新型可注射、可降解磷酸钙骨水泥的生物相容性研究

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目的:从急性毒性、热原、溶血、迟发型超敏、体内哺乳动物红细胞微核、短期肌肉内埋植、体外细胞毒性实验等对新型可注射、可降解磷酸钙骨水泥的生物安全性进行较全面的评价。   方法:①在急性全身毒性实验中,将供试品通过尾静脉注射给予昆明小鼠,在注射后即刻、4、24、48、72小时观察实验组和对照组昆明鼠的一般状态、毒性表现和死亡动物数,以及72小时后的动物体重;②在热原实验中,将一定剂量供试品经耳缘静脉注入新西兰兔体内,观察3只实验用兔的体温升高情况;③在溶血实验中,将新鲜制备的抗凝兔血加入供试品中,观察各组是否出现溶血现象,并测其吸光度;④在迟发型超敏实验中,受试动物经供试品的两步诱导和激发后,观察激发部位皮肤情况;⑤在微核实验中,将受试品通过腹腔注射给予受试动物,取其双侧股骨内骨髓,制备涂片,油镜观察,计算各组PCES占红细胞总数的比值,用作骨髓毒性的指示,并进行统计学比较其遗传毒性;⑥在短期肌肉内埋植(植入后局部反应)实验中,将测试样品无菌植入受试动物背部肌肉中,在植入后1、4、12周时进行植入部位组织实验室观察和病理解剖,并对观察结果进行分析;⑦在体外细胞毒性实验中,将供试品与特定细胞系接触,用MTT法测定细胞相对增殖率,评价其对细胞的毒性作用和程度。   结果:①在急性毒性实验中,注射后所有动物于各观察时间点均没有出现不良反应,实验组动物症状和体重的变化都在可接受的范围之内,可以认为新型骨水泥无急性全身毒性作用。②热原实验中,3只家兔的体温升高均低于0.6℃,且3只家兔的升温总和低于1.4℃,可以认为新型骨水泥没有致热性。③溶血实验中阳性对照管中观察到溶血现象,实验品和阴性对照管中未见溶血现象。测各组吸光度,得到实验组溶血率为0.47%,小于5%,表明新型骨水泥没有引起溶血反应。④迟发型超敏实验中,实验组和对照组的红斑和水肿记分等级均为0,故新型骨水泥无潜在皮肤致敏性。⑤微核实验中,各组PCEs占红细胞总数的比值的差别均无统计学意义,计算各组MPCEs在PCEs中所占的数量,阳性对照的雌雄两组与样品组雌雄两组的差别均有统计学意义,阴性对照与样品组的差别均无统计学意义。结果表明,被测样品浸提液不会对小鼠产生遗传毒性。⑥在短期肌肉内埋植实验中,材料被植入后未见周围组织明显坏死,1周时有轻度炎症反应,随时间推移,炎症反应逐渐消退,并出现纤维包裹。结果表明,新型骨水泥在局部植入后有良好的组织相容性。⑦体外细胞毒性实验中,实验组与阴性对照组相比无明显形态差异。定量测试结果表明,实验品毒性为0~1级,定量测试和定性测试的结果均表明,新型磷酸钙骨水泥无明显细胞毒性。   结论:新型可注射、可降解磷酸钙骨水泥在本研究的试验条件下,不会引起急性全身毒性反应,无致热性,无溶血反应,对皮肤无潜在致敏性,无遗传毒性,在局部植入后有良好的组织相容性,无明显细胞毒性。上述各实验结果表明,该新型可注射、可降解磷酸钙骨水泥在本研究的实验条件下有较高的生物安全性。本研究为该新型骨水泥进一步临床实验提供了可靠的安全性数据。
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