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原位骨组织工程及其相关应用基础研究

作　者: 李雪盛
导　师: 孙建军；孔维佳
学　校: 华中科技大学
专　业: 耳鼻咽喉科学
关键词: 原位组织工程间充质干细胞脱细胞松质骨细胞生物学骨形态发生蛋白-2 生物相容性听骨赝复物听泡解剖学上颌窦骨重建成骨细胞
分类号: R318.0
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

[目的]研究原位骨组织工程技术及其在特殊含气空腔部位修复骨缺损的可能行性,为此技术应用于耳鼻咽喉头颈外科领域的骨缺损修复重建提供实验依据。[方法]1.原位骨组织工程相关基础研究:制备脱细胞松质骨,观察其结构及生物相容性;取兔骨髓基质干细胞,体外培养,复合于含BMP-2的脱细胞松质骨,于皮下移植,观察BMP-2原位诱导骨髓基质干细胞原位成骨分化能力;将BMP-2与脱细胞松质骨复合,异位移植,观察BMP-2原位诱导间充质干细胞成骨分化及促进新生骨形成的能力。2.原位骨组织工程相关应用研究:选择健康兔,制作颅骨标本,观察听泡大体形态及位置,取活体兔听泡,使用耳内镜及病理学方法观察其结构特点。选择耳后手术径路,观察活体兔此径路术中手术标志;采用耳后进路,于兔听泡后外侧骨壁钻孔,清除听泡内部分粘膜组织,植入复合BMP-2听骨赝复物,单纯脱细胞骨小柱植入作为对照。术后3个月,通过大体及病理切片观察听骨赝复物成骨情况;制备复合BMP-2的片状脱细胞松质骨,单侧以生物蛋白胶固定薄层胶原海绵作为修复材料,未加BMP-2材料用做对照。手术去除兔上颌窦外侧骨壁及附着粘膜,胶原海绵侧面向窦腔,原位修复缺损,术后3个月进行大体标本及病理切片观察,了解其修复效果及成骨情况。[结果]1、松质骨经脱细胞处理后,保持海绵状多孔结构,孔径约在200-600μm左右,机械性能无明显变化,植入体内后无明显免疫排斥发生,具有良好生物相容性;体内植入实验术后3个月材料形状无明显变化,周围组织有少量血管增生,无明显免疫排斥现象,脱细胞松质骨/BMP-2/骨髓基质细胞组、脱细胞松质骨/BMP-2组病理学检查发现有新骨形成,对照组仅有纤维结缔组织充填。2、兔听泡体积较大,听骨及内耳结构主要集中于听泡前方,取其耳后切口,沿骨性外耳道后壁,寻找茎突样结构,经听泡后壁可顺利进入听泡,不会损伤重要结构;BMP-2/脱细胞松质骨小柱植入兔听泡后3个月,大体观察材料与听泡骨壁接触部位结合紧密,表面被再生黏膜覆盖,形态无明显变化。病理学检查发现有新骨形成,对照组仅有黏膜覆盖,无新骨形成;BMP-2/脱细胞松质骨材料可很好地修复上颌窦外侧骨壁缺损,窦腔内侧面有可形成新生粘膜覆盖,材料孔内有新生骨形成,对照组仅有纤维结缔组织长入。[结论]1、脱细胞松质骨可保持多孔结构,无明显免疫原性,适用于原位骨组织工程支架材料。2、BMP-2可原位诱导间充质干细胞成骨分化,并可于异位形成新生骨组织。3、耳后切口,经听泡后壁可进入兔听泡,不损伤重要结构,此径路可应用于基于兔听泡的相关实验研究。4、复合BMP-2的脱细胞松质骨可于听泡内形成新生自体骨组织,形态无明显变化,有可能成为听骨链缺损重建材料。5、BMP-2具有诱导成骨能力,胶原海绵可用作粘膜再生支架,脱细胞松质骨/BMP-2/胶原海绵,可用于修复含气窦腔局部骨壁伴粘膜缺损。[意义]本实验为原位骨组织工程技术应用于特殊部位骨缺损修复提供了理论和实验依据。

全文目录

前言  7-9
摘要  9-11
Abstract  11-14
正文  14-55
  第一部分原位骨组织工程相关基础研究  14-30
    实验一. 脱细胞松质骨制备及生物相容性观察  15-20
      1.1 实验材料  15
      1.2 实验方法  15-16
      1.3 结果  16-18
      1.4 讨论  18-20
    实验二. 骨髓基质细胞原代及立体体外培养实验  20-26
      2.1 实验材料  20
      2.2 实验方法  20-22
      2.3 结果  22-24
      2.4 讨论  24-26
    实验三. BMP-2/脱细胞松质骨异位诱导成骨实验研究  26-30
      3.1 实验材料  26
      3.2 实验方法  26-27
      3.3 结果  27-28
      3.4 讨论  28-30
  第二部分原位骨组织工程相关应用研究  30-48
    实验一. 兔听泡解剖结构及耳后进路手术标志的观察  31-37
      1.1 实验材料  31
      1.2 实验方法  31-32
      1.3 结果  32-35
      1.4 讨论  35-37
    实验二. 原位骨组织工程技术构建自体听骨赝复物的实验研究  37-43
      2.1 实验材料  37
      2.2 实验方法  37-38
      2.3 结果  38-39
      2.4 讨论  39-43
    实验三. 脱细胞松质骨/BMP-2/胶原海绵重建兔上颌窦外侧骨壁伴黏膜缺损实验研究  43-48
      3.1 实验材料  43
      3.2 实验方法  43-44
      3.3 结果  44-46
      3.4 讨论  46-48
  全文结论  48-49
  正文参考文献  49-55
综述  55-62
  综述参考文献  60-62
致谢  62-63
附录  63-66
  1 附表：主要实验仪器、器材、试剂及溶液配制简表  63-66
  2 攻读学位期间发表论文目录  66

原位骨组织工程及其相关应用基础研究

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