具有一定的增韧效果．     

钛合金经皮植入式假肢骨内固定植入体表面经生物陶瓷改性后与骨整合的研究

通过对钛合金经皮植入式假肢的的骨内固定植入体表面进行生物陶瓷改性,以研究经改性过的植入体与其宿主骨整合的能力.采用羟基磷灰石喷涂和微弧氧化两种生物陶瓷改性工艺,对骨内固定植入体进行改性处理,将改性过的植入体植入山羊后腿胫骨,术后8周取标本行组织学观察,见两种生物陶瓷改性的植入体均可与宿主骨形成严密整合.计算宿主骨组织与植入体整合率,发现经生物陶瓷表面改性的植入体与宿主骨组织整合率显著高于未经生物改性的对照组植入体(p＜0.01),而羟基磷灰石喷涂组和微弧氧化组与宿主骨整合率的差别无统计学意义(p＞0.05),说明羟基磷灰石和微弧氧化两种陶瓷层都具有很强的诱导骨生成能力,经其表面改性的骨内固定植入体能与宿主骨形成紧密整合.     

3D打印PLLA/HA复合组织工程骨支架及性能表征

为了解决羟基磷灰石(HA)骨支架降解难的问题,本研究通过在HA骨支架中加入具有良好降解性能的聚左旋乳酸(PLLA)来调节其降解速度.采用3D打印挤出成型设备制备出PLLA/HA复合多孔骨支架,探究不同PLLA质量分数下复合组织工程骨支架抗压强度、亲水性、降解率以及细胞毒性的变化.实验结果表明:五组不同材料配比的复合骨支...     

加压型假肢骨内植入体的设计及其生物力学研究

提出了一种加压型假肢骨内植入体的设计,并对该植入体的生物力学特性进行评价.借鉴预加压固定技术,设计并制造出加压型假肢骨内植入体模型.运用应变电测量技术和原理,比较研究加压型骨内植入体与传统螺纹型骨内植入体对周围骨组织应力遮挡程度的差异.结果:加压型骨内植入体的应力分布与正常状态接近,而两种植入体间除远离假体的L4、M4点外,其余各测量点均有显著性差异(P＜0.01).结论:加压型假肢骨内植入体较传统骨内植入体具有更优良的生物力学特性,能有效地减少甚至避免应力遮挡效应的发生.     

骨形态发生蛋白诱导成骨机理的研究及应用现状

目的：综述骨形态发生蛋白（Bone morphgenetic protein,BMP）研究现状。方法：对近年国内外有关BMP的研究及应用献进行综合分析。结果：较为系统地阐明了BMP的研究进展及其临床应用现状。结论：BMP是一较好的骨诱导因子，具有广泛的应用前景，但其纯化及免疫原性方面还须进一步研究。     

层状仿生生物活性人工软骨植入体的数字散斑相关分析

制备了一种仿生层状人工软骨/骨复合植入体,可将软骨植入体与宿主软骨的连接转变为骨-骨的界面结合,提高植入软骨固定效果.采用数字散斑等方法对仿生层状人工关节软骨/骨复合植入体的生物力学性能进行研究,比较了松质骨,PVA/骨复合体以及PVA-BG复合体在不同载荷作用下的位移变化,并从微观变形角度探讨了人工软骨/骨复合植入体中软骨层厚度对缓冲内部应力的作用.     

硫酸钙富血小板血浆活性人工骨的制备及其理化性能研究

探讨了硫酸钙/富血小板血浆人工骨的制备及其理化性能。以100g/α-半水硫酸钙和富血小板血浆24mL(标准稠度)制备复合人工骨。经扫描电镜观察、X线晶体衍射分析、生物力学测试及体外降解实验,研究复合人工骨的组成结构、力学性能及降解特点。硫酸钙/富血小板血浆人工骨以5～10μm柱状晶体为主要骨架,其间布满直径约1μm的小片状或短柱状结晶,分布均匀,晶体间结合紧密。复合人工骨的抗压强度为38.5MPa。100%体外降解时间为41d。结果表明,硫酸钙/富血小板血浆人工骨可用作骨移植替代材料。     

