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，有機高分子等骨生物修復(fù)材料，其生物特點，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方向，已經(jīng)有研究報道摻鍶、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，摻鎂三種無機鹽離子的羥基磷灰石涂層，通過SEM及EDS檢測摻無機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，獲得各組股骨標本，最終通過Mirco-ct，生物力學(xué)試驗，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骨質(zhì)疏松大鼠骨整合，其中，摻鍶羥基磷