首页 > 文献资料
-
某复合材料的生物安全性及对家兔下颌骨骨折愈合的促进作用研究
目的 探讨鹿茸多肽-胶原蛋白/壳聚糖复合材料的生物安全性及对骨折愈合的治疗作用,为临床应用提供理论依据.方法 胶原蛋白和壳聚糖充分混匀,0.25％戊二醛交联制备含鹿茸多肽(1.0 mg/L)的复合材料.通过扫描电镜观察复合材料的空间结构,溶血实验、急性毒性实验和体内植入实验评价材料的生物安全性和组织相容性.建立家兔下颌骨缺损骨折模型,评价其对骨折愈合的治疗作用.结果 戊二醛交联的复合材料呈规则的层状皱褶结构,主要以片状结构为主.材料浸提液无溶血现象,未引起小鼠急性毒性反应,体内植入炎症反应轻微.组织学观察结果显示,同对组相比复合材料能够促进新骨生成,并加速骨折愈合.结论 鹿茸多肽-胶原蛋白/壳聚糖复合材料具备良好的生物安全性,并对骨折愈合具有很好的治疗效果,有望成为修复骨缺损、促进骨折愈合的新型材料.
-
骨组织工程的发展趋势
自从提出组织工程的概念以来,组织工程尤其是骨组织工程获得了飞速发展,目前被认为是快能获实际应用的领域.十余年来随着对骨组织工程三要素(细胞,支架材料,生长因子)认知的加深,其中大量工作围绕支架材料开展.总的来说,支架材料如果按制备方法来分类可以分为两大种类:预设计支架和非预设计支架,本综述分别对其进行了详细介绍.鉴于传统骨组织工程策略中因细胞产品标准在实际中面临的难题,其实际应用等待很长时期.本文同时也列举了近年来提出并得到应用的基于组织工程概念的实用发展策略.
-
骨组织工程支架材料与新骨生长研究
本文对β-TCP、β-TCP/DCHA和HA材料的结构、表面生物活性及细胞在材料表面的粘附情况进行了检测与分析,用Micro-CT对制备的骨支架材料植入前后的结构进行了评价.将骨髓基质细胞进行培养、分化,扩增得到足够浓度的成骨细胞,并种植于骨支架材料复合培养后,再植入动物体,观察成骨状况,研究成骨机制.结果表明:骨支架的孔隙中诱导生成新骨,随着新骨生长,支架材料在逐步降解,从而达到骨重建.研制出了具有三维多孔结构、适于新骨生长的孔径、可降解、表面生物活性好以及植入骨细胞后可以诱导新骨生成骨组织工程支架材料.
-
纤维蛋白胶在骨科中的应用及前景展望
纤维蛋白胶又称纤维蛋白封闭系统或纤维蛋白黏合胶(fibrin sealant,FS/fibrin fibronectin sealing system,FFSS/fibrin glue,FG)是由纤维蛋白单体与凝血酶聚合而成的一种可降解的复合制剂,不仅具有封闭创面、止血、促进愈合、组织封闭、防止组织粘连、生物黏合等多种功能,因其生物相容性、可塑性、可降解性良好,无细胞毒性,制备方便,现已被广泛应用于开发各种组织工程支架和生长因子释放系统,成为近年来组织工程的主要研究方向之一.目前在骨科领域纤维蛋白胶除了局部止血、防止粘连和渗漏外主要是作为缓释载体,骨材料支架而发挥作用.
