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膜生物材料及在组织工程中的应用:"引导膜再生理论"的展望
背景:膜生物材料是一大类与组织工程及再生医学密切相关的基础材料,在组织构建和器官再生领域得到了广泛应用.目的:综述各种成膜材料及其在组织再生中应用.方法:利用计算机检索PubMed及中国期刊全文数据库2002年1月至2017年3月有关膜生物材料的论文133篇,英文检索词"membrane biomaterial,scaffold,tissue engineering,regeneration medicine",中文检索词为"膜生物材料,支架,组织工程,再生医学".通过归纳整理后选定45篇文献进行综述.结果与结论:按膜生物材料的来源可分为天然脱细胞基质膜、有机高分子膜及人工合成大分子膜.天然有机高分子膜利用天然有机高分子材料经化学或物理处理后形成膜,包括蛋白质类与多糖类.人工合成的有机大分子种类繁多,主要有聚乳酸和聚乙醇酸及两者共聚物、聚乙烯醇、聚己内酯、聚羟基丁酸等.目前,围绕着膜生物材料在组织工程中的应用,在基础领域中逐渐形成一个膜再生诱导理论,已在骨组织诱导再生实践中得到广泛应用.今后需要进一步完善"引导膜再生理论"并在其他组织再生中推广应用.
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自体富血小板血浆在脊柱外科治疗中的应用
背景:自体富血小板血浆是来源自体、浓缩的血小板血浆.血小板经激活后能释放出大量高浓度的生长因子及生物活性物质,为其在诸多学科、领域的应用提供了理论依据;同时富血小板血浆源于自体,不会产生免疫反应,来源广泛、取材方便、费用低廉等特点使其日益受到研究人员及临床医师的青睐.目的:总结自体富血小板的制备方法及其性能,探讨其在脊柱外科各个方向的新研究结果及作用机制.方法:应用计算机检索2000至2016年CNKI数据库及PubMed数据库有关自体富血小板血浆应用于脊柱外科相关基础与临床研究的文献.对资料进行初审,按纳入和排除标准筛选后对其中42篇相关性强的文献进行进一步分析.结果与结论:①自体富血小板血浆由于富含多种生长因子及生物活性物质,在椎间盘修复、促进骨传导、骨诱导方面从基础到临床都有大量文献研究证实其有效性;②同时也有将自体富血小板血浆应用于结缔组织疾病引起的自发性脑脊液漏、和脊髓损伤长期卧床引起的压疮的韧带组织修复及皮肤再生成功的病案报道;③自体富血小板血浆在脊柱外科的应用展现出良好的发展前景.
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骨髓间充质干细胞联合脱细胞真皮基质修复尿道损伤
背景:近年来,组织工程学的发展为尿道损伤修复提供了更多的选择.目的:探讨骨髓间充质干细胞联合脱细胞真皮基质修复尿道损伤的效果.方法:取第3代新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,接种于脱细胞真皮基质材料表面,构建组织工程尿道.将36只新西兰大白兔随机分3组,每组12只.实验组于尿道损伤处植入骨髓间充质干细胞-脱细胞真皮基质复合物,对照组于尿道损伤处植入单纯脱细胞真皮基质材料,正常组既无损伤也不做任何处理.术后4,8,12周,尿道修复组织进行苏木精-伊红染色,术后12周,进行免疫组织化学染色和尿动力学检查.结果与结论:①术后4周,实验组尿道缺损区可见有少许薄层上皮再生,连续性较好;对照组修复段尿道新生黏膜尚不连续.术后8-12周,实验组修复段尿道上皮层逐渐变厚,与正常尿道上皮连续性良好,黏膜逐渐增厚,尿道黏膜光滑连续;对照组修复段尿道新生黏膜连续性较好,再生上皮层次较少;②术后12周,免疫组化可见实验组修复尿道标本uroplakin Ⅲa,CK AE1/AE3,α-SMA表达阳性;③实验组手术前后的大尿道压比较差异无显著性意义;对照组术后大尿道压高于术前,差异有显著性意义(P <0.05);④结果表明,骨髓间充质干细胞联合脱细胞真皮基质修复尿道损伤的效果优于单纯脱细胞真皮基质材料.
