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新型生物可吸收房间隔缺损封堵器的生物相容性研究
目的 评价自主研究的新型房间隔封堵器的生物相容性,为动物实验提供依据.方法 封堵器框架由生物可吸收聚左旋乳酸(poly-L-lactic acid,PLLA)单丝网编织成型.通过对PLLA单丝进行体外细胞毒性测试、体外溶血测试、全身急性毒性测试、肌肉植入实验,评价新型房间隔封堵器的生物相容性.结果 PLLA房间隔缺损封堵器无体外细胞毒性,体外溶血率0.9％,无急性全身毒性反应.通过分析样品植入肌肉1个月、3个月和6个月后组织病理,观察样品与组织之间的反应,未发现明显的组织损伤和组织增生.结论 生物可吸收PLLA房间隔封堵器的生物相容性良好,可进行下一步的动物实验研究.
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聚磷腈的研究和生物医学应用
聚磷腈是一类新型的无机高分子,具有特殊的结构和有机高分子难以比拟的特性,近年来对其在生物医用方面的研究特别多.可以通过侧基的选择来调节聚磷腈的物理化学性能,包括它的生物降解性.本文介绍了聚磷腈的制备、结构、性能、生物应用以及发展前景.
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可吸收羟基磷灰石/聚DL-乳酸骨折内固定材料机械强度和生物降解性研究
目的：评价自行研制的可吸收羟基磷灰石/聚DL-乳酸(HA/PDLLA)复合骨折内固定材料的机械强度和生物降解性。方法：体外降解实验是把相同分子量的HA/PDLLA和单纯PDLLA试件分别置于PBS缓冲液中，于2、4、6、8、10、12周取材，测试生物降解率、吸水率、失重率、机械强度及降解液pH值，并作扫描电镜(SEM)观察；体内实验是用一枚HA/PDLLA棒内固定兔股骨髁松质骨部横形截骨，作X线摄片、组织学、机械强度及材料骨界面SEM观察。结果：HA/PDLLA复合材料较单纯PDLLA材料降解速度减慢，机械强度提高，骨折正常愈合。结论：HA/PDLLA材料具有足够的强度保证实验性松质骨骨折正常愈合。
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羟基磷灰石/聚DL-乳酸复合材料在
将同一规格的自制可吸收羟基磷灰石/聚DL-乳酸复合骨折内固定材料置于缓冲液、肌肉和骨组织中，进行扫描电镜和组织学观察，评价材料在不同植入部位的降解过程及细胞反应。结果:材料在体外降解慢，肌肉内居中，骨内快，骨组织内细胞反应更严重。早期材料表层与内层降解速度不一致，出现分层现象，这种现象在三种环境下均可出现，只是形态改变程度不一。后，体外降解时形成空心壳状结构；骨内植入时大量降解物不能及时清除，在壳外堆积，迫使壳层塌陷内移，自催化作用更强；肌肉内植入时后期残留降解慢的高结晶度颗粒。结论:材料在不同植入部位降解速度和降解机制不同。这对揭示高分子材料的降解机制及其与生物相容性的关系有一定启示。
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不同分子量壳聚糖膜性质的研究
分别以分子量为130,000、220,000、300,000、550,000道尔顿的壳聚糖制备壳聚糖膜,并研究了各膜的表面结构、结晶性、力学特性、渗透性、透光透气性、吸附性、生物降解性等.结果表明壳聚糖膜的各种特性和壳聚糖的分子量相关,高分子量的壳聚糖膜表面较为光滑,透光性较好,透气性、渗透性和生物降解性较差;低分子量的壳聚糖膜表面较为粗糙,透气性、渗透性和生物降解性较好,但透光性较差.经分析认为膜的结晶性和超微结构决定了不同分子量壳聚糖膜具有不同的性质.
