【摘 要】
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目的:正畸治疗中牙移动的范围受到牙槽骨厚度的限制,菲薄的牙槽骨在正畸治疗中具有更高的骨开窗、骨开裂风险。骨膜下水凝胶注射是一种微创的骨增量方法,而硅酸镁锂（Laponite,Lap）作为一种新兴的片状无机纳米材料,可在无外源性生长因子的情况下促成骨分化。本研究拟探究Lap复合水凝胶骨膜下注射的微创骨增量方法。方法:1.运用溶液-凝胶法制备Lap复合水凝胶,Lap含量分别为0%、0.05%、0.1%
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目的:正畸治疗中牙移动的范围受到牙槽骨厚度的限制,菲薄的牙槽骨在正畸治疗中具有更高的骨开窗、骨开裂风险。骨膜下水凝胶注射是一种微创的骨增量方法,而硅酸镁锂（Laponite,Lap）作为一种新兴的片状无机纳米材料,可在无外源性生长因子的情况下促成骨分化。本研究拟探究Lap复合水凝胶骨膜下注射的微创骨增量方法。方法:1.运用溶液-凝胶法制备Lap复合水凝胶,Lap含量分别为0%、0.05%、0.1%、0.2%,对各组复合水凝胶进行材料学表征检测。2.酶消法分离培养大鼠颅骨骨膜来源间充质干细胞（periosteum-derived mesenchymal stromal cells,P-MSCs）,P-MSCs分别与各组Lap复合水凝胶浸提液共培养。通过活/死细胞荧光染色及CCK8检测,评价Lap复合水凝胶细胞相容性。运用下列方法评价Lap复合水凝胶促成骨分化性能,包括碱性磷酸酶染色及定量检测、茜素红染色及成骨相关基因（ALP,COL1A1）表达水平检测,进而筛选最适宜的Lap浓度。3.用大鼠建立颅骨骨膜下复合水凝胶注射模型,设置阴性对照NC组、Lap组、阳性对照BMP-2组,分别于术后4w、8w、12w后颅骨取材,进行micro-CT扫描,组织切片染色包括苏木素-伊红染色、马松三色染色、骨钙蛋白（osteocalcin,OCN）免疫组化染色及抗酒石酸酸性磷酸酶（Tartrate-Resistant Acid Phosphate,TRAP）染色,以此评价Lap复合水凝胶骨膜下注射骨增量效果。结果:1.通过溶胶-凝胶法成功制备得到Lap复合水凝胶,傅立叶红外光谱显示,各成分间通过非化学结合相连。随复合凝胶中Lap含量增加,冷冻干燥后的支架孔径逐渐增大,溶胀性能下降,降解性能升高（P＜0.05）,而压缩性能未见明显变化（P＞0.05）。2.大鼠颅骨P-MSCs分离培养成功;Lap复合水凝胶显示出较好细胞相容性。在碱性磷酸酶活性及成骨相关基因表达量检测中,0.1%Lap复合水凝胶组均为最高（P＜0.05）,茜素红染色中各组均未形成明显矿化结节。0.1%Lap复合水凝胶具有相对较好促成骨分化性能。3.复合水凝胶颅骨骨膜下注射后,可见骨膜下新骨形成,实现了微创骨增量。由4w至12w,各组新骨形成面积均增加（P＜0.05）,在12w时,Lap组及BMP-2组成骨量均显著高于NC组（P＜0.05）。新骨形成区存在OCN表达而旧骨组织未见,而在凝胶注射材料周围及骨髓腔内侧面存在TRAP阳性细胞。结论:Lap的加入改变了复合水凝胶的材料性能,0.1%Lap复合水凝胶具有较好体外促成骨分化能力,Lap复合水凝胶骨膜下注射可有效实现骨增量。
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