本文選題：關(guān)節(jié)軟骨 + 加壓��； 參考：《第四軍醫(yī)大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：由于人體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性和連續(xù)性，關(guān)節(jié)面不可避免的反復(fù)接觸并發(fā)生摩擦和變形，在機(jī)體功能異常的情況下，會(huì)引起關(guān)節(jié)軟骨不同程度的磨損，帶來一系列病理性的問題。中國(guó)目前有3600~4000萬的骨關(guān)節(jié)炎患者，其中上百萬的患者需要進(jìn)行關(guān)節(jié)置換，同時(shí)每年也有大量患者因?yàn)橐馔馐鹿市枰M(jìn)行關(guān)節(jié)置換的治療。學(xué)者們根據(jù)天然關(guān)節(jié)軟骨的特性研制各種人工關(guān)節(jié)假體解決此類問題，有研究發(fā)現(xiàn)人工關(guān)節(jié)假體植入人體后，在實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)本身復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的同時(shí)承受人體載荷，，關(guān)節(jié)假體的安裝面和配合面都會(huì)因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生磨損現(xiàn)象，最終引起假體的無菌性松動(dòng)。為了最大限度減少假體松動(dòng)，要預(yù)先對(duì)天然膝關(guān)節(jié)軟骨和人工假體的生物摩擦學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，目的在于再現(xiàn)臨床磨損機(jī)制，使假體的各項(xiàng)性能接近天然軟骨，天然關(guān)節(jié)軟骨的摩擦學(xué)行為是生物摩擦學(xué)重要的研究?jī)?nèi)容。 關(guān)節(jié)軟骨的摩擦學(xué)問題也是生物力學(xué)領(lǐng)域的重要課題，又與關(guān)節(jié)接觸力學(xué)密切相關(guān)。對(duì)大多數(shù)人來說，人體關(guān)節(jié)在承受很大的載荷、造成很高的接觸壓力的情況下能保證光滑運(yùn)動(dòng)達(dá)70年，主要原因是關(guān)節(jié)軟骨具有低摩擦系數(shù)的潤(rùn)滑特性。盡管學(xué)者們已進(jìn)行了多年研究，但對(duì)長(zhǎng)期保持有效潤(rùn)滑過程的摩擦學(xué)機(jī)制仍不很清楚。天然關(guān)節(jié)軟骨的體外摩擦學(xué)測(cè)試研究，對(duì)于關(guān)節(jié)保健、病變康復(fù)、假體植入以及仿生機(jī)械的研究都有重要的意義。 國(guó)內(nèi)外有大量的研究采用了不同的細(xì)胞來源、支架材料和生長(zhǎng)因子來刺激和加快軟骨組織的再生，但是只有少數(shù)的方法有實(shí)際轉(zhuǎn)化為臨床治療方案的可行性，即使在這些方法中關(guān)節(jié)軟骨長(zhǎng)期的功能表現(xiàn)目前尚不清楚。更多的組織工程軟骨的體外研究評(píng)估專注于新型材料的細(xì)胞生物學(xué)和生化特性，以分析和天然關(guān)節(jié)軟骨的相似性。但是只有少數(shù)的研究調(diào)查天然軟骨的生物力學(xué)和摩擦磨損性能，實(shí)際上后者具有更重要的意義。目前需要對(duì)天然關(guān)節(jié)軟骨的摩擦學(xué)特點(diǎn)進(jìn)一步研究，以使組織工程材料在細(xì)胞接種密度、培養(yǎng)時(shí)間、結(jié)構(gòu)和功能、摩擦力學(xué)等方面更接近天然軟骨。雖然許多體外研究都已對(duì)作為軟骨替代品（例如水凝膠材料）的摩擦學(xué)性能做出評(píng)估，但是幾乎沒有學(xué)者直接對(duì)關(guān)節(jié)軟骨本身做出合理的測(cè)試并同時(shí)闡明關(guān)節(jié)軟骨的摩擦情況。其主要原因在于天然軟骨離體后的生物學(xué)特性維持的時(shí)間較短，對(duì)其各項(xiàng)數(shù)值的測(cè)定有限，無法對(duì)天然關(guān)節(jié)軟骨較長(zhǎng)時(shí)間的摩擦學(xué)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。找到一種便捷有效的軟骨保存方法，延長(zhǎng)軟骨生物學(xué)活性的維持時(shí)間是解決問題的辦法之一。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)關(guān)節(jié)軟骨最常見的保存方式有以下幾種，但是各有不足之處：1、新鮮冰凍保存法的優(yōu)點(diǎn)為簡(jiǎn)單、便捷，缺點(diǎn)為：①存活細(xì)胞較少，②免疫原性較強(qiáng)；2、低溫冷凍保存法的優(yōu)點(diǎn)為可使組織的保存期限延長(zhǎng)，缺點(diǎn)為供體的軟骨細(xì)胞可能受到破壞；3、低壓凍干或冷凍干燥保存法的優(yōu)點(diǎn)為保存較為方便，缺點(diǎn)為：①導(dǎo)致整個(gè)基質(zhì)的退變，②組織內(nèi)的酶類發(fā)生破壞，③易發(fā)生形體皺縮；4、低濃度戊二醛保存法的優(yōu)點(diǎn)為較好的保持生物特性，缺點(diǎn)為易引起縮水。 本研究對(duì)天然軟骨的保存方法進(jìn)行探索，提出在加壓條件下，自制的FM保存液可以更長(zhǎng)時(shí)間的地維持軟骨細(xì)胞的生物學(xué)活性。在6~9周的時(shí)間內(nèi)，可以滿足體外關(guān)節(jié)軟骨摩擦學(xué)測(cè)試的要求。