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文檔簡介
1、研究背景
臨床上因各種原因所造成的軟組織缺損的修復是整形外科面對的主要問題之一。軟組織缺損所致的凹陷畸形可能影響患者的容貌甚至功能活動,并進而影響其心理健康和生活質(zhì)量。缺損所致的凹陷畸形必須采用組織或材料充填來修復,目前臨床上常用的方法主要有自體組織的外科移植和注射移植、人工材料植入和注射充填等,但這些方法均不同程度地存在一些問題。如自體組織移植包括自體脂肪、軟骨、筋膜等,都需要從患者自身切取,會造成新的創(chuàng)傷與瘢痕,且植入
2、組織不穩(wěn)定,脂肪易液化吸收,軟骨可能變形甚至被吸收,筋膜易發(fā)生纖維化且質(zhì)地較軟,在不同程度上給患者增加痛苦并可能造成繼發(fā)畸形,因此自體組織移植都存在一定的局限性。人工充填材料植入可能并發(fā)感染、排異反應、對組織細胞的刺激以及植入體所引起的纖維囊和炎性肉芽組織增生等,這些缺點使之不盡人意。而組織工程修復軟組織缺損,目前還處于研究階段,無論是基礎研究還是臨床應用都存在諸多問題,短期內(nèi)難有突破性進展。因此研究開發(fā)生物相容性好、來源豐富、安全有效
3、的充填材料,一直是整形外科的研究熱點。
近年來脫細胞基質(zhì)材料的研究進展為組織充填材料的研發(fā)指明了前景。脫細胞基質(zhì)材料因其結(jié)構(gòu)與人體組織相似,與細胞親和性強,能為細胞分化、增殖、生長及功能發(fā)揮提供近似體內(nèi)組織發(fā)生發(fā)育的細胞外基質(zhì)(ECM)支架條件,加之其來源豐富,故逐漸被應用到再生醫(yī)學領域。采用各種脫細胞技術處理的異種基質(zhì)材料,如膀胱、輸尿管、骨組織、心瓣膜、硬腦膜以及脫細胞真皮等,經(jīng)動物實驗研究和臨床試驗證實具有良好的組織
4、相容性。臨床上,脫細胞真皮材料有多種產(chǎn)品已被批準應用,但脫細胞真皮材料因其質(zhì)地、厚度和體積的限制,針對特定的組織充填如隆鼻、隆下頜等仍不能完全滿足要求,臨床應用有一定的局限性。目前在整形外科領域,還鮮有關于脫細胞肌腱的研究報告,動物組織肌腱組成主要是Ⅰ、Ⅲ型膠原,其組成與軟骨相似,且肌腱組織更容易成形并具有一定的厚度,因此可成為理想的材料來源,脫細胞肌腱相對于脫細胞真皮的優(yōu)點,使其在軟組織缺損的充填修復方面具有廣闊的應用潛力。
5、 本研究前期與再生型醫(yī)用植入器械國家工程實驗室(廣東冠昊生物科技股份有限公司承擔)合作,完成了異種脫細胞肌腱材料的制作、生物學性能檢測和生物相容性初步研究。一、采用同種環(huán)氧化物交聯(lián)處理技術,應用組織固定、去抗原等系列專利技術,將豬的肌腱制備成異種脫細胞肌腱。該脫細胞肌腱材料保留了肌腱固有的三維結(jié)構(gòu)及良好的生物力學特性。且此種環(huán)氧化物可與蛋白質(zhì)分子形成穩(wěn)定的交聯(lián)鍵,大大提高材料的穩(wěn)定性,無殘留毒性,使被處理的異種材料不僅穩(wěn)定性好,不引
6、起免疫排異反應,還能誘導機體組織向其中生長,并和機體組織融為一體。二、經(jīng)過對制備的異種脫細胞肌腱材料的形態(tài)學(包括光鏡及掃描電鏡)觀察、力學性能檢測、化學穩(wěn)定性進行檢測,結(jié)果表明:(1)異種脫細胞肌腱材料為纖維條束樣結(jié)構(gòu),脫細胞完全,未見細胞成份。(2)材料力學性能優(yōu)良,符合醫(yī)用生物材料的標準規(guī)定。(3)材料組成單一,具有良好的化學穩(wěn)定性,無環(huán)氧化物及重金屬殘留。三、將異種脫細胞肌腱埋植于實驗犬背部脊柱兩側(cè)皮下軟組織內(nèi),未出現(xiàn)感染、壞死
7、等異常反應。
本研究擬在前期研究基礎上,將豬脫細胞肌腱經(jīng)生物工藝加工成“L”形鼻充填材料,對其微觀結(jié)構(gòu)進行研究觀察;通過體外急性毒性試驗、致敏試驗、皮內(nèi)刺激實驗、細胞毒性試驗和動物(犬)鼻部植入實驗,研究該材料的生物相容性和生物安全性;通過臨床試驗,觀察驗證人體鼻部植入異種脫細胞肌腱材料后的生物相容性和臨床實用性。通過上述研究觀察為研發(fā)異種脫細胞肌腱鼻充填材料提供依據(jù)。
研究方法
一、異種脫細胞
8、肌腱(XAT)鼻充填材料體外生物相容性研究
參照醫(yī)療器械生物學評價標準和要求,采用標準的毒理學方法進行急性毒性試驗、致敏試驗、皮內(nèi)刺激實驗、細胞毒性試驗,對制備的異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料進行系統(tǒng)的體外生物相容性及生物安全性評價。
異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料掃描電鏡檢測(SEM):取制備的異種脫細胞肌腱充填材料的切片,2.5%((V)/(V))戊二醛4℃固定24h,經(jīng)30%-100%梯度乙醇脫
9、水、醋酸異戊酯浸泡30min、等電點干燥。干燥后的樣品表面噴鉑金,SEM觀察異種脫細胞肌腱鼻充填材料的微觀結(jié)構(gòu)。
