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全髋关节置换术是常见的髋关节重建手术。尽管手术成功率非常高，但在临床上仍然有许多手术并发症。这些与假体相关的并发症主要有假体磨损、假体柄断裂、假体松动等。随着现代材料学发展及假体改良设计使假体柄的断裂明显减少，同时假体的耐磨性也大大提高。目前，金属假体的松动和骨溶解已成为人工关节置换术后最严重的远期并发症，是人工关节翻修术最常见的病因。原来认为假体松动和骨溶解是由骨水泥造成的，故称之为“骨水泥病”。于是人们开始寻找另外的假体固定方式——生物学固定，希望骨组织能长入假体而达到关节假体长期的稳定。目前有几种生物学固定方式在临床广泛使用，如多孔表面金属、HA 表面喷涂金属假体。但它们仍然存在一些问题：如应力遮挡导致的骨吸收，表面的磨损颗粒，局部的应力不均匀，金属腐蚀而产生的金属离子毒性。尤其是由于金属为惰性材料，要达到良好的骨长入较为困难。因此，为获得更多的骨组织生长，人们尝试选择生物活性材料来制造人工关节。羟基磷灰石是一种生物相容性好和具有骨传导作用的生物活性材料，虽然它能促进骨组织生长，但其机械性能差、材料脆性大，并且成骨能力有限。近来为了提高羟基磷灰石的力学性能，加快新骨形成速度，人们通过纳米技术使普通羟基磷灰石纳米化，或加入有机物制成羟基磷灰石复合物以改善其理化、力学性能并且促进早期新骨形成。纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料（nHA/ PA）是一种纳米羟基磷 2 <WP=7> 重庆医科大学博士学位论文灰石均匀分布在 PA66 中的新型骨关节的修复材料。其中纳米羟基磷灰石的形态、大小、结晶度和晶体与人骨磷灰石相似，高分子聚合物PA66 已作为外科缝线长期应用于临床，它们通过化学键合形成具有良好生物活性和力学性能的仿生骨关节材料。本研究将对 nHA/ PA复合材料的生物活性及生物相容性进行初步的研究。 本实验主要由以下三部分组成：1. nHA/ PA 复合材料的人工肱骨头生物活性研究。2. nHA/ PA 复合材料的人工肱骨头生物相容性研究。3. nHA/ PA 复合材料的人工肱骨头体内成骨的 BMP-2 及其基因表达研究。 方法和结果如下： 新西兰大白兔 20 只，行 nHA/PA 人工肱骨头置换术。术后 3、6、12、24 周分别处死动物。标本进行如下检查：X 线、组织学及计算机图象分析、力学测试、免疫组织化学和原位杂交。 （1）人工肱骨头生物活性研究：X 线观察各周肱骨头假体无碎裂，可见各期假体柄表面周围界面模糊，密度随时间增加。12 周、24 周组关节柄假体似有一些低密度区域。组织学观察术后 3 周，围绕假体形成的界膜组织中可见成骨细胞呈镶边状排列，大量成纤维细胞、间充质细胞、成骨细胞浸润；随着时间的延长，界膜中纤维组织逐渐由类骨质代替，至术后 24 周，可见界膜出现成熟骨组织。此外，各期肱骨头表面光滑，无凹陷小孔；假体柄表面到术后 12 周可见多个不规则的凹陷小孔，镜下可见有新骨组织长入材料；到 24 周时这些凹 3 <WP=8> 重庆医科大学博士学位论文陷小孔变大变深，数量增多，也可见新骨组织长入材料。界面力学测试：3 周组<6 周组<12 周<24 周组（P<0.05）, 提示界面组织抗剪力增加。骨组织结合率：3 周组<6 周组<12 周<24 周组（P<0.05），其中12 周组和 24 周组更高达 91%、97%，这远远高于文献报道的多孔表面金属假体骨结合率。 （2）人工肱骨头生物相容性研究：仅在术后3周可见界膜内 CD4 、 +CD8 淋巴细胞浸润，未见其它炎症细胞。其余周次未见淋巴细胞和其 +它炎症细胞浸润。 （3）人工肱骨头体内成骨的 BMP-2 及其基因表达研究：假体植入第 3 周，免疫组织化学染色显示 BMP-2 即有弱阳性表达，至 6、12 周为强阳性；第 24 周，BMP 表达阳性率及阳性程度均有所降低。此外，原位杂交观察假体植入第 1、2 周，成骨细胞中 BMP-2 mRNA表达呈弱阳性，第 3 周成骨细胞中 BMP-2 mRNA 表达呈强阳性，而在第 4 周，成骨细胞中表达阳性率和阳性程度均有所下降。研究显示人工肱骨头体内成骨的 BMP-2 及其基因表达高峰时间较文献报道的骨折模型晚。 综上所述，我们可以得出以下结论：（1）nHA/PA 植入体柄具有一定的界面骨结合能力。界面具有一定的生物力学强度，初期纤维组织及毛细血管长入，逐渐为新骨组织替代。（2）nHA/PA 植入动物体内 3 周，界膜上仅见少量淋巴细胞浸润，免疫反应较弱，提示 nHA/PA具有良好的生物相容性。（3）nHA/PA 植入体柄具有一定的生物降解能力。植入体柄从 12 周开始出现降解，以表面降解为主，形成多个“凹 4