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目的:为了研究交联剂和自由基清除剂不同辐照保护方式在辐照灭菌下对同种肌腱的保护作用。选1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(1-ethyl-3-[3-dimethyl aminopropyl]carbodiimide,EDC)交联剂和维生素C自由基清除剂经不同剂量γ辐照,观察肌腱形态学和生物力学性能的变化。方法:获取新鲜人体肌腱90根,包括腘绳肌建、腓骨长肌腱、腓骨短肌腱及跟腱等,剔除肌腱周围的脂肪组织,剪去不规则部分与阔筋膜,使纳入研究的肌腱横截面积、长度和厚度无统计学差异。深低温冷冻(-80℃)3个月后取出,室温下解冻2小时。辐照保护剂选用交联剂EDC和自由基清除剂维生素C,辐照剂量设定为25 k Gy和50 k Gy。根据使用的辐照保护剂以及辐照剂量的不同,将所有深低温冷冻肌腱平均分为9组,每组10根。分组情况:深低温冷冻未辐照肌腱(对照组);辐照剂量为25 k Gy,未使用辐照保护剂的肌腱(25 k Gy组);辐照剂量为50 k Gy,未使用辐照保护剂的肌腱(50 k Gy组);辐照剂量为25 k Gy,使用交联剂EDC的肌腱(EDC25组);辐照剂量为50 k Gy,使用交联剂EDC的肌腱(EDC50组);辐照剂量为25 k Gy,使用自由基清除剂维生素C的肌腱(维生素C25组);辐照剂量为50 k Gy,使用自由基清除剂维生素C的肌腱(维生素C50组);辐照剂量为25 k Gy,同时使用交联剂EDC和自由基清除剂维生素C的肌腱(EDC+维生素C25组),辐照剂量为50 k Gy,同时使用交联剂EDC和自由基清除剂维生素C的肌腱(EDC+维生素C50组)。分组完成后对各组肌腱按照相应条件进行处理和辐照,辐照完毕后进行形态学和生物力学性能检测。形态学包括大体形态和生物化学检测,大体形态主要观察各组肌腱辐照后横截面积、初始长度和厚度是否发生变化。生物化学检测主要是通过测定肌腱中羟脯氨酸的含量,观察不同处理下肌腱内胶原蛋白的分解代谢情况。生物力学检测分为循环加载试验和拉伸断裂试验,循环加载试验主要观察肌腱的循环蠕变,拉伸断裂试验主要观察肌腱的极限载荷、最大应力、弹性模量和韧性。采用单因素方差分析对各组肌腱的横截面积、初始长度和厚度等计量资料进行比较。采用两独立样本t检验,对使用辐照保护剂的肌腱与未使用辐照保护剂的肌腱的羟脯氨酸含量、循环蠕变、极限载荷、最大应力、弹性模量和韧性等计量资料进行比较。结果:大体形态指标的结果,9组肌腱的横截面积中,对照组的平均横截面积最大(78.60±1.75 mm~2),25 k Gy组平均横截面积最小(74.41±2.78 mm~2),单因素方差分析显示9组肌腱的平均横截面积不存在统计学差异(F=1.907,p=0.0892)。9组肌腱的初始长度中,维生素25组的平均初始长度最大(56.24±0.84 mm),EDC50组的平均初始长度最小(55.04±1.07 mm),单因素方差分析显示9组肌腱的平均初始长度不存在统计学差异(F=1.849,p=0.0996)。9组肌腱的厚度中,对照组的平均厚度最大(4.28±0.22 mm),50 k Gy组的平均厚度最小(4.02±0.11 mm),单因素方差分析显示9组肌腱的平均厚度不存在统计学差异(F=0.693,p=0.6950)。生物化学检测的结果,25 k Gy组、EDC25组、维生素C25组和EDC+维生素C25组的羟脯氨酸含量依次为2.8180±0.0881 ug/ml、2.5210±0.0462 ug/ml、2.4963±0.0713 ug/ml和2.4671±0.0865 ug/ml,25 k Gy组的羟脯氨酸含量与EDC25组(p<0.001)、维生素C25组(p<0.001)和EDC+维生素C25组(p<0.001)存在统计学差异;50 k Gy组、EDC50组、维生素C50组和EDC+维生素C50组的羟脯氨酸含量依次为3.0169±0.1277 ug/ml、2.6702±0.0426 ug/ml、2.8658±0.0314 ug/ml和2.5014±0.0243 ug/ml,50 k Gy组的羟脯氨酸含量与EDC50组(p<0.001)、维生素C50组(p=0.0322)和EDC+维生素C50组(p<0.001)存在统计学差异。