矿化蚕丝基骨材料修复兔桡骨节段性骨缺损
作者： 李战春 俞兴 张新 徐林 ‘。
【关键词】 骨缺损。
摘要：［目的］探讨仿生制备矿化蚕丝基骨材料在修复兔节段性骨缺损中的作用。［方法］骨缺损模型的设计为：在兔双侧桡骨上各做一个大约15 cm的骨缺损,在一侧植入矿化蚕丝基骨材料,另一侧作为对照,未植入任何材料。观察时间阶段为术后4、8、12周。［结果］在术后4、8、12周，分别行大体观察、放射线,组织学切片观察骨缺损的愈合情况。术后12周植入矿化蚕丝基骨材料的一侧兔桡骨缺损完全愈合。对照组缺损处未见骨愈合。［结论］矿化蚕丝基骨材料是比较理想的骨缺损的替代材料。
Mineralized silkfibroin nanocomposite to repair segmental bone defect of rabbit radial。
Abstract：［Objective］Using mineralized silkfibroin nanocomposite to repair segmental bone defect of rabbit radial［Method］A 15 cm long defect on each bilateral radius of matured male rabbits was madeOn the left,bone defects were grafted with mineralized silkfibroin nanocomposite;the right radius,as a control group,defects were emptyIn the end of the 4th,8th,12th weeks after surgery,the grafts were harvested and tested by gross observation,Xray and histological examinations［Result］All Bone defects with mineralized silkfibroin nanocomposites healed,histological examination showed that most of nanocomposites were absorbed and substituted by matured new bonebut the defects of control group had not healed［Conclusion］Mineralized fibroin nanocomposite is a kind of very ideal substitute material for bone defect。
Key words：Mineralized silkfibroin nanocomposite; Bone defect; Biomimetic synthesis。
骨组织修复是一项重大的医学难题，多年来临床应用的骨修复技术主要采取自体或异体骨移植〔1、2〕。但由于数量和价格的限制，大部分患者得不到应有的治疗，近数10年来，人们通过各种方法、途径，制备出许多用于骨修复的替代材料，并取得了一定的成绩。尤其是近年来发展起来的骨组织工程，前景十分可观。对于人骨这样的器官，如果能够研制一种可以替代正常骨组织的人工骨材料，而且成本较低,将满足更大的社会需求。仿生制备纳米晶胶原骨材料是制备优异骨替代材料的一种有希望的途径，已经在临床应用，并得到认可。在仿生的思路下和以往胶原—钙磷盐(CPC)复合材料的基础上，作者制备了一类新型的纳米复合材料用于骨缺损修复。而且用成本较低的蚕丝蛋白代替胶原蛋白进一步降低了材料的成本，也避免了提取胶原蛋白本身所带来的成本大、耗材多,同时避免了传染性疾病传播的可能如爱滋病、疯牛病等。
1 材料和方法。
模拟生物矿化过程，以蚕丝分子为模板，沉积磷酸钙矿物，得到成分、微观结构与天然骨相似的蚕丝／纳米羟基磷灰石复合物粉末。使用NaCI为造孔剂，氯仿为溶剂或1，4二氧六环为溶剂和造孔剂制备多孔材料。制备流程工艺如下:（1）取4 g聚乳酸(分子量100 000)，溶于50 ml 1，4二氧六环，搅拌12 h，使聚乳酸完全充分溶解，配成8％的溶液。（2）称取4 g丝蛋白/HA复合材料的粉末，加入到上述溶液中，用玻璃棒搅拌均匀后，超声清洗，排除气泡。（3）将经过（1）、（2）两步处理的混合体系导入模具，冰冻后进行冷冻干燥，即得样品。
通过以上工艺，作者可以得到孔隙率大于85％、孔径尺寸在150～250 μm左右，强度为1~2 MPa的新型骨材料。从其扫描电镜照片（图1）中可以看出材料整体孔径分布比较均匀，孔壁较薄，孔洞之间是互相连通的，这样的结构对营养物质的输运和细胞的迁移是十分有利。作者比较了消毒前后材料特性与原来的材料一致，而且材料与正常人骨的机械和物理性能相仿，是一种可以作为骨材料的理想的替代产品。
121 实验动物。
新西兰兔12只，雄性，体重3 000~4 000 g。
122 手术操作。
动物麻醉:新西兰兔的麻醉用4%乌拉坦(7~8 ml/kg)耳静脉注射。麻醉生效时间是3~5 min,平均43 min。麻醉效果满意,基本满足手术要求,没有出现麻醉过量致死。手术过程：麻醉生效后将新西兰兔腹卧位,置于动物实验台上，四肢外展固定于操作台两侧。常规备皮,消毒兔双前肢,络合碘消毒皮肤，铺好无菌单，取双前肢桡骨正中切口，长约2 cm，逐层切开皮肤皮下组织、深筋膜和分离开肌肉,见骨膜,用骨膜剥离器剥离骨膜,取桡骨用电钻打孔定位,切取兔桡骨长度约15 cm，造成缺损,左前肢把骨材料塑形,并填充到缺损处,缝合骨膜,逐层缝合至皮肤。右前肢作为对照组未填充骨材料，直接缝合骨膜至皮肤，均不行内固定和外固定，术后均置于相同条件下饲养，分别于术后4、8、12周处死动物取材。
13 观察方法。
131 大体观察。
观察术后动物饮食、活动及伤口愈合情况。取材后观察缺损部位的变化,脱钙后纵向剖开观察内部结构改变。
132 放射学观察。
术后4、8、12周拍摄双前肢正侧位片，条件为55 kv、50 mA、02 s，观察各组动物骨修复情况，并进行对比。
133 组织学观察。
组织切片及苏木精－伊红染色(HE)观察新骨的形成。