BMP-2活性肽_Ⅰ型胶原_煅烧骨复合材料修复兔桡骨缺损的.pdf

华中科技大学

硕士学位论文

BMP-2活性肽/Ⅰ型胶原/煅烧骨复合材料修复兔桡骨缺损的实验
研究

姓名：李景峰

申请学位级别：硕士

专业：外科学（骨外科）

指导教师：郑启新

20090401

华中科技大学硕士学位论文

BMP2活性肽／I型胶原／煅烧骨复合材料修复

兔桡骨缺损的实验研究

华中科技大学同济医学院附属协和医院骨外科

硕士研究生：李景峰

指导教师：郑启新教授

摘要

【目的】探讨自行研制合成的BMP2活性多肽与I型胶原复合煅烧牛松质骨复合材

料生物学性能与修复骨缺损的作用。

【方法】①将BMP2活性多肽与I型胶原复合煅烧牛松质骨作为实验组，以I型胶原
复合煅烧牛松质骨作为对照组。通过环境扫描电镜和能谱法以及X射线衍射实验
观察材料表面矿化情况，同时对两组材料进行体外细胞培养，观察细胞生长情况

同时计算两组材料细胞黏附率，初步评价BMP2活性多肽引导I型胶原复合煅烧牛
松质骨表面矿化生成羟基磷灰石结晶的作用与能力。②动物试验分三组。A组：

单纯煅烧骨组；B组：含I型胶原的煅烧骨组；C组：BMP2活性多肽与I型胶原复合
煅烧骨组。取大白兔36只，随机分成三组，建立桡骨中段10mm骨缺损模型，分
别将材料植入兔桡骨缺损处，术后4、8、12周行X线评分，8、12周行组织形态
学观察与评分，比较各组植入材料的成骨作用以及取材后抗折强度。
【结果】①环境扫描电镜下可见实验组煅烧骨表面有矿化羟基磷灰石结晶生成，
而对照组没有；能谱法对实验组矿化骨部分进行钙磷元素检测，矿化物的钙磷比
值为1.63,与羟基磷灰石的钙磷比值理论值1.67非常接近；X射线衍射检测证
实矿化物的成分为磷灰石。②大鼠骨髓基质干细胞分别与两组材料体外复合培养
24h，实验组细胞黏附率明显高于对照组（α＜0.05）；③36只大白兔均进入结
果分析，术后不同时间X线评分示C组与A组和B组有显著差异性(P<0.05)；
④组织学观察，8周时评分为：A组4.67±0.52,B组5.33±0.52，C组6.83
±0.41。12周评分为：A组评分为6.17±0.41,B组为7.33±0.52，C组为

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8.67±0.52；⑤各组植入材料抗折强度的测定：术后12周，C组材料抗折强度
明显高于A组和B组。

【结论】BMP2活性多肽能引导I型胶原煅烧骨复合材料表面矿化生成羟基磷灰石
结晶，可以改善煅烧骨的骨诱导活性，提高细胞黏附性能，促进骨缺损修复。煅
烧骨复合材料是一种较理想的骨缺损修复材料。

【关键词】煅烧骨；BMP2活性多肽；I型胶原；羟基磷灰石结晶

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ExperimentalStudyofRepairofRabbitRadialBoneDefectsusing

TrueBoneCeramicsCombinedwithBMP2-derived

PeptideandCollagenI

Abstract

Objective:Toinvestigatethebioactivityandthefeasibilityof
repairofrabbit'sradiussegmentalbonedefectofsinteredbovine

cancellousbonecombinedwithaBMP2-derivedpeptideandCollagenI.

Methods:①Takingsinteredbovinecancellousbonecombinedwith

BMP2-derivedpeptideandCollagenIastheexperimentalgroupandsintered
bovinecancellousbonecombinedwithCollagenIascontrolgroup,
environmentalscanningelectronmicroscopy(ESEM),Energy-Dispersive
spectroscopy(EDS)andX-raydiffraction(XRD)wereperformedonthe
samplestoobservethemineralizationonthesurfaceofthecomposite
biomaterial.Cellcultureofthetwogroupsofmaterialstoobservecell
growthandcalculatethecelladhesionrates,whichinitiallyevaluates

thefunctionan