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摘要
背景：羟基磷灰石/β-磷酸三钙双相磷酸钙陶瓷具有良好的生物相容性与骨传导能力，可以作为涂层材料联合用于超临界骨缺损修复，但羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层的最佳质量比目前尚无明确报道。目的：在兔桡骨超临界骨缺损部位植入不同比例羟基磷灰石/β-磷酸三钙涂层多孔生物陶瓷支架，评估其修复作用，以期获得最佳的涂层比例。方法：采用3D打印技术制备羟基磷灰石多孔生物陶瓷支架，并在其表面使用不同比例的羟基磷灰石与β-磷酸三钙(二者质量比分别为3∶7,5∶5,7∶3)进行涂层处理，然后对支架的细胞毒性、孔隙率、力学强度、涂层厚度等参数进行测试。在36只新西兰大白兔右前肢建立15.0 mm兔桡骨超临界骨缺损模型，随机分4组处理，每组9只：空白组不植入任何材料，3∶7涂层组、5∶5涂层组、7∶3涂层组分别植入对应质量比例涂层的羟基磷灰石多孔生物陶瓷支架，术后4,8,12周，分别进行X射线片及Micro-CT检查、Van-Gieson染色、苏木精-伊红染色及Ⅰ型胶原蛋白免疫组织化学分析。结果与结论：(1)3∶7、5∶5、7∶3涂层支架的细胞毒性均为0级，涂层厚度为(75.2±0.54)μm，孔隙率分别为(54.02±5.17)%,(53.28±5.05)%,(52.82±4.55)%，抗压强度分别为(11.15±0.72),(11.18±0.78),(10.24±0.70) MPa；(2)X射线与Micro-CT检查结果显示，随着时间的增加，各组骨缺损有不同程度的修复，至术后12周时，3∶7涂层组骨缺损修复效果最佳，该组材料内部的骨长入体积与材料外表面的新生骨体积最多；(3)Van-Gieson染色与苏木精-伊红染色显示，术后12周时，3∶7涂层组骨缺损区及支架内部均有新骨形成，且新生骨组织最多、新生骨结构最为致密；免疫组织化学分析显示，术后12周时，3∶7涂层组Ⅰ型胶原蛋白表达高于其他两组；(4)结果表明，3∶7涂层组对兔桡骨超临界骨缺损的修复效果最佳，骨支架涂层羟基磷灰石与β-磷酸三钙的最佳质量比为3∶7。
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