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两种镇痛方法对全膝关节置换围置换期应激反应及血管活性物质的影响
背景:对全膝关节置换患者疼痛的处理一直是临床治疗中关注的重点,寻找安全有效的镇痛方法是外科医生临床研究及工作的重要任务.目的:对比股神经阻滞自控镇痛与自控硬膜外镇痛对全膝关节置换患者围术期应激反应及血流动力学的影响.方法:选择2012年8月到2016年1月在海南医学院第一附属医院进行单侧全膝关节置换的患者60例,根据入院顺序分为观察组与对照组,每组30例.全膝关节置换手术由同一组高年资医生完成,均采用标准的全膝关节置换,对照组采用自控硬膜外镇痛,观察组采用股神经阻滞自控镇痛.观察2组预后、围置换期应激反应及血管活性物质变化情况.结果与结论:①观察组术后4,24,48 h的应激目测类比评分均显著低于对照组(P<0.05);②观察组术后24,48 h血清5-羟色胺质量浓度均显著低于对照组(P<0.05);③2组术前患肢美国膝关节协会评分差异无显著性意义,术后均呈现明显增加的趋势(P<0.05),同时观察组术后1,3个月的美国膝关节协会评分显著高于对照组(P<0.05);④观察组术后3个月的呼吸抑制、尿潴留、肺不张、皮肤瘙痒、恶心呕吐等并发症发生情况明显少于对照组(P<0.05);⑤结果提示,相对于自控硬膜外镇痛,股神经阻滞自控镇痛应用于全膝关节置换围手术期能缓解应激疼痛反应,降低5-羟色胺的表达,减少并发症的发生,从而促进患者关节功能的恢复.
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置入碳纤维增强聚醚醚酮股骨头假体稳定性的生物力学分析
背景:在关节置换领域里,金属合金材料始终处于主导地位,但这种材料的大缺陷是弹性模量高,由此产生应力遮挡,进而引起骨吸收、骨萎缩甚至假体松动等一系列并发症.碳纤维增强聚醚醚酮复合材料是各向异性材料,可以达到低弹高强,应用于制备人工假体有许多优势.目的:探讨碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的血液相容性,并比较了碳纤维增强聚醚醚酮复合材料股骨头假体和钴铬钼合金股骨头假体置换后的生物力学特性.方法:①以溶血实验评价碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的血液相容性;②收集8对新鲜成人尸体股骨标本,随机分为碳纤维增强聚醚醚酮假体组和钴铬钼合金假体组进行相应假体置换,测量加载200,400,600,800,1000 N负荷下假体与骨之间的微动量,并检测假体置换后的抗扭转强度.结果与结论:①以碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的溶血率为3.23%<5%,符合国家医疗器械生物学评价标准;②2组假体远端微动均明显小于近端(P<0.05);不同负荷下钴铬钼合金假体组远端、近端的微动量均显著大于碳纤维增强聚醚醚酮假体组(P<0.05);③碳纤维增强聚醚醚酮假体组不同负荷下的载荷-扭角均显著小于钴铬钼合金假体组(P<0.05),抗扭刚度均显著大于钴铬钼合金假体组(P<0.05);④结果说明碳纤维增强聚醚醚酮复合材料血液相容性较好,具有较好的稳定性,可用于假体置换.
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Ⅰ型胶原N末端肽和定量CT骨密度早期测定实验性骨不连
背景：目前主要通过传统的X射线诊断骨折不愈合，这种方法仅依赖于临床医师的经验和骨折愈合中骨痂的矿化程度，易受投照、冲洗条件及主观因素影响，精确度欠佳。目的：建立骨折不愈合动物模型，检测其生化指标及骨密度变化规律。方法：将20只新西兰大白兔随机均分为2组，分别在前臂桡骨中段制作骨缺损模型与骨折模型，分别于术前、术后2，3，4，5，6，7，8，10，12周进行前臂的X射线检查、定量CT骨密度测定及血清学检测。结果与结论：X射线显示，骨缺损组中3只兔于术后第2周有少许骨痂形成，但5周后骨痂情况稳定，术后8周仍无愈合；骨折组术后2周开始骨折线模糊，术后6-8周骨痂大量生长。骨缺损组术后5周开始骨密度值明显下降，与骨折组比较差异显著。血清学检测显示，骨缺损组术后骨特异性碱性磷酸酶活性升高，第4周达到高峰，第5周时出现下降，第6周以后数值基本稳定；骨缺损组术后抗酒石酸酸性磷酸酶5b 活性升高，在第4周出现峰值，然后下降，基本稳定；骨缺损组Ⅰ型胶原N末端肽在术后5周出现明显下降，术后6周以后基本稳定。说明系统性监测骨密度及生化指标如骨特异性碱性磷酸酶、抗酒石酸酸性磷酸酶5b 和Ⅰ型胶原N末端肽的变化可能有助于反映兔骨折不愈合早期进程。
