鈦支架人工角膜生物相容性的臨床和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：
　　 評(píng)價(jià)現(xiàn)有鈦支架人工角膜的組織相容性,研究氣浮沉積(aerosol deposition,AD)技術(shù)制備的納米級(jí)羥基磷灰石涂層對(duì)鈦支架材料組織結(jié)合力、角膜成纖維細(xì)胞生物學(xué)行為以及角膜組織植入反應(yīng)的影響。
　　 方法：
　　 1.回顧性病例研究。選擇2000年1月至2009年12月間在解放軍總醫(yī)院進(jìn)行人工角膜植入手術(shù)的患者85例(85只眼)。術(shù)后對(duì)支架前層組織和鏡柱前后表面進(jìn)行臨床觀察。對(duì)手術(shù)切除的人工

2、角膜PMMA填芯前后組織以及柱鏡表面增生膜進(jìn)行病理分析。
　　 2.采用鈦箔制備10x40mm的長(zhǎng)方形植入材料樣品36個(gè),平均分3組,組1和組2分別應(yīng)用氣浮沉積(aerosol deposition,AD)技術(shù)和離子束輔助沉積(Ionbeam assisted deposition,IBAD)技術(shù)在純鈦表面制備羥基磷灰石涂層,組3為對(duì)照組。每組各取2個(gè)材料樣品分別應(yīng)用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡進(jìn)行HA涂層的表面分析。將其余24

3、個(gè)材料隨機(jī)植入12只家兔雙側(cè)背部肌肉組織。2月后,取出樣品及周圍組織進(jìn)行拉伸試驗(yàn),記錄各樣品拉伸試驗(yàn)的最大載荷,分別對(duì)所得的鈦片和周圍肌肉組織進(jìn)行超微結(jié)構(gòu)和組織學(xué)觀察。
　　 3.將鈦箔制備成10X10mm的正方形植入材料樣品,平均分3組,制備HA涂層同前,應(yīng)用兔角膜成纖維細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)細(xì)胞,通過掃描電鏡觀察材料表面細(xì)胞的生長(zhǎng)形態(tài),通過劃痕愈合試驗(yàn)比較細(xì)胞移行能力,應(yīng)用MTT試驗(yàn)檢測(cè)24h、48h、72h和96h細(xì)胞的增殖能力。分

4、別應(yīng)用RT-PCR和流式細(xì)胞術(shù)評(píng)價(jià)檢測(cè)整合素β4在基因和蛋白水平的表達(dá),采用羅丹明-鬼筆環(huán)肽染色,觀察各組材料表面細(xì)胞骨架蛋白的狀態(tài)。
　　 4.將鈦箔制做成直徑3mm的圓形植入材料樣品(24個(gè)),平均分2組,實(shí)驗(yàn)組表面應(yīng)用AD技術(shù)制備HA涂層,對(duì)照組表面為不帶涂層的純鈦。采用完全隨機(jī)分組設(shè)計(jì),將24只家兔分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,全麻下將樣品植入角膜旁中央部的基質(zhì)層間。每組隨機(jī)選取6只家兔進(jìn)行臨床觀察,應(yīng)用前節(jié)OCT對(duì)植入物前角膜厚

5、度進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,其余6只于1w,4w,12w取材,進(jìn)行角膜病理檢查。
　　 結(jié)果：
　　 1.臨床隨訪顯示37.6％(32/85)患者出現(xiàn)角膜基質(zhì)溶解。25.9％(22/85)患者出現(xiàn)鏡柱表面組織增生,其中7例由于增殖膜較厚,在手術(shù)顯微鏡下接受了前膜切除手術(shù)。組織學(xué)上,PMMA填芯前后組織可見慢性炎癥細(xì)胞,前膜組織由增生的上皮和纖維血管組織組成,伴間質(zhì)慢性炎癥。在上皮層,細(xì)胞核PCNA表達(dá)增多、增強(qiáng),在基質(zhì)中CD45R0

6、(+)的T淋巴細(xì)胞、CD11c(+)的樹突狀細(xì)胞和CD68(+)巨噬細(xì)胞數(shù)量增多。17.6％(15/85)患者發(fā)生了人工角膜后膜。
　　 2.帶有羥基磷灰石涂層的植入物組拉力負(fù)荷明顯增高,AD組植入物與組織結(jié)合最為緊密(P<0.01)。
　　 3.兔角膜成纖維細(xì)胞在各組材料表面生長(zhǎng)狀態(tài)良好,未見細(xì)胞毒性反應(yīng)。AD組細(xì)胞伸展?fàn)顟B(tài)和細(xì)胞移行能力最好,對(duì)照組相比,細(xì)胞增殖能力差異不顯著。AD方法處理的材料表面細(xì)胞黏附因子整合素

7、β4的基因和蛋白表達(dá)水平明顯升高。
　　 4.帶有AD方法制備的HA涂層的植入物在角膜內(nèi)存留穩(wěn)定,對(duì)照組材料植入物前板層角膜出現(xiàn)薄變(P<0.01),個(gè)別樣品發(fā)生了暴露。病理顯示HA-Ti在角膜組織耐受性好,未見異物反應(yīng)。
　　 結(jié)論：
　　 1.前板層角膜溶解是鈦支架人工角膜術(shù)后常見而危險(xiǎn)的并發(fā)癥。
　　 2.AD方法制備的納米羥基磷灰石涂層能夠增強(qiáng)鈦與軟組織之間的組織結(jié)合力。
　　 3.AD組