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纳米羟基磷灰石混旋聚乳酸修复牙槽突裂的实验研究(2)
作者:胡图强 日期:2011年10月22日 来源:互联网 浏览:

3 讨论

  牙槽突裂影响语音功能,并影响到牙胚,导致受累牙的数目、形态以及位置发生变化,导致口颌畸形。目前牙槽突裂的手术修复主要采用自体髂骨松质骨移植。近年来,许多学者热衷于骨替代材料的研究,用于骨缺损修复,包括各种生物材料及添加生长因子。牙槽突裂修复材料与一般骨缺损修复材料相比,既有相同之处,又有其特殊要求。与一般骨修复材料相比,牙槽突裂修复材料还应具有以下特性:骨诱导性;能够吸收,而且可控制在一定时间内;促成骨作用。

  纳米羟基磷灰石微结构类似天然骨基质,对细胞和生物材料之间的相互作用影响很大,在许多生物医学应用方面发挥了重要作用。在一些实验中纳米羟基磷灰石表现出了良好的生物相容性[2-3],除了能在一定时间内吸收外,具有更良好的骨传导和骨诱导性能[4-5]。

  混旋聚乳酸是一种非结晶态的聚乳酸,具有组织相容性好、在体内能够完全降解等特点,已大量用于骨缺损修复和颌骨骨折内固定。然而,由于PDLLA分子量低,其降解速度过快。未吸收的降解产物堆积过多,将影响到局部血流量和pH值,降低成骨细胞和成纤维细胞的活性,从而延缓了骨愈合过程[6]。近年来,一些学者利用工艺将HA和PDLLA混合在一起,既可增加PDLLA的强度和韧度,又便于HA成形,广泛应用于骨缺损修复,取得较好效果。Liao等[1-2,7-8]将nanoHA与PLLA、胶原、聚氨基葡糖、聚合物等复合,用于骨组织缺损修复或骨组织工程技术。本实验中, nanoHA/PDLLA便于成形,易于操作。PDLLA降解时产生的乳酸改变了局部骨组织的pH值,影响碱性磷酸酶活性,对骨愈合有一定的抑制作用;复合材料中nanoHA在酸性环境中溶解增速,溶解释放的Ca2+,PO43离子可能参与局部骨基质的钙化,并且纠正局部骨组织的pH值,对新骨的形成和骨结合有促进作用[9-10]。而且PDLLA降解时产生的空隙有利于成骨细胞、成纤维细胞和毛细血管的长入,可能缩短材料吸收时间和影响新骨形成与改建过程。

  整个观察过程中,nanoHA与nanoHA/PDLLA组牙槽突裂植骨部位均正常愈合,表现出良好的生物相容性,无排斥反应。材料植入早期,材料与固有骨之间有丰富的毛细血管长入,材料周围有大量成骨细胞。12周时材料明显吸收,24周时材料吸收完全,新骨形成和改建基本完成。这提示了nanoHA对骨折愈合过程干扰作用很小[11]。nanoHA在体内的吸收时间和骨改建时间大约6个月左右,尽管比自体松质骨移植的骨形成和骨改建时间长,但不会影响尖牙的萌出。然而,一种生物材料能否适宜于牙槽突裂的修复,除了其能在一定的时间内吸收外还有一个重要因素,即材料植入后所能提供的新骨骨量。如果新骨量不足,将影响尖牙及牙槽突裂隙邻近牙的稳定性,甚至加大术后正畸治疗的难度。

  新形成骨表面最低点至牙槽嵴顶的垂直距离为新骨丧失高度,体现了新骨吸收量。nanoHA组新骨平均丧失高度为12.4%,这种新骨吸收量基本不会影响到尖牙的萌出和上颌骨的稳定性。而nanoHA/PDLLA组第24周骨吸收量为32.1%,骨量不足将影响到尖牙和上颌骨的发育和生理功能,所以认为该比例的混合材料不宜用于牙槽突裂的修复。PDLLA降解过程中产生的降解产物的吸收以及降解产物对成骨细胞、破骨细胞、成纤维细胞等的影响可能与新骨吸收量有关。适当调整nanoHA和PDLLA的比例,增加混合材料中nanoHA的比重,可以减少单位时间内PDLLA中间产物量,改变局部生理环境,从而减小其对新骨形成的抑制作用和新骨吸收量,通过进一步研究,nanoHA/PDLLA有可能成为一种牙槽突裂修复的良好材料。

  nanoHA是牙槽突裂修复的良好生物材料,该比例的nanoHA/PDLLA混合材料由于其对新骨形成的抑制作用和新骨吸收比例较高,需作进一步研究。

  【参考文献】

  [1]Liao SS, Cui FZ, Zhang W, et al.Hierarchically biomimetic bone scaffold materials: nano-HA/collagen/PLA composite[J].J Biomed Mater Res B Appl Biomater,2004,69(2):158-165.

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  [6]胡图强,李祖兵,万 涛,等.混旋聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合板固定下颌骨骨折的实验研究[J].中华口腔医学杂志,2003,38(6):452-454.

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  [10]Roether JA,Boccaccini AR,Hench LL,et al.Development and in vitro characterisation of novel bioresorbable and bioactive composite materials based on polylactide foams and Bioglass for tissue engineering applications[J].Biomaterials,2002,23(18):3 871-3 878.

  [11]Sato M,Aslani A,Sambito MA,et al.Nanocrystalline hydroxyapatite/titania coatings on titanium improves osteoblast adhesion[J].J Biomed Mater Res A,2008,84(1):265-272

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