基于多模态成像技术监测基因修饰支架中血管生成及修复临界性骨缺损的研究

基因修饰促血管化的支架是促进骨再生的有效方法之一,它可以将目的基因转移到内源性细 胞中实现生长因子原位、持续表达,诱导内源性细胞的增殖、迁移和分化,从而促进骨组织再生。该 文以慢病毒介导基因修饰多孔 PLGA/nHAp 复合支架诱导血管生成为研究对象,采用静电吸附和低温冷冻方法制备基因修饰多孔 PLGA/nHAp 复合支架;以小鼠顶骨临界性骨缺损为模型,利用多模态双光子及光声显微成像技术在体、实时、连续监测,研究骨修复过程中基因修饰多孔支架诱导血管化的动态过程。体外实验结果显示,慢病毒颗粒从支架上的持续释放长达 5 天,缓释出的病毒颗粒可以有效转染 293T 细胞并表达 PDGF-BB 因子。体内实验结果表明,慢病毒介导基因修饰多孔 PLGA/nHAp 复合支架,可以实现 PDGF-BB 因子原位表达,促进体内局部及系统性干细胞等细胞迁移,加快血管诱导生成并提高骨缺损部位骨组织的再生能力。同时,在该研究中,成功使用并比较了多模态双光子及光 声显微成像技术在体、实时、连续监测 3D 骨组织支架内血管形成的动态变化过程,并验证了基因修饰对于提高 3D 打印支架的生物学反应性的作用。该研究为研究不同支架对血管生成作用的监测与鉴定提供了新的技术手段。     

多孔钽植入物在骨缺损中的应用进展EI北大核心CSCD

多孔金属钽具有良好的生物相容性与骨传导能力,相比于传统的金属植入物材料有较低的弹性模量与高的摩擦因数,可以避免发生应力遮挡效应且具有与人类松质骨类似的多孔结构。多孔钽的力学性能优势与优秀的生物学性能,在骨修复材料领域受到越来越多的关注,且已研发并应用于多种部位的骨缺损修复中。随着多孔钽材料制备方法的更新与多种改性方法的提出,多孔钽进一步展示了在临床应用中的广阔前景。本文从多孔钽材料的制备工艺、细胞毒性、与骨结合特性以及目前在临床的应用情况等方面,介绍多孔钽植入物在骨缺损中的应用进展,并提出了多孔钽在表面改性建立复合体系、优化制备工艺及个性化制备技术的发展方向,为多孔钽植入物在治疗骨缺损的临床应用提供参考。     

可注射快速凝固磷酸钙骨水泥动物体内植入实验研究

为了评价可注射磷酸钙骨水泥的生物相容性和体内成骨能力,选用4周龄的新西兰大白兔18只,随机分为2、4、8、12、16和24周组,每组3只.按自身同期对照实验的设计原则,在兔的双股骨髁部设计直径为5 mm、深约6 mm的骨缺损孔洞,一侧为实验侧,另一侧为空白对照.分别于所定时间处死动物,取出标本进行大体观察,并利用环境扫描电镜(ESEM)观察分析标本断面的微观结构和形貌.结果表明:磷酸钙骨水泥具有较好的流动性和可塑性,能够注射到骨缺损部位,并原位快速固化,其初凝时间为5～8 min,抗压强度为25～30 MPa.磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性,可与宿主骨组织形成骨性结合,并能够刺激和引导新骨组织形成,有助于骨缺损的修复,能够满足临床操作要求.     