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根据Ⅰ型胶原氨基端末肽、Ⅰ型胶原羧基端末肽、骨钙素及骨特异性碱性磷酸酶早期诊断骨不连
背景：对血液中骨代谢标志物的浓度进行检测以对骨折愈合情况进行评估具有使用简单、创伤小、变异小的特点，如何找到一种合适的标志物以预测骨不连的发生是当前该领域研究的热点。
目的：建立骨折不愈合动物模型，探讨实验性骨折不愈合的生化指标变化规律。
方法：选取五六月龄纯种新西兰大白兔20只，随机均分为2组，骨缺损组在左前臂桡骨中段截除1.5 cm (包括骨膜)，骨断端用骨蜡封闭髓腔；骨折组只是在前臂桡骨中段造成骨折。2组分别于术前、术后2-8，10，12周进行前臂的X射线片检查观察桡骨缺损区愈合情况，并抽取血清采用生物素双抗体夹心ELISA法检测骨吸收特异标志物(包括Ⅰ型胶原羧基端末肽、Ⅰ型胶原氨基端末肽、人抗酒石酸酸性磷酸酶5b)及骨形成特异标志物(包括骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶)的表达变化。
结果与结论：①分析2组手术前后骨代谢指标的变化发现，骨缺损组骨代谢一直持续在较高水平，骨不连早期诊断的临床预测可以依赖于多个血清生化指标的同时跟踪监测；②除人抗酒石酸酸性磷酸酶5b意义不大之外，骨缺损组中I型胶原羧基端末肽在术后第5周均值高，骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原氨基端末肽在术后4或5周均值明显下降，可以说明Ⅰ型胶原羧基端末肽、Ⅰ型胶原氨基端末肽、骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶能快速随骨形成和骨吸收而迅速改变，敏感地反映体内骨代谢的具体状态；③系统性监测生化指标如Ⅰ型胶原羧基端末肽、骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原氨基端末肽的变化能反映兔骨折不愈合的早期进程，它们是否均可以作为反映骨吸收与骨形成的敏感性、特异性较强的指标，是否可以早期诊断兔骨不连，需要进一步深入探讨。 -
β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨生物相容性及在脊柱融合模型中的应用
背景:β 磷酸三钙和 α 半水硫酸钙备的人工复合骨具有多孔颗粒形态,生物相容性较高,用于脊柱融合模型中有助于融合率的提高,但该结论尚未得到证实.目的:观察β磷酸三钙/α半水硫酸钙复合人工骨的制备方法、生物相容性及在脊柱融合模型中的应用效果.方法:①将二水硫酸钙在定点的条件、温度下脱水制备 α 半水硫酸钙;取健康牛松质骨经脱细胞、脱脂后在特点的条件、温度下煅烧制备β磷酸三钙多孔颗粒,溶于无水乙醇中,混悬,烘干后制备β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨.取购置的兔骨膜成骨细胞与复合材料共同培养,观察细胞形态、黏附能力及增殖活力;②取新西兰大白兔30只,建立双侧新西兰大白兔胸椎多节段后外侧脊柱融合模型,左侧植入β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨,右侧植入自体骨进行对照,比较2组融合率变化.结果与结论:①细胞形态:相差显微镜观察可见,L929系细胞株培养3 d后在β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨上贴壁数量相对较少;培养5 d后细胞在人工骨上贴壁相对密集;扫描电镜下β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨表面存在许多结晶颗粒,表面吸附细胞相对较多;②β磷酸三钙和 α 半水硫酸钙复合人工骨植入后4周融合率,高于自体骨(P<0.05);③自体骨植入后4周组织切片中骨侧小梁稀疏杂乱,可见新生的骨组织,无核的自体骨移植骨块占据主导地位;融合后8周自体骨移植骨周围新生骨组织进一步增多;β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨植入后4周材料结构清晰可见,未见降解碎片,内部存在少许新生骨组织;植入后8周材料被新生骨组织包围,骨小梁增粗,人工骨开始降解;④结果证实:制备的β磷酸三钙和α半水硫酸钙复合人工骨用于脊柱融合模型中能获得较高的融合率.