循环加载试验结果,25 k Gy组、EDC25组、维生素C25组和EDC+维生素C25组的循环蠕变依次为0.79±0.08%、0.44±0.05%、0.47±0.04%和0.39±0.04%,25 k Gy组的循环蠕变与EDC25组(p<0.001)、维生素C25组(p<0.001)和EDC+维生素C25组(p<0.001)存在统计学差异;50 k Gy组、EDC50组、维生素C50组和EDC+维生素C50组的循环蠕变依次为0.95±0.05%、0.53±0.04%、0.80±0.08%和0.43±0.04%,50 k Gy组的循环蠕变与EDC50组(p<0.001)、维生素C50组(p=0.0081)和EDC+维生素C50组(p<0.001)存在统计学差异。拉伸断裂试验中,极限载荷的测量结果,25 k Gy组、EDC25组、维生素C25组和EDC+维生素C25组的极限载荷依次为1380.6±68.6 N、1742.0±65.2 N、1725.4±35.3 N和1908.2±78.0 N,25 k Gy组的极限载荷与EDC25组(p<0.001)、维生素C25组(p<0.001)和EDC+维生素C25组(p<0.001)存在统计学差异;50 k Gy组、EDC50组、维生素C50组和EDC+维生素C50组的极限载荷依次为1061.0±59.4 N、1643.4±78.9 N、1224.6±102.6 N和1885.8±60.6 N,50 k Gy组的极限载荷与EDC50组(p<0.001)、维生素C50组(p=0.0150)和EDC+维生素C50组(p<0.001)存在统计学差异。最大应力的测量结果,25 k Gy组、EDC25组、维生素C25组和EDC+维生素C25组的最大应力依次为18.58±1.14 Mpa、22.56±0.90 Mpa、22.17±0.74 Mpa和24.57±1.13 Mpa,25 k Gy组的最大应力与EDC25组(p<0.001)、维生素C25组(p<0.001)和EDC+维生素C25组(p<0.001)存在统计学差异;50 k Gy组、EDC50组、维生素C50组和EDC+维生素C50组的最大应力依次为13.86±0.88 Mpa、21.47±1.17Mpa、15.77±1.53 Mpa和24.37±1.17 Mpa,50k Gy组的最大应力与EDC50组(p<0.001)、维生素C50组(p=0.0424)和EDC+维生素C50组(p<0.001)存在统计学差异。弹性模量的测量结果,25 k Gy辐照剂量下弹性模量:25 k Gy组、EDC25组、维生素C25组和EDC+维生素C25组的弹性模量依次为121.84±14.80 Mpa、181.86±4.86 Mpa、181.24±4.47 Mpa和201.69±5.74 Mpa,25 k Gy组的弹性模量与EDC25组(p<0.001)、维生素C25组(p<0.001)和EDC+维生素C25组(p<0.001)存在统计学差异;50 k Gy组、EDC50组、维生素C50组和EDC+维生素C50组的弹性模量依次为106.51±12.74 Mpa、172.23±5.00 Mpa、169.40±2.76 Mpa和194.89±5.57 Mpa,50 k Gy组的弹性模量与EDC50组(p<0.001)、维生素C50组(p<0.001)和EDC+维生素C50组(p<0.001)存在统计学差异。韧性的测量结果,25k Gy组、EDC25组、维生素C25组和EDC+维生素C25组的韧性依次为2.94±0.24 Mpa、2.91.±0.11 Mpa、2.93±0.13 Mpa和3.15±0.07 Mpa,25 k Gy组的韧性与EDC25组(p=0.8410)、维生素C25组(p=0.9224)和EDC+维生素C25组(p=0.0888)不存在统计学差异;50 k Gy组、EDC50组、维生素C50组和EDC+维生素C50组的韧性依次为1.89±0.11 Mpa、2.81±0.17 Mpa、1.90±0.09 Mpa和3.08±0.10 Mpa,50 k Gy组的韧性与EDC50组(p<0.001)和EDC+维生素C50组(p<0.001)存在统计学差异,与维生素C50组不存在统计学差异(p=0.8519)。结论:25 k Gy辐照剂量下,仅用EDC、维生素C或EDC与维生素C联用对肌腱的形态学和生物力学性能的保护作用相同。50 k Gy辐照剂量下,仅用EDC或EDC与维生素C联用对肌腱的形态学和生物力学性能的保护作用相同且优于仅用维生素C作为辐照保护剂。