摻鍶、摻鋅與摻鎂的羥基磷灰石涂層對骨質(zhì)疏松大鼠骨整合效能的比較研究.pdf

1、背景：
　　骨生物修復(fù)材料是骨科領(lǐng)域研究的重要課題之一，長久以來，人們一直在嘗試和開發(fā)新型骨生物材料，由此也出現(xiàn)了陶瓷，金屬，有機(jī)高分子等骨生物修復(fù)材料，其生物特點(diǎn)，相容性，降解性，傳導(dǎo)性等方面各有優(yōu)劣。羥基磷灰石由鈣、磷、氧、氫等元素構(gòu)成，與骨骼、牙齒的無機(jī)成分磷酸鈣結(jié)構(gòu)相似，被廣泛的應(yīng)用于骨科臨床中。羥基磷灰石不僅可以作為骨移植材料，也可以作為涂層用于金屬內(nèi)固定物表面的改性，提高內(nèi)植物骨性結(jié)合的速率，起到促進(jìn)骨結(jié)合的作用。羥基

2、磷灰石涂層中摻入活性離子，可以改善羥基磷灰石的生物降解性和結(jié)晶活性，使其能夠更好的與自然骨融合，已然成為目前羥基磷灰石研究的熱點(diǎn)方向，已經(jīng)有研究報(bào)道摻鍶、摻鎂、摻鋅等羥基磷灰石涂層沉積于內(nèi)植物表面可以促進(jìn)內(nèi)植物的骨整合效能，但各種材料骨整合效能具體孰優(yōu)孰劣，尚未有對比研究，因此本課題希望通過對三種摻無機(jī)鹽離子的羥基磷灰石涂層做一個比較性的研究，從而為我們臨床選取該類材料提供指導(dǎo)。
　　目的：
　　通過電化學(xué)沉積法制備摻鍶、摻

3、鋅、摻鎂的羥基磷灰石涂層，研究摻鍶，摻鋅，摻鎂的羥基磷灰石涂層鈦針植入骨質(zhì)疏松大鼠中的骨整合效能。
　　方法：
　　以鈦針為基質(zhì)，通過電化學(xué)沉積法制備摻鋅，摻鍶，摻鎂三種無機(jī)鹽離子的羥基磷灰石涂層，通過SEM及EDS檢測摻無機(jī)鹽離子的羥基磷灰石涂層性狀，選用雌性SD大鼠，雙邊卵巢切除術(shù)后飼養(yǎng)12周后建立骨質(zhì)疏松模型,所有的大鼠被隨機(jī)分為四組:HA組；Zn-HA組；Mg-HA組和Sr-HA組，然后分別將純羥基磷灰石涂層沉積的鈦

4、針，摻10％ Zn羥基磷灰石涂層沉積的鈦針,摻10% Mg羥基磷灰石涂層沉積的鈦針,摻10% Sr羥基磷灰石涂層沉積的鈦針，植入各組大鼠的雙側(cè)股骨，鈦針植入術(shù)后12周后，獲得各組股骨標(biāo)本，最終通過Mirco-ct，生物力學(xué)試驗(yàn)，組織學(xué)檢測等評估，比較各組間骨整合作用效能。
　　結(jié)果：
　　1.Micro-CT檢測結(jié)果顯示：鈦針植入術(shù)后12周后獲取股骨標(biāo)本檢測，相比于純HA組的微觀參數(shù)，Sr-HA組、Zn-HA組、Mg-HA組

5、的微觀參數(shù)Tb.N，Tb.Th，BV/TV均明顯增加，而Tb.Sp則均降低（P＜0.05），而Zn-HA組、Mg-HA組的骨小梁微觀參數(shù)BV/TV，Tb.Th，Tb.N和Tb.Sp之間比較沒有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），相對于Zn-HA組、Mg-HA組組的微觀參數(shù)，Sr-HA組有最高BV/TV，Tb.Th，Tb.N，和最低 Tb.Sp骨微觀參數(shù)，與其它組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　2.骨生物力學(xué)測試結(jié)果顯示：相比于

6、純HA組，Zn-HA組, Mg-HA組，Sr-HA組的抗拔力分別增加了1.34倍、1.38倍和1.84倍相比(P＜0.05)，各組之間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其中Sr-HA組的抗拔力較其他兩組均要顯著增加。Zn-HA組, Mg-HA組均能增加一定的抗拔力，但二組比較無明顯差異。
　　3.硬組織切片檢測結(jié)果顯示：鈦針植入術(shù)后12周后，通過光學(xué)顯微鏡檢測獲得BAR（Bone area ratio，新生骨面積比），與純HA組相

7、比，Zn-HA增加了1.23倍，Mg-HA增加了1.28倍，Sr-HA組增加了1.51倍，檢測所得BIC（Bone to implant contact ratio,骨與內(nèi)植物的接觸率）；與純HA組相比，Zn-HA增加了1.54倍，Mg-HA增加了1.61倍，Sr-HA組增加了1.81倍，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）
　　結(jié)論：
　　摻鍶，摻鋅和摻鎂的羥基磷灰石涂層均能不同程度的促進(jìn)骨質(zhì)疏松大鼠骨整合，其中，摻鍶羥基磷