BMPα-磷酸三钙生物活性骨水泥的BMP释放动力学及成骨性能研究.pdf

第19卷第6期 无机材料学报 Vol·19，No·6 of Materials Nov·，2004 Journal 2004年11月 Inorganic 文章编号：1000—324X(2004)05—1359·08 BMP／a．磷酸三钙生物活性骨水泥的BMP释放动力学 及成骨性能研究 杨为中1，周大利1，尹光福1，尹绍雅2，郑昌琼1，高立达3 (1．四川大学材料科学与工程学院，成都610064；2．天津环湖医院，天津300060；3 四川大学华西医院神经外科，成都610041) 摘 要：以骨组织工程学的方法制备了一种新型BMP／a—TCP复合骨水泥材料．通过体外蛋 白质释放实验、强度实验及X射线衍射分析，考察了BMP在复合材料中的释放规律；通过组 织学分析和x射线检查，研究了新型复合骨水泥材料对兔颅骨缺损的修复实验．结果表明：在 扩散方式释放；BMP和a—TCP骨水泥复合后固化时间不受影响，．BMP释放后材料强度随 浸泡时间延长而增高，BMP释放4周后强度达到纯a．TCP骨水泥固化强度，x射线衍射分 析表明材料向羟基磷灰石转化．骨缺损修复实验表明：新型骨水泥成骨能力强，能在短期内完 全修复兔颅骨缺损． 关键词：o一磷酸三钙；骨形态发生蛋白(BMP)；骨水泥；释放动力学；成骨 329 中图分类号：R318，R 文献标识码：A 1引言 导机体内间充质细胞不可逆地分化为软骨和骨细胞．Wozney等【11分离出了该蛋白，该蛋 白直接指导软骨和骨的形成．在骨组织工程的研究中，BMP对于细胞增殖、组织或器官的 修复和再生具有巨大的促进作用．但是，BMP等生长因子在体内的半衰期非常短，因此在 体内环境保持并延迟生长因子的生物活性成为了其在临床中真正发挥作用的关键．磷酸钙 系列骨水泥(CPBC)具有良好的生物活性，在体内可以等温自固化，固化产物为羟基磷灰 石，固化后CPBC具有微孔结构，是一类新型的骨修复材料． Otsuka[2j的体外实验证明磷 释放BMP的规律尚不非常清楚．本文翩备了BMP／a一磷酸三钙(a-TCP)骨水泥复合材料， 通过体外方法考察了BMP的释放过程，并使用复合材料进行兔颅骨大骨缺损修复，观察了 骨缺损部位的细胞生物学行为，为最终临床使用该复合生物材料提供了必要的理论和实验 依据． 收稿日期；2003-10-08，收到修改稿日期：2003—11—28 基金项目：国家863高技术计划(2002AA326080)；教育部优秀青年教师基金(2002123) E-mail：SCUzdl@sohu．com 作者简介；杨为中(1979-)，男，助教，工学硕士．通讯联系人：周大利． 万方数据 19卷 1360 无机材料学报 ．．————————————————————————————————————————————一 2材料和方法 2．1 BMP／a．TCP骨水泥的制备 先制成骨粉，再脱钙制得骨基质明胶(BMG)，并将BMG分离、提纯、消毒得到部分纯化的 BMP． 溶液中浸泡5天抗压强度达35MPa． 2．2BMP／a．TCP骨水泥释放动力学、性能研究 2．2．1BMP／a—TCP蛋白质释放实验 周．用考马斯亮兰法测定蛋白溶出液的吸光值，并按下式计算其中蛋白质含量： u测3LA测／A标)×u标 式中‰、A测分别为测定管蛋白质浓度与光吸收值，A标、G森分别为标准管光吸收 值及蛋白浓度． 根据每次所测蛋白溶出液吸光值计算出BMP释放量，与时间相对应绘出散点图．