体内临界尺寸骨缺损的临床前
兔股骨缺损模型的建立

中国临床康复第加蕾身亨5朋2006-02—10出版ChineseJournalofClinicalRehabilitation.Februarylo2006V01.10No.5兔股骨缺损模型的建立柑张元平1,崔继秀1,裴国献2,王永刚2,郭飞87・基础研究・1解放军兰州军区临潼疗养院第四疗区骨科,陕西省西安市710600;2南方医科大学南方医院创伤骨科,广东省广州市510515张元平★,男,1970年生,河南省孟津市人,汉族,2005年解放军第一军医大学毕业,硕士,主治医师,主要从事骨组织工程和创伤骨科方面的研究。
zyp87518@163.corn通讯作者:裴国献,博士,教授,南方医科大学南方医院创伤骨科,广东省广州市510515国家高技术发展计划重大专项课题(编号2003AA205010)*中图分类号:R681文献标识码:A文章编号:167l-5926(2006)05—0087—03收稿13期:2005一12—06修回日期:2005一12—25(05—50—11-9091/ZS・Q)EstablishingofrabbitmodelsoffemoraldefectZhangYuan—pin91,CuiJi-xJC,PeiGuo—xian2,WangYong—gan92,GuoFeil1DepartmentofOrthopaedics,FourthRecuperationRegion,LintongRecuperationCenterofLanzhouMilitaryAreaCommandofChinesePLA,Xi’an710600。
ShaanxjProvince.China;2DepartmentofOrthopaedicsandTrauma,NanfangHospital,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515.GuangdongProvince.ChinaZhangYuon—ping★.Master,Attendingphysician.DepartmentofOrthopaedics,FourthRecuperationRegion,LintongRecuperationCenterofLanzhouMilitaryAreaCommandofChinesePLA.Xi’an710600.ShaanxiProvince,Chinazy087518@163.eomCorrespondenceto:PeiGuo—xian,Doctor,‘Professor,DepartmentofOrthopaedicsandTrauma,NanfangHospital,SouthernMedicalUniversity,Guangzhon510515.GuaugdoneProvince.ChinaSupportedby:theKeySpecialTopicofNationalHigh—TechnologyDevelopmentProgramofChinaf863Progranll,No.2003AA205010*Received:2005-12-lD6Accepted:2005-12-25AbstractAIM:Traditionallytibiaorradiusbonedefectmodelbochhasthedisadvantageofinevitableoftheosteogenetictowardsbonedefectfromtheperiosteumofulnaorfibulaintheprocessofhealing.Toestablishasortofrabbitmodelwith1.5cmlongfemoralbonedefectforavoidingtheflawsoastoprovideamorescientificbonedefectmodel.METHoDS:TheexperimentwasconductedattheanimalcenterofNanfangHospitalofFirstMilitaryMedicalUniversityofChinesePLAbetweenMarch2004andDecember2005.SixNewZealandrabbits,aged6months.wereselectedandallmadethemiddlepieceofleftthighsegmentalfemoralbonedefectswith1.5cmlong.Astraightanterolateralincisionwasmadeparallelwiththelongaxisoftheskin,subcutaneoustissueanddeepfasciabetweenrectusfemoilsandvastuslateralismusclebutperiosteumwasnotcut.Boneplateswithfourapertureswereappliedforinteriorfixationandweresetattheanterolateralfemar.Intendingradianofplatewas50一80.whichmadeplateandradianoftheanterolateralfemarinosculate.Fourlagscrewswerefixedinorderafterboringwithelectricdrill.ORethinsteelwireringwasaddedbetweentwolagscrewsofthetwosidesinordertofixfirmly.Oneofthefemur’sextremitywassawedwithasawbetweenthesecondandthirdapertureofthesteelplate,andmeasured1.5calengthwitharuler.markedtheotherosteotomysiteandsawedagain.Correspondingperiosteumwascutyet.Thus,acuratesegmentalboneandperiosteumdefectweremade.Theincisionwasflushedwithsaline.Afterovcrsewingtheincisionwereenswathedbydressing.Postoperativeanimkalswereinjected400000npenneeillintodefendinfectionandtheirpsychosis,takingfood,activityandhealingconditionsofincisionwereobserved.At6.12and18weekspostoperative.2rabbitswerekilled,respectively.Surfacechangeofdefectregiou,formationofscab,changeofextremitiesoftwosidesandplerosisofbonedefectwereobservedgenerally.Anteroposteriorradiographwasusedtoobservethehealingofbonedefectatleftsideoffemarineachanimal.RESULTS:SixNewZealandrabbitswereallinvolvedintheresultanalysis.(DGeneralconditionofanimalafteroperation:Mentalstatusoftherabbitsatthel“dayafteroperationwasbadslightly.withSmallquantityofeatingandlessactivity.Limpingwassignificantatthelimbafteroperation,withoutskineruption,orfearingofcold,orfebrile.After2days,normalactivitywasdonegradually,andeatingalsoincreasedwithbettermentalstatus.(∞Generalobservationatthedefectregionafteroperation:Softgranulationtissueappearedatthebonedefectregion6weeksafteroperationwithoutobviousbonycallus.Twelveweeksafteroperation,thebonedefectsformedfewcallusandwereenwrappedbysofttissue.At18weekspostoperatively.bonycallusincreasedthanbefore.buttherestillwasnobonycolligation.Thebonedefectsstillnohealedbvbonecallus.(勤Observationofradiographsofa11animals:At6weekspostoperative,thebonedefectspresentedslightlydottedradioresistantimagesclearly.At12weekspostoperatively,theboneendsbecameblurry,areassurroundingthebonedefectspresentedsmallpatchyradioresistantimages.Thebonedefectsthathadnothealedyet,showedclearshadow.At18weekspostoperatively,thebonedefectshowedbnightshadow,andtheboneendsbecameossified,andmedullarycavityclosedandthebonedefectshadnothealedyet.CoNCLUSIoN:Bonedefectmodelmadebyfemoralbonecanavoidthemembranousboneformation.Anatomicsiteatnerveandvesselisstablerelativelywithsmalldissociation.Operationofestablishingmodelsissimpiewithgoodunityandreliabilityofmodels,whichcanobservetheplerosisofbonedefectbetter.ZhangYP,CuiJX,PeiGX,WangYG,GuoF.Establishingofrabbitmodelsoffemoraldefed.ZhongguoLinchuangK矾捌钆2006:1015l=87—9IChina)张元平,崔继秀,裴国献,王永刚,郭飞兔股骨缺损模型的建立U】中国临床康复,2006,1015):87-9[www.zglckfcorn]摘要目的:传统的兔桡骨骨缺损模型和胫骨骨缺损模型在骨的愈合过程中,不能排除与其紧密相临的尺骨或腓骨骨膜向骨缺损区成骨。
两种引导组织再生膜骨修复效果的比较

《中国组织工程研究》Chinese Journal of Tissue Engineering Research 文章编号:2095-4344(2020)10-01515-061515·研究原著·尹颖,女,1994 年生,汉族,湖南省益阳市人,中南大学湘雅口腔医(学)院在读硕士,主要从事口腔硬组织修复材料研究工作。
通讯作者:李毅萍,副主任医师,中南大学湘雅口腔医学院修复科,湖南省长沙市410078文献标识码:A投稿日期:2019-03-14送审日期:2019-03-23采用日期:2019-05-24在线日期:2019-11-13Yin Ying, Master candidate, Department of Prosthodontics, Xiangya School of Stomatology, Central South University, Changsha 410078, Hunan Province, China; Department of Dental Materials, Peking University Hospital of Stomatology, Beijing 100081, ChinaCorresponding author:Li Yiping, Associate chief physician, Department of Prosthodontics, Xiangya School of Stomatology, Central South University, Changsha 410078, Hunan Province, China两种引导组织再生膜骨修复效果的比较尹颖1,2,王家齐1,戴小寒1,李毅萍1,张学慧2,3(1中南大学湘雅口腔医学院修复科,湖南省长沙市410078;北京大学口腔医学院,2口腔材料研究室,3口腔医疗器械检验中心,北京市100081)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2235ORCID: 0000-0002-6993-5627(尹颖)文章快速阅读:文题释义:压电效应:指晶体材料受到压力作用时会在两端面间出现电压。
骨组织工程常用间充质干细胞的研究进展

十几年的研究,骨组织工程在种子细胞、支架材料以及细 胞一支架材料复合体等方面的研究取得了很大进展,为临床 骨缺损修复重建打下了良好的基础。其中种子细胞的研究与 应用主要集中在以下几种间充质干细胞:骨髓问充质干细 胞、脐血『日J充质干细胞、脂肪干细胞、肌源性下细胞等。 MSC是一类具有多向分化潜能的干细胞。可来源于骨髓、 脂肪、胎盘、脐血、脐静脉内皮下层、外周血及肌肉等各种组 织中。在特定条件下可向骨、软骨、心肌、脂肪、血管内皮等间 叶组织细胞转化。来源小问的MSCs,虽在生物学特性方面均 表现干细胞特性,但相互之间仍有一定差异。目前对于MSCs 的生物学特性研究主要集中在以下几个方面: 1.1分离培养 1.1.1骨髓问允质T.细胞(BMSCs):具有来源广泛、相对容易 获取、扩增表型稳定,无医学伦理学争议及过人的骨异常增 殖趋势等优点,被公认为是骨组织上程最为常用的种子细 胞。目前分离BMSCs的常用方法有5种:即全骨髓法、密度梯 度离心法、贴肇筛选法、流式细胞仪法及免疫磁珠法。全骨髓 法即根据干细胞贴壁特性,定期换液弃去不贴壁细胞,从而 达到纯化细胞的目的:密度梯度离心法是根据BMSCs与其他 细胞的密度不同而采用percoll分离液将其分离出来;贴壁 筛选法则是根据BMSCs具有在塑料组织培养瓶中贴肇生长 的特性对其进行分离:流式细胞仪分选法则是根据BMSC体 积小、相对缺少颗粒的特性对它进行分选:而免疫磁珠法则 根据细胞表面带有或缺失的抗原成分进行正选或负选。用抗 体包被磁珠,获得相对纯化的细胞。其中由于经过流式或磁 珠分选后的干细胞会H{现增殖缓慢等一些问题,加之耗费较 大和技术的难度,两者应用并不广泛。目前最为常用分离 BMSCs的方法主要是全骨髓法和密度梯度离心法,由于单独
