組織工程骨低溫保存的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的了解不同低溫保存方法對(duì)組織工程骨支架生物特性、成骨細(xì)胞功能和修復(fù)骨缺損效果的影響，探討低溫保存組織工程骨的可能性與效果。方法與結(jié)果組織工程骨分別在4℃和-196℃環(huán)境下保存3個(gè)月和6個(gè)月，以未行保存的組織工程骨和單純生物衍生骨作為對(duì)照。實(shí)驗(yàn)分為兩部分：①體外部分，②體內(nèi)部分。①體外部分即不同低溫保存方法對(duì)組織工程骨特性的影響：實(shí)驗(yàn)分為7組，組織工程骨4℃保存3個(gè)月為A3組，保存6個(gè)月為A6組，組織工程骨-196℃保存3個(gè)月為B3組，

2、保存6個(gè)月為B6組，未行保存的組織工程骨為C組，單純生物衍生骨組為D組，新鮮人體骨為S組(僅作生物力學(xué))。用倒置相差顯微鏡和掃描電鏡觀察細(xì)胞的黏附與生長(zhǎng)，并行材料的生物力學(xué)、堿性磷酸酶活性(ALP)、細(xì)胞表面的整合素α2β1表達(dá)量、Ⅰ型膠原、鈣化能力和成骨細(xì)胞成活率等檢查。結(jié)果為：倒置相差顯微鏡和掃描電鏡觀察顯示所有組織工程骨各組均可見成骨細(xì)胞在材料表面黏附，細(xì)胞在材料孔隙內(nèi)生長(zhǎng)、分化和增殖；材料的力學(xué)性能檢測(cè)顯示A3、A6、B3、B6

3、、D組各組間最大載荷比較，P＞0.05；A3、A6、B3、B6、D組分別與S組比較，P＜0.05；各組成骨細(xì)胞ALP活性依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，其中B3組與B6組比較，P＞0.05，A3組與A6組，P＜0.05，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01；各組流式細(xì)胞計(jì)數(shù)測(cè)定細(xì)胞表面的整合素α2β1表達(dá)量依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，

4、其中A3組與A6組比較，P＜0.05，B3組與B6組，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01；各組成骨細(xì)胞Ⅰ型膠原分泌量依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，其中A3組與A6組，B3組與B6組比較，P＞0.05，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01；各組成骨細(xì)胞生成骨結(jié)節(jié)的面積以及成

5、骨細(xì)胞成活率依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，其中A3組與A6組，B3組與B6組，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01。②體內(nèi)部分即不同低溫保存方法對(duì)組織工程骨修復(fù)骨缺損的影響：112只成年日本大耳白兔，制作15mm長(zhǎng)的雙側(cè)橈骨節(jié)段性骨缺損模型。以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物左前肢為實(shí)驗(yàn)側(cè)，右前肢為對(duì)照側(cè)，將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為4組：A3組，A6組，B3組，B6組，另外兩個(gè)對(duì)

6、照組：C組與D組。總共6組(同體外實(shí)驗(yàn))。術(shù)后2、4、6、12周取材，行大體觀察、組織學(xué)觀察、X線檢查、計(jì)算機(jī)圖象分析、Ⅰ型膠原免疫組化以及測(cè)定尺橈骨力學(xué)強(qiáng)度。結(jié)果為：術(shù)后2、4、6、12周，各組骨缺損區(qū)均有新骨生成，大體、組織學(xué)、X線、Ⅰ型膠原以及力學(xué)強(qiáng)度結(jié)果顯示A3、A6、B3、B6、C組間比較，P＞0.05，A3、A6、B3、B6、C組分別與D組比較，P＜0.05。并且各組均無(wú)明顯排斥反應(yīng)。結(jié)論①4℃保存方法和-196℃保存方法對(duì)

7、生物衍生骨的生物力學(xué)性能無(wú)明顯的影響。②4℃保存方法和-196℃保存方法對(duì)種子細(xì)胞的存活率和細(xì)胞的生物活力有明顯的影響，但均能在一定程度上保存細(xì)胞的存活率和的細(xì)胞的生物活力。③骨缺損修復(fù)效果的綜合評(píng)價(jià)C組優(yōu)于B3組優(yōu)于B6組優(yōu)于A3組優(yōu)于A6組優(yōu)于D組，A3、A6、B3、B6、C組組間比較，P＞0.05，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；A3、A6、B3、B6、C組分別與D組比較，P＜0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。④4℃保存方法和-196℃保存方法均能有效保存組