載雌二醇超高分子量聚乙烯的研究.pdf

1、人工髖關(guān)節(jié)假體磨損產(chǎn)生的微小顆粒誘發(fā)并導(dǎo)致的假體周?chē)侨芙猓徽J(rèn)為是人工關(guān)節(jié)晚期松動(dòng)的主要原因。研究表明超高分子量聚乙烯磨損顆粒是導(dǎo)致骨溶解最主要的因素。 利用局部給藥的方式來(lái)防治骨溶解越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前，利用超高分子量聚乙烯作為抑制骨溶解的藥物載體，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)類(lèi)似的研究。因此本研究選用具有抑制骨溶解作用和高熔點(diǎn)的雌二醇，利用熱壓的方法加工載有雌二醇的超高分子量聚乙烯材料。該種材料既能作為人工髖關(guān)節(jié)臼杯植入人體使用，同

2、時(shí)能夠釋放抑制骨溶解的雌二醇，延長(zhǎng)人工髖關(guān)節(jié)的使用壽命。 本研究對(duì)載雌二醇的超高分子量聚乙烯材料的特征官能團(tuán)、接觸角、結(jié)晶度、拉伸力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能等進(jìn)行了考察，以未載雌二醇的超高分子量聚乙烯板材(UHMWPE)作為對(duì)照組。對(duì)載雌二醇超高分子量聚乙烯的磨屑進(jìn)行了體外釋放的研究。采用載藥磨屑與成骨細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分別共培養(yǎng)的方法，考察載藥磨屑對(duì)細(xì)胞增殖、分化和溶骨性因子分泌等方面的作用。 熱分析(TA)和傅立葉紅外光譜(F

3、T-IR)的結(jié)果表明，熱壓過(guò)程對(duì)載雌二醇超高分子量聚乙烯中雌二醇的官能團(tuán)沒(méi)有影響。接觸角和差示量熱掃描儀(DSC)的結(jié)果表明，載雌二醇和未載雌二醇超高分子量聚乙烯具有相似的疏水性和結(jié)晶度。載雌二醇超高分子量聚乙烯的拉伸力學(xué)性質(zhì)包括拉伸強(qiáng)度(47.2±3.6MPa)、屈服強(qiáng)度(25.0±0.6MPa)和伸長(zhǎng)率(25.0±0.6MPa)，均滿(mǎn)足ASTM F 648-04標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)超高分子量聚乙烯植入體的要求。摩擦磨損試驗(yàn)表明，載雌二醇和未載雌

4、二醇超高分子量聚乙烯具有相似的摩擦系數(shù)和磨損表面形貌，并且兩者在干磨擦條件下的主要磨損機(jī)制都是磨粒磨損。 載藥磨屑的體外釋放實(shí)驗(yàn)表明，藥物在磷酸緩沖液中的釋放行為分為三個(gè)階段，分別是早期藥物突釋、快速穩(wěn)定釋放和后期緩慢穩(wěn)定釋放。同時(shí)當(dāng)藥物達(dá)到后期穩(wěn)定釋放時(shí)，其藥物的釋放量基本滿(mǎn)足臨床要求。 體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，雌二醇在一定濃度范圍內(nèi)對(duì)成骨細(xì)胞增殖和堿性磷酸酶(ALP)的分泌有一定的促進(jìn)作用，更重要的是磨屑中的藥物在實(shí)驗(yàn)采用

5、的所有濃度下均可以發(fā)揮抑制溶骨性因子白介素-6的作用，說(shuō)明載藥超高分子量聚乙烯中的雌二醇有可能在人工關(guān)節(jié)中起到防治骨溶解的作用。載藥磨屑對(duì)巨噬細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用與未載藥磨屑的作用無(wú)顯著性差異，兩組樣品均能夠刺激巨噬細(xì)胞的吞噬作用。 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的研究我們得到了一種具有潛在抑制骨溶解作用的載雌二醇超高分子量聚乙烯材料，這種材料具有和純高分子量聚乙烯材料相同的良好力學(xué)性能和耐磨損性，同時(shí)材料中的雌二醇能夠直接作用于成骨細(xì)胞，促進(jìn)成骨細(xì)