2在骨组织工程中的应用 鉴于上述l’HJ充质十细胞的牛物学特性及各自优势,它们 在骨组织工程研究中的心用越来越广泛,并在基础实验与临 床应用研究两个环节都取得了可喜的成果。目前,伴随基因 工程的发展,它们在骨组织工程研究中的作用得到了更大的 体现和发挥。 2.1基础研究:由于大块骨缺损修复面临的血管化难题日前 还没能得到很好解决,利用骨组织工程技术仍无法满足临床 上形式各异的骨缺损修复需要,因而大量的基础研究正在为 解决血管化难题,尽快实现由基础研究向临床过渡而努力。
纳米技术在骨科的应用进展

《中华骨与关节外科杂志》2021年10月第14卷第10期Chin J Bone Joint Surg,Oct.2021,Vol.14,No.10纳米技术在骨科的应用进展*田静静1李嘉浩2李春旭2赵宇2**(1.中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院医学科学研究中心,北京100730;2.中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科,北京100730)【摘要】近年来,纳米技术的发展革命性地改变了现代科学的研究方向,特别是在骨科领域。
纳米技术正通过植骨材料、骨科感染防治、癌症诊断与治疗等彻底改变着骨科,各种具有独特化学、物理和生物特性的纳米结构已被应用于骨科,以提高其诊断和治疗方式。
本文对纳米技术在植骨材料领域、骨科感染防治和癌症诊断与治疗三个方面的应用进行概述,尤其是在植骨材料方面,如何使用纳米材料来诱导植入物与天然骨之间的相互作用模拟天然骨的再生仍然是一个挑战。
目前,大部分纳米技术在骨科的应用尚处于起步阶段,但可以预见其巨大的应用潜力。
尽管纳米技术有可能彻底改变骨科的诊断和治疗方式,但其对健康的长期影响还知之甚少,仍需要临床进行广泛的安全性研究,在见证纳米技术改变骨科的同时也要充分考虑这一点。
【关键词】纳米技术;植骨材料;骨科;感染;陶瓷;癌症Applications progress of nanoscience and nanotechnology in orthopedics*TIAN Jingjing1,LI Jiahao2,LI Chunxu2,ZHAO Yu2**(1.Medical Science Research Center;2.Department of Orthopaedics,Peking Union Medical College Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical College,Beijing100730,China)【Abstract】In recent years,the development of nanoscience and nanotechnology(nanotechnology)has dramatically changed the research interests of modern science,especially in the field of orthopedics.Nanotechnology has revolutionized the orthopedics from aspects of implant bone substitutes,anti-infection and cancer diagnose and therapy.Various nanostructures with unique chemical,physical and biological traits are applied in orthopedics to improve the way of diagnosis and treatment.In this article a comprehensive review on the applications of nanotechnology in orthopedics including implant bone substitutes,anti-infection and cancer diagnose and therapy were conducted.As for implant bone substitutes,how to induce the interaction of implants and natural bone to mimic the natural bone regeneration is still a challenge.Nowadays most applications of nanotechnology in orthopedics are still in the early stage,but its great