rhBMP-6的表达和纯化

骨形态发生蛋白(bone　morphogenetic protein，BMP)—6属于转化生长因子(transforming growth fac-tor)—β超基因家族，在骨的形成中具有重要作用，并受雌激素选择性上调．本研究利用RT—PCR从人胎盘组织中扩增BMP—6成熟肽的DNA片段，克隆到pGEx—5x—1中，构建GST—BMP6融合蛋白表达载体pGEx—BMP—6，转化E.coli DH5a．克隆质粒转化的工程菌，经IPTG诱导4h后，高效表达GST—BMP6融合蛋白，在SDS—PAGE上出现一新蛋白带，分子量约为42kD，约占总蛋白的25％，表达产物以包涵体形式存在．菌体超声破碎，经0．3％N—十二烷基肌氨酸钠(SKL)溶解包涵体，离心后的上清液加入0．6％　Triton　x—100整合SKL，然后利用谷胱甘肽Sepharose—4B亲和层析纯化．结合GST—BMP6的介质经洗涤、xa因子酶切得到纯度达95％的rhBMP—6蛋白。     

采用立体编织工艺构造人工骨仿生微结构

为了实现人工骨植入体内的有效活化,应用立体编织法制作人工骨的微管结构.以CAD设计人工骨的微结构,用三维立体编织技术将可吸收手术缝合线编织成人工骨微结构支架的负型,为控制人工骨的微管尺寸,在缝线上涂敷Ⅰ型胶原蛋白,在编织物内充填自固化磷酸钙骨水泥(CPC),固化后形成含有微孔结构的人工骨.实验表明,缝线的降解速度高于CPC的降解速度,能够早期在人工骨内部形成相互导通的微管道结构,这不仅有利于骨生长,还可以促进人工骨的活化,同时还具有一定的力学强度,可望用于骨缺损的修复.     

3-甲基组氨酸三室模型在研究猪骨骼肌蛋白质降解中的应用

3-甲基组氨酸(3MH)主要是动物骨胳肌蛋白分解代谢产物，它不能再用于合成蛋白，因而3MH是研究动物骨胳肌蛋白降解率的一个可行示踪物．将标记的3MH经颈静脉注射，对血液中的同位素丰度进行观测，再根据猪体内3MH代谢特点，构建出猪骨胳肌蛋白降解的三分域模型．本文着重对该模型的的理论基础进行了讨论。     

磁性生物陶瓷与运物骨结合性的研究

在对磁性生物陶瓷进行了相关的动物实验之后，采用抗折强度测试及电子探针分析等方法，着重研究了磁生物陶瓷与动物骨的结合性能；讨论和分析了影响结合强度的因素及材料磁性大小对动物体安全的影响。     

温度制度及骨粉含量对磷酸钙生物骨水泥性能的影响

以鱼骨粉、磷酸三钙和磷酸氢钙等为原料,通过高温烧结法制备α-磷酸三钙(α-TCP)/磷酸四钙(TTCP)体系磷酸钙基生物骨水泥(Calcium Phosphate Bone Cement,CPC).通过试样的扫描电子显微分析(SEM)和抗压强度测试,研究了温度制度及骨粉掺入量对CPC抗压强度的影响.结果表明:以鱼骨粉以及磷酸三钙和磷酸氢钙等为原料,通过高温烧结法可制备出性能较高的磷酸钙基生物骨水泥;制备过程中温度制度及骨粉掺入量对CPC抗压强度有着较为显著的影响,控制合理的温度制度和骨粉掺入量可适当提高CPC的抗压强度.     

运动对骨形态发生蛋白6介导的机体铁代谢调节机制的研究进展

骨形态发生蛋白6(BMP6)为TGF-β超家族中一员,它产生于骨髓源性间质干细胞(BMSC)及造血干细胞,是一种调节成骨细胞和成软骨细胞分化的骨生长因子,在骨缺损的修复中具有重要作用.运动可促进BMP6的表达.研究发现,BMP6也是铁调素的重要的内源调节子,可以上调铁调素的表达,而铁调素是肠铁吸收的负调节子.因此,运动引起的BMP6表达增加,可以促进机体铁的吸收和释放,从而对运动中维持机体铁的动态平衡有重要的调控作用.