不同比例羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层支架修复骨缺损
宋美玲1
李征宇2
艾子政3
李京娜1
曾庆丰4
韩倩倩5
董谢平6
1.江西省人民医院骨科,江西省南昌市 330006;江西中医药大学研究生院,江西省南昌市 3300042.西安市中心医院,陕西省西安市710003;点云生物(杭州)有限公司,浙江省杭州市 3100183.南昌市第四医院,江西省南昌市 3301044.点云生物(杭州)有限公司,浙江省杭州市 310018;迈海材料基因组国际研究院,河北省廊坊市 0655005.中国食品药品检定研究院,北京市 1026006.江西省人民医院骨科,江西省南昌市 330006;南昌大学医学院,江西省南昌市 330006;江西省卫生健康数字骨科重点实验室,江西省南昌市 330006;南方科技大学医院南方科技大学粤港澳智能与数字外科创新中心,广东省深圳市 518000
摘要：背景:羟基磷灰石/β-磷酸三钙双相磷酸钙陶瓷具有良好的生物相容性与骨传导能力,可以作为涂层材料联合用于超临界骨缺损修复,但羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层的最佳质量比目前尚无明确报道.目的:在兔桡骨超临界骨缺损部位植入不同比例羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层多孔生物陶瓷支架,评估其修复作用,以期获得最佳的涂层比例.方法:采用3D打印技术制备羟基磷灰石多孔生物陶瓷支架,并在其表面使用不同比例的羟基磷灰石与β-磷酸三钙(二者质量比分别为3:7,5:5,7:3)进行涂层处理,然后对支架的细胞毒性、孔隙率、力学强度、涂层厚度等参数进行测试.在36只新西兰大白兔右前肢建立15.0 mm兔桡骨超临界骨缺损模型,随机分4组处理,每组9只:空白组不植入任何材料,3:7涂层组、5:5涂层组、7:3涂层组分别植入对应质量比例涂层的羟基磷灰石多孔生物陶瓷支架,术后4,8,12周,分别进行X射线片及Micro-CT检查、Van-Gieson染色、苏木精-伊红染色及Ⅰ型胶原蛋白免疫组织化学分析.结果 与结论:①3:7、5:5、7:3涂层支架的细胞毒性均为0级,涂层厚度为(75.2±0.54)μm,孔隙率分别为(54.02±5.17)％,(53.28±5.05)％,(52.82±4.55)％,抗压强度分别为(11.15±0.72),(11.18±0.78),(10.24±0.70)MPa;②X射线与Micro-CT检查结果显示,随着时间的增加,各组骨缺损有不同程度的修复,至术后12周时,3:7涂层组骨缺损修复效果最佳,该组材料内部的骨长入体积与材料外表面的新生骨体积最多;③Van-Gieson染色与苏木精-伊红染色显示,术后12周时,3:7涂层组骨缺损区及支架内部均有新骨形成,且新生骨组织最多、新生骨结构最为致密;免疫组织化学分析显示,术后12周时,3:7涂层组Ⅰ型胶原蛋白表达高于其他两组;④结果表明,3:7涂层组对兔桡骨超临界骨缺损的修复效果最佳,骨支架涂层羟基磷灰石与β-磷酸三钙的最佳质量比为3:7.
关键词：骨修复骨缺损3D生物打印支架羟基磷灰石β-磷酸三钙生物陶瓷组织工程
分类号：R459.9(治疗学)R318.08(医用一般科学)R683.4(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
资助基金：国家自然科学基金(81860384)陕西省重点研发计划一般项目(2019SF-229)西安市卫生健康委员会科研项目(2020yb02)西安交通大学基本科研业务费自由探索与创新-教师类项目(xzy012020052)
论文发表日期：2023-10-21
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 4809-4816 )
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