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目的:用扫描电镜、X线衍射仪、质谱仪、及TUNEL染色的方法研究下肢及腰椎金属内植物周围界膜组织的物理化学成分、细胞凋亡、及血清金属离子的浓度变化;用免疫组化方法研究肿瘤坏死因子(TNF- a)在界膜组织中的表达。方法:试验分三组,20例行腰椎内固定取出术的患者被编为A组,20例行下肢内固定取出术的患者被编为B组,20例正常组织编为C组。1、扫描电镜观察:取界膜组织制作成电镜标本,进行电镜下观察及进行能谱分析。2、X线衍射分析:取界膜组织,制成标本,放入X线衍射仪进行检测。3、TUNEL染色:取界膜组织,先作HE染色,再作TUNEL染色,光镜下观察结果。4、用免疫组化的方法,用TNF- a的单克隆抗体作为一抗,对界膜组织中的TNF- a的表达水平进行测试。5、质谱仪分析:取观察对象的血清,放入非抗凝瓶中,取样进行质谱仪分析。结果:1、扫描电镜结果:电镜下可见实验组样品中有较多的类圆形及形状不规则的颗粒结构,大小从0.5-10μm不等,呈弥散性分布;能谱分析中,可见B组中有K、Na、Mg、Fe、等元素成分分布,A组中有K、Na、Mg、Ti、Al、V分布,C组中含有K、Na、Mg金属元素,由此得出Fe、Ti、Al、V为界膜组织中所特有的成分,而在正常组织中未测出此类物质存在。2、X线衍射分析结果:经过扫描分析,C组的衍射图为非晶胞图像,未见有明显晶体颗粒存在,而A、B组均呈现晶胞衍射图,经对照,和Ti、Fe衍射波形相吻合,可以提示样品中有微小Fe、Ti金属颗粒。3、TUNEL染色:TUNEL染色后,A、B组均可见到较多的棕褐色凋亡细胞,有呈集落样分布,C组可见少量棕褐色细胞,凋亡指数B>A>C,有统计学意义。4、TNF-a:A组中有10例界膜组织TNF-a表达阳性,而B组中有15列表达阳性,C组无阳性表达。5、质谱仪分析结果,三组样本之间略有差别,但无统计学意义。结论:腰椎下肢界膜组织中存在有相应的金属内植物的元素颗粒成分,界膜组织中的细胞因子TNF- a的表达增高,细胞凋亡指数增加,这些对组织修复造成不利影响。