目的 研究使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)材料制备一种实验用比格犬人工韧带的可行性,并对其体外生物力学性能及体内腱骨愈合情况进行评估,为其临床应用提供实验与理论依据。 方法 对人工韧带不同纱线材料(高强高模型与耐磨型)的抗拉伸性、耐磨性进行检测。应用优选出的纱线材料设计并编织人工韧带,人工韧带分为两端的骨隧道编织纤维部及中间的关
目的研究使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)材料制备一种实验用比格犬人工韧带的可行性,并对其体外生物力学性能及体内腱骨愈合情况进行评估,为其临床应用提供实验与理论依据。
方法对人工韧带不同纱线材料(高强高模型与耐磨型)的抗拉伸性、耐磨性进行检测。应用优选出的纱线材料设计并编织人工韧带,人工韧带分为两端的骨隧道编织纤维部及中间的关节腔游离纤维部,长度分别为20 mm和10 mm,直径为4.5 mm。检测韧带成品的体外抗拉伸性、耐磨性、抗疲劳性及孔隙率等相关力学性能指标。此外,应用PET人工韧带(PET组)通过重建比格犬前交叉韧带(ACL),术后4,8,16周分别取移植物-骨复合物,并与犬自体跟腱(自体组)进行比较。组织样本行HE、Masson、茜素红染色;最大拉力检测;移植物-骨界面骨钙素和X型胶原蛋白的Westernblot检测。
结果高强高模型PET纱线断裂强力(103.4±16.7 N)高于耐磨型PET纱线(101.2±15.8 N)(P<0.05),且其断裂延伸率(9.9±1.4%)低于耐磨型PET(11.3±1.8%)(P<0.05)。而高强高模型PET丝(15.5±0.6)与耐磨型PET丝(17.3±1.8)经一万次摩擦试验后强力损失率无明显差异(P>0.05)。对高强高模型纱线制备的比格犬PET人工韧带进行力学性能测试显示其抗拉伸强度(2950.0±473.2 N)显著高于比格犬自体ACL(600.4±136.7 N)(P<0.05);此外,人工韧带孔隙率为80.5±3.9%。比格犬体内PET人工韧带重建ACL研究显示,PET组韧带内有纤维组织长入,但无软骨和骨的形成,自体组纤维形成丰富有序,有新生软骨形成;PET组的移植物-骨复合物的最大拉力较自体组小(P<0.05),但自体组在8,16周出现移植物断裂情况;Westernblot检测显示相比于PET组,骨钙素和X型胶原蛋白在自体组的合成表达水平更高(P<0.05)。
结论本研究成功制备了比格犬PET人工韧带且其体外力学性能优良,同时体内研究证实骨道内胶原纤维能长入PET人工韧带,为其提供一定的抗拉强度。但在软骨和骨的形成上较自体跟腱存在明显不足。由此通过体内外研究为进一步优化PET人工韧带提供理论及实验依据。
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