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目的:利用物理-化学-生物联合法将羟基磷灰石/壳聚糖-转化生长缓释微球复合因子-β1(Hydroxyapatite/Chitosan-transforming growth factor-β1,HA/CS-TGF-β1)涂层,制备于种植体表面,并将改性后的种植体植入糖尿病动物模型体内,观察种植体周围成骨效果,为提高糖尿病种植骨结合率提供实验基础。方法:第一部分:选择50只成年、雄性新西兰兔,适应性喂养一周后,随机分为一次性给药A组(n=20),两次给药B组(n=20)和空白对照C组(n=10)。采用5%四氧嘧啶(alloxan,ALX)经耳缘静脉注射,诱导糖尿病兔模型。A组ALX溶液注射剂量为100mg/kg,B组第一次注射ALX溶液50mg/kg,1w后第二次注射同浓度ALX溶液100mg/kg,C组注射同体积的生理盐水。建模1月后,血糖稳定在19.0mmol/l–22mmol/l区间内,视为建模成功。实时监测两组动物建模后的一般情况、血糖变化情况、成模率、死亡率、血糖恢复率,对比两组模型的优缺点。采用SPSS17.0统计软件,对实验数据使用卡方检验,重复测量资料的方差分析统计,P<0.05为差异有统计学意义。第二部分:将特制种植体清洗后,使用硫酸电解质系统对种植体表面进行进行微弧氧化处理,干燥,浸泡多巴胺6h,干燥12h,将含TGF-β1蛋白的缓释微球用EDC、NHS交联于种植体表面,干燥12h,浸泡30ng/ml TGF-β1蛋白液1h,取出种植体抽真空备用。使用SEM、XRD、EDS分别检测种植体表面涂层的微观形态、晶相结构及化学组成元素,测试复合涂层中缓释微球的释放性能,使用MTT法检测改性后种植体浸提液的生物活性及细胞毒性。第三部分:将建模成功的27只糖尿病兔随机分为3组,分别为对照组A组(光滑种植体组)、B组(微弧氧化组)及实验组C组(微弧氧化后载HA/CS-TGF-β1复合涂层组)。将种植体分别植入实验动物双侧胫骨近骺端。于术后4w、8w、12w处死动物,每组处死3只。将带种植体的骨标本固定于4%的中性甲醛中,甲基胺蓝-碱性品红染色,分析测量种植体骨接触率(Bone implant contact,BIC)、新骨形成面积率(Bone area,BA)。处死动物前根据荧光标记顺序表给动物注射荧光染料,取材后使用激光共聚焦检测采图,测量矿化骨沉积量(Mineral Apposition Ratio,MAR),观察种植体周围骨结合情况。结果:第一部分:实验组之间的血糖值无统计学意义(P>0.05)。A组血糖波动小于B组,术后第2个月的血糖波动早于B组,且波幅小于B组,即A组较B组更易、更早进入血糖稳定期。两组在建模后第1月内,建模的失败率、死亡率、成模率无统计学差异(P>0.05),但在第2个月时,两组在失败率、死亡率、成模率均具有统计差异(P<0.05)。且A组成模率高于B组,死亡率及恢复率明显低于B组。第二部分:种植体经微弧氧化后,表面均匀地形成一层的多孔氧化层,经表面改性后的复合涂层中可见缓释微球间有团聚的现象,微球间彼此交联成网状,为成骨细胞的爬行提供一个优良的空间,通过贝克曼激光粒度分析仪分析计算,可知微球粒径大概为8.78μm。利用EDX分析可发现材料沉积了丰富的钙磷盐,增加了种植体表面的生物活性。种植体体外细胞实验,说明材料表现出较好的细胞活性,未发现明显的细胞毒性。第三部分:临床观察:术后动物无死亡,手术切口无红肿感染,取材时可见种植体切端覆盖一层薄薄的骨板,种植体无松动。荧光标记检测结果显示:C组切片可见大量荧光着色,不同光带间距较A、B组宽,提示C组MAR明显大于对照组(P<0.05)。亚甲基胺蓝-酸性品红染色结果显示:术后4w各组均有不同程度的新骨形成,新骨排列无规则。C组种植体表面的BIC与A、B组相比具有显著差异(P<0.05),C组离种植体较远的地方也有大量新骨形成,说明复合涂层有蛋白释放,可促进种植体周围成骨细胞的增殖与分化。在术后第8w各组可见不同成熟度的哈弗骨板形成,到12w骨组织的改建基本完成,可见成熟的哈弗氏系统。A、B两组在第12w时的BIC差异不明显(P>0.05),可能是因为骨改建使新骨形成达到饱和,故两组在骨接触率上差异不明显。BA值在三个时期段的对比,可见C组与A、B组差异性明显(P<0.05),A、B组在各个阶段上的BA差异不明显(P>0.05)。结论:实验显示:ALX诱导兔糖尿病时,一次性注射成模明显降低了动物血糖的恢复率,提高了动物的最终成模率,适合建立一种观察周期长,血糖稳定的糖尿病动物模型。经体外实验研究发现,载HA/CS-TGF-β1缓释微弧氧化复合涂层的种植体不具有明显的细胞毒性,利于成骨细胞的增殖。通过动物实验,将载HA/CS-TGF-β1缓释微弧氧化复合涂层的种植体植入糖尿病兔体内,观察种植体周围的成骨情况,HA/CS凝胶涂层和明胶缓释微球能长时间释放TGF-β1蛋白,加快种植体周围新骨的形成,促进种植体-骨结合。本实验为提高临床糖尿病种植骨结合率提供了实验基础。