-
明胶微球/rhBMP-2/CPC的制备及其异位成骨效应研究
目的:制备多孔复合材料明胶微球/rhBMP-2/CPC并研究其异位成骨效应.方法:双相乳化冷凝聚合法制备明胶微球,京尼平进行交联,喷金后电镜观察.交联微球携载rhBMP-2,以2.5%的比例掺入磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cements,CPC)固化,制成实验用多孔明胶微球/rhBMP-2/CPC,rhBMP-2/CPC作为对照组.两组材料固化后分别浸入生理盐水,1、3周后进行生物力学压缩实验.扫描电镜观察材料断面.ELISA法测定不同时间点生理盐水中rhBMP-2浓度,计算rhBMP-2的累积释放量.材料植入小鼠大腿肌袋,术后3周处死小鼠,切取材料及周围组织,HE染色后进行组织学观察,同时测定材料周围组织中碱性磷酸酶及钙舍量.结果:交联的明胶微球呈规则圆形,粒径(62±18)μm,分散性好.1、3周后实验组材料断面可见大量大孔形成,对照组未见明显大孔,实验组的总孔径率、大孔率及rhBMP-2的累积释放量均高于对照组.3周后实验组大压缩强度(7.8±1.2)MPa,较对照组(11.2±1.6)MPa稍低.HE染色两组均可见软骨形成,但实验组更多,碱性磷酸酶及钙含量测定实验组分别为(4.33±0.52)IU/g和(6.12±1.22)μg/mg,高于对照组的(2.67±0.23)IU/g和(3.12±0.41)μg/mg.结论:明胶微球/rhBMP-2/CPC在微球降解后形成多孔磷酸钙复合材料,使rhBMP-2的释放量增加,具有强大的异住成骨性能,是一种优秀的骨组织工程材料.
-
种植转染VEGF165基因骨髓基质细胞的脱蛋白异体骨在裸鼠体内的成骨
目的:探讨脱蛋白骨支架种植转染血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)165基因的骨髓基质细胞体内的成骨作用.方法:从狗的髂骨穿刺骨髓分离骨髓基质细胞,应用脂质体转染VEGF165基因,以RT-PCR检测转染的基因表达.随机选取4周龄BALB/C裸鼠30只,随机分为3组,各组10只.实验组A为脱蛋白骨+转染pcDNA3-hVEGF165基因的骨髓基质细胞;实验组B为脱蛋白骨+骨髓基质细胞;对照组C为单纯植入脱蛋白骨+DMEM.在脊柱两侧分开肌间隙,每只裸鼠植入2块脱蛋白骨材料至肌腹内.术后4、8周处死取材,经大体观察、组织形态学与免疫组化方法检查细胞材料复合物植入后的成骨作用及VEGF表达.结果:组织学检查A、B组均有成骨,并随时间延长而新骨增多,但其中转基因的A组其成骨作用明显,并在植入4周后免疫组化可见VEGF表达呈阳性;对照组C无成骨现象.结论:转染VEGF165基因骨髓基质细胞复合脱蛋白骨在体内具有较好的成骨作用.
-
骨组织工程中种子细胞的选择
组织工程学是把材料学和生命学科有机结合的一门现代学科,材料学和细胞学的协同发展有效的促进了组织工程学的发展,材料载体学已取得了相当的发展,学者们面临着如何在骨组织工程中选取高效、便捷的种子,使工程化骨有效修复治疗骨缺损等骨骼疾病.细胞本文仅就组织工程学中种子细胞的发展一简要综述,以供读者参考.
-
骨组织工程中促进血管化策略的研究进展
随着骨组织工程的不断发展,各种新型的骨移植材料为骨缺损的治疗提供了新的选择.目前骨组织工程技术面临的主要难点是保证骨移植材料在植入后早期、快速地实现材料内部的血运重建,即血管化问题.血管长入为骨组织的再生和重建提供必要的营养支持,因此血管化一直是骨组织工程领域研究的焦点.然而目前还没有一种促血管化的金标准策略.支架材料、种子细胞和生长因子作为组织工程3个要素仍是目前各种促血管化策略努力的基本方向,其中多种生长因子、多种细胞复合支架材料联合构建组织工程骨等方法取得了良好的血管化效果,是近来研究的热点.
