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目的:模拟骨组织的结构和成分,仿生合成丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料.了解丝素蛋白/纳米羟基磷灰石促进兔脊柱融合的能力.方法:以氯化钙和磷酸氢二铵为原料,丝素蛋白作为调控纳米羟基磷灰石晶体生长的模板,通过共沉淀法合成了丝素蛋白/纳米羟基磷灰石类骨质复合材料.由于骨组织有机/无机为30/70比例,选用nHA含量为70%时制备的丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料作为研究对象.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)分析复合材料的晶相组成、微观形貌、化学结构和热稳定性.抽取兔子股骨大粗隆下骨髓,体外分离纯化得到兔骨髓基质细胞,进行成骨方向诱导分化,行细胞形态学观察、细胞表面抗原鉴定及碱性磷酸酶染色和Von Kossa染色评价细胞成骨情况.将丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料与骨髓基质细胞复合后应用于新西兰兔腰椎后外侧脊柱融合模型,通过大体观察、影像学观察及组织学观察、手法扪诊检查评价成骨及脊柱融合情况.结果:通过FTIR、XRD、SEM、TGA及电子衍射等检测结果显示,制备的SF/nHA复合生物材料中丝素蛋白含量为32%,模拟了天然骨组织中的有机成分比例;钙磷比为1.66,与标准羟基磷灰石的钙磷比1.67相近,获得的磷灰石晶体为含有碳酸根的低结晶度纳米羟基磷灰石,复合材料中的HA晶体长度约200-500nm左右,宽度在20-30nm,与天然骨组织中的磷灰石晶体相似;获得的SF/nHA复合生物材料中, nHA的钙离子与丝素蛋白的羰基通过强烈的化学键合作用形成了热稳定的复合物;另外,研究结果表明,丝素蛋白作为定向诱导HA晶体生长的模板,调控纳米羟基磷灰石晶体沿C轴择优取向生长,生长方向与丝素蛋白纤维长轴平行,与天然骨组织中磷灰石晶体在胶原纤维表面沉积的结构一致.BMSCs在培养皿中贴壁生长、增殖,条件培养液诱导后表现出明显的成骨活性,细胞增殖良好,体外矿化结节Von Kossa染色阳性、碱性磷酸酶染色阳性,证实其有成骨潜能.术后12周取材.大体观察可见SF/nHA侧骨组织再生明显,新生骨体积大,X线、三维CT及手法扪诊均提示SF/nHA侧促进脊柱融合的作用与自体骨相似,组织学分析提示SF/nHA复合材料逐渐转化为骨组织.结论:通过共沉淀技术成功仿生合成了在组成和结构上均与天然骨组织结构类似的丝素蛋白/纳米羟基磷灰石类骨质复合材料.1、可以通过体外分离纯化兔BMSCs,在一定条件下能够向成骨方向诱导分化,并能使细胞保持较高的成骨活性,适于作为材料相容性的检测细胞及构建组织工程化骨的种子细胞.2、SF/nHA复合材料复合自体骨髓基质细胞植入新西兰兔腰椎后外侧,能够获得良好的脊柱融合效果,其脊柱融合效果与自体移植骨相似.