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犬平滑肌样细胞和胶原包埋PGA支架组织的相容性
目的 研究骨髓间充质干细胞所诱导的犬平滑肌样细胞和胶原包埋聚羟基乙酸(PGA)支架的组织相容性.方法 胶原包埋PGA构建复合支架,犬骨髓间充质干细胞诱导血管平滑肌样细胞,评价组织相容性.结果 HE染色见胶原包埋PGA组有平滑肌样细胞生长;甲苯胺蓝染色见平滑肌样细胞被染成浅蓝色,胶原包埋PGA组较单纯PGA组明显增多;电镜观察,胶原包埋PGA组可见到细胞在支架上贴附和生长良好.结论 细胞和胶原包埋PGA的支架组织相容性良好.
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包裹Gd-DTPA的高分子材料超声造影剂的制备与体外显影实验
目的 制备一种多功能的超声造影剂,对其理化性质及体外显影进行研究.方法 采用在体内能生物降解的人工合成高分子聚合物乳酸/羟基乙酸共聚物(PLGA)作为载体,通过双乳化法和冷冻干燥技术制备包裹磁共振对比剂钆喷酸葡胺(Gd-DTPA ,Gd)和氟碳气体的PLGA微泡造影剂(Gd-PLGA造影剂).观察其外观、形态、体外显影效果,检测其粒径、电位及包裹Gd的能力.结果 采用本法成功制备了Gd-PLGA造影剂;光镜及电镜观察其形态规则,呈球型,大小均匀,平均粒径为(1.47±0.38) μm,电位为(-28.0±12.4) mV;包封率为(64.37±2.5)%;能实现体外超声与磁共振显像.结论 PLGA包载Gd制备的Gd-PLGA理化性质稳定,具有较高的包封率,体外超声与磁共振显影效果好,有望成为一种新型的超声造影剂以及基因或药物治疗的载体.
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疝修补材料学进展
目前在世界上使用的疝修补材料可分为4大类:(1)不可吸收的聚酯补片、聚丙烯补片、膨化聚四氟乙烯补片;(2)可吸收的聚羟基乙酸补片、聚乳酸羟基乙酸补片;(3)复合补片;(4)脱细胞的细胞外基质补片(AEM).
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组织工程技术修复皮肤缺损的动物实验
目的探索应用组织工程技术修复包括皮下组织的皮肤缺损的方法.方法长枫杂交仔猪20只,取腹部2 cm×2 cm全厚皮肤,酶消化法获取表皮细胞与成纤维细胞.经原代培养,将处于对数生长期的表皮细胞、成纤维细胞分别与30%氧化异丙烯F-127(pluronic F-127)混匀成细胞悬液后,种植于聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)形成细胞-生物材料复合物,用于修复自体背部直径4 cm皮肤缺损,以单纯生物材料(PGA+30%氧化异丙烯F-127)修复作为对照组.术后1、2、4、8周取材,通过组织学方法评价新生组织.结果实验组:第1周,形成含表皮与真皮两层结构的组织工程化皮肤;第2周,表皮与真皮均较前增厚;第8周,组织工程化皮肤的结构与正常皮肤相似,仅缺乏毛发、毛囊和汗腺等附属器.对照组:则无皮肤形成,仅见大量肉芽组织.结论以原代培养的表皮细胞与成纤维细胞作为种子细胞,PGA+30%氧化异丙烯F-127为细胞载体的方法可修复皮肤缺损.
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组织工程人工血管支架的预构
目的探讨具有血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCS)活性的组织工程人工血管支架的构建方法.方法①将聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)纤维无纺网支架材料、血管平滑肌细胞和胶原纤维相混合,构建组织工程血管.②将VSMCS置入胶原凝胶中,观察VSMCS的生长状况.③观察VSMCS胶原悬液滴入该支架材料中的生长.结果①VSMCS在胶原凝胶中的位置固定,分布于不同层次,约3～4 h逐渐形成多个胞质突起.随时间推移,胞质突起继续伸展,部分细胞呈梭形、纺锤形.②VSMCS胶原悬液滴入胶原包埋处理的PGA支架中后,大部分细胞随胶原凝胶状态的形成,滞留于支架材料网孔中,细胞可沿PGA纤维表面生长.结论胶原包埋处理的PGA纤维无纺网是良好的携带VSMCS的多孔生物降解材料.
