纳米级材料具有很多优点,将纳米技术应用于珍珠粉制备形成纳米珍珠粉,既具有纳米材料的优点,又保留了珍珠粉的特性,可成为一种理想的骨缺损修复材料.纳米珍珠粉以较为优越的性能作为骨缺损修复材料显示出广阔的应用前景,受到了广泛的关注.

目的 对球磨制备的纳米级淡水珍珠粉的生物相容性进行初步实验研究,为进一步实验研究和临床应用提供基础.方法 按照国家标准GB/T 16886医疗器械生物学评价标准的要求,选择细胞毒性试验、溶血试验、皮内刺激试验和急性全身毒性试验进行初步生物相容性试验.结果 纳米淡水珍珠粉的细胞毒性试验、溶血试验、皮内刺激试验和急性全身毒性试验结果符合国家生物医学实验评价标准.结论 纳米淡水珍珠粉符合国家生物医学实验评价标准,可以初步的认为纳米珍珠粉具有良好的生物相容性.

通过体内实验探讨纳米珍珠粉/壳聚糖-透明质酸(NPP/C-HA)复合支架的促成骨能力.采用双侧兔股骨远端骨缺损模型(直径7 mm,深度10 mm),通过大体标本、影像学检查、分子生物学检查及组织学检查来观察骨缺损的修复效果.发现各组均未出现明显不良组织反应;随观察时间增加实验组骨缺损区范围最小,在第8周和第12周数据的差异存在统计学意义(P＜0.05);在第4周、6周、8周时实验组BALP含量与其他组比较P＜0.05;实验组缺损区边缘出现更多的新生骨,但在骨质成熟度上未见明显差异.结果 表明NPP/C-HA支架具有良好的生物相容性及促成骨作用,为进一步研究NPP/C-HA在骨组织工程中的作用提供了实验和理论基础.

背景:为了保留更多的有机质及材料生物学活性,需通过物理方法研磨细化珍珠粉.球磨法可以最大限度地保留珍珠粉中的有机质及其活性,而不同分散介质球磨制备的纳米材料效果不同.目的:对以蒸馏水和无水乙醇两种分散介质研磨所得的纳米珍珠粉进行对比.方法:分别以无水乙醇与水作为分散介质研磨制备纳米珍珠粉,采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、凯氏定氮法及食品中氨基酸测定等方法比较分析研磨前后的珍珠粉.结果 与结论:①以无水乙醇为分散介质制备的纳米珍珠粉主要为类圆形颗粒,大小不等,主要分布在30-50 nm,平均晶粒20 nm,方解石碳酸钙相对百分比增至7％,蛋白质和氨基酸含量未发生明显变化;②以蒸馏水为分散介质制备的纳米珍珠粉主要为类圆形颗粒,存在较大的条状或块状不规则颗粒,大小不均,平均晶粒30 nm,方解石碳酸钙相对百分比增至10％,蛋白质和氨基酸含量有所减少;③结果表明两种分散介质研磨后珍珠粉粒度有明显差异,以无水乙醇为分散介质研磨的珍珠粉粒度更细更均匀.

目的:探讨纳米珍珠粉人工骨在兔股骨远端骨缺损中的修复能力.方法:将32只新西兰大白兔随机分为纳米珍珠粉/重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein 2,rhBMP-2)/透明质酸人工骨组、纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组、单纯珍珠粉组和空白对照组,每组8只.在兔股骨远端干骺线处制备直径为7 mm,高为10 mm的圆柱状骨缺损模型,按分组植入不同骨替代材料,通过大体标本、影像学检查、组织病理学检查来观察不同材料的成骨修复效果.结果:影像学检查表明:纳米珍珠粉/rhBMP-2/透明质酸人工骨组的骨修复效果优于单纯珍珠粉组和纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组,3个实验组的骨修复效果均优于未放置任何骨替代材料的空白对照组;组织学结果表明:在骨缺损造模术后第4周、8周、12周,纳米珍珠粉/rhBMP-2/透明质酸人工骨组的骨修复速度要比单纯珍珠粉组和纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组快,空白对照组的骨修复速度远落后于3个实验组.骨钙素抗体染色结果表明:纳米珍珠粉/rhBMP-2/透明质酸人工骨组的成骨效果优于纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组(P<0.05);纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组与单纯珍珠粉组的成骨效果相比差异不明显(P>0.05);单纯珍珠粉组和空白对照组之间成骨效果差异明显(P<0.05).I型胶原蛋白抗体的染色结果表明:纳米珍珠粉/rhBMP-2/透明质酸人工骨组的成骨效果与纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组相比差异不明显(P>0.05),纳米珍珠粉/透明质酸人工骨组的成骨效果优于单纯珍珠粉组和空白对照组(均P<0.05).结论:纳米珍珠粉及其人工骨能够促进骨缺损的修复,而其中含有rhBMP-2的纳米珍珠粉人工骨对骨缺损的成骨修复效果更佳.

