嚙齒類動物實驗結果討論
來源：未知 |發布時間：2022-12-09 14:13|點擊:次
嚙齒類動物實驗結果討論
實驗兔術后第2天即正常飲食;術口無紅腫等炎癥跡象，一期甲級愈合;手術側肢體跋行，平均1周后可正常行走,觀察期間行動自如;1只兔死亡二次手術補齊。組織學觀察結果:術后4周,實驗組兔植骨處可見較成熟的骨組織,骨小梁和骨髓組織增多,新生骨正在逐漸取代植入材料,對照組免骨缺損處周圍可見少量成骨細胞;術后8周,實驗組免植骨處可見植入材料周圍出現骨小梁、成骨細胞和破骨細胞,同時出現少量新生骨并向植入材料內長入對照組免骨缺損處周圍有少量類骨組織形成，大量成纖維細胞和脂肪組織長入;術后12周，實驗組免植骨處出現成熟的骨小梁和骨髓組織，有編織骨形成,新生骨量較多,植入材料存留較少,表示已轉化為成熟骨組織，對照組免骨缺損處見少量骨組織從缺損邊緣向內長入，大部分被成纖維細胞和脂肪組織填充。兩組Lane-Sandhu組織學評分差異有統計學意義。
討論
廣泛創傷、腫瘤、感染或先天性肌肉骨骼疾病等可能造成嚴重的骨缺損,植入生物材料修復骨缺損并促進骨再生是目前臨床研究的熱點。骨缺損愈合是一個骨組織重建的過程,通常需要經過一個有重疊時間線的多維過程。骨有再生能力,絕大多數骨缺損在適宜的生理環境條件下可自發愈合。
然而骨缺損的愈合過程是一個耗時的過程,由于骨折部位供血減少,鈣磷對新骨的強化和硬化作用不足，新骨生成緩慢。此外,由于受到缺損較大或不穩定的生物力學特性、不利的傷口環境、不理想的手術技術、代謝水平低、激素和營養水平不足以及所施加的壓力不當等因素的影響,大缺損(關鍵性骨缺損)可能不會自發愈合并導致骨不連[3
骨移植或骨替代生物材料植入是臨床骨外科修復大段骨缺損常用的治療策略。盡管自體骨移植是目前骨缺損的金標準治療方法,但它仍然存在一些缺點,如供體供應受限、供區疼痛或出血等。同種異體骨移植方法的主要缺點是存在免疫介導的排斥反應風險、傳染病傳播以及對移植體力學和生物學特性的負面影響。
為了克服骨移植治療骨缺損的局限性，在過去幾十年中,越來越多的學者關注并研究由天然衍生和(或)合成材料制成的骨替代生物材料。理想的人工骨支架應當具備以下特點:適合的三維多孔結構;較高的孔隙率和連通性;較好的機械強度和降解性,不妨礙新生骨的生長與重建;無或低的免疫原性、組織相容性好;價格適中，易于制備等。E前大部分多孔生物材料不具備以上特點,不利于骨再生。有研究結果表明,骨組織工程材料BTCP有非常好的生物相容性，可有效促進和誘導骨組織再生,較高的降解率也有顯著優勢。
3D打印技術不需要機械加工和模具,能夠直接根據計算機圖形數據快速制作任何形狀的物體，尤其適用于設計和制造結構不規則且不均質的人工骨支架。這一獨特的優勢使3D打印技術在骨組織工程材料方面有著更廣闊的應用空間。
目前,實驗免是肌肉骨骼相關研究中首選的模型動物[8。與其他物種相比,兔與人在骨密度和骨干中段骨的斷裂韌性方面有相似之處，具有更快的骨骼變化和骨轉換過程,符合比較和評價骨替代品的成骨性能和特點的要求。近年來，免股骨遠端骨缺損模型已被研究者普遍用于測試新的骨替代生物材料213。Barbeck等4使用直徑7~10 mm臨界尺寸的圓柱形骨缺損免模型成功研究了可注射磷酸鈣骨替代物在骨再生中的應用。在進行人體臨床試驗之前應用免股骨遠端缺損模型測試替代生物材料具有建設性意義。
本實驗研究采用3D打印技術制備實驗免股骨的BTCP仿生骨支架。通過電子顯微鏡觀察到所制備的BTCP仿生骨支架表面及內部與實驗免股骨相似,仿生骨小梁交錯連接,中間孔隙相連通,大孔周圍布滿小微孔,結構直徑和連通孔道的孔徑都與設計參數相同,內部具有較好的貫通結構，與實驗免股骨形態結構匹配,無明顯收縮形變,抗壓強度在松質骨抗壓強度區域值(2~12 MPa)之內。
本研究實驗組與對照組在術后4、8、12周免股骨骨缺損處新生骨細胞計數差異有統計學意義，表明實驗所構建的BTCP仿生骨支架利于細胞附著和微血管長入利于新骨生成與重建。其中術后8、12周兩組數據差異更為顯著，同時組織切片顯示支架開始降解，周圍未見明顯炎性反應，表明BTCP仿生骨支架對于實驗免機體組織無明顯細胞毒性。
有研究結果顯示，B-TCP仿生骨支架在實驗免體內的降解時間為3~6個月，與松質骨缺損的修復時間相當,在修復骨缺損的過程中植入材料的降解與成骨達到了較好的匹配。B-TCP在降解過程中產生鈣和磷等離子，可為新骨的形成提供所需要的物質成分，同時其代謝產生的弱堿性離子可以提高內環境的pH值,降低酸性環境下發生炎性反應的概率。
BTCP在骨組織工程材料中將占有非常重要的位置[2627]綜上所述:應用3D打印技術制備免股骨BTCP仿生骨支架，其形態結構與免股骨解剖形態相似，且具有良好的骨引導作用和生物力學性能;BTCP是一種較為理想的骨缺損修復材料;現階段尚缺乏能很好地模擬骨缺損修復臨床條件的理想動物模型;如何更精準地調控B-TCP仿生骨支架的結構、機械強度和生物相容性以及BTCP仿生骨支架的臨床應用將是我們進一步研究的方向。
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