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构建带内支撑组织工程软骨的实验研究
目的 探讨以医用多孔高密度聚乙烯(Medpor)为内支撑外裹聚羟基乙酸(PGA)的支架,接种软骨细胞后,于体内构建Medpor软骨复合体的可能性.方法 实验组:以直径3 mm的Medpor外裹2 mm PGA为支架,接种新生猪关节软骨细胞(5×107/ml),经体外培养2周及裸鼠皮下移植6周后取材,行大体、组织学、Ⅱ型胶原免疫组织化学和生物化学检测;PGA对照组:以直径8 mm的单一PGA为支架,细胞接种与培养同实验组;单纯支架组:利用实验组支架,不接种细胞行体内移植.结果 实验组:形成大体形态良好的Medpor-软骨复合体,内部的Medpor与外层软骨结合紧密,组织学可见成熟软骨陷窝并渗入Medpor孔隙内部、异染基质、Ⅱ型胶原表达阳性;PGA对照组:形成的软骨存在"空心"现象;单纯支架组:无软骨形成.结论 利用Medpor与PGA复合的支架,接种软骨细胞后,可于体内构建出特定形状、结构与组织学良好的Medpor软骨复合体,克服了组织工程软骨的"空心"现象.
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同种异体工程化软骨的构建和修复甲状软骨缺损的实验研究
目的探讨同种异体预定形态组织工程化软骨在有免疫功能动物体内构建的可行性及其对甲状软骨缺损的修复能力.方法利用组织工程技术制备同种异体片状和"C”型半管状工程化软骨;将4周形成的片状工程化软骨用于修复12只新西兰大白兔甲状软骨大片缺损;一定时间取材,分别对预定形态工程化软骨的构建情况及其修复效果进行大体和组织学评价.结果①构建4周形成的预定形态工程化软骨呈乳白色,有弹性和支撑力,8周时软骨呈瓷白色,镜下观察显示软骨组织特征;②甲状软骨缺损修复术后4、8、12周观察,修复区愈合良好,组织学检查:修复区与正常软骨间的界面区可见软骨细胞生长及软骨基质生成,无免疫排斥迹象.结论在有免疫功能的动物体内可形成同种异体预定形态组织工程化软骨,获取的工程化软骨对甲状软骨缺损有良好的修复效果,无明显免疫排斥反应.
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聚羟基乙酸负载软骨细胞修复同种异体甲状软骨缺损
目的探讨聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)负载软骨细胞在有免疫力动物修复同种异体甲状软骨缺损的可行性.方法酶消化法获取3天龄新西兰乳兔肋软骨和关节软骨细胞,采用组织工程技术制备软骨细胞-PGA复合物,体外共同培养1周后用于修复同种异体成年新西兰白兔甲状软骨缺损(实验组7只).设单纯PGA材料修复组(对照A组4只)和单纯软骨细胞修复组(对照B组4只)作为对照实验.分别于术后不同时间取材,对甲状软骨缺损的修复效果进行大体和组织学评价.结果体外培养阶段可见黏附于PGA纤维表面的细胞分泌出丰富的软骨基质,呈蜘蛛网状分布于PGA纤维之间.术后4周大体观察:实验组修复区呈淡黄色,与正常软骨界限分明;组织学检查:修复区内有软骨细胞生成和基质分泌,但与正常软骨间存在界面无细胞区,未见明显炎细胞浸润.8周:实验组修复区色乳白,与正常软骨仍有界限;镜下见修复区软骨细胞较成熟,软骨基质含量丰富.12周:实验组修复区呈瓷白色,界面区软骨细胞不明显,但修复区软骨细胞数量、形态和基质与正常软骨相似.各时间点对照组大体观察修复区均呈不同程度的凹陷,暗红色,部分软组织充填其中,质软;组织学及特殊染色检查未发现软骨样结构及其分泌的基质成分.新生软骨内未见血管生长.结论 PGA负载软骨细胞能修复具有正常免疫功能同种异体兔甲状软骨缺损,但新生软骨与正常软骨间存在无细胞区界面,无明显免疫排斥.