磷酸钙骨水泥修复兔颅骨缺损新骨生长计算机图像分析

利用计算机图像处理技术对磷酸钙水泥修复兔颅骨缺损组织切片标本的光镜图像进行采集,对采集到的原始图像进行滤波、分割和数学开矿学等图像处理,计算不同视野新生骨生长的面积百分比,并对不同视野的结果进行生物统计分析,得到兔颅骨修复过程中新生骨定量生长情况,用计算机图像处理方法将成风过程从传统的组织形态学光镜观察的定性分析上升到了定量分析,为磷酸钙骨水泥修复骨缺损成骨机理和临床材料选择提供了定量的依据。     

间充质干细胞及基因转移方法促进新骨生成和大节段骨缺损的修复

目的构建含人骨形态蛋白-2(BMP-2)基因的重组腺病毒,并转染入间充质干细胞,诱导其向骨细胞分化,从而生成新骨并修复骨缺损。方法用重组腺病毒作为载体,将人BMP-2基因转染入小鼠胚胎间充质干细胞,Western blot检测BMP-2蛋白的分泌表达。观察重组腺病毒Adv-BMP-2转染后小鼠间充质干细胞的增殖变化,并进行碱性磷酸酶活性、钙化结节形成和细胞中成骨相关蛋白mRNA转录水平等细胞分化的指征检定。将Adv-BMP-2转染后的小鼠间充质干细胞注入裸鼠右侧大腿四头肌内,观察新骨生成情况。将重组腺病毒Adv-BMP-2转染的大鼠骨髓间充质干细胞用于大鼠大节段骨缺损的修复,并对植入的骨髓间充质干细胞进行跟踪观察。结果Western blot分析表明,重组腺病毒Adv-BMP-2转染的细胞可分泌表达BMP-2蛋白。转染后的小鼠间充质干细胞的增殖速度与重组腺病毒Adv-BMP-2的转染量呈剂量相关。Adv-BMP-2转染的干细胞碱性磷酸酶上升,并在体外形成钙结节,同时,成骨相关蛋白Osteopontin、Osteocalcin、Bone sialoprotein及Collagenα1(I)的mRNA水平也上升。用Adv-BMP-2转染的间充质干细胞能在裸鼠的大腿肌肉内形成发育成熟的新骨,转染的自体性骨髓间充质干细胞能有效修复大鼠大节段股骨缺损。在免疫抑制剂FK506的支持下,Adv-BMP-2转染的同种异体骨髓间充质干细胞也能修复大鼠的大节段骨缺损。没有FK506支持下的Adv-BMP-2转染的同种异体骨髓间充质干细胞及重组腺病毒Adv-β-gal转染的骨髓间充质干细胞则不能在体内形成新骨。植入骨缺损部位的骨髓间充质干细胞能直接参与骨缺损的修复,且有向全身其他组织器官迁移的趋势,但生存期较短。结论用腺病毒介导的BMP-2基因转染入间充质干细胞能有效诱导干细胞向骨细胞分化,生成新骨并修复骨缺损。     

动态压应力重建外固定技术免植骨治疗超大段胫骨缺损

目的:观察分析采用重建外固定技术动态加压免植骨治疗超大段骨缺损的临床效果。方法:22例骨缺损长度超过15 cm的胫骨骨缺损,断端彻底清创,清除硬化骨质,采用Ilizarov重建外固定技术,干骺端截骨,通过骨运输修复骨缺损,断端会师对接后对接点动态加压,以期通过压应力成骨方式获得骨愈合。采用Ilizarov技术研究应用学会(ASAMI)骨及功能评分进行评价。结果:所有病例获得了14~23个月的随访,平均17.6个月,骨缺损断端均骨性愈合,恢复下肢负重行走功能,ASAMI优良等级,20例未植骨获得了骨性愈合,2例重吸烟史合并糖尿病患者通过植骨获得骨愈合,未植骨愈合率为90.9%。22例病例均出现针孔钉孔渗出红肿等炎症反应,局部处理后愈合,未影响骨段滑移及骨愈合。结论:Ilizarov骨运输技术可有效修复超大段骨缺损,通过对接点加压可免植骨获得骨愈合效果可靠。     