-
45S5生物活性骨组织支架3D打印制备及性能研究
目的 为了制备出能满足骨组织工程需要的具有一定机械强度和成骨引导功能的生物活性骨组织支架,本文拟采用45S5生物活性玻璃为原料,利用光固化成型(digital light processing,DLP)3D打印方法和高温烧结来制备出三维多孔活性骨组织工程支架,并对其成型效果和机械性能进行分析验证.方法 选取45S5生物活性玻璃为原料,混合光敏树脂后,采用DLP制备三维网格状支架,再通过优化的烧结工艺制备出骨组织工程生物活性支架.采用扫描电镜、万能实验机等方法分析支架的形貌及结构特征,并研究生物支架的孔隙率和力学性能.结果 该方法以比其他支架制备方法更加精确的模型复原能力制备出具有预设复杂多孔结构的生物活性支架,支架孔径为400μm左右,孔隙率达到55.79％,抗压强度为10～14 MPa,能够满足骨组织工程支架的要求;支架表面有均匀密布的孔径约0.5μm的微观孔,与宏观孔隙配合,能提高骨组织的修复能力.结论 该方法制备的生物活性支架可运用于骨组织工程应用中.
关键词： 45S5生物活性玻璃 光固化3D打印 支架 机械性能 骨组织工程 -
丝素在骨组织工程中的应用及进展
蚕丝作为缝合线应用于临床已有多年历史,其中的丝素具有良好的生物相容性.丝素可制备成不同性状的新型生物材料如溶液、粉末、薄膜等,用其修复骨缺损的实验研究已相继开展.本文主要对丝素在骨组织工程中修复骨缺损的应用及前景进行了综述.
-
可降解聚合物用作骨组织工程细胞外基质材料的研究进展
组织工程学是近年来发展起来的一门新学科.它是应用生物学和工程学的原理研究开发能够修复、维持或改善病损组织功能的生物替代物的一门学科.方法是体外分离、培养细胞,将一定量的细胞种植到具有一定空间结构的三维支架上,然后将此细胞-支架复合物植入体内或体外继续培养,通过细胞间的相互粘附、增殖和分化,分泌细胞外基质,从而形成具有一定结构和功能的组织或器官.目前,应用组织工程方法研究制备出人工骨、软骨、皮肤、肌腱、血管甚至人工胰、人工肝等,其中骨组织工程研究进展较快,已经利用组织工程化骨修复骨缺损取得成功[1].但是,在骨组织工程研究中还存在许多困难,其中理想的细胞外基质材料的选择和制备是骨组织工程中十分重要而迫切的任务,也是组织工程化骨组织能否应用于临床的重要影响因素之一.
-
3种组织来源的间充质干细胞体外成骨能力的比较
目的 比较成人骨髓间充质干细胞(BMSCs)、人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)和人胎盘间充质干细胞(P-MSCs)的成骨能力.方法 用含10%胎牛血清的DMEM/Ham's F-12培养液培养3种MSCs,CCK8法检测增殖能力,流式细胞仪鉴定3种细胞.碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色观察细胞经成骨诱导后成骨分化蛋白- ALP的分泌和矿化钙结节的沉积.实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测MSCs骨再生相关基因的表达.Western blot方法检测MSCs成骨再生相关基因的蛋白表达.结果 MSCs在第3天进入对数增殖期.3种细胞的表面标志物阳性率:CD44、CD90和CD105均高于98%.3种MSCs成骨诱导9 d时,3种MSCs的实验组均表达大量成骨分化蛋白-ALP,成骨诱导18 d时3种MSCs均呈现较好的矿化能力;3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组RUNX2和ALP基因显著性高表达(P<0.05),成骨诱导18 d时,实验组RUNX2和骨钙素(OCN)亦显著性高表达(P<0.05);3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组均检测到RUNX2和ALP的蛋白表达;成骨诱导18 d时,实验组细胞亦检测到RUNX2和OCN的蛋白表达.结论 UC-MSCs和P-MSCs具有良好的成骨分化能力,有望作为骨组织工程的种子细胞用于治疗骨缺损.
-
新生兔骨髓基质细胞向成骨样细胞诱导分化
新研究表明骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)不仅是具有多向分化能和旺盛增殖活力的细胞,还具有特殊的免疫学特性,表达对异体宿主低免疫原性和免疫抑制作用[1].本实验分离培养的新生兔骨髓基质细胞,经成骨诱导可以为成年兔骨修复提供充足的骨组织工程种子细胞.