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组织工程技术构建角膜基质层的实验研究
目的探索组织工程技术构建角膜的可行性,并为其提供构建角膜的理论依据和参数.方法应用组织工程方法构建角膜基质层.对兔角膜组织行体外分离获得角膜基质细胞,经培养扩增后接种于聚羟基乙酸生物支架上,然后将角膜基质细胞-生物材料复合物植入裸鼠皮下,6周后将植入物取出,行免疫组织化学染色及胶原纤维图像分析.结果光镜下,角膜基质细胞-生物材料复合物在裸鼠皮下所形成的新生组织呈网状板层结构.免疫组化染色:新生组织Ⅰ型胶原表达阳性;胶原纤维图像分析,新生组织胶原纤维直径(27.7±6.20) nm与正常角膜胶原纤维直径(28.5±3.52) nm基质层相近.结论组织工程方法所构建的角膜基质组织已具备角膜基质层的组织学特征.
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骨组织工程的研究
“组织工程学”这个名称是1987年被正式提出的，早的定义是：“应用工程学和生命科学的原理和方法，认识哺乳动物正常和病理组织中结构-功能关系，并开发生物代用品，以恢复、维持或改善组织的形态和功能”。随着组织工程学研究的深入和发展，其内涵不断扩大。近年来，有人将生物材料诱导细胞分化、组织再生亦归于组织工程学范围，其定义也将会有所更改。组织工程的基本做法是，取少量自体组织，在体外分离、培养细胞，将一定量的培养细胞接种到具有一定空间结构的三维支架材料上，再将此细胞-支架复合物在体外继续培养，并植入体内培养，通过细胞生长繁殖、相互贴附、分泌细胞外基质，形成具有一定结构和功能的组织或器官。 1.骨的组织工程：骨组织工程是继软骨组织之后研究得较早、较多的对象。Vacanti(1993年)等将小牛骨膜细胞种植于多层编织的聚羟基乙酸(polyglycolic acid, PGA)支架中，然后移植于裸鼠体内，结果证实骨细胞可以增殖成为骨骼；Crane等［1］全面提出了骨组织工程研究的概念、方法、现状和前景，引起了广大学者的关注。近年来骨组织工程研究进展主要有两个方面：一是骨组织诱导；二是细胞传输［2］。和其他组织的组织工程研究原理和方法一样，组织工程骨的研究主要也是集中在种子细胞、支架材料和骨的构建3个方面。
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一种新型高分子聚合材料微泡超声造影剂的制备与体外显影实验
目的探索应用人工合成高分子聚合材料制备微泡超声造影剂的方法并观察其体外显影效果.方法采用人工合成高分子聚合物乳酸/羟基乙酸共聚物(PLGA)作为成膜材料,通过双乳化法首先制备包裹水滴的PLGA微球,再通过真空冷冻干燥使微球内的水分升华,形成空隙,然后在冷冻干燥室内缓慢冲入氟烷气体,从而制备内含氟烷气体的PLGA微泡超声造影剂高聚显.将一定浓度的高聚显溶液水囊与脱汽水水囊在体外进行超声显影实验,观察其显影效果.结果光镜和扫描电镜观察,采用该法制备的高聚显微泡造影剂呈球形,形态规则,大小均匀,表面光滑;高聚显冻干粉复溶后分散度好;激光测径仪检测其粒径分布窄,平均粒径大小与制备过程中声振仪的设置相关;体外显影效果好.结论采用该方法制备的PLGA微泡超声造影剂高聚显具有大小均匀、显影效果好、抗压性强等特点,同时由于其外壳材料能在体内生物降解,对人体无毒副作用,因而具有广阔的应用前景.