二、異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料體內(nèi)生物相容性研究
將XAT與硅膠分別植入24只狗(XAT組n=12只;硅膠組n=12只)鼻背骨膜下,于埋植后2周、1月、3月、12月(XAT組n=3只/時間點;硅膠組n=3只/時間點)取材行HE染色,采用半定量法比較兩種材料的包膜反應、炎癥反應及間質(zhì)反應程度
10、來評價XAT體內(nèi)生物相容性。
異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料免疫組化染色:通過免疫組化染色,研究XAT組織塊周圍基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)表達情況,對其在體內(nèi)轉(zhuǎn)歸做初步研究。
三、異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料臨床試驗
征集志愿者,應用“L”形異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料和對照組用硅膠鼻假體,進行隆鼻臨床試驗,采用前瞻性、隨機單盲、平行對照、非劣效臨床研究,觀察其臨床效果。試證
11、實異種脫細胞肌腱材料作為鼻部充填材料應用于鼻部修復整形中的安全性、有效性以及臨床實用性。
四、統(tǒng)計方法
采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包進行分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示,XAT組及硅膠組間比較采用兩獨立樣本非參數(shù)檢驗,數(shù)據(jù)以M(andrange)表示,P值<0.05為有統(tǒng)計學意義。
結(jié)果
一、異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料體外生物相容性研究
急性毒性實驗:各組小鼠活
12、動正常,72h小鼠無死亡,各組動物未見中毒癥狀或不良反應。致敏試驗顯示材料組和陰性對照組的皮膚反應指數(shù)均為0,無致敏性。皮內(nèi)刺激實驗觀察顯示,材料浸提液和生理鹽水處無明顯紅斑、水腫和皮膚壞死,極輕微刺激。材料的細胞毒性結(jié)果示該材料的相對增殖度較高,細胞毒性分級在0-1級。
異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料掃描電鏡檢測(SEM):XAT結(jié)構(gòu)完整,膠原纖維縱行平行排列,未見斷裂,纖維間存在大量裂隙,表面可見棉絮樣附著物,未見
13、細胞及其殘核存留。橫截面可見腱內(nèi)膜分隔并包繞膠原纖維形成肌腱束,結(jié)構(gòu)完整,內(nèi)部未有細胞殘留。
二、異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料體內(nèi)生物相容性研究
埋植后2周,XAT組與硅膠組均有輕度炎癥反應及輕微程度纖維組織包裹,炎癥反應及包膜反應差異無統(tǒng)計學意義(P=0.841;P=0.638),XAT組間質(zhì)反應輕度,較硅膠組明顯,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.007)。1月、3月,XAT組炎癥反應逐漸減弱,包膜反應較硅
14、膠組輕,間質(zhì)反應增強,至12月XAT組炎癥反應輕微,輕度纖維組織包裹,間質(zhì)反應輕度,與較硅膠組差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.005)。
異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料免疫組化染色:XAT周圍基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)表達情況:MMP-9在XAT周圍表達陽性。
三、異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料臨床試驗
自2011年7月至12月,應用“L”形異種脫細胞肌腱(XAT)鼻充填材料和對照組用硅
15、膠鼻假體,進行隆鼻臨床試驗,已完成9例。觀察術后1周內(nèi)有輕度創(chuàng)傷反應,傷口均一期愈合。隨訪最長半年觀察無排斥反應、無感染及移植物外露。未發(fā)現(xiàn)假體有收縮或松弛情況,不移動,不變形,鼻部皮膚不變色,形態(tài)自然,未見透亮感。
結(jié)論
異種脫細胞肌腱充填材料脫細胞完全,結(jié)構(gòu)完整,理化性能符合國家醫(yī)用生物材料的標準要求,體內(nèi)、外實驗證實其具有良好的生物相容性和生物安全性,能滿足作為鼻充填材料應用于鼻部修復整形中的生物安全性
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