● 摘要
骨水泥广泛应用于骨外科人工关节粘结固定、骨缺损填充、骨折固定以及药物控释载体。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥是第一代丙烯酸类骨水泥的代表性材料，已用于外科骨整形多年。但是，这种PMMA骨水泥的生物活性有待提高。已有研究发现，碳纳米管由于具有独特的性能，能够促进骨组织生成。本研究通过将多壁碳纳米管（MWCNT）添加到PMMA材料基体中，以改善PMMA骨水泥的细胞相容性和骨整合性。本研究将MWCNT/PMMA骨水泥与大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）进行共培养，通过测定rBMSCs细胞DNA含量、碱性磷酸酶（ALP）/DNA和总蛋白（protein）/DNA，研究MWCNT的添加对细胞粘附、增殖，以及向成骨细胞方向分化的影响。另外，将MWCNT/PMMA骨水泥植入到新西兰大白兔直径4mm、深4.5mm的骨缺损处，通过大体观察、影像学检查和组织切片观察，研究MWCNT的添加对PMMA骨水泥骨整合性的影响。
体外细胞相容性研究发现，与对照组相比，添加MWCNT的PMMA骨水泥试样能显著提高rBMSCs细胞的DNA含量、ALP/DNA和protein/DNA，证明MWCNT的添加能够促进rBMSCs细胞在骨水泥试样上的粘附、增殖和向成骨方向分化的能力。而rBMSCs细胞在不同MWCNT含量的PMMA骨水泥试样上的增殖能力并没有出现显著性差异。
体内骨整合性研究发现，在第12周，与空白组相比，MWCNT的添加能够促进骨水泥内部新骨的生成。随着MWCNT含量的增加，能够增强PMMA骨水泥与周围骨组织的骨性结合能力，同时增加材料内部新骨的生成。另外，随时间推移MWCNT/PMMA骨水泥能够与周围骨组织进行良好的骨性结合，且材料内部有新骨的生成。
总之，通过添加MWCNT，能够显著提高rBMSCs细胞的粘附、增殖和向成骨细胞分化的能力，并且能够显著改善PMMA骨水泥与周围组织的结合能力，改善其骨整合性，是一种具有良好生物活性的骨外科修复材料。
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