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体内生物反应器与体内骨组织工程
近年来,骨组织工程研究在种子细胞、支架材料和构建技术3个主要方面均取得了巨大进展,但复合体外培养细胞的骨组织工程产品临床应用仍面临挑战.体内骨组织工程足以受体自身机体作为生物反应器,单纯应用生物材料而不外加细胞或生长因子,在骨或非骨环境构建形成骨移植物修复自体骨缺损的技术.有关研究显示这是一种调动机体自我再生能力的组织工程新策略,具有切实可行的应用前景.
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人胚胎骨骨膜来源成骨细胞的分离培养与生物学特性
背景:胚胎骨来源成骨细胞因其低免疫原性和高增殖与成骨活性有可能成为适用于骨组织工程方法异体骨组织缺损修复的种子细胞.冻存复苏后的牛物学特点是台能进行进一步临床应用研究有待证实.目的:建立人胚胎骨骨膜来源成骨细胞的分离培养、保存方法,观察骨膜来源成骨细胞生物学特点.设计、时间及地点:细胞形态学与生物学特性实验研究,于2005-04/2006-05在天津市口腔医院细胞与组织工程实验室完成.材料:细胞来源为5月龄自然流产胎儿,产妇及家属知情同意,无菌条件下取长骨骨膜组织.方法:采用组织块法对成骨细胞进行原代培养,传代培养细胞液氮冻存3～6个月后,选择不同代次细胞复苏培养.主要观察指标:通过形态学、超微结构,细胞增殖曲线,钙结节Von kossa法染色以及细胞内碱性磷酸酶定量检测与钙钴法染色确定其增殖与成骨活性.结果:组织块法培养骨膜来源成骨细胞第6天即可获得原代细胞增殖,传代扩增细胞具有典型成骨细胞形态学和生物学活性.苏木精-伊红染色密集融合的成骨细胞与细胞外基质显示转化为脊样骨组织结构排列.经统计学分析定量榆测成骨细胞碱性磷酸酶活性与细胞密度有线性正相关关系.液氮冷冻保存后复苏培养复层成骨细胞钙钴法碱性磷酸酶染色阳性率在45%以上,超微结构显示为高分化功能活跃成骨细胞.结论:胚胎骨骨膜来源成骨细胞具有良好的增殖与成骨活性.深低温液氮冻存成骨细胞复苏后仍能连续传代增殖并具有良好的成骨代谢活性,能够体外借助细胞外基质形成骨样结构.
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骨形态发生蛋白-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨对骨髓基质干细胞生物学行为的影响
目的 探讨骨形态发生蛋白-2(BMP-2)活件多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料对骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖、黏附及分化等生物学行为的影响. 方法制备重组胶原矿化骨支架材料,将BMP-2活性多肽通过交联剂共价结合到材料上,扫描电镜观察支架材料表面微观形貌;取第3代BMSCs接种到材料上,以未结合多肽的重组胶原矿化骨作为对照,采用MTT法检测BMSCs在材料表面的增殖;沉淀法检测BMSCs在材料表面的黏附率;扣描电镜观察比较BMSCs在材料表面的生长形态;通过检测细胞中的碱性磷酸酶活性及钙含量,观察BMSCs在材料表面的分化情况. 结果扫描电镜结果显示:支架材料旱多孔状;X射线光电子能谱法证实BMP-2活性多肽成功共价结合到材料表面;BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料表面BMSCs的黏附和向成骨细胞方向分化能力均高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),而BMSCs的增殖能力与对照组相比,差异无统计学意义(P＞0.05). 结论BMP-2活性多肽可以显著改善重组胶原矿化骨复合材料的细胞相容性和生物活性,经BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料是一种理想的骨组织工程支架材料.
