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1、南方醫(yī)科大學2011級博士學位論文多孑L鉭金屬聯(lián)合骨髓基質干細胞治療骨壞死的實驗研究ExperimentstudyofporoustantalumandmesenchymalstemcellsCO-cultureforthetreatmentofbonenecrosis課題來源：學位申請人導師姓名專業(yè)名稱培養(yǎng)類型培養(yǎng)層次所在學院傅維民趙德偉人體解剖與組織胚胎學委托培養(yǎng)博士研究生基礎醫(yī)學院2014年3月28日廣州博士學位論文多孔鉭金屬聯(lián)合骨髓基質干細胞治療骨壞死的實驗研究摘要科研工作來源：骨壞死最常見的原因是由外傷、酗酒、激素等
2、引起，發(fā)病率最高的部位是股骨頭，股骨頭壞死發(fā)生后會引起局部疼痛，活動功能障礙，如早期不能得到及時有效的治療，就會使股骨頭塌陷，關節(jié)間隙變窄，最后導致骨關節(jié)炎，關節(jié)失去功能而致殘致癱。股骨頭壞死的治療效果與病情輕重、發(fā)現(xiàn)早晚、病程分期有很大關系，病變發(fā)現(xiàn)越早，病情越輕，治療效果就越好，因此股骨頭壞死應做到早期診斷和早期治療，近年來學者越來越重視對該病發(fā)病早期治療的研究。治療方面，臨床上對股骨頭壞死做出正確的診斷和分期是決定治療方案的關鍵。骨壞死分期方法很多，最早Ficat等根據(jù)X線表現(xiàn)將已有臨床癥狀且經組織活檢證實的股骨頭壞死分
3、為4期。此外還有Ficat6期分法、Marcus6期分法等，但這些方法各有其局限性。1997年世界骨循環(huán)研究學會(AssociationResearchCirculationOsseous，ARCO)設立了國際骨壞死標準，簡稱ARCO分期。該分期較全面而準確地反映了骨壞死面積、部位及與預后的關系，對臨床上指導治療具有重要參考價值。ARC0分期I期、II期為塌陷前期，具有完好外形的股骨頭，此時及時介入治療有可能終止病程，而III期有輕微塌陷，保頭治療的效果較之前差，而到IV期時，己形成骨性關節(jié)炎，只能選擇關節(jié)置換治療。年輕患者關
4、節(jié)置換后可能要面臨幾次翻修，假體的植入，骨量的大量丟失，會使翻修越來越困難，因此，早期治療是避免骨壞死加重，避免致殘的關鍵。摘要近些年，應用骨麓基質干細胞治療早期骨壞死成為熱點，它具有取材方便、增殖和成骨能力強的優(yōu)點，在不同理化環(huán)境和細胞因子誘導下，可向成骨、成軟骨、脂肪和纖維細胞系等多方向分化分離、擴增，并易于被外源基因感染且穩(wěn)定表達，是基因治療以及組織工程應用中理想的靶細胞，它被普遍認為是骨組織工程研究中最理想的種子細胞，大量針對早期骨壞死治療的髓芯減壓術式中被應用骨髓基質干細胞，取得了較好的臨床效果，但應用的細胞成活于培
5、養(yǎng)基中，注入發(fā)病部位時缺乏依附，造成大量的流失，隨著組織工程學的快速發(fā)展，尋找理想的支架成為人們熱衷的研究方向。相繼出現(xiàn)脫鈣骨基質、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)及其共聚物、生物陶瓷類的材料等等，但均有各自的缺點，應用于臨床上還為時過早，隨著工業(yè)技術水平的不斷提高，金屬類的人工生物材料的研發(fā)也有了快速發(fā)展，多孔鉭金屬的制造成功為人體植入物增加一個新的選擇。鉭金屬顏色灰黑，光亮，質地非常堅硬。鉭金屬的熔點幾近3000℃，并且化學性質非常的穩(wěn)定，將鉭金屬放入強酸強堿中也不易被腐蝕，鉭在生物體內呈惰性，在水及酸堿性環(huán)境中均不溶
6、解，常溫下不會產生任何化學反應，對機體組織無侵蝕刺激等生物性質，這使得鉭具有良好的生物相容性。正是由于鉭金屬具有熔點高、硬度大、抗磨損等良好的物理性質、耐腐蝕的化學性質以及良好的生物相容性，鉭金屬成為了臨床應用中外科植入體內材料的理想選擇。在醫(yī)療領域中，鉭金屬的應用歷史已有半個多世紀，主要應用在心臟起搏器、顱骨缺損修補材料、血管夾、股骨柄假體、骨缺損填充材料的制造等方面。有研究表明生物體內吞噬細胞是清除鉭的主要物質。實驗顯示體內吞噬細胞在接觸鉭塵l小時后，細胞均保持活性并且無細胞變性，僅伴有葡萄糖氧化的明顯增加，而相同條件下用
7、矽塵做對比，矽塵會使吞噬細胞出現(xiàn)嚴重的胞漿變性和死亡，這表明鉭金屬是無細胞毒性的，對人體沒有任何毒害作用。在1997年，美國FDA批準多孔鉭金屬應用于臨床，該材料結構在顯微鏡下觀察如同松質骨，其內孔隙大小400。600um之間，整體互相連接的孔隙率高達75％”85％，明顯高于其他生物固定材料如鈷、鉻、鈦等30％“50％的孔隙率。多孔II博士學位論文鉭所具有的三維多孔結構更有利于成骨細胞黏附、分化和生長，促進骨長入，從而加強植入體與骨之間的連接，達到生物固定的作用，同時也有利于水分和營養(yǎng)物質在植入體內的傳輸，多孔鉭金屬具有良好的
8、彈性模量，能夠減少內置物的應力遮擋，多孔設計也使其表面有比其他材料更高的摩擦系數(shù)，早期植入后也更有利于局部穩(wěn)定，多孔結構有利于骨的長入。但是由于骨壞死的發(fā)生造成了局部骨細胞活性的降低或死亡，在單獨應用多孔鉭金屬時盡管有了較好的力學支撐，但缺乏足夠的種子細胞，因此我們設想骨髓基
