【摘 要】
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背景与目的:随着医疗领域科学与技术的快速发展,种植义齿被认为是治疗牙列缺损或牙列缺失的理想修复方式并逐渐被医疗工作者和患者所接受,其成功的关键因素为种植牙与周围骨组织的骨结合。然而,由于种植位点周围骨量不足往往导致骨结合不良,引导骨再生技术被认为是解决上述问题最经济有效的方式之一,该技术的关键为引导骨再生膜的选择和使用。目前临床上常用的引导骨再生膜材料主要分为可吸收膜和不可吸收膜两大类,不可吸收膜
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背景与目的:随着医疗领域科学与技术的快速发展,种植义齿被认为是治疗牙列缺损或牙列缺失的理想修复方式并逐渐被医疗工作者和患者所接受,其成功的关键因素为种植牙与周围骨组织的骨结合。然而,由于种植位点周围骨量不足往往导致骨结合不良,引导骨再生技术被认为是解决上述问题最经济有效的方式之一,该技术的关键为引导骨再生膜的选择和使用。目前临床上常用的引导骨再生膜材料主要分为可吸收膜和不可吸收膜两大类,不可吸收膜主要由钛合金、不锈钢等材料制备而成,但是由于二次手术取出导致二次创伤,目前可吸收膜得到了越来越多的应用。可吸收膜主要由天然材料或人工制备的聚合物材料所制备,然而由于其较弱的机械强度和不稳定的降解速率,往往导致新生骨质量不理想或骨再生失败。镁合金由于具有良好的生物相容性、生物降解性和适当的机械性能,近年来作为引导骨再生膜材料受到了广泛的关注。然而由于镁合金屏障膜在生理环境中降解速率快、机械完整性能保持不佳,在新生骨完全形成之前往往会丧失其屏蔽功能和支持功能。定向凝固作为一种新的加工工艺,其纵向晶呈有序规则的胞状枝状结构,可以显著改善镁合金的耐腐蚀性和生物性能。本研究制备了表面晶粒呈胞状枝状排列的定向凝固镁合金屏障膜,通过研究这种镁合金材料的耐腐蚀性、生物相容性和促进骨再生性能,并以普通铸锭镁合金屏障膜和商品化钛合金屏障膜作为对照,从而探究定向凝固镁合金屏障膜作为引导骨再生材料的可能性,为生物可吸收屏障膜的研究提供新思路。实验与方法:1、将定向凝固镁合金沿生长方向切割成薄片并进行打孔设计以制备镁合金屏障膜,打磨清洗后,扫描电镜进行微观结构观察。2、采用上述方法制备的定向凝固镁合金屏障膜（Directed Solidified Magnesium alloy Membrane,DS-M）,通过浸泡失重检测其耐腐蚀性并以铸锭镁合金（Ingot Magnesium alloy Membrane,I-M）和商品化钛合金（Titanium alloy membrane,Ti）作为对照,清洗后扫描电镜观察屏障膜腐蚀形貌。3、提取大鼠骨髓间充质干细胞细胞系培养并鉴定。4、体外细胞实验:CCK-8法检测细胞活力、碱性磷酸酶实验检测DS-M早期成骨活力,茜素红染色检测DS-M晚期成骨活力,实时荧光定量PCR检测成骨相关基因ALP、Col I、Runx 2的相对表达量,细胞黏附实验检测骨髓间充质干细胞在材料表面的黏附数量和形态。所有体外实验均以I-M及Ti作为对照。5、体内动物实验:制备大鼠颅骨缺损模型,随机分成4组,分别为:DS-M,I-M,Ti和不放膜的阴性对照组,分别于4周和8周相继处死,Mirco-CT检测骨缺损模型骨再生情况,苏木精-伊红染色法观察新生骨情况和材料对全身重要脏器的影响。结果:1、屏障膜微观结构及降解特性:DS-M表面晶粒沿生长方向呈胞状枝排列,在降解过程中沿生长方向均匀腐蚀,其耐腐蚀性能较I-M得到提升。2、成功提取大鼠骨髓间充质干细胞。3、促进骨再生作用:体内实验中DS-M组在4周和8周均具有更高的新生骨量;体外实验中DS-M组早期成骨标志物碱性磷酸酶具有更高的表达量,晚期成骨标志物茜素红染色中钙结节面积更大,且成骨相关基因ALP、Col I、Runx2的相对表达量均更高,与I-M和Ti组相比,DS-M具有更好的促进骨再生性能。4、生物相容性:体内实验中,DS-M、I-M、Ti组的心肝肺肾无病理学改变,生物相容性好;体外实验中,低浓度的DS-M与I-M组细胞毒性低、生物相容性好。结论:本研究采用定向凝固熔炼技术制备胞状枝状晶结构的镁合金屏障膜,并进行了体外和体内实验,结果表明,DS-M与I-M组相比具有较低的腐蚀速率、良好的生物相容性和成骨能力。因此,我们认为定向凝固镁合金材料在GBR膜的应用中具有广阔的前景。
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