早期股骨头缺血坏死的骨髓细胞组织工程修复研究

In order to obtain the bony repair of the decompression area after core decompression surgery in treating the early stage femoral head necrosis (FHN), in present study, we are going to use the tissue engineering methods, the polyacticacid (PLA) and poly lacic -co-glycolic acid (PLGA) copolymer is to be used with the bone marrow cells (BMSc)、bone morphogenetic protein(BMP) and vascular endothelia growth factor (VEGF) mixed with temperature controlled hydrogel to enhance the osteogenic ability of the materials. We will control the biodegradable time of（PLA/PLGA）copolymer in vivio within 6-8 month by adjust the PLA and PLGA ratio and the porosity size of the copolymer. As the materials degraded, the decompression space will be filled by the new bone in-growth in the way of substituting the implants, therefore this process will accomplish the real bone repair to the necrosis area. Experiments like in vitro cell tests and material biomechanical tests are to be carried out to test the compatibility of bone cells to the implant materials and the biomechanical characteristic. Animal experiments are planed to evaluate the biodegradable rate, supporting and repairing function of the implant magnesium rods in vivo. Through the above experiment results, we will statistically analyze the function of repairing of these medical （PLA/PLGA） copolymer implants . Eventually we will apply this kind of implants to treat patients with early stage FHN after the approval of the clinical trials, which will provide a brand new method to treat FHN patients in early stages.

对股骨头早期坏死的修复重建一直是骨科领域的治疗难题。本项目拟采用骨组织工程的方法，将自体骨髓细胞、骨形态蛋白（BMP）、血管内皮生长因子（VEGF）与温度敏感性水凝胶于室温下按比例体外混合，利用真空抽吸方法使该混合物充分浸入到经精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）多肽修饰的多孔聚乙丙交酯（PLA/PLGA）生物可降解支架材料内，植入后受温度影响水凝胶将由液态变为固态有效防止了混合细胞和生长因子的流失；利用骨髓细胞，生长因子的成骨、成血管等多项潜能，以改善坏死区域的微循环及缺血状态，促进病灶部位血管和骨的再生；将PLA/PLGA材料在体内的降解时间控制在6-8个月左右，为后期的新骨长入提供修复空间，达到彻底治疗早期股骨头坏死的目的。经体内外实验、对材料的组织相容性，生物力学特性以及降解速率和成骨修复性能进行测试，为治疗早期股骨头缺血性坏死提供新方法，使患者避免晚期的关节置换。

本项目拟采用骨组织工程的方法，将自体骨髓细胞、骨形态蛋白（BMP）、血管内皮生长因子（VEGF）与温度敏感性水凝胶于室温下按比例体外混合，利用真空抽吸方法使该混合物充分浸入到经精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）多肽修饰的多孔聚乙丙交酯（PLA/PLGA）生物可降解支架材料内，利用骨髓细胞，生长因子的成骨、成血管等多项潜能，以改善坏死区域的微循环及缺血状态，促进病灶部位血管和骨的再生；经过我们的研究，成功将PLA/PLGA材料在体内的降解时间控制在6-8个月左右，为后期的新骨长入提供修复空间，达到治疗早期股骨头坏死的目的。通过对体内外实验、对材料的组织相容性，生物力学特性以及降解速率和成骨修复性能进行测试，我们研究表明，载有自体骨髓细胞、骨形态蛋白（BMP）、血管内皮生长因子（VEGF）和RGD的以PLGA为基础的骨组织工程材料具有促进骨组织修复，微循环的建立的功效，为该材料进一步用于人早期股骨头缺血性坏死的治疗提供的坚实的证据。