固骼生简介1ppt课件.ppt

固骼生,人工合成的骨修复材料,一种全新的再生材料,完全人工合成不用担忧(如用异体异源骨)病菌的传染，免受二次手术痛苦(如取自体骨).骨传导作用独特的表面性能提供良好的骨支架.骨生长促进作用固骼生的离子释放促进整个缺陷区域的成骨细胞的活性.活化基因表达固骼生的离子释放产物活化骨细胞的基因表达(成骨作用的基因基础)。临床证实在广泛的临床研究和动物实验中其结果已得以证实.,按这里继续,2,固骼生的适应性,骨修复替代,在非受负荷的骨缺陷处单独或与自体骨和异体异源骨混合使用；髋臼和长骨缺损以及脊柱骨稳定和融合时的缺陷；因囊肿、肿瘤或损伤导致的骨组织丢失的再生；骨折引起的缺陷，骨折、骨不连、骨迟连的愈合.,3,固骼生的组成,无定形、非晶态物质可降解的合成颗粒颗粒尺寸范围90-710微米直接与硬组织和软组织成键结合，而无中间胶囊层的出现。由硅、钙,组成,4,骨传导作用(Osteoconduction),由于表面活性导致的表面构造，材料成为支架使骨沿材料表面形成生长,5,固骼生反应层,固骼生,固骼生,富硅层,含碳羟基磷灰石,胶原纤微和蛋白质,表面构造,6,固骼生动物实验的骨键层(鼠胫骨，3个月),代号词:NB=固骼生;Si=富硅层;CaP=钙磷层;O=未矿化骨;B=骨,B,O,O,CaP,Si,NB,NB,表面构造,7,SurfaceAnalysisElectronMicroprobeanalysisrevealstheelementaltransitionsequence:ContentofSilicon-richlayerCa-PlayerNormalbone,InVivoBonding(3months,rattibia),SurfaceDevelopment,8,表面构造,固骼生表面的构造使之成为成骨细胞的基床，细胞吸附、增殖，新骨组织在表面形成和生长。,LearnMore,9,溶液中表面键合层的形成,实验方法固骼生固体样品在混有I型胶原纤微蛋白的Tris缓冲液中培养反应；样品反应恒温在37oC；用电子扫描电镜观察样品表面。,表面构造,10,溶液中表面键合层的形成,结果24小时羟基磷灰石在表面形成；胶原纤微蛋白吸附在表面上,表面构造,11,溶液中表面键合层的形成,结果7天羟基磷灰石在整个表面形成；钙化的胶原纤微蛋白嵌入和埋入羟基磷灰石层中；表面积大大增加。,表面构造,12,BET分析活性的固骼生组成(45S5)表面积显示迅速增加。高硅含量的低活性材料(60S3)表面积显示较慢的增加。,溶液中表面键合层的形成,13,骨促进作用,固骼生通过离子释放主动诱导生物响应来使新骨组织再生,14,骨促进作用,只有固骼生被我们专利公布具有离子释放的特性：硅、钙、磷离子的释放对骨的形成至关重要。这一独特的离子释放已被工程技术化来增加成骨细胞的活性。这一特性称为“骨促进作用Osteostimulation”,15,骨促进作用的关键特征是如右组织学切片所示骨组织不仅仅在缺陷边缘生成而且在缺陷中间同时生成,骨骼生填充缺陷3个月后，在缺陷中间能看到新骨形成(如红色箭头所示).,骨促进作用,16,骨促进作用,与其他骨传导(osteoconductive)材料如羟基磷灰石相比，骨骼生导致更快的骨再生速度(后面可见数据).这一特性当骨骼生在成骨细胞中培养导致高的骨素和碱性磷酸酶生产水平而体现出来。