[目的]通过体内实验的方法对新型β型钛合金(Ti-Nb-Zr)骨折内固定材料的生物相容性进行评价。[方法](1)改良的鼠气囊模型(the air pouch model):健康成年SD大鼠24只,皮下充气造模后将钛铌铣β型钛合金(Ti-Nb-Zr)颗粒混悬液注入气囊,收集囊内液体采用ELISA方法测定IL-6和TNF-α,用囊壁组织学切片进行炎症细胞反应分级和囊壁厚度测量,并与传统的钛铅钒合金(Ti-6Al-4V)进行比较。(2)接骨板植入模型:将Ti-Nb-Zr做成接骨板固定在兔的胫骨上,于手术后4、8、12、24、36周分别观察接骨板周围的纤维膜形成情况和Ti-Nb-Zr-骨界面骨结合情况,并与不锈钢接骨板比较。[结果](1)Ti-6Al-4V、Ti-Nb-Zr两种颗粒注入气囊48h后都能引起TNF-α分泌量显著升高(P<0·05),两组比较,Ti-6Al-4V组明显高于Ti-Nb-Zr组(P<0·05)。两种材料均不能引起IL-6分泌的显著增加(P>0·05)。Ti-Nb-Zr组气囊囊壁厚度明显小于Ti-6Al-4V组(P<0·001)。(2)Ti-Nb-Zr接骨板周围软组织反应与不锈钢相近。植入后4周,新生骨痂开始覆盖Ti-Nb-Zr接骨板的两侧,8周时骨痂甚至部分覆盖接骨板和螺钉的表面形成"骨盖板"现象。12周时,骨与Ti-Nb-Zr接骨板的界面为直接接触,中间无软组织间隔。螺钉与骨也能形成较为牢固的钉-骨直接接触。[结论]低弹性模量Ti-Nb-Zrβ钛合金具有优良的体内组织相容性,是一种有前途的骨折内固定材料。
[目的]设计并改良大鼠气囊模型(the air pouch model),证实该模型在人工关节松动相关研究中的应用价值。[方法](1)改良大鼠气囊模型的建立:健康成年SD大鼠18只,背部皮下注入空气20ml,48h后补充注入空气10ml形成气囊。形成气囊24h后气囊穿刺,注入PBS液5ml,6、24、48h分别穿刺抽液,收集囊内液体采用ELISA方法测定IL-6和TNF-α;(2)改良大鼠气囊模型对不同关节材料磨损颗粒生物反应的比较:健康成年SD大鼠24只,皮下充气造模后将钴铬钼、钛铝钒和钛铌锆合金(TNZ)颗粒混悬液注入气囊,收集囊内液体采用ELISA方法测定IL-6和TNF-α,用囊壁组织学切片进行炎症细胞反应分级并测量囊壁厚度。[结果](1)在SD大鼠皮下注入空气20ml可以形成饱满的气囊,大鼠术后活动正常。48h后气囊由于气体吸收体积减小,张力下降。再次注射10ml空气后张力恢复。PBS能使囊内液体的TNF-α在6h左右出现一个高峰达239.30pg/ml,与24h和48h比较,差异有显著统计学意义(P<0.05)。IL-6的测定值没有TNF-α那样的6h分泌高峰。6、24、48h之间无显著性差异(P>0.05);(2)钴铬钼、钛铝钒、TNZ3种颗粒注入气囊48h后都能引起TNF-α分泌量显著升高(P<0.05),两两比较,钛铝钒组明显高于钴铬钼组和TNZ组(P<0.05)。3种材料均不能引起IL-6分泌的显著增加(P>0.05)。TNZ组气囊囊壁厚度明显小于钴铬钼组和钛铝钒组(P<0.001)。[结论]改良大鼠气囊模型具有造模简单、对人工关节颗粒反应快速敏感的特点,是一种人工关节松动相关实验研究有效的动物模型。