CPC与人重组骨形成蛋白-2(rhBMP-2)复合修复即刻种植牙骨缺损的效果研究

目的:观察磷酸钙骨水泥以及人重组骨形成蛋白-2联合应用在骨缺损修复中效果。方法 :选取健康长耳白兔20只制备动物模型,顺序分为研究组和对照组。对照组予以磷酸钙骨水泥修复,研究组在对照组基础上结合人重组骨形成蛋白-2修复。分别于术后4/6/8/16/24周检测骨密度。结果 :植入8周时研究组可见新生骨小梁,对照组未见明显骨小梁,可见骨基质形成。自8周开始,研究组骨密度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 :磷酸钙骨水泥复合人重组骨形成蛋白-2能显著提升骨密度,可协同促进种植牙骨缺损修复。     

颞肌外和颞肌下钛网修补术治疗去骨瓣减压术后颅骨缺损患者的效果对比

目的:对比颞肌外和颞肌下钛网修补术治疗去骨瓣减压术后颅骨缺损患者的效果。方法:选择2016年7月-2017年12月于本院行钛网修补术的去骨瓣减压术后颅骨缺损患者共78例,依照随机数字表法分为A组(行颞肌外钛网修补术)和B组(行颞肌下钛网修补术),各39例。比较分析两组手术相关指标以及术前术后神经功能缺损评分(NIHSS)、肢体运动功能(FMI)评分、术后随访1年预后相关指标和并发症发生情况。结果:A组出血量、手术用时、术后肿胀时间等手术指标和脑膜破损率均低于B组(P<0.05)。两组术后1年NIHSS评分均低于手术前,FMI评分均高于手术前,且术后B组NIHSS评分、FMI评分均优于A组(P<0.05)。两组术后1年格拉斯哥预后评分(GOS)均高于术前,且B组高于A组,B组患者对美观满意度高于A组(P<0.05)。随访1年内,B组患者并发症发生率低于A组(P<0.05)。结论:对去骨瓣减压术后颅骨缺损患者于颞肌外行钛网修补术术中损伤较小,但颞肌下钛网修补术则更利于改善患者神经、运动功能和预后,患者对美观的满意度较高,且并发症较少,其远期疗效优于颞肌外修补术。     

快速成型技术在医学上的应用

随着计算机技术的快速发展,三维重建和快速成型技术逐步应用于医学领域.结合逆向工程及快速成型技术的基本原理,重点阐述了逆向工程及快速成型技术在先天性单侧唇裂三维模型的重建、面容多发性骨折缺损骨和下颌骨缺损三维模型重建等医学上的应用,并简单介绍了快速成型技术在现代医学应用上的重要意义,最后根据快速成型技术的特点,提出了快速成型技术在现阶段存在的问题及其以后在文化艺术,航天航空及家电行业等领域的发展前景.     

Experimental Study of Porous Beta-tricalcium Phosphate and Bone Morphogenetic Protein/porous Beta-tricalcium Phosphate Complex in Rabbit Mandibular Reconstruction

We investigated the osteogenic characteristic and biodegradation behavior of porous beta-tricalcitum phosphate （ β- TCP ） and bone morphogenetic protein/beta-tricalcium phosphate （ BMP/ β- TCP ） complex in mandibular reconstruction and evaluated the advantages of BMP / β- TCP complex in repairing bone defects. Bone defects created in the lower margin of bilateral mandible bodies in 12 rabbits were repaired with β- TCP （ control group ） and BMP/ β- TCP complex （ experimental group ） respectively. The rabbits were euthanized after 2, 4, 8 and 12 weeks and examined by macroscopy, radiography, histology, histomorphometry and image analysis. 2 weeks after surgery, ossftcation of newly-generated tissue in BMP/ β- TCP complex group appeared and after 12 weeks, massive new bone and ossification maturation were seen. However, in β- TCP group without BMP , ossification was not found until 12 weeks after operation. Image analysis showed that bone regeneration rate of BMP/ β- TCP was 30%-40% higher and the degradation rate was 20%- 30% higher than that of β- TCP. Therefore, as a reconstructive material for bone defects, BMP/ β-TCP complex is superior to β-TCP and can be used in oral and maxillofacial surgery.