Mesenchymal Stem Cell Loaded Scaffold as a Bone Substitute for Posterolateral Spinal Fusion (I)

題目:體幹細胞與磷酸鈣硫酸鈣基質作為脊椎後外側融合之骨取代物第一年計畫:兔子幹細胞體外培養及載體備製第二年計畫:以兔子為模型之脊椎後外側融合組織學及生物力學研究脊椎融合術是治療不穩定脊椎病變最常用也是最根本的方式。傳統上以自體骨移植融合效果最好。但是取自體骨移植會增加手術的時間，引起取骨處的疼痛，增加手術時流血量，及增加感染的機會或導致骨折或神經損傷。使用骨取代物可避免這些併發症，為目前發展的方向及趨勢。各種骨取代物如異體移植骨、異種移植骨、及各種生醫材料曾被嘗試使用，然而並沒有單一物質可在功能上完全取代骨組織。目前的研究以骨髓體幹細胞(Mesenchymal stem cell)培養最具有促進骨癒合的潛力，合併Scaffold 使用可作為良好的骨傳導(Osteoconduction)與骨引導(Osteoinduction)。本計劃分為兩年計畫，第一年計畫為幹細胞體外培養，第二年計畫為動物體內實驗。第一年幹細胞體外培養計畫包括: 紐西蘭白兔幹細胞分離及培養，備製生物可分解性載體，螢光免疫法分析BMP-2 含量，定量分析alkaline phosphatase 活性，定量分析鈣含量及Von Kossa 染色。第二年動物體內實驗計畫為: 使用40 隻體重約3.5 公斤的紐西蘭白兔，隨意分成兩組施行脊椎後外側融合手術。A 組以自體腸骨移植，B 組以體幹細胞與可注射性基質作為脊椎後外側融合之骨取代物。每組兔子每隔3 週接受X 光檢查，並分別於6 週及12 週各犧牲十隻兔子，隨後取出腰椎融合節。其中八個檢體用於材料試驗機(MTS machine, Bionix 858)上作扭轉測試，檢驗其生物力學上的強度，另每組各取兩個檢體做組織切片檢查。本實驗希望能證實體幹細胞與磷酸鈣硫酸鈣基質作為脊椎後外側融合之骨取代物，可促進新生骨的生成，並以生物力學方式證實融合後的機械強度，以及再生骨之組織切片觀察骨生成情形。若能應用於臨床上，可解決自體移植骨取骨之併發症，並可廣範運用於各種脊椎及骨科手術。

Project ID:PC9308-0953
External Project ID:NSC93-2314-B182-021