荷載rBMSC的新型可注射PEG水凝膠在骨修復(fù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)前人們對骨整形和口腔種植修復(fù)的需求越來越高，如何促進(jìn)或加速骨再生修復(fù)，為骨整形或種植體植入創(chuàng)造良好的骨條件一直是眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本研究正是鑒于此設(shè)計(jì)并制備出一種新型的可注射原位成型PEG水凝膠，并進(jìn)行了一系列全面的體內(nèi)/外評(píng)價(jià)，主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　1、先將寡聚乙二醇(OEG9)與硫代蘋果酸(MSA)或馬來酸酐(MA)在三氟甲磺酸鈧(Sc(OTf)3)催化的溫和條件下通過“一鍋”法縮聚反應(yīng)大量合成可降解的水溶性PEG

2、衍生物POEGMS和POEGM;反應(yīng)產(chǎn)率高達(dá)81％和87％，且產(chǎn)物中OEG和二酸的摩爾比非常接近初始投料比;核磁共振(1H NMR)譜圖結(jié)果和凝膠滲透色譜(GPC)曲線等結(jié)果表明兩種含有可點(diǎn)擊基團(tuán)（巰基和雙鍵）的凝膠前體(POEGMS和POEGM)被成功合成，且無各自前體的殘留。其次，通過巰-烯“點(diǎn)擊”反應(yīng)，所合成的水凝膠前體能在近似人體生理?xiàng)l件下（pH7.4和37℃）約30秒內(nèi)迅速凝膠化形成三維網(wǎng)絡(luò)骨架;其凝膠化時(shí)間可以通過pH值的微

3、調(diào)以適應(yīng)臨床原位成型的實(shí)際操作需要;傅里葉變換紅外譜圖(FTIR)證明水凝膠前體中雙鍵與巰基能全部高效地完成反應(yīng)。
　　2、一系列體外實(shí)驗(yàn)證明了10％固含量的水凝膠不但具有非常好的生物相容性和較好的機(jī)械強(qiáng)度（G'達(dá)69.2kPa），而且具有較低溶脹率（小于50％）和合適的降解速度(2W內(nèi)幾乎很少分解);成骨前體細(xì)胞(MC3T3-E1)和大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(rBMSC)能在水凝膠表面較好的粘附、鋪展和增殖，在成骨誘導(dǎo)性培養(yǎng)條件下能

4、成功地發(fā)生成骨向分化;二種細(xì)胞在水凝膠內(nèi)部均能三維生長，其細(xì)胞團(tuán)塊能成功地侵入凝膠內(nèi)部生長;水凝膠荷載rhBMP-2后在近似生理?xiàng)l件下的釋放能維持達(dá)2周之久，并對在凝膠表面黏附生長和凝膠內(nèi)部三維生長的rBMSC的增殖和成骨分化有明顯促進(jìn)作用。
　　3、大鼠顱骨臨界骨缺損(CSD)植入實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:單純的水凝膠植入后，其本身就能促進(jìn)大鼠顱骨CSD缺損骨修復(fù)再生;當(dāng)荷載rBMSC的水凝膠體內(nèi)植入8w后就能達(dá)到缺損的骨性封閉;當(dāng)同時(shí)荷載