本實(shí)驗(yàn)定期取部分關(guān)節(jié)軟骨組織進(jìn)行組織學(xué)、組織化學(xué)、細(xì)胞存活率、超微結(jié)構(gòu)、免疫組織化學(xué)等方面的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示加壓下的加壓FM保存液組在保存1、3、6、9周后，關(guān)節(jié)的軟骨細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)大體正常，基質(zhì)粘多糖含量比較豐富，細(xì)胞存活率較高；而加壓下的UW保存液組、正常條件下的UW保存液組和梯度降溫組經(jīng)過保存后的細(xì)胞大多出現(xiàn)細(xì)胞膜破裂的現(xiàn)象，細(xì)胞發(fā)生核固縮，細(xì)胞基質(zhì)中粘多糖含量降低，細(xì)胞器結(jié)構(gòu)不清，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理得知細(xì)胞存活率較低。經(jīng)過加壓FM保存液組保存的關(guān)節(jié)軟骨組織抗原表達(dá)率更低，與加壓下的UW保存液組、正常條件下的UW保存液組之間存在顯著差異，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。不同的保存方法對(duì)各組的OD值（光吸收值）有影響并且各組之間有顯著差異：加壓FM保存液組有利于保持關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的活性，對(duì)關(guān)節(jié)軟骨組織的損傷更小。在關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞存活率方面和降低抗原表達(dá)率方面，加壓FM保存液組與加壓UW保存液組、正常條件下的UW保存液組之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)；加壓FM保存液組和梯度降溫組低溫保存對(duì)維持關(guān)節(jié)軟骨纖維軟骨細(xì)胞活性和降低抗原表達(dá)率方面無明顯區(qū)別，但更方便，保護(hù)作用更強(qiáng)。通過MTT法測(cè)量的OD值得知在軟骨細(xì)胞活性方面，加壓FM保存液組在第3、6周時(shí)和與加壓UW保存液組、正常條件下的UW保存液組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)；第9周與梯度降溫組之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。實(shí)驗(yàn)二選取標(biāo)本為半月板組織，分組同為為加壓FM保存液組、加壓UW保存液組、梯度降溫組和非加壓UW液組，主要通過光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡觀察各組標(biāo)本的微觀變化情況。
[Abstract]:Because of the complexity and continuity of the movement of the human body and the inevitable repeated contact of the articular surface and the occurrence of friction and deformation , there is a series of pathological problems in the case of abnormal body function .

The tribology of articular cartilage is also an important subject in the field of biomechanics , and is closely related to the contact mechanics of the joint . For most people , the human joint can guarantee smooth movement for 70 years under the condition of high contact pressure . Although the scholars have carried out many years of research , the tribology mechanism of the long - term effective lubrication process is still not clear . In vitro tribology test research of the natural articular cartilage has important significance for the research of joint health care , lesion rehabilitation , prosthesis implantation and bionic machinery .

But only a few methods have been used to evaluate the tribological characteristics of articular cartilage . But few researches have focused on the biological and biochemical characteristics of articular cartilage .

At present , the most common methods of preservation of articular cartilage are as follows : 1 . The advantages of fresh frozen preservation method are simple and convenient . The disadvantages are as follows : 鈶

本文編號(hào)：1998827