在骨瘤切除后,用于骨缺陷治疗的西斯普拉丁功能化双功能骨替代颗粒

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 在瘤学瘤学.
• 整形外科手术 整形外科手术

背景情况:

• 侵入性骨瘤存在重大治疗挑战,包括全身化疗的严重副作用,手术后复杂的骨缺陷和高复发率.
• 目前的治疗策略通常涉及全身化疗和肢体救援手术的组合,这些都受到毒性和疗效的限制.
• 需要新的方法来改善瘤切除后的局部瘤控制和骨缺陷管理.

研究的目的:

• 通过将商业骨替代品功能化,开发具有双重功能的骨替代生物材料,并将其与西斯替代品进行本地交付.
• 评估基斯普拉丁功能化骨替代品的物理化学性质,抗癌疗效,生物安全性和骨再生能力.
• 评估这种局部治疗策略的潜力,作为骨瘤治疗中系统性思普拉丁的替代品.

主要方法:

• 在商业上可用的骨替代颗粒 (Bio-Oss®和MBCP®+) 与西斯进行了功能化.
• 进行了物理化学表征 (表面积,结晶度),以评估西斯的吸附和释放.
• 试验室研究涉及癌细胞 (MDA-MB-231,PC3) 和骨髓 stromal 细胞 (hBMSC) 的共同培养,以评估细胞毒性和作用机制 (细胞循环停止,细胞亡).
• 在体内研究中使用了一种大鼠大腿缺陷模型来评估骨组织的生长和新的骨形成.
• 系统性毒性通过检查青的积累和脏和肝脏的亡损伤来评估.

主要成果:

• 与MBCP®+相比,与西斯普拉丁功能化的Bio-Oss®颗粒具有增强的西斯普拉丁吸附和释放,由于表面积更大,结晶度更低,因此表现出更强的西斯普拉丁吸附和释放.
• 在体外,西斯丁功能化颗粒及其释放物对乳腺癌和前列腺癌细胞表现出剂量依赖的细胞毒性,对hBMSCs的影响最小.
• 西斯普拉丁在癌细胞中诱导了显著的细胞循环停止和细胞亡,但在hBMSC中没有.
• 在体内,在老鼠模型中,西斯丁功能化颗粒没有对骨组织的内生长或新骨的形成产生不利影响.
• 局部应用西斯的功能化颗粒导致可忽略的系统性西斯积累和脏或肝脏的无亡损伤.

结论:

• 基斯普拉丁功能化的粒状骨替代品具有双重功能:局部抗癌效果和骨再生能力.
• 这种局部输送方法在生物安全性和治疗效果之间保持了有利的平衡,避免了全身毒性.
• 与系统化疗相比,加载晶石的颗粒骨替代品是治疗骨瘤切除后骨缺陷的有希望,安全和潜在更有效的替代方案.