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双层矿化胶原膜引导长骨缺损骨再生

学术论文报道

       大段骨缺损的骨再生仍然是当今临床治疗中面临的巨大挑战。引导骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）是一种极有前景的骨缺损修复方法，该方法的关键是将一层屏障膜（GBR膜）覆盖于骨缺损区域，阻止周围结缔组织向内生长进入骨缺损区，为骨组织再生提供一个相对封闭的生长空间，从而确保骨再生过程的正常进行。该技术目前已广泛应用于口腔颌面的骨缺损修复，但在大段长骨缺损的治疗中，修复效果仍不理想。

      基于上述背景，奥精医疗科技股份有限公司以在研产品为基础，与合作单位共同验证材料性能并发表相关论文。该材料以具有良好生物相容性和成骨活性的仿生矿化胶原材料，和纯胶原进行复合，制备了一种新型双面骨膜（MC/Col膜），解决了传统生物可降解GBR膜通常存在的机械性能不足、骨诱导性不佳以及降解速度过快等问题。

      材料性能检测显示，新型双面骨膜MC/Col表面更粗糙，接触角、拉伸强度的定量分析证明了MC/Col膜具有更好的亲水性以及机械性能（图1）。

图1.  (A) Col膜两侧 (a、b) 以及MC/Col膜纯胶原一侧 (a) 和矿化胶原一侧 (b) 的AFM图像 (5 μm×5 μm) ; (B-C) 两种膜的接触角和透光率; (D) 弯曲测试，两种膜弯曲过程中的一系列形态图像; (E) 两种膜在干湿状态下的拉伸强度

     动物实验采用新西兰大白兔节段性桡骨缺损模型，研究了新型双面骨膜作为GBR膜的骨再生能力（图2）。该膜的纯胶原层朝向肌肉侧，发挥屏障作用，能够隔绝纤维结缔组织细胞侵入缺损区域；而矿化后的胶原层则朝向骨缺损侧，发挥成骨作用，可以加速缺损区域新骨的生成（图3）。

图2. MC颗粒和MC/Col膜的制备

图3. 动物实验手术流程，从左到右依次为：暴露桡骨、剥离自体骨膜、截骨、放置人工骨膜并与剩余的自体骨膜缝合

     体内兔大段桡骨缺损实验结果发现，MC/Col在促进骨修复方面的表现优于其他组别，说明MC/Col膜在防止周围软组织侵入的同时，能有效地促进骨再生（图4）。

图4. (A) 空白组、Col组和MC/Col组家兔桡骨缺损模型在第2、4和8周的三维重建显微CT图像; (B) 不同组别家兔桡骨缺损模型在第8周的X射线照片; (C) 第2、4和8周时不同组的BMD的显微CT定量分析; (D-E) 第2、4和8周时不同组的H&E和Masson染色

      此外，材料与巨噬细胞体外共培养实验表明，新型双面骨膜MC/Col能有效抑制巨噬细胞的增殖和融合，减少宿主排斥反应、过度炎症反应以及纤维囊的形成。

      综上，这种由屏障层和成骨层组成的新型双层膜对GBR技术的发展具有重要意义，在临床大段骨缺损修复应用中具有巨大潜力。

论文题目：Guided bone regeneration in long-bone defect with a bilayer mineralized collagen membrane

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