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研究目的:为了进一步提高镁及其合金植入体的生物相容性,通过对纯镁微弧氧化(Micro-arc Oxidation,MAO)膜层进一步组装具有防护作用的金属多齿螯合剂植酸(Phytic acid),并分别加以具有抗菌性能的金属离子锌和铜,植入动物体内后,从影像学、组织学及免疫学角度分析评价纯镁经MAO复合处理后的膜层植入体的生物相容性以及与骨的结合效果,希望能为缩短植入体骨结合时间提供新的植体表面处理方法及理论依据。研究方法:首先将经过微弧氧化后的纯镁植入体放入碱液(NaOH)中处理,然后在其表面加以具有防护作用的金属螯合剂植酸,再分别加以金属锌离子和铜离子,将这三组作为实验组,将只经微弧氧化处理的的纯镁植入体作为对照组,共分为四组,分别为以纯镁微弧氧化组MAO为对照组A,以MAO-植酸处理试样为实验组B、MAO-植酸-载锌为实验组C、MAO-植酸-载铜为实验组D。在植入动物模型体内之前采用扫描电镜(SEM)分别观察四组植入体膜层的表面情况,加以对比并进行能谱分析。之后将四组植入体植入兔子下颌骨,在植入后的第2、4、6周时分别处死动物,完整取出带有植入体的下颌骨,CBCT进行三维扫描观察植入体与骨生长以及界面结合情况;之后进行植入体周围骨组织缺损的HE染色,分析和讨论不同组植入体周围各种组织的变化情况;同时对植入体周围骨组织的BMP-2进行免疫组化观察及分析。结果分析:1.扫描电镜观察植入前分别对不同膜层的植入体进行扫描电镜观察可见纯镁MAO膜层表面呈多孔形貌,孔隙大小不一,易使细胞营养液或体液透过微孔腐蚀镁基体。而经过植酸处理后,孔隙填充,膜层孔径变小。载锌、铜后可以见到有微粒附着在植酸表面,起到一定的封孔作用。2.CBCT观察观察植入后2、4、6周的CBCT影像,显示随植入时间的延长,植入体周围尤其植体-骨界面处的低密度影像逐渐缩小。6周时MAO-植酸-载锌组及MAO-植酸-载铜组植入体周围低密度影像都比MAO-植酸组及MAO组小。3.HE染色结果HE染色结果可见2周时MAO-植酸-载锌组及MAO-植酸-载铜组肥大的纤维细胞增生明显,呈多层次;MAO-植酸组可见镁钉与周围组织交界处纤维组织增生一般;而2周时MAO组可见纤维细胞组织排列致密与镁钉之间未见炎性细胞及巨噬细胞。4周时MAO-植酸-载铜组周围纤维组织中出现散在小岛状成骨;MAO-植酸-载锌组周围存在成骨细胞,另见少量粉红色骨基质;MAO-植酸组镁钉周围纤维组织中近镁钉侧细胞肥大,无明显骨细胞形成;MAO组纤维细胞排列较疏松。6周时MAO-植酸-载铜组可见周围形成片状成骨,纤维排列渐渐整齐;MAO-植酸-载锌组镁钉周围形成少量片状骨组织;MAO-植酸组可见周围存在岛状成骨区,成骨细胞层状排列于周围;6周MAO组可见肥大的纤维细胞增生明显。4.免疫组化观察BMP-2免疫组化观察分析显示在6周时4组植入体边缘BMP-2的阳性表达最强,是促进成骨能力最强的时期,其中MAO-植酸-载锌及MAO-植酸-载铜组表达都比MAO-植酸组强,MAO-植酸组次之,MAO组最弱。结论:在纯镁表面利用微弧氧化技术经后处理工艺得到的复合膜层可以提高植入体表面的生物活性,纯镁经超声微弧氧化-植酸-载锌、铜复合处理后,减缓放慢了镁基体的溶解,提高了其生物相容性,改进后具有更理想的促进骨的结合能力。作为植入体表面的处理方法是可靠、有希望的。