啮齿类动物实验结果讨论
来源：未知 |发布时间：2022-12-09 14:13|点击:次
啮齿类动物实验结果讨论
实验兔术后第2天即正常饮食;术口无红肿等炎症迹象，一期甲级愈合;手术侧肢体跋行，平均1周后可正常行走,观察期间行动自如;1只兔死亡二次手术补齐。组织学观察结果:术后4周,实验组兔植骨处可见较成熟的骨组织,骨小梁和骨髓组织增多,新生骨正在逐渐取代植入材料,对照组免骨缺损处周围可见少量成骨细胞;术后8周,实验组免植骨处可见植入材料周围出现骨小梁、成骨细胞和破骨细胞,同时出现少量新生骨并向植入材料内长入对照组免骨缺损处周围有少量类骨组织形成，大量成纤维细胞和脂肪组织长入;术后12周，实验组免植骨处出现成熟的骨小梁和骨髓组织，有编织骨形成,新生骨量较多,植入材料存留较少,表示已转化为成熟骨组织，对照组免骨缺损处见少量骨组织从缺损边缘向内长入，大部分被成纤维细胞和脂肪组织填充。两组Lane-Sandhu组织学评分差异有统计学意义。
讨论
广泛创伤、肿瘤、感染或先天性肌肉骨骼疾病等可能造成严重的骨缺损,植入生物材料修复骨缺损并促进骨再生是目前临床研究的热点。骨缺损愈合是一个骨组织重建的过程,通常需要经过一个有重叠时间线的多维过程。骨有再生能力,绝大多数骨缺损在适宜的生理环境条件下可自发愈合。
然而骨缺损的愈合过程是一个耗时的过程,由于骨折部位供血减少,钙磷对新骨的强化和硬化作用不足，新骨生成缓慢。此外,由于受到缺损较大或不稳定的生物力学特性、不利的伤口环境、不理想的手术技术、代谢水平低、激素和营养水平不足以及所施加的压力不当等因素的影响,大缺损(关键性骨缺损)可能不会自发愈合并导致骨不连[3
骨移植或骨替代生物材料植入是临床骨外科修复大段骨缺损常用的治疗策略。尽管自体骨移植是目前骨缺损的金标准治疗方法,但它仍然存在一些缺点,如供体供应受限、供区疼痛或出血等。同种异体骨移植方法的主要缺点是存在免疫介导的排斥反应风险、传染病传播以及对移植体力学和生物学特性的负面影响。
为了克服骨移植治疗骨缺损的局限性，在过去几十年中,越来越多的学者关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。理想的人工骨支架应当具备以下特点:适合的三维多孔结构;较高的孔隙率和连通性;较好的机械强度和降解性,不妨碍新生骨的生长与重建;无或低的免疫原性、组织相容性好;价格适中，易于制备等。E前大部分多孔生物材料不具备以上特点,不利于骨再生。有研究结果表明,骨组织工程材料BTCP有非常好的生物相容性，可有效促进和诱导骨组织再生,较高的降解率也有显著优势。
3D打印技术不需要机械加工和模具,能够直接根据计算机图形数据快速制作任何形状的物体，尤其适用于设计和制造结构不规则且不均质的人工骨支架。这一独特的优势使3D打印技术在骨组织工程材料方面有着更广阔的应用空间。
目前,实验免是肌肉骨骼相关研究中首选的模型动物[8。与其他物种相比,兔与人在骨密度和骨干中段骨的断裂韧性方面有相似之处，具有更快的骨骼变化和骨转换过程,符合比较和评价骨替代品的成骨性能和特点的要求。近年来，免股骨远端骨缺损模型已被研究者普遍用于测试新的骨替代生物材料213。Barbeck等4使用直径7~10 mm临界尺寸的圆柱形骨缺损免模型成功研究了可注射磷酸钙骨替代物在骨再生中的应用。在进行人体临床试验之前应用免股骨远端缺损模型测试替代生物材料具有建设性意义。
本实验研究采用3D打印技术制备实验免股骨的BTCP仿生骨支架。通过电子显微镜观察到所制备的BTCP仿生骨支架表面及内部与实验免股骨相似,仿生骨小梁交错连接,中间孔隙相连通,大孔周围布满小微孔,结构直径和连通孔道的孔径都与设计参数相同,内部具有较好的贯通结构，与实验免股骨形态结构匹配,无明显收缩形变,抗压强度在松质骨抗压强度区域值(2~12 MPa)之内。
本研究实验组与对照组在术后4、8、12周免股骨骨缺损处新生骨细胞计数差异有统计学意义，表明实验所构建的BTCP仿生骨支架利于细胞附着和微血管长入利于新骨生成与重建。其中术后8、12周两组数据差异更为显著，同时组织切片显示支架开始降解，周围未见明显炎性反应，表明BTCP仿生骨支架对于实验免机体组织无明显细胞毒性。
有研究结果显示，B-TCP仿生骨支架在实验免体内的降解时间为3~6个月，与松质骨缺损的修复时间相当,在修复骨缺损的过程中植入材料的降解与成骨达到了较好的匹配。B-TCP在降解过程中产生钙和磷等离子，可为新骨的形成提供所需要的物质成分，同时其代谢产生的弱碱性离子可以提高内环境的pH值,降低酸性环境下发生炎性反应的概率。
BTCP在骨组织工程材料中将占有非常重要的位置[2627]综上所述:应用3D打印技术制备免股骨BTCP仿生骨支架，其形态结构与免股骨解剖形态相似，且具有良好的骨引导作用和生物力学性能;BTCP是一种较为理想的骨缺损修复材料;现阶段尚缺乏能很好地模拟骨缺损修复临床条件的理想动物模型;如何更精准地调控B-TCP仿生骨支架的结构、机械强度和生物相容性以及BTCP仿生骨支架的临床应用将是我们进一步研究的方向。
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