新骨组织不仅仅在缺陷边缘生成而且在缺陷中间能同时独立地生成.,LearnMore,17,BioactiveGlassStimulatesInVitroOsteoblastDifferentiationandCreatesaFavorableTemplateforBoneTissueFormation,18,成骨细胞的体外培养,实验程序将固骼生块材料放入有细胞培养液和成骨细胞的培养皿中恒温培养到22天用EDTA溶液将表面细胞物质清洗掉结果直接观察到细胞在表面的吸附，3维骨组织在表面形成,成骨细胞吸附,19,成骨细胞的体外培养,结果(局部放大)表面吸附的细胞被EDTA溶液清洗掉在局部放大处,观察到骨组织和细胞空隙(见箭头),LearnMore,20,在种植体材料上成骨细胞的行为分析和评价,HistologicalandBiochemicalEvaluationofOsteoblastsCulturedonBioactiveGlass,Hydroxylapatite,TitaniumAlloy,andStainlessSteel,Osteostimulation,21,在种植体材料上成骨细胞的行为分析和评价,试验程序试验材料固生骼,羟基磷灰石,钛合金,不锈钢与胎鼠成骨细胞在-MEM培养液中培养在八天内定期对成骨细胞的行为进行了组织学观察和生物力学分析.碱性磷酸酶活性(APA)成骨活性的标志DNA总含量细胞繁衍速度的表征,骨促进作用,22,结果组织学观察在固骼生表面上，成骨细胞占据更密集而不像在其他试验材料上分散开在固骼生培养面上，很多表面层汇集在一起。与羟基磷灰石和金属合金相比，在固骼生表面上，更大的细胞团形成，更显著的细胞表达.,在种植体材料上成骨细胞的行为分析和评价,骨促进作用,23,在种植体材料上成骨细胞的行为分析和评价,结果-成骨细胞的表达对所有试验材料，碱性磷酸酶活性都随时间而增加.对所有试验材料，在3天内碱性磷酸酶活性都很相似.在更长的时期，在固骼生中碱性磷酸酶活性水平统计上高于其它材料。在8天时，碱性磷酸酶活性水平比其它材料要高出3倍。,骨促进作用,24,在种植体材料上成骨细胞的行为分析和评价,结果-细胞繁衍细胞在所有试验材料中，DNA含量都随时间增加在3天时，羟基磷灰石中呈现最大的DNA含量在第六天和第八天固骼生中DNA含量增长最快，大于所有其它材料,25,动物试验,26,生物力学性能特点,BiomechanicalAssessmentofBovineBoneandBioactiveGlassasCancellousBoneGraftMaterials,27,6mm,材料和方法动物模型:新西南白兔(2.0-3.0kg)缺损:如右图,自径6mm,在外侧髁横穿股骨试验方法:固骼生Bio-Oss(钙磷物资)正常骨对照试验周期:4到12星期,生物力学性能特点,28,生物力学性能特点,在4个星期两个骨修复材料填充的骨组织硬度都高于正常骨，反应材料的力学性能。在12个星期固骼生大部分降解，被正常骨组织所取代，力学性能接近和类似正常骨。对Bio-Oss样品，由于材料长期存在缺损中，硬度保持不变。,在机械负荷下的抗压硬度,29,松质骨缺损结果4星期在缺损中间，在单个固骼生()颗粒周围(G)，清楚可见新骨的形成(B)。,组织学观察,30,松质骨缺损结果12星期在固骼生颗粒(G)周围，新骨形成(B)明显增加.随着固骼生颗粒的吸收继续进行，表面降解能被注意到。,组织学观察,31,ParticulateBioglassComparedWithHydroxyapatiteasaBoneGraftSubstitute,与羟基磷灰石的比较,Osteostimulation,32,与羟基磷灰石的比较,材料与方法:成熟兔子缺损在股骨外则髁骨直径为6mm试验测试材料:生物活性玻璃(固骼生组成),羟基磷灰石试验时间为1,2,3,6和12星期.,Osteostimulation,33,1.Oonishi,etalClinicalOrthopaedics,Jan1997,pp.316-325.,%新骨长入缺损的百分比1RabbitModel-Critical-sizeddefect,星期,结果从第一个星期就开始,生物活性玻璃产生的新骨速度远快于羟基磷灰石(HA)生物活性玻璃的降解速度也远大于羟基磷灰石。,与羟基磷灰石的比较,LearnMore,34,临床研究,骨