-
山羊股骨解剖学观测及其骨缺损模型的建立
目的:为骨组织工程的研究提供理想的动物模型.方法:选取20～25kg重的青山羊后肢6个,观察股骨和肱骨外形,并测量股骨长度、前曲度、髓腔近、中、远端直径.根据所得参数,研制股骨交锁髓内钉固定系统,并在8只山羊股骨上制备长2cm段状缺损模型.结果:山羊股骨外形与人相似,稍前曲.股骨长(15.1±0.86)cm;前曲度为(9±1.26).,髓腔近、中、远端直径分别为(12.6±0.36)mm、(12.3±0.05)mm、(12.5±0.31)mm,其差异无统计意义;自行研制的交锁髓内钉长12cm,直径9mm,用于骨缺损动物模型的内固定,无一例出现断钉和内固定失效,术后抖周骨缺损段仍被纤维组织充填,无骨性连接.结论:山羊股骨适于制备骨缺损和交锁髓内钉固定模型,其2cm段状骨缺损模型是研究组织工程骨较为理想的动物模型.
-
纤维蛋白胶对骨髓间充质干细胞黏附作用的影响
目的:探讨纤维蛋白胶(FG)对骨髓间充质干细胞(MSCs)黏附作用的影响,以提高组织工程骨(TEB)成骨能力.方法:将成骨诱导后人MSCs体外与同种异体的脱钙骨基质(DBM)复合构建组织工程骨,根据DBM中是否加入FG分为两组,A组加入FG,B组未加入FG.于构建后10 h计算细胞黏附率,24 h后用荧光显微镜观察MSCs在支架材料上的黏附情况,3 d、7 d用扫描电镜观察比较两组种支架材料的MSCs生长与增殖的差异.结果:体外构建10 h后,A组的细胞黏附率为(95.3±9.2)%,B组为(89.2±8.7)%,两者之间差异具有统计学意义(P＜0.05).24 h后荧光显微镜下见A组上黏附的细胞数量明显多,部分呈簇状和团状较均匀地密布;而B组细胞数量较少,呈散在非均匀分布.构建后3 d A组网孔间出现细胞外基质,至第7 d基质变得稠密;B组细胞外基质较少.结论:纤维蛋白胶与MSCs具有良好的组织相容性,能明显促进MSCs的黏附生长.
-
三种多孔磷酸钙骨水泥体外研究比较
目的:探讨以不同方法制备的三种多孔磷酸钙骨水泥(Calcium phosphate cement, CPC)的理化特性、生物相容性及强度的差异.方法:将20wt%甘露醇(A组)、5wt%碳酸氢钠(B组)及5wt%明胶微球(C组)分别与CPC粉末混合固化制备多孔CPC.生理盐水浸泡1周、4周后,测定材料孔径率及抗压强度,电镜观察材料断面,X线衍射法检测CPC的转化情况.成骨细胞接种于各组CPC支架上,扫描电镜观察细胞形态;三组材料浸提液分别与成骨细胞共培养3 d,MTT法测定细胞增殖率,试剂盒检测碱性磷酸酶水平.结果:浸泡1周后C组孔径率稍低,4周后各组无明显差异;但两个时间点C组强度均高.材料断面扫描A组孔径较大、连通性欠佳,B组孔径极不规则且分布不均匀,C组孔径规则、连通性好.1周后X线衍射显示三组均出现羟基磷灰石衍射峰;4周后C组羟基磷灰石衍射峰强,磷酸四钙衍射峰弱.成骨细胞在各组材料上生长良好,但C组细胞量多,细胞增殖及碱性磷酸酶水平明显高于其他两组.结论:以明胶微球制备的多孔CPC具有较高的初始强度及较好的生物相容性,可作为非负重部位骨替代材料.