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骨组织工程中细胞外基质材料的选择
成骨细胞种植的细胞外基质材料的选择是骨组织工程研究中的关键环节，也是限制骨组织工程研究进一步发展的主要因素之一。理想的骨组织工程细胞外基质材料的要求有[1，2]：(1)良好的生物相容性：除满足生物医用材料的一般要求，如无毒、不致畸等之外，还要利于种子细胞粘附、增殖，降解产物对细胞无毒害作用，不引起炎症反应，甚至利于细胞生长和分化。(2)良好的生物降解性：基质材料在完成支架作用后应能降解，降解率应与组织细胞生长率相适应，降解时间应能根据组织生长特性作人为调控。(3)具有三维立体多孔结构：基质材料可加工成三维立体结构，孔隙率好达90％以上，具有高的面积体积比。这种结构可提供宽大的表面积和空间，利于细胞粘附生长，细胞外基质沉积，营养和氧气进入，代谢产物排出，也有利于血管和神经长入。(4)可塑性和一定的机械强度：基质材料具有良好的可塑性，可预先制作成一定形状。并具有一定的机械强度，为新生组织提供支撑，并保持一定时间直至新生组织具有自身生物力学特性。(5)良好的材料-细胞界面：材料应能提供良好的细胞界面，利于细胞粘附、增殖，更重要的是能激活细胞特异基因表达，维持细胞正常表型表达。目前，在骨组织工程研究中应用的细胞外基质材料主要有生物类材料、生物陶瓷类材料、聚合物类材料以及复合类材料。以上述要求衡量，这些材料各具优势和不足，现综述如下。
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牙周组织工程研究进展
牙周骨移植、引导组织再生(guided tissue regeneration, GTR)为牙周病治疗和牙周缺损修复带来新的希望,但在恢复牙周组织的生理结构和功能上还远未达到所期望的目标.组织工程学是近年来发展起来的一门新兴边缘学科,其基本方法是将体外培养的高浓度、功能相关的活细胞种植于具有良好生物相容性和生物降解性的细胞外基质材料上,经过一段时间的培养,将这种细胞与生物材料复合体植入机体病损部位以形成新的具有其原来特殊功能和形态的相应组织和器官,达到修复创伤和重建功能的目的.将组织工程技术引入牙周组织再生治疗,为牙周病的治疗和牙周缺损的修复开辟了新的研究空间.
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载锰焦糖碳纳米球在乳腺癌同步体内MRI与光热治疗中的应用价值
目的 探讨载锰焦糖碳纳米球(Mn-CNS)在乳腺癌同步体内MRI与光热治疗中的应用价值.方法 采用无水葡萄糖作为碳源制备焦糖碳纳米球(CNS),表面吸附Mn2+制得Mn-CNS.在pH=7.4、6.0、5.0的超纯水体系中分别配制锰浓度依次为0、0.14、0.28、0.57、1.14、2.28 mmol/L的Mn-CNS溶液,测定不同pH体系内Mn-CNS水溶液的MR信号值,得到弛豫率.评估Mn-CNS细胞毒性,病理检查评估系统毒性.采用电感耦合等离子体质谱分析人乳腺癌细胞(MCF-7)、人正常乳腺上皮细胞(MCF-10A)和人巨噬细胞对Mn2+的摄取.小鼠乳腺癌4T1细胞乳腺癌动物模型成功后,将小鼠采用数字表法随机分为4组,每组6只,分别采用瘤内注射生理盐水+近红外激光(NIR)、静脉注射生理盐水+NIR、瘤内注射Mn-CNS+NIR、静脉注射Mn-CNS+NIR.瘤内注射30 min、尾静脉注射12 h后,用808 nm激光持续照射肿瘤部位10 min,记录肿瘤部位的温度变化,观察各组相对肿瘤体积变化.通过小鼠尾静脉注射Mn-CNS(含Mn为4 mg/kg),分别在注射前、注射后15 min、30 min、1 h、2 h、3 h、4 h、12 h、24 h、48 h、4 d采集MRI图像.