李晶莹 1,2,3 , 朱斌 4 , 张玉勤 4 , 孟增东 2,3
  • 1. 昆明理工大学医学院(昆明 650500);
  • 2. 云南省第一人民医院骨科(昆明  650032);
  • 3. 云南省数字骨科重点实验室(昆明  650032);
  • 4. 昆明理工大学材料科学与工程学院(昆明  650093);
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目的 评价多孔氧化锌(ZnO)/羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)复合材料的体内生物安全性。方法 利用放电等离子烧结技术制备多孔 ZnO/HA 复合材料和多孔 HA 材料,首先对材料进行表征,包括扫描电镜观察材料结构、体外降解实验检测材料降解率、电感耦合等离子体发射光谱仪检测复合材料降解溶出 Zn2+ 浓度。然后制备两种材料浸提液,取 15 只雄性昆明种小鼠行急性全身毒性实验。小鼠随机分为 A、B、C 组(n=5),分别腹腔注射生理盐水或多孔 HA 材料、多孔 ZnO/HA 复合材料浸提液,记录注射前和注射后 24、48、72 h 小鼠体质量,72 h 取肝、肾组织行 HE 染色,初步判断复合材料安全性。最后行动物体内植入实验,将 18 只雄性新西兰大白兔随机分为 HA 组及 ZnO/HA 组(n=9);建立双侧前肢桡骨 1 cm 长缺损模型,两组右前肢分别植入多孔 HA 材料和多孔 ZnO/HA 复合材料,左前肢不作处理作为空白对照;术后观察动物一般情况,术前 1 d 和术后 1 d、1 周、4 周、8 周采集兔血液进行血常规(炎症相关指标)、血生化(肝、肾功能相关指标)检测,评价材料体内生物安全性;术后 4、8、12 周摄 X 线片观察骨缺损修复情况。结果 材料表征示多孔 ZnO/HA 复合材料具有相互连通的大、小孔结构,孔径在 50~500 μm 之间,降解快于多孔 HA 材料,能持续、缓慢溶出 Zn2+。急性全身毒性实验示,注射后各组小鼠无异常表现,体质量均逐渐增加(P<0.05);HE 染色示肝、肾组织细胞形态及结构均正常。动物体内植入实验显示,所有兔均存活至实验完成;血常规检测示各组术后均出现炎症反应,与术前 1 d 相比,HA 组术后 1 d 及 1、4 周炎症细胞含量增加(P<0.05)、而 ZnO/HA 组术后 1 d 增加(P<0.05),两组 8 周时均恢复正常(P>0.05);血生化检测显示肝、肾功能指标均在正常范围;X 线片示 4 周后 ZnO/HA 组骨整合优于 HA 组。结论 多孔 ZnO/HA 复合材料具有良好的体内生物安全性,并初步表现良好的骨修复能力,是一种潜在的骨修复材料。

引用本文: 李晶莹, 朱斌, 张玉勤, 孟增东. 多孔氧化锌/羟基磷灰石复合材料的体内生物安全性研究. 中国修复重建外科杂志, 2021, 35(7): 847-854. doi: 10.7507/1002-1892.202101123 复制

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