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墨鱼骨转化羟基磷灰石制备及细胞相容性
背景：从自然界中寻找骨移植替代材料来充填骨缺损是目前骨组织工程支架是研究的热点。目的：探索墨鱼骨转化羟基磷灰石三维支架及其作为骨组织工程支架材料的可行性。方法：以墨鱼骨为原料，与磷酸氢二铵在特定条件下发生水热反应，利用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱法和扫描电镜分别对水热反应产物进行表征。结果与结论：墨鱼骨水热反应产物为羟基磷灰石。墨鱼骨转化羟基磷灰石保持了良好的文石相结构，将其与MG63细胞体外培养并考察其细胞相容性，证实墨鱼骨转化羟基磷灰石材料对细胞的生长无明显影响且无明显毒性，不影响细胞的正常增殖，可作为新型骨组织工程细胞支架材料。
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miR-34a调节SIRT1表达抑制结肠癌干细胞增殖和侵袭
背景:miR-34a是一种起抑癌作用的miRNA,它能调节多个靶基因的表达,有可能成为治疗肿瘤的新靶点.目的:探讨miR-34a及其靶基因SIRT1对结肠癌干细胞体外增殖、凋亡、侵袭能力的影响.方法:采用无血清悬浮培养法从人结肠癌细胞株HCT116中富集肿瘤干细胞,流式细胞仪检测CD44+/CD133+细胞所占的比例进行鉴定.利用脂质体转染法将miR-34a模拟物转染结肠癌干细胞,并设miRNA无序阴性对照物和未转染组.CCK-8增殖实验、细胞凋亡实验、细胞侵袭实验检测结肠癌干细胞增殖、凋亡、侵袭情况.采用qRT-PCR和Western blot法检测miR-34a转染后细胞中SIRT1 mRNA和蛋白的表达水平.结果与结论:①无血清悬浮培养法富集的肿瘤干细胞球中含有较高比例的 CD44+/CD133+表型细胞,所占比例为(78.3±6.7)%;②miR-34a转染组的miR-34a表达量高于未转染组和miR-34a对照组(P < 0.05);③与未转染组和miR-34a对照组比较,miR-34a转染组的细胞增殖能力明显降低(P < 0.05);细胞凋亡率明显升高(P < 0.05);侵袭细胞数明显降低(P < 0.05);④miR-34a过表达后,miR-34a转染组的SIRT1 mRNA和蛋白的表达水平均明显低于未转染组和miR-34a对照组(P < 0.05);⑤结果表明,过表达miR-34a可抑制结肠癌干细胞增殖、侵袭并诱导凋亡,可能与其下调SIRT1的表达有关.
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脂肪间充质干细胞向睾丸间质细胞的诱导分化
背景:近年来干细胞的发展,为治疗雄激素缺乏疾病提供了新的思路.目的:探讨脂肪间充质干细胞是否可分化为睾丸间质细胞.方法:取生长状态良好的第3代大鼠脂肪间充质干细胞,分2组培养:实验组加入0.1 mg/L人绒毛膜促性腺激素、10.0 μg/L血小板源性生长因子及10.0 μg/L碱性成纤维细胞生长因子,进行向睾丸间质细胞的诱导培养;对照组不加入上述细胞生长因子,常规培养.诱导培养1,7,14,21 d,进行相关指标检测.结果与结论:①免疫荧光染色:对照组无3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase,3β-HSD)阳性细胞;实验组可见3β-HSD 阳性细胞,并且随着诱导时间的延长,3β-HSD 阳性细胞逐渐增多,荧光染色增强;②睾酮分泌水平:对照组无睾酮分泌;诱导培养7 d后,实验组检测到睾酮分泌,并且随着诱导时间的延长,睾酮分泌增加;③RT-PCR检测:对照组无黄体生成素受体、类固醇合成急性调节蛋白、3β-HSD阳性条带;实验组诱导培养7 d后,可见黄体生成素受体、类固醇合成急性调节蛋白、3β-HSD阳性条带,并且随着诱导培养时间的延长,阳性条带增强;④结果表明,脂肪间充质干细胞可分化为睾丸间质细胞.
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异种脱细胞真皮基质移植修复深度烧伤创面
背景:采用异种脱细胞真皮基质移植修复深度烧伤创面后要经过一段长时间的康复期,在此期间容易发生色素沉着、瘢痕挛缩、容貌受损、功能障碍等并发症,因此对于术后功能康复的要求也比较高.目的:探讨采用异种脱细胞真皮基质移植修复深度烧伤创面后进行功能康复锻炼的作用.方法:将72例深Ⅱ度烧伤患者随机分为治疗组与对照组,每组36例,两组均给予异种脱细胞真皮基质移植治疗,从治疗后当天开始,治疗组接受积极的功能康复锻炼,对照组仅接受心理评估和数据收集.功能康复锻炼2个月后,对比两组真皮肿胀程度、疼痛、血清炎症因子水平及生活质量评估结果.结果与结论:两组真皮肿胀程度比较差异无显著性意义(P＞0.05);治疗组疼痛程度、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平明显低于对照组(P＜0.05),生活质量评估各维度评分均高于对照组(P＜0.05),表明采用异种脱细胞真皮基质移植修复深度烧伤创面后进行功能康复锻炼,可缓解疼痛、抑制炎症反应、促进患者机体功能的恢复.