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兔骨髓基质干细胞与软骨细胞混和培养体内成软骨
背景:诱导因子及软骨微环境是影响骨髓基质干细胞成软骨分化及软骨形成的主要因素.目的:利用少量软骨细胞以共培养方式诱导骨髓基质干细胞体内成软骨.设计、时间及地点:2004-09/2005-03在解放军第四军医大学口腔医院病理教研室完成的随机对照动物实验.材料:选择清洁级新西兰兔15只用于细胞支架复合物的种植,随机分为混合细胞组、软骨细胞组、骨髓基质干细胞组,5只/组.取新生1～3 d龄新西兰兔5只用于骨髓基质干细胞、软骨细胞的分离培养.聚羟基乙酸无纺网支架为上海易括公司产品,材料直径15 μm,平均间距150～200 μm,孔隙率97%,厚2 mm.方法:混合细胞组将骨髓基质干细胞与软骨细胞按3:1混匀,调整细胞密度为6.0×1010 L-1,接种于经培养液预湿的塑形聚羟基乙酸 5 mm×5 mm的支架上,然后在复合物周围滴加含胎牛血清的DMEM液培养1周.软骨细胞组、骨髓基质干细胞组的细胞密度调整为6.0×1010 L-1后同法接种于支架上.各组兔麻醉后于背部一侧皮下组织植入对应的细胞-支架复合物.主要观察指标:植入后第8周行新生软骨大体观察和苏木精-伊红、Masson三色染色.结果:各组细胞与聚羟基乙酸支架黏附情况良好.植入8周后,混和培养组和软骨细胞组均形成了成熟的软骨样组织,并基本保持复合物初始的大小和形状,两组新生软骨外观及组织学特征较接近.骨髓基质干细胞组在体内培养过程中未形成软骨组织,而是形成了纤维结缔组织.结论:骨髓基质干细胞与软骨细胞按3:1混合形成的微环境,能有效诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化,并促进骨髓基质干细胞的体内成软骨.
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可吸收生物材料聚羟基乙酸与滑膜细胞共同构建组织工程化腱鞘
目的:目前对于腱鞘的修复主要运用网腱膜、自体静脉和生物膜等腱鞘的替代品,其缺点是无生物学功能,不能达到真正意义上的结构与功能的重建.实验采用可吸收生物材料聚羟基乙酸与滑膜细胞共同构建组织工程化腱鞘,验证其可行性.方法:实验于2005-09/2007-03在上海市第九人民医院组织工程实验室完成.取Leghorn鸡滑膜腱鞘,体外消化培养获得滑膜细胞并大量扩增后,取第2代滑膜细胞与聚羟基乙酸生物材料复合,形成大小1.5 cmx1.0 cm,厚1.0 mm左右的细胞生物学支架,体外培养6 d后,将支架包绕在硅胶管上回植到裸鼠皮下及将支架直接回植于鸡爪原位腱鞘缺损处,以未接种细胞的单纯聚羟基乙酸包绕硅胶管为对照组,体内培养3,6周后取材观察.整个实验过程中对滑膜细胞及两种情况下构建形成的组织工程化腱鞘进行形态学和组织学观察.结果:①所获得的滑膜细胞分为A、B型滑膜细胞,A型滑膜细胞形态呈巨噬细胞样,B型滑膜细胞形态呈成纤维样,且随着滑膜细胞的扩增,A型滑膜细胞比例逐渐减少,到第2代时,基本全部为B型细胞.②在裸鼠皮下构建的组织工程化腱鞘第3周、第6周时有新生组织产生,且具有弹性,失去支撑后仍可保持形状,而单纯聚羟基乙酸对照组在第3周时只有少量新生组织,到第6周时新生组织消失.③在Leghorn鸡原位处构建的组织工程化腱鞘第3周时内壁光滑,与肌腱无粘连,第6周时形成与正常腱鞘相似鞘膜.结论:应用组织工程技术可以构建与正常组织相似的组织工程腱鞘.
