超临界CO2处理对骨小梁微观力学性能与微结构的影响：显微压痕与显微CT研究

本研究针对骨移植中灭菌工艺影响移植物机械性能的难题，通过显微压痕和显微CT技术，系统评估了超临界CO2联合γ射线灭菌对骨小梁微观力学性能（Eit、H）和微结构（BV/TV、Tb.Th等）的影响。结果表明该工艺在保留骨微结构的同时，其机械性能影响仅源于γ射线，为优化骨移植物处理工艺提供了重要依据。

　　

骨移植是骨科手术中的重要手段，但现有灭菌工艺常损害移植骨的力学性能和微结构。超临界CO₂技术虽能有效去除脂质并灭菌，但其对骨小梁微观尺度的影响尚不明确。法国艾克斯-马赛大学（Aix-Marseille University）的研究团队通过显微压痕和显微CT技术，首次系统评估了该工艺对骨小梁微观力学性能和微结构的影响。

研究采用7例髋关节置换术患者的股骨头样本，制备42个立方体骨块分为三组：冷冻对照组（C组）、γ射线辐照组（I组）和超临界CO₂联合γ射线组（S组）。通过显微CT量化微结构参数（BV/TV、Tb.Th等），结合显微压痕测试弹性模量（Eit）和硬度（H），并创新性地建立单个骨小梁厚度与力学性能的关联。

结果显示：三组间微结构参数无显著差异，证实超临界CO₂不改变骨小梁空间构型。力学性能方面，S组与C组的Eit（7704±1888 vs 8690±1774 MPa）和H（340±45 vs 345±56 MPa）均无统计学差异，但相关性分析揭示γ射线会使低BV/TV样本的Eit降低4-5%，而超临界CO₂未产生额外影响。值得注意的是，板状骨小梁的Eit和H分别比棒状高16.5%和8.9%，且两者均随小梁厚度增加而提升（p<0.05）。

该研究证实超临界CO₂作为灭菌辅助手段，能避免传统工艺对骨微观力学性能的损害。其创新性在于首次建立骨小梁级尺度的工艺评估体系，为优化骨移植物处理方案提供了理论支撑。论文发表于《Bone Reports》，对提升移植骨长期稳定性具有重要意义。