potential in orthopedics can be prospected.Though nanotechnology has the potential to completely change the diagnosis and treatment in orthopedics,the long-term effect of nanotechnology on human health is still unknown,which need extensive clinical safety studies to verify.Therefore,we should give sufficient consideration to the side effect of nanotechnology when use it.【Key words】Nanotechnology;Implant Bone Substitutes;Orthopedics;Infection;Ceramic;Cancer纳米技术是21世纪最具有突破性潜力的领域之一,其提高控制和改善疾病的能力,有助于诊断和治疗复杂的医疗问题。
应力对大段骨缺损修复影响的实验兔模型探讨

su y we fie o e t b ih t e rbb tmo lf rsud n heef c fc n iuo o t d a ld t sa ls h a i de o t i g t fe to o tn usc mprs ie sr s n r c n tu to flr e e sv te so e o sr ci n o a g b ne dee t I i mpr cia ous — h p — e o yc n co o ia in a d c n i o o o f c. t si a tc lt e NiTis a e m m r o ne t rf rfx to n o tnu usc mpr s ie sr s h r e sv te son te a -
中 国 实 验 动 物 学 报 2 1 年 2月第 1 01 9卷 第 l期
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2 7
性 进展 。主要 由 于现 有三 维 多 孑 修 复 材料 ( 羟基 L 如
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代谢性骨病的影像诊断

再一种是干燥综合征,为慢性炎性的免疫性疾病,肾脏受累则以肾小管酸中毒最为常见,但累及远 曲肾小管。
发生机制尚不明。学者认为其形成与跨越骨骼表面的血管搏动对变软的骨骼机械性压迫有关,并为血管造影所证 实 。另有认为假骨折线是发生在应力作用位置,局部骨转换加快,而替代的类骨质不能完全矿化,是X线上透亮线 的原因 。
影像表现: 假骨折线无明显外伤史,多对称发生,走行与骨干长轴垂直、斜行或呈弯曲状。行局部薄层CT 发现线状低密度影完 全穿透骨质,周围有骨硬化,邻近软组织无肿胀。三维重建后可见假骨折线走行呈树枝状。假骨折线虽对骨质软化 症的确诊有重要价值,但并发于骨质软化的骨折并非都是假骨折,还可发生真骨折或衰竭骨折。
严重骨质疏松的MRI所见
微骨折(内骨痂)
微骨痂形成
皮质骨: 松化和骨小梁化
内分泌性 甲状旁腺机能亢进 Cushing综合征 糖尿病 垂体泌乳素瘤 性腺功能减退 妊娠或哺乳
胃肠及营养性疾病
营养不良性骨软化症
胃肠切除术后 胃肠吸收障碍 肝胆疾病 静脉营养支持治疗 慢性低磷血症 肾脏疾病 慢性肾功能不全 肾小管性酸中毒(含药物损害)
代谢性骨病:低磷软骨病
低磷软骨病(Hypophosphatemiaosteomalacia,HO)是一种骨代谢疾病,源自低磷血症和活性维 生素D(1,25-OH2D)生成不足,以骨矿化不良、骨软化或佝偻病为特征。列举以下几种: 原发性甲旁亢,因甲状旁腺腺瘤、增生或癌灶引起PTH自主分泌过多导致钙磷代谢紊乱、骨/肾脏病 变为主的内分泌疾病。PTH增高引起高钙、低磷血症。血钙增高抑制vitD代谢,引起软骨病或佝偻 体病内。肿瘤导致获得性低磷性骨软化:由于肾脏排磷增加(肿瘤分泌磷因子-成纤维细胞生长因子23, 该因子可使肾脏磷重吸收减少,促进肾小管排磷),表现为低血磷、高尿磷,血钙正常或稍低、 ALP升高。此类肿瘤多源于间叶组织,也可见于类癌。肿瘤多为良性,隐蔽且生长缓慢,不易发现。
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体内临界尺寸骨缺损的临床前1 范围本标准给出了预期修复或再生骨组织植入物骨形成活性的体内临界尺寸骨缺损评价通则;对骨缺损动物模型的制备、骨缺损部位及范围、缺损类型、植入物的制备和评价提供了相关参数。
本标准适用于部分临界尺寸骨缺损模型的制备,以及合理利用临界尺寸骨缺损模型对具有诱导或促进骨生长的骨组织工程医疗产品的测试和评价。