目的:探讨NPP/C-HA/rhBMP-2人工骨在实验兔体内的成骨效果.方法:在兔股骨远端做直径7 mm、深10 mm的骨缺损模型,根据缺损形状,制作含有rhBMP-2的NPP/C-HA人工骨,缺损处不植入材料作为空白组,植入NPP/C-HA人工骨为对照组,植入NPP/C-HA/rhBMP-2人工骨为实验组.第4、8、12周时,通过锥形束CT(CBCT)、H-E染色及Masson染色,观察各组成骨效应;检测各组血清中碱性磷酸酶(ALP)活性及组织中OCN阳性染色,确定缺损处成骨分化及骨成熟程度.采用SPSS 18.0软件包对数据进行统计学分析.结果:大体标本显示,实验组12周时缺损处修复完全,未见炎症、排斥等免疫反应.CBCT显示,12周时,对照组从骨缺损边缘到中心处骨密度增高,但边界仍在;加入rhBMP-2后的实验组效果更加明显,新生骨与周围宿主骨基本一致,边界消失.第8、12周时,实验组HU值显著高于对照组及空白组(P<0.05).H-E染色及Masson染色显示,第8、12周时,实验组较对照组及空白组有明显的新生骨形成.第8周时,各组血清ALP活性升高,实验组ALP水平显著高于其他组(P<0.05).OCN免疫组织化学IHC阳性染色显示,实验组较对照组、空白组更明显(P<0.05).结论:NPP/C-HA/rhBMP-2具有良好的组织相容性、骨诱导性、骨传导性和成骨性,有望成为骨缺损修复良好材料.

背景:珍珠中高含量的钙离子可以促进钙盐沉积,抑制破骨细胞的骨吸收活性,促进骨再生,且其含有的水溶性蛋白具有骨诱导作用,可促进成骨细胞的分化.目的:观察纳米淡水珍珠粉对成骨细胞成骨相关基因表达的影响.方法:取第3代小鼠成骨细胞MC3T3-E1细胞,分别与纳米淡水珍珠粉(实验组)、纳米羟基磷灰石(对照组)共培养,以单独培养的细胞为阴性对照.培养7 d后,采用RT-PCR实验检测各组Runx2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原mRNA的表达.结果 与结论:①实验组、对照组Runx2与骨桥蛋白mRNA表达量高于阴性对照组(P<0.05),并且实验组Runx2与骨桥蛋白mRNA表达量高于对照组(P<0.05);②实验组Ⅰ型胶原mRNA表达量高于对照组、阴性对照组(P<0.05),对照组与阴性对照组Ⅰ型胶原mRNA表达量比较差异无显著性意义(P>0.05);③结果 表明,纳米淡水珍珠粉较纳米羟基磷灰石更能显著促进成骨相关基因Runx2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原mRNA的表达.

目的 研究纳米淡水珍珠粉(nanonized freshwater pearl powder,NFPP)对成骨细胞成骨活性的影响.方法 将NF-PP与成骨细胞在体外共同培养,以纳米羟基磷灰石(nanonized hydroxyapatite,NAHA)作为阳性对照组,空白组作为阴性对照组,以细胞贴壁实验检测成骨细胞的黏附,CCK-8法检测成骨细胞的增殖,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)试剂盒检测成骨细胞的分化,茜素红染色检测成骨细胞矿化结节的形成.结果 成骨细胞的增殖、分化在实验组与两对照组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05),但细胞贴壁率实验组与阳性对照组间比较,差异无统计学意义(P>0.05).实验组中矿化结节面积高于两对照组.结论 NFPP能促进成骨细胞的增殖、分化与矿化结节的形成,但对成骨细胞黏附的促进作用与NAHA基本一致.