黄志峰 1 , 李波 1 , 李强 1 , 黄振飞 1 , 尹博 2 , 马培 3 , 吴志宏 4,5 , 邱贵兴 1,4 , 许德荣 1
  • 1. 中国医学科学院北京协和医院骨科(北京   100730);
  • 2. 中国医学科学院北京整形外科医院颌面外科(北京   100144);
  • 3. 中国医学科学院药物研究所(北京   100050);
  • 4. 北京骨与关节疾病遗传学研究重点实验室(北京   100730);
  • 5. 中国医学科学院北京协和医院中心实验室(北京   100730);
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目的制备复合透明质酸钠的硫酸钙可注射材料,观察其促进骨再生作用,为骨缺损修复提供一种可注射材料。 方法将硫酸钙分别与透明质酸钠溶液、交联透明质酸钠溶液、PBS 溶液,按照 2∶1(W/V)比例混合,制备 3 种复合材料(记作 CA+HA、CA+HAC 以及 CA)。通过将 3 种复合材料浸泡于 PBS 溶液中观察其形变并进行 X 线衍射分析,观察材料稳定性。参照 ISO10993-5 制备 3 种复合材料浸提液,用于培养小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1),并采用细胞增殖-毒性检测试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)方法检测材料的生物相容性和不同浓度浸提液促进细胞增殖的能力,以单纯培养基培养细胞作为对照组。采用成骨分化培养基制作促进细胞增殖的最佳浓度浸提液,用于培养 MC3T3-E1 细胞,ELISA 法检测成骨分化相关蛋白 ALP、Ⅰ型胶原(collagen typeⅠ,COL-Ⅰ)及骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)浓度。取新西兰大白兔制作股骨髁骨缺损模型,分别植入 CA+HA、CA+HAC 以及 CA 材料,于 6、12 周取标本行 Micro-CT 扫描并计算骨组织占组织体积百分比(bone volume/tissue volume,BV/TV),然后标本切片行HE染色,观察缺损区新骨形成情况。 结果复合材料稳定性检测示,CA+HA 及 CA+HAC 具有良好可注射性,在 PBS 溶液中不易溃散,优于 CA。生物相容性实验显示,培养 6、12、24 h,CA 组吸光度(A)值均低于对照组(P<0.05);CA+HA 组、CA+HAC 组A 值与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。细胞增殖实验显示,25%、50% 浓度浸提液培养 5 d 时 CA 组、CA+HA 组和 CA+HAC 组A 值均显著高于对照组(P<0.05);75%、100% 浓度浸提液培养后,仅 CA+HA 组A 值高于对照组(P<0.05)。选择 50% 浓度浸提液进行成骨分化实验。ELISA 检测示,培养 14、21 d 时 CA+HA 组和 CA+HAC 组 ALP、COL-Ⅰ、OCN 浓度均显著高于对照组、CA 组(P<0.05)。Micro-CT 检查示,6、12 周时 CA+HA 组、CA+HAC 组间 BV/TV 差异无统计学意义(P>0.05),但均显著高于 CA 组(P<0.05);HE 染色示,6 周时 CA 组缺损处无成形骨组织,CA+HA 组和 CA+HAC 组可见少量骨组织;12 周时,CA 组可见到少量细条索状骨组织形成,CA+HA 组和 CA+HAC 组均见较多条索状骨组织,明显优于 CA 组,但两组间无显著差异。 结论硫酸钙与透明质酸钠溶液及其交联产品按照 2∶1(W/V)比例混合制备的复合材料具有稳定性和可注射性,体外能促进小鼠 MC3T3-E1 细胞增殖和分化,植入新西兰大白兔体内后具有良好成骨能力,有望作为一种可注射材料用于骨缺损微创治疗。

引用本文: 黄志峰, 李波, 李强, 黄振飞, 尹博, 马培, 吴志宏, 邱贵兴, 许德荣. 复合透明质酸钠的硫酸钙可注射材料促进骨再生的实验研究. 中国修复重建外科杂志, 2017, 31(6): 730-737. doi: 10.7507/1002-1892.201612145 复制

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