采用t检验比较Mn-CNS孵育前后,不同细胞内Mn2+量的变化及不同处理组的肿瘤体积差异.结果 在pH=7.4、6.0、5.0的体系里,Mn-CNS弛豫率分别为5.42、3.48、0.18 L·mmol-1·s-1.在25、50、100、200 μg/ml的Mn-CNS培养浓度内,4T1细胞活力均维持在90%以上.MCF-7、人巨噬细胞均摄取一定量的Mn2+,摄取前后的差异有统计学意义(P<0.05);MCF-10A摄取后细胞内的Mn2+的量稍高于摄取前,但差异无统计学意义(P>0.05).各组荷4T1瘤小鼠尾静脉、瘤内注射生理盐水后,光热治疗10 min,小鼠肿瘤温度升高,肿瘤内注射Mn-CNS组>静脉注射Mn-CNS组>静脉注射生理盐水组>肿瘤注射生理盐水组.光热治疗后,瘤内注射生理盐水组和Mn-CNS组的相对肿瘤体积差异有统计学意义(t=-2.724,P<0.05),静脉注射生理盐水和Mn-CNS组的相对肿瘤体积差异也有统计学意义(t=-5.193,P<0.05).荷4T1瘤小鼠尾静脉注射Mn-CNS后,肿瘤的T1信号强度逐渐上升,4 h达到强化峰值,之后信号强度值保持稳定并在12 h略下降,而后逐渐降低至正常;肾脏T1信号强度变化趋势与肿瘤组织一致,强化程度高于肿瘤,而肝脏组织强化程度低.结论 Mn-CNS生物相容性高并可自降解,同步实现靶向MRI和精准光热治疗,在乳腺癌一体化诊疗中具有重要的价值.
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聚乳酸微球生物降解机制和生物相容性研究进展
介绍了人工合成高分子材料聚乳酸(PLA)的性质,综述了PLA和乳酸/羟基乙酸共聚物(PLGA)微球的生物降解性和生物相容性.其生物降解为均匀降解,材料相对分子质量及其分布对降解行为有很大影响.注射微球的组织反应分为3个阶段,做组织相容性考察时应注意药物或生物活性物质的细胞毒性、抗原性和愈合作用对组织反应的影响.
关键词： 聚乳酸 乳酸/羟基乙酸共聚物 生物降解性 生物相容性 微球 -
透明质酸交联、酯化衍生物的制备及医学应用进展
透明质酸(Hyaluronan,HA)作为滑液和细胞外基质中一种丰富的糖氨聚糖成分,具有良好的生物相容性和生物降解性.然而,由于天然HA机械性能低,必须经化学修饰作用提高其化学和机械性能,才能作为生物材料广泛使用.本文综述了近年来对HA材料的交联、酯化两种重要化学修饰方法的研究成果,并介绍了这两大类HA衍生物作为新一类生物材料在组织工程、创伤愈合、手术防粘连、粘性补充物和药物释放等方面的应用情况和发展前景.
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壳聚糖用于药物载体的制备及表征研究
壳聚糖(聚2-氨基-2-脱氧-D-β-1,4-葡萄糖,ehitosan,CS)是甲壳素脱乙酰基产物,其来源丰富、廉价,且具有较好的生物功能性、生物相容性、生物降解性以及低毒性等性质,所以被广泛地应用于医药、纺织工业、造纸、印染、日用化工、食品、农业、环保等领域[1].
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壳聚糖的生物学评价
壳聚糖是从虾蟹中提取的一种新型天然生物材料,易成膜,具有很好的生物降解性和生物相容性[1,2].为开发壳聚糖在医药卫生和化妆品等领域的应用,本实验对其进行了生物学评价.现报告如下.
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壳聚糖生物降解性与组织相容性
甲壳素存在于虾、蟹壳中,是一种新型医用高分子材料,壳聚糖是其脱乙酰基衍生物.近年来,人们对其在医药卫生和化妆品方面的应用进行了广泛研究[1,2].本实验主要研究壳聚糖的生物降解性和组织相容性.现报告如下.
