兒童顱骨缺損修復是神經外科領域的世界性難題。臨床上常見的顱骨修補材料無法滿足兒童顱骨不斷長大和變形的需求。理想的兒童顱骨修補材料應具有良好的誘導成骨能力,實現新骨再生和骨整合;具有匹配生長發育的可降解性能和順應性,不限制正常骨骼生長;在修復過程中維持足夠力學強度,保護顱內組織;易于塑形,滿足美學需求。仿生礦化膠原骨材料是一種在微納尺度上模擬天然骨最小結構單元的納米復合材料,因其具有良好成骨活性而被成功應用于各種骨缺損修復。近年來,礦化膠原骨材料成功應用于顱骨再生修復,并取得了令人滿意的修復效果。該綜述重點介紹仿生礦化膠原骨材料的基本特點,及其用于兒童顱骨缺損再生修復的優勢及相關研究進展。
目的探討仿生礦化膠原人工骨以及復合自體骨髓對兔脊柱后外側融合模型的骨修復和再生效果。方法20 周齡普通級雄性新西蘭大白兔 27 只,采用電毛刺剝離橫突并暴露松質骨的方法制備兔 L5、L6 節段脊柱后外側融合模型。隨機分為 3 組,每組 9 只。A、B、C 組分別于每處骨缺損處植入 1.5 mL 自體髂骨、1.5 mL(30 mm×10 mm×5 mm)單純骼金人工骨修復材料和 1.5 mL(30 mm×10 mm×5 mm)骼金人工骨修復材料復合兔自體骨髓(按 1∶1 比例混合)。術后 4、8、12 周采用手觸法觀察植骨區表觀硬度來判斷植骨融合情況;各時間點每組各處死 3 只動物,切取椎體標本,采用 X 線片觀察骨缺損修復和融合情況,三維 CT 檢查評價新生骨是否在體內形成;并將各時間點標本切片行 HE 染色觀察新生骨形成及骨缺損修復和融合情況。結果手觸法檢測示,術后 4 周各組均未發現明顯植骨融合情況;術后 8 周 A、B、C 組分別有 3 只(50.0%)、2 只(33.3%)、4 只(66.7%)達植骨融合,12 周分別有 5 只(83.3%)、4 只(66.7%)、5 只(83.3%)達植骨融合,C 組融合率與 A 組相似,且均高于 B 組。X 線片觀察示 C 組術后 8、12 周的融合率高于 B 組,與 A 組相似。三維 CT 觀察示 C 組比 B 組的骨融合效果更佳,接近 A 組。HE 染色示,術后 12 周 A、B、C 組的植骨區域均出現大面積成熟板層骨覆蓋,材料已完全降解,與宿主骨邊緣界限消失且結合緊密。結論仿生礦化膠原人工骨復合自體骨髓具有良好的骨誘導性和成骨引導作用,與單純仿生礦化膠原人工骨材料相比有更好、更快的成骨效果,接近自體骨移植。
本文以絲素蛋白為載體,以萬古霉素(VCM)為藥物模型,采用水-油相溶解擴散方法制備了不同濃度的絲素微球(SFM),并進一步構建了載VCM半水硫酸鈣(CSH)/SFM復合人工骨材料。實驗中用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察材料的表面形態,用傅里葉變換紅外吸收光譜(FTIR)研究材料的構象,用抑菌圈實驗驗證材料的抑菌性能,用紫外/可見分光光度計檢測材料的藥物釋放性能,用萬能試驗機測定樣品的抗壓性能。結果表明,隨著絲素濃度從20、40 mg/mL增加到60 mg/mL,絲素構象及抑菌性沒有顯著改變,而SFM粒徑增加,藥物釋放速率減慢;同時在CSH中復合SFM后,隨著SFM絲素濃度增加,復合人工骨材料藥物釋放速率逐漸減小,壓縮斷裂功逐漸增加。上述結果表明,本研究在一定程度上改進了CSH存在的脆性大、作為藥物載體前期釋放快的缺點,有望在臨床感染性骨缺損的治療中取得更好的應用成效。