2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB 14925 实验动物环境及设施GB/T 16886.1 医疗器械生物学评价第1部分:风险管理过程中的评价与试验《中华人民共和国药典》(2015版)四部3 术语、定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1骨再生bone regeneration生成在组织学,生物化学和力学性能上类似于天然骨组织的骨形成过程。
3.2骨修复bone repair通过细胞增殖和新的细胞外基质合成使创伤骨组织愈合的过程。
3.3密质骨compact bone是一种骨化的结缔组织,其特征为具有骨单位的板层骨。
板层骨由高度规则的同心薄板样结构组成。
3.4皮质骨cortical bone骨组织的两个主要类型之一。
皮质骨致密,形成骨的表面。
临界尺寸缺损critical size defect(CSD)自然发生的或者是人为制造的一种骨缺损,在没有外界干预的情况下不会愈合。
在临床上,这个词适用于健康成年人出现缺损后连续观察6个月不愈合的情况。
3.6骨干diaphyseal指的是长骨中段。
3.7软骨内骨化endochondral ossification骨形成的两种主要类型之一,软骨基质首先形成,随后被骨组织替换。
注1:脊椎动物的大多骨生长都属于软骨内骨化,特别是长骨。
注2:骨形成的另一个主要机制为膜内成骨,骨组织直接形成,不需要软骨预先生成;它主要发生在扁骨(颅骨)的形成中。
3.8生长板growth plate在长骨的骺区里,是软骨内成骨生长区。
注:在骨骼发育成熟的动物中生长板是融合的。
3.9长骨long bone它的长度大于宽度,主要通过骨干的延伸生长。
长骨包括股骨、胫骨、腓骨、肱骨、桡骨、尺骨、掌骨、指骨、跖骨、趾骨。
3.10骨髓 marrow骨髓腔里填充的红色或黄色的柔软胶状组织,颜色取决于造血组织占优势(红色)还是脂肪组织占优势(黄色)。
注:红骨髓也被称为骨髓组织。
3.11基质matrix本标准中,基质可指外源性植入支架或来自宿主的内源性细胞外物质(也称为细胞外基质)。
3.12干骺端metaphyseal附属于长骨致密的末端。
重塑remodeling指旧骨从骨骼上移走(骨吸收),且新骨增加(骨形成)的伴随终生的过程。
3.14残留时间residence time材料(合成的或天然的)从植入宿主组织到不能从宿主组织检测到的时间。
3.15骨成熟期 skeletal maturity骺板融合的年龄。
注:在啮齿动物中,骨骼发育成熟的动物特征是有成熟的生殖腺。
3.16松质骨trabecular bone以骨髓包围针状骨为特征的骨化的骨结缔组织。
3.17负重与非负重模型weight-bearing versus non-weight bearing models负重是指作用于患者或实验动物手术腿上的重量,通常以体重的百分比描述。
注1:非负重意味着腿不能接触地面(即,支持0%的体重)。
注2:完全负重意味着腿在迈出一步的时候可以承受身体100 %的体重。
4 动物模型4.1 概述本部分描述了用于确定动物模型,骨缺损位置和尺寸的选项,详细参见附录A。
给出了选择大鼠和兔子模型的考虑。
其他动物模型的考虑可参见附录A。
使用这些动物模型进行研究时应遵守国家对实验动物护理和使用的管理规定,在实验前要通过实验动物护理和使用机构的检查和批准(必要时可咨询兽医师后制定研究计划)。
4.2 缺损尺寸4.2.1 大部分人类骨折的部位发生在长骨,因此,在动物模型中一般采用长骨缺损模型来评价骨修复/再生。
骨修复的临界尺寸缺损评估常见动物模型参数参见附录A。
4.2.2 原则上讲,临界尺寸缺损可位于两个干骺端和骨干的位置。
本文件只描述长骨骨干部的缺损。
4.2.3 关于缺损尺寸和动物的体重、解剖结构、步态等方面在动物种属之间存在明显差异,因此对骨缺损有动力学、运动范围和力学等方面的影响。
这些因素影响骨的构造和结构,在对骨损伤或疾病的反应中发挥了重要作用。
使用者应该谨慎考虑动物模型是否适合于植入TEMPs的研究阶段。
4.2.4 力学载荷能影响骨修复。
在所有力学生物学因素中,间歇静水压力和载荷应力在调节骨发育和维持、以及退化中起重要作用。
力学载荷强度或持续时间对植入TEMPs以及周围天然骨的影响依据解剖部位不同而变化。
所以,选择评估植入效果的缺损部位时应考虑到力学载荷对植入物性能的影响。
4.2.5 建议选择适当的动物种属和解剖部位。
要具有足够大的尺寸,能充分研究和优化设想为人使用的植入物配方、设计、尺寸等,特别是在开发产品的后期。
4.2.6 较大的动物可能更适于骨缺损修复的研究,特别是在与人相近的解剖部位。
4.2.7 较大的骨缺损一般需要一种固定方法来固定植入物,以减少植入物脱位。
固定植入物的方法会对周围的宿主组织和修复组织产生不利影响。
因此,以不需要固定的TEMPs模型实验结果来预测需要固定的较大动物模型和人的结果时,需要考虑这个因素带来的差异。
4.2.8 对于每个种属,临界尺寸缺损被定义为该动物在不经治疗的情况下,不能修复的最小尺寸。
