3D打印白硅钙石支架材料在大鼠Onlay骨移植中的应用

摘要

目的 评价3D打印白硅钙石（bredigite,BRT）骨支架材料在大鼠Onlay骨移植中的效果。方法 通过3D打印技术制备骨BRT支架材料作为实验组，β-磷酸三钙（β-tricalcium phosphate,β-TCP）骨支架材料作为对照组，通过扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）、X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、力学测试和体外降解测试实验对其进行表征观察。建立SD大鼠颅骨Onlay骨移植的动物模型，根据移植物的不同，分为自体骨移植组（Auto组）、β-TCP组及BRT组。术后12周获取标本行大体观察、micro-CT扫描检测分析、组织学HE染色。结果 SEM观察显示，BRT有规则的多孔结构，XRD衍射峰较为锐利。与β-TCP组（11.29±1.30）MPa相比，BRT支架材料（46.80±3.44）MPa具有更好的力学强度（P<0.001）；在体外第35天时，BRT降解率为27.18%±1.41%，并且在降解过程中释放钙、镁、硅离子。micro-CT及组织学染色实验结果提示，Auto组有一定程度的骨吸收，β-TCP和BRT组均有一定新骨生成。micro-CT和组织学定量结果，BRT组新生骨组织占比分别为16.83%±2.11%和19.08%±2.17%，均高于β-TCP组（8.48%±1.85%,10.81%±1.33%）(P<0.05)。结论 3D打印BRT骨支架材料促进Onlay骨移植中的骨再生。

关键词

Onlay骨移植 / 白硅钙石 / β-磷酸三钙 / 自体骨 / 骨量不足 / 种植 / 3D打印 / 骨支架材料 / 骨组织工程 / 动物模型 / 骨再生