可降解生物医用镁合金JDBM作为颌骨修复材料的应用研究

可降解生物医用镁合金JDBM作为颌骨修复材料的应用研究本论文旨在通过体外评价及体内评价两方面,针对可降解生物医用镁合金JDBM作为颌骨修复材料的临床应用前景作出相关的研究。论文首先以无涂层JDBM,钙磷涂层JDBM(CJDBM)及医用不锈钢316L作为研究对象,评价三种材料的体外生物相容性。

CCK-8方法测量细胞活性实验以及r BMMSC细胞在三种材料表面粘附实验表明,JDBM、CJDBM及316L三种样品均表现出良好的生物安全性及生物相容性。聚合酶链式反应结果显示,CJDBM样品浸提液能够显著促进成骨细胞标记蛋白的基因表达。

其次,选择CJDBM骨钉植入白兔颌骨,研究其体内生物相容性以及骨修复性能,以316L骨钉作为对照组。研究发现,CJDBM颌骨骨钉植入一个月时,由于手术创伤及Mg2+的释放,会升高白兔血清镁含量;但随着植入时间增加以及白兔自身调节,血清镁含量会逐渐恢复正常。

颌骨骨钉的植入未对白兔内脏造成过重负担而引起病变。实验组与对照组的白兔内脏组织切片观察结果显示,心、肝、脾、肾功能均正常,无组织坏死或炎症反应发生。

骨组织切片观察结果显示,CJDBM骨钉在成骨诱导及分化方面明显优于316L 不锈钢骨钉,骨再生前期对类骨质等不成熟骨组织的促进作用更为明显。植入4个月后,CJDBM骨钉周围骨组织更快进入成熟期,骨缝线愈合情况优于不锈钢骨钉。

从同步辐射断层扫描三维重构结果及扫描电子显微镜观察涂层降解结果分析,植入1个月后涂层未完全降解,仍对内部JDBM基体起到一定保护作用;植入4

个月后涂层降解完全,镁合金基体发生轻度降解;植入7个月后镁合金基体持续降解,降解速率有所提升。因此,利用合金化研制开发的新型生物医用镁合金JDBM具有优异的生物安全性及生物相容性。

通过表面处理沉积钙磷陶瓷涂层后,能够显著提高JDBM镁合金成骨诱导性并在一定程度上实现镁合金骨钉在动物体内的可控降解,以解决降解速率不匹配可能导致的材料失效情况,从而满足可降解镁合金作为颌骨植入修复材料的临床要求。因此,可降解生物医用镁合金JDBM在颌骨修复的临床应用方面具有巨大的潜力与前景。