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目的肿瘤、炎症、外伤等原因造成的大面积颌骨缺损,不仅会给患者造成不同程度的生理畸形和功能丧失,还会造成严重的心理创伤。由于自体骨和异体骨移植均存在着明显的不足,研制具有骨小梁几何结构特征的三维多孔生物活性人工骨是当前医学和生物材料领域的一项重要工作。其中以羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)为代表的多孔仿生材料,其良好的生物相容性已为大量实验与临床应用所证实,但HA力学性能不足及复杂外形精确制造能力弱的问题,使其难以完成大面积及复杂外形承重骨缺损的修复。中国科学院金属研究所利用“高分子热解结合可控熔渗反应烧结技术”研发的新型泡沫碳化硅(silicon carbide,SiC)材料,具有优越的机械性能和良好的加工性能,前期实验结果显示其有良好的生物相容性,本实验通过建立兔下颌骨临界骨缺损人工材料植入的动物模型,观察对比泡沫SiC和HA修复兔下颌骨临界骨缺损的效果,探讨这种新型泡沫碳化硅作为骨修复材料的可行性,进一步研究其生物学特性。方法1、动物模型的建立选用健康成年日本大耳白兔28只,其中24只于双侧下颌骨体部制作临界骨缺损,(13mm×6mm×4mm),一侧植入实验材料泡沫碳化硅(SiC),另一侧植入羟基磷灰石(HA)作自身对照,另有4只制作单侧下颌骨临界骨缺损,作为空白对照。2、取材取材前一周注射盐酸四环素(25mg/kg),分别在术后4周、8周、24周取材。空白对照组于术后24周取材。3、制片梯度酒精脱水、甲基丙烯酸甲酯包埋,LEIKA-SP1600主锯式切片机垂直于标本长轴切片,选取中段切片进行荧光显微镜观察及HE染色和甲苯胺蓝染色。4、观察行动物一般情况观察、大体标本观察、荧光显微镜观察四环素标记新骨形成情况,光学显微镜下观察HE染色和甲苯胺蓝染色切片的成骨情况,并选用不同倍数摄片。5、计算机图像分析选取每个标本中段切片2张,每张切片随机选择3个视野。荧光四环素标记率以每个视野(×40)四环素标记表面占全部骨表面的百分比(%)来表示。成骨面积采用HE染色切片分析,以1个视野内(×100)成骨面积的平均值(μm~2)来表示。应用Metamorph Imaging System V4.5图像分析软件进行荧光四环素标记率和成骨面积测算,SPSS 11.0软件统计分析实验组和对照组的四环素标记率和成骨面积有无统计学差异。结果实验动物健康状况良好,伤口均一期愈合;大体标本观察见各取材时间点泡沫SiC和HA材料周边及其内部网孔内均有不同程度的骨组织形成;体式显微镜下可清楚观察到材料孔隙内部有新骨组织长入;组织学观察可见骨组织的修复属于正常的骨修复过程;统计分析结果显示术后4周泡沫SiC的四环素荧光标记率和成骨面积低于HA,差异具有统计学意义(P<0.01,P<0.05),而术后8周及24周实验组与对照组的差异无统计学意义。结论新型泡沫SiC修复兔下颌临界骨缺损的远期效果与HA相似,具有较好的骨传导性,再加之具有优越的机械性能和加工性能,因而有望成为新型的可进行复杂外形及大段承重骨缺损修复的多孔仿生生物材料。