临界缺损尺寸因动物种属不同而不同,当设计植入物尺寸和固定方法时,应认真考虑。
作为一个经验法则,骨缺损(由骨切除形成)的长度至少应等于所选骨直径的1.5倍。
一些学者建议至少是所选骨直径的2倍。
4.2.9 骨切除段的骨膜是否保留会影响骨缺损的愈合。
在多数的临界尺寸骨缺损研究中,骨膜都被切除。
在报告结果时,应说明骨膜是否切除。
4.2.10 每个研究应包括一个空白的缺损对照组,以证实该模型是一个临界尺寸的缺损。
如果模型非常成熟,为节省动物数量,宜考虑使用历史数据,而不是实际对照动物,除非这不利于研究的目标。
例如,在关键的临床前概念验证研究中,同步对照可能是适当的。
4.2.11 通常建议采用单侧缺损模型。
尤其对于使用四肢进行负重(尤其是山羊,绵羊和马)动物的负重位置。
4.3 力学影响因素4.3.1 由于跳跃或跑步而使植入物受极端和高度变化的力学影响,会增加观测结果差异。
4.3.2 应仔细考虑使用负重和非负重模型对结果带来的潜在差异。
4.4 染色体性别4.4.1 由于循环类固醇对软骨和骨的代谢及再生的影响,染色体性别的选择应该加以考虑。
不能使用在哺乳期的动物。
为了某些目的,采用年龄较大或卵巢切除的雌性(特别是大鼠),可用于模拟骨质疏松的情况。
4.4.2 建议在同一组实验中使用相同的性染色体动物,并且需要在报告中说明。
研究者应该意识到性别间可能存在差异,需要适当的统计学分析。
4.5 年龄4.5.1 骨生长过程经历代谢的动态变化和重塑。
由于这些生理过程对组织修复的影响,宜使用骨发育成熟的动物。
实验组动物的骨骺生长板宜已经融合。
如有必要可通过X线平片摄影判断不同种属动物间的骨成熟差异。
4.5.2 年长的动物有骨量减少的倾向,并且骨缺损修复能力下降。
如果认为特定条件对TEMPs的评估是重要的,应该使用一个相适应的模型。
4.5.3 间充质干细胞池、对生长因子的响应性和细胞的代谢活动一般随年龄增长而下降。
因此,依赖于自身细胞数量和活性的修复过程,在年长动物中可能会受影响。
4.6 饮食或并发症在一般情况下,采用正常饲养条件下的健康动物进行研究。
然而,也有通过添加氟化物,以及禁止摄入维生素D和/或钙等方法制作具有骨病的动物模型。
在考虑伴有影响骨修复的系统性疾病患者治疗时,考虑使用模拟该疾病或条件的非临床模型是适当的。
4.7 研究期限4.7.1 研究的时间长短取决于TEMPs的开发阶段,使用的动物种属,缺损的大小,植入物的组成和设计。
4.7.2 大鼠和兔子的小缺损模型,植入8周〜12周即可提供植入物停留时间,TEMPs的固定以及修复类型的相关信息。
4.7.3 使用较大的动物(狗、绵羊、山羊),8周〜12周的研究周期对于获得缺损内植入物的生物相容性,细胞的早期反应,植入物存留状态和条件等信息是有限的。
4.7.4 基于组织学观察结果判断成功修复骨缺损和骨重建,需要超过3个月的研究周期。
4.7.5 根据不同的研究目的,建议在缺损完全愈合之前对一个或多个组进行评价。
当将一种新材料和标准材料(如自体骨)进行比较时,两组之间的差异可能在早期最大,之后随时间延长而消失。
一般而言,需要通过统计学分析来比较研究的结果。
4.8 动物数量每组使用的动物数量需要满足统计学分析的要求。
所需动物数量取决于所用动物间的差异、手术治疗的一致性、评价方法的准确性、实验过程中预期的动物损耗率以及分析数据的统计学方法。
另一个重要因素可能是研究目的(例如,比较空白缺损组或不同植入物组的可行性和效果)、和治疗的差异性(例如,加入细胞/生长因子,植入物的尺寸)。
如果各组模型已经建立完善(源于文献或预实验结果),那么试验所需实验动物的数量可从现有的数据中查询。
试验研究表明,利用组织学和力学性能方法评价的试验中,每组6只〜8只动物是合适的。
文献中所记载的每组动物的数目,参见附录B。
4.9 动物种属4.9.1 大鼠模型4.9.1.1大鼠是开发早期最常用的试验动物,因为其价格低廉,饲养空间较小以及容易饲养。
最常使用的模型是股骨缺损模型。
4.9.1.2由于股骨是负重部位,其缺损必须通过内固定或外固定使其稳固。
由于动物的尺寸偏小,其固定系统一般需要定制。
可使用螺钉、克氏针或者环扎术固定板材(聚合物或金属)作为固定系统。
4.9.1.3典型的缺损尺寸是5 mm,可使用锯或牙科钻切除骨干中部。
在切除中要注意不要损伤坐骨神经,术后腿的废用将延迟缺损的愈合时间。
要了解更多细节,请参见附录A。
4.9.2 兔子模型4.9.2.1相对于大型动物(狗,绵羊或山羊)来说,兔子作为试验对象是很经济的。
4.9.2.2相对于其它骨缺损评价所使用的种属而言,兔子的皮质骨厚度较薄。
4.9.2.3由于兔桡骨是管状的,更适宜采用影像学、组织学和力学方法进行评价。
4.9.2.4尺骨或桡骨的临界尺寸缺损模型无需固定,因为另一块骨可以起到稳定作用。
4.9.2.5典型的缺损尺寸是15 mm〜20 mm。
注:一些研究中指出15 mm的缺损可能是不够大的。
4.9.2.6试验一般选择生长板闭合的成年兔(大约20周龄)。
在年轻的动物中,如果手术腿中的完整骨可能过度负重,将导致生长板滑动而被排除出试验组。