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数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架的体外降解性能
背景:前期实验成功制备了数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料,并已证实其具有良好的理化性能和生物相容性.目的:评价数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的体外降解性能.方法:将珊瑚羟基磷灰石与左旋-聚乳酸分别以3∶1和4∶1的质量比混合,制备数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料试件.将两种数字化人工骨支架材料、珊瑚羟基磷灰石及左旋-聚乳酸分别置于初始pH值为7.4的50 mL模拟体液中,在37℃恒温箱中降解16周,动态观察溶液pH值、钙及磷离子浓度,以及材料降解率、抗压强度及微观结构变化.结果与结论:降解16周时,两种数字化人工骨组的pH值维持在7.34-7.36,高于左旋-聚乳酸组(P＜0.01),低于珊瑚羟基磷灰石组(P＜ 0.01):两种数字化人工骨组的钙离子浓度高于珊瑚羟基磷灰石组(P＜0.01),磷离子浓度低于珊瑚羟基磷灰石组(P＜0.01);两种数字化人工骨组的降解率低于珊瑚羟基磷灰石组(P＜ 0.01),高于左旋-聚乳酸组(P＜0.01);抗压强度顺序:珊瑚羟基磷灰石组＞3∶1数字化人工骨组＞左旋-聚乳酸组＞4∶1数字化人工骨组;两种数字化人工骨微孔结构增多,孔隙率升高,孔径增大,说明数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架具有良好的降解性能.
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新型可吸收镁合金支架在血管内应用及生物相容性
背景：动物体内实验发现，可吸收镁合金支架随着血管结构重塑的完成，可通过缓慢、有序、无毒害降解方式在体内完全降解。目的：探讨新型血管内可吸收镁合金支架在血管内的应用效果及生物相容性。方法：取42只防疫杂种犬，均于冠状动脉或者左侧股动脉置入可吸收镁合金支架，置入后1 d、3 d、5 d、1周、2周、3周、4周，进行冠状动脉或股动脉造影、炎性因子检测及靶血管内膜增生面积组织形态学分析。结果与结论：置入后1 d，支架形态完整，呈完全扩张状态；置入后3 d，支架出现部分降解现象；置入后1周，支架完全降解。置入后1-3周内，肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、白细胞介素8水平不断下降。支架置入后2周，靶血管开始出现轻微的内膜增生，且随着时间的推移，增生面积逐渐增大，内膜增生面积百分比也逐渐增大。支架植入前后的血镁浓度无变化。结果表明，新型血管内可吸收镁合金支架置入血管1周可完全降解，并具有良好的生物相容性。
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胶原蛋白海绵交联工艺的优化
背景:胶原蛋白材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,但在临床应用过程中也暴露出了机械强度低、耐降解性能差等问题.大量研究报道,通过适当的交联可以改善胶原蛋白材料的缺陷,调控其多孔网络结构、溶胀性和降解性.目的:优化胶原蛋白海绵的碳化二亚胺交联工艺,探讨其佳工艺条件.方法:利用碳化二亚胺对胶原蛋白海绵进行交联改性,得到具有疏松、多孔网络结构的胶原蛋白海绵,同时采用正交实验对交联工艺进行优化,单因素中选择碳化二亚胺浓度(5,10,20,30,40,50,60,70,80, 90,100 mmol/L)、交联时间(2,4,6,8,12,16,20,24 h)及交联温度(5,10,15,20,25,30,35℃)为实验因子,以孔径、孔隙率、吸水性、降解率来筛选胶原蛋白海绵交联的佳工艺.结果与结论:当碳化二亚胺浓度为50 mmol/L、交联温度为20℃、交联时间为6 h时,胶原蛋白海绵的各项性能为优越,为优工艺条件,其中平均孔径大小为105 μm,孔隙率为79.45%,吸水率为287.14%,降解率优为15.04%(2 d).表明通过对胶原蛋白海绵的交联改性,极大提高了海绵的吸水性能和耐降解性能.