-
Wistar大鼠成骨细胞体外分离、培养及初步研究
目的研究体外分离、培养的Wistar大鼠成骨细胞的生物学物性.方法取Wistar大鼠双侧股骨,用胰酶冷热交替消化法收集细胞,以1×106/ml的细胞浓度培养,2周后得到贴壁生长的单层细胞.随后进入传代培养,通过倒置显微镜观察、HE染色、碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原检测等手段对所获得的细胞进行生物学特性研究.结果获得的细胞呈多种形态,有长短不一、粗细不均,互相连接的胞浆突起,细胞互相重叠呈复层生长,并形成细胞结节.细胞经连续传代,形态与功能不变.细胞富含碱性磷酸酶活性,Ⅰ型胶原染色阳性,这与典型成骨细胞的生物学特性相似.结论用骨组织在体外能培养出成骨细胞,可作为骨组织工程体外构建的种子细胞.
-
重组骨脱细胞细外基复合Wistar大鼠成骨细胞体外培养的形态学观察
目的新型重组骨脱细胞细胞外基质(REAECM)的制备及其细胞相容性的初步检测,为骨组织工程寻找一种新型的细胞外支架提供实验依据.方法应用体外细胞培养技术,对鼠成骨细胞和REAECM体外进行联合培养1～4周,通过相差显微镜、光镜、电镜观察细胞在材料中的生长情况.结果成骨细胞可以在REAECM上发生良好的黏附、增殖,并且可以长入REAECM的孔隙内.结论REAECM可作为构建组织工程骨的一种较好的支架材料,具有网状孔隙结构;在体外和成骨细胞复合培养时表现出良好的细胞相容性,可以作为一种天然的骨组织替代材料.
关键词： 骨组织工程 成骨细胞 重组骨脱细胞细胞外基质 联合培养 大鼠 -
骨髓间充质干细胞与阿魏酸处理的PHBV膜的体外相容性
目的 观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)在含有不同浓度3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸(阿魏酸)处理的3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物(PHBV)膜上的生长情况,探讨PHBV膜与BMSCs的生物相容性,为骨组织工程支架材料的选择提供依据.方法 用全骨髓培养法分离培养大鼠BMSCs,流式细胞仪检测细胞表面抗原,进行鉴定.将第3代大鼠BMSCs接种于材料表面,分别培养8h、12h、24h后,用扫描电镜观察,BMSCs在不同浓度阿魏酸处理的材料表面上的黏附的形态变化,制备浸提液,用浸提液进行细胞培养.用MTT法和细胞周期法检测材料对细胞的影响.结果 成功培养出BMSCs,流式细胞仪检测CD44、CD90表达结果呈阳性,CD34、CD11b表达结果呈阴性.扫描电镜下可见,PHBV材料表面粗糙,可见结晶体.将BMSCs与材料复合培养后,可见不含阿魏酸和含5％阿魏酸组材料表面的细胞形态规则、分布均匀、活力旺盛.MTT分析结果和细胞周期检测显示,经5％阿魏酸处理的PHBV膜对大鼠BMSCs的体外生长和增殖的促进作用佳.结论 BMSCs与阿魏酸处理的PHBV膜具有良好的生物相容性,体外培养环境下有利于细胞的生长、黏附和增殖.
-
恒河猴骨髓间充质干细胞的分离、培养及传代扩增
目的 建立成年恒河猴骨髓间充质干细胞(rMSC)体外分离、培养及传代扩增的有效体系,为探索新型人工生物骨替代材料提供种子细胞.方法 从恒河猴肋骨抽取骨髓,使用淋巴细胞分离液(Ficoll-Hypaque)密度梯度离心法分离骨髓细胞.用含10%胎牛血清(FCS)的低糖DMEM培养基贴壁培养、胰酶消化传代扩增.通过形态学及流式细胞技术对rMSC进行细胞周期分析及表型特征鉴定.结果 成年恒河猴骨髓来源的rMSC为成纤维样细胞群体,以梭形的成纤维样细胞为主.流式细胞技术结果 显示,rMSC表达CD29、CD44表面分子,不表达CD34、CD45等造血细胞特异性表面分子.结论 成年恒河猴骨髓来源的rMSC的分离、培养及传代扩增的细胞群中无造血系细胞污染且符合干细胞增殖特性,为探索新型人工生物骨替代材料的种子细胞提供了一个可靠来源.
