论文摘要
前言：骨蜡作为一个经典的骨缺损处止血材料已被使用了一个多世纪。由于骨蜡止血快速和有效、使用便捷、成本低,其仍被广泛应用于不同的外科手术中。但事实上,由于关于骨蜡的负面报道，外科医生在减少术中骨蜡的用量。众多并发症一直归因于骨蜡,因为它是一个非降解性材料,以至于无限期存在于应用部位。因此,具有良好的组织相容性,降解速率和骨诱导能力并且孔隙度适当的局部止血剂正常研发中。壳聚糖（CS）是一种通过甲壳素部分脱乙酰作用产生的线性多糖。由于其高生物相容性,生物降解能力,抗菌,适合骨诱导和表面吸附性能,壳聚糖被认为是一种骨缺损处的骨替代材料。这些特性使它非常适合各种动物模型中的伤口封闭、愈合以及体外止血。骨蜡的止血原理是物理堵塞。血小板粘附和激活也对促进血栓形成,防止进一步出血至关重要。有报道对壳聚糖进行体外实验分析用于证实其促进红细胞聚集的能力。加入生物玻璃能为复合物提供骨诱导性能。例如,生物玻璃（BG）是一种Na2O/CaOSiO2/P2O5体系的生物活性材料,它被发现在与骨自然联接的界面处不会形成纤维组织。磷灰石层的生物玻璃展现出聚合物基质特有的非常独特的粘弹性和机械特性。多孔复合支架比壳聚糖支架具有更好的生物相容性。带负电的聚电解质的水溶性羧甲基纤维素（CMC）（C6H7O2（OH）2CH2COONa）是一种由天然纤维素通过化学改良后得到的重要的纤维素衍生品。由于CMC具有独特的特性如粘性,稠化,成膜能力,悬架性能和水稳定性,CMC被广泛应用于工业作为增稠剂,作为一种洗衣粉添加剂,用于造纸或作为浮选剂。然而,鲜有报告关于在骨再生领域中使用CMC。Kim[5]检验了羧甲基纤维素钠作为一种脱钙骨基质载体在体内应用部位形成凝胶的可能性,结论是令人鼓舞的。当CMC溶液中混入CS,由于他们具有相同的结构和相反电荷,强离子交联将导致聚电解质形成一个稳定的网状结构。关于使用纳米生物玻璃/壳聚糖/羧甲基纤维素（nBG/CS/CMC）复合材料修复骨缺损未见报道。因此我们的目的是设计一个含有此三种材料的复合支架,对它进行体外和体内实验。我们假设nBG/CS/CMC支架可以作为一个潜在可用于临界尺寸骨缺损的骨修复和止血材料。第一部分复合材料的制备、表征及体外细胞实验目的：探讨nBG/CS/CMC复合物作为非承重部位骨修复材料的可行性。方法：通过制备不同质量比的nBG/CS/CMC复合材料,确定各组分比例。冻干法处理后,多孔支架nBG/CS/CMC的三维微结构通过SEM进行分析,基于至少40处视野观察,用Image J软件计算出材料孔隙直径孔隙度。用兔滑膜干细胞行Wst-1实验,测定材料细胞毒性。结果：nBG/CS/CMC复合材料中各组分质量比依次为1：1：3.75。电镜下材料支架呈现开放和相互联通的多孔结构,其孔隙度大于80%,平均孔隙直径是78.3±28.1μm。Wst-1检验表明,复合材料具有优秀的生物相容性且无细胞毒性。结论：nBG/CS/CMC复合材料具有与天然骨相似的支架结构且具有良好的生物相容性。第二部分复合材料的骨面止血及骨修复研究目的：研究nBG/CS/CMC复合材料的体内降解、骨面止血及骨修复情况。方法：27只兔子被用于体内试验。在3、6、9周分别处死每组3只兔子,行X线、H＆E染色及Masson染色进行分析,评估骨内生长以及骨质量。用Image J软件计算植入材料在体内的降解情况。结果：研究表明虽然复合物和骨蜡的止血效果相似,其适当的降解速率以及令人满意的骨诱导能力对骨修复有益。结论：nBG/CS/CMC复合材料可以作为一个潜在的用于临界尺寸骨缺损修复和止血的材料。