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生物可降解分子印迹聚合物的制备及评价
背景：交联剂是支撑分子印迹聚合物骨架的主要单元，分子印迹聚合物是否生物友好与交联剂的性能密不可分，但目前常用交联剂的生物相容性和生物降解性还不明确。
目的：制备新型生物可降解分子印迹聚合物，分析其吸附性能和可降解性能。
方法：以丙烯酰化的聚ε-己内酯为交联剂，以丙烯酸为功能单体，采用紫外光引发聚合法制备茶碱分子印迹聚合物，通过等温吸附、Scatchard分析和动力学曲线研究其吸附能力，在模拟人体生理环境体系中进行体外降解实验。
结果与结论：等温吸附曲线表明茶碱分子印迹聚合物和非分子印迹聚合物对模板分子茶碱均有吸附能力，但茶碱分子印迹聚合物的吸附量显著高于非分子印迹聚合物。茶碱分子印迹聚合物对茶碱的载药量为1.54%，包封率为12.48%，茶碱分子印迹聚合物和聚ε-己内酯二醇在观察时间内的体外降解率分别为6.60%和1.33%。制备的分子印迹聚合物不仅对目标分子有特异的吸附性能，而且具有良好的生物降解性能，可在模拟人体环境中进行降解。 -
珍珠层在骨替代材料方面的研究进展
寻找和研制理想的骨移植、骨修复替代材料一直是医学生物材料领域的重大课题.珍珠层的理化性质及生物学特性与骨组织非常接近,是一种理想的天然成骨材料.文章综述了珍珠层的一般理化特性、有机质的成分分析、生物相容性、生物降解性、矿化成骨特性及其机理的研究和应用现状.
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改性硼硅酸盐生物玻璃的可控降解性能
背景:生物玻璃和生物陶瓷由于良好的生物相容性和生物活性得到了更多的关注.但其材降解性较低限制了在骨组织工程方面的应用.目的:观察硼硅酸盐生物玻璃改性后可控降解性变化.设计:单一样本观察.单位:同济大学材料科学与工程学院.材料:实验于2005-10/2007-09在同济大学材料科学与工程学院完成.实验用分析纯的碳酸盐、磷酸盐、硼酸及二氧化硅为自制品,D/max2550VB3+/PC X线衍射仪及S-2360扫描电镜均为日本Olympus 公司生产.方法:以硼硅酸盐玻璃粉为原料,采用有机泡沫浸渍工艺,制备高孔隙率的网眼多孔支架. 玻璃材料组成25Na2O·30CaO·5P2O5·(40-x)SiO2·xB2O3中,x分别取0,20,26,30及40作为不同构成比.主要观察指标: ①应用X线衍射仪、扫描电镜观察各组分材料表面羟基磷灰石形成情况及支架形貌.原子发射光谱检测材料在K2HPO4溶液中钠、钙离子、磷和硼离子的浓度.结果: ①25Na2O·30CaO·5P2O5·(40-26)SiO2·26B2O3组分的硼硅酸盐生物玻璃具有更好的孔隙连接性,孔隙结构可满足细胞于支架上的增殖. ②25Na2O·30CaO·5P2O5·40SiO2组分的硼硅酸盐生物玻璃中钠及硼离子释放较低,降解速率低于其他组分.结论:通过调整玻璃的组成,可控制材料的降解性和表面形成羟基磷灰石晶体的形态.
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自固化磷酸钙骨水泥联合BMP在长骨节段性骨缺损修复的临床研究
临床上骨缺损的治疗主要是通过骨移植,然而自体骨来源毕竟有限,且自体骨移植给患者增加额外损伤,还可以引起供骨区残留并发症,故寻找骨缺损修复的替代材料仍然是当前研究的重点之一[1].骨缺损修复复合材料目前存在许多种类,比如纳米羟基磷灰石、珊瑚羟基磷灰石人工骨、磷酸钙骨水泥人工骨、陶瓷人工骨等[2],目前临床为常用的为磷酸钙骨水泥人工骨,因为其具有良好的生物降解性和生物相容性[3].我们医院在2006年1月到2010年10月期间,对38例患者采用成品ACPC[商品名瑞邦骨泰,国药器监(试)98第30063,中检9705001]联合BMP进行了长骨节段性骨缺损修复,取得了良好的效果,现报道如下.