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生物材料修复半月板运动损伤：现实与未来
背景：生物材料的发展为膝关节半月板损伤提供了新的治疗方法，具有广阔的应用前景。目的：对生物材料修复运动性半月板损伤进行综述分析。方法：应用文献检索的方法获取生物材料修复运动性半月板损伤的相关研究文献，以“半月板；生物材料；修复”为检索词进行检索，选择研究内容与半月板损伤治疗及生物材料相关性较强的文献，排除重复分析，重点对7篇文献进行归纳分析。结果与结论：膝关节半月板周边区域有血运供应，具有一定的自我修复功能，无血运供应区域则无自我修复功能，出现损伤时选择生物替代材料进行植入修复治疗，根据来源分为天然生物支架材料和人工合成高分子生物支架材料，应用时根据生物材料与人体的相容性、弹力、韧性、强度等性能，选择合适的生物材料进行替代治疗。
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聚羟基乙酸无纺网设计在软骨组织工程中的适用研究
目的观察接种同种异体软骨细胞后，一定设计的三维生物可降解材料聚羟基乙酸(PGA)无纺网在组织工程化软骨形成中的降解性。方法取乳兔肋软骨细胞，接种于PGA支架材料上，经体外培养，体内皮下种植或修复软骨缺损，一定时间取材，观察PGA纤维在工程化软骨形成过程中的降解情况。结果软骨细胞-PGA复合物体外培养1周，可见基质产生，未见纤维降解迹象；体内种植或修复软骨缺损4周后，新生软骨内仍有较多PGA纤维；8周时PGA纤维已基本消失；12周软骨细胞成熟，基质分泌丰富，未见任何PGA存留迹象。结论一定设计的PGA无纺网在组织工程化软骨形成过程中适合其生物降解性要求。
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同种异体组织工程预定形态软骨的研究
目的研究以聚羟基乙酸(Polyglycolic acid, PGA)为细胞支架同种异体预定形态组织工程化软骨在有免疫力的动物体内构建的可行性。方法取1周龄乳兔肋软骨和关节软骨，收集体外培养第3～4代的软骨细胞，接种于塑为管状和片状经多聚赖氨酸处理的PGA材料上。分别于6、12周取材，行大体和组织学观察评价。结果软骨细胞-PGA复合物体外培养1周有基质产生。种植6周后，管状和片状复合物生成软骨，结缔组织内可见炎细胞；12周时软骨细胞成熟。结论同种异体软骨细胞与PGA所形成的复合物在有免疫力的动物体内可构建出预定形态软骨。
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应用组织工程技术构建角膜基质组织
目的应用角膜基质细胞和聚羟基乙酸( PGA)多聚体复合物构建角膜基质,为组织工程技术构建角膜提供依据.方法将培养后的角膜基质细胞-生物材料复合物植入 balb/c裸鼠皮下. 6周后,对新生组织进行组织学和透射电镜检测,并测定胶原纤维直径.结果石蜡包埋切片显示新生角膜组织具有似正常角膜基质层波浪交叉编织结构.组织工程化的角膜基质胶原纤维直径( 27.7± 6.2) nm,与正常角膜基质胶原纤维直径相似.结论组织工程技术重建的角膜基质已经具备角膜基质层组织形态学和组织学特征.
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无纺网与多孔海绵状材料作为软骨组织工程支架的适用性及体内降解性
背景：聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵具有良好的塑形适应性、生物降解性与生物相容性。
目的：观察聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵作为软骨组织工程支架的适用性及体内降解性。
方法：分别制备乳兔软骨细胞-聚羟基乙酸无纺网复合物、乳兔软骨细胞-聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵复合物。在实验组成年兔两侧背部皮下分别植入制备的两种复合物，在对照组成年兔两侧背部皮下分别植入聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物。
结果与结论：组织学观察显示，以聚羟基乙酸无纺网获取的组织工程软骨，植入4周时软骨细胞较小，软骨内有较多聚羟基乙酸纤维残留，8周时软骨细胞较成熟，包埋在陷窝内，聚羟基乙酸纤维消失，12周时软骨细胞成熟，基质分泌丰富，无聚羟基乙酸存留；以聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵获取的组织工程软骨，植入4周时软骨细胞不成熟，软骨基质内似“杂质”样材料残留物较多，8周时软骨细胞较成熟，软骨基质内仍可见材料残留，12周时软骨基质材料残留基本消失。两组组织工程软骨特殊染色与免疫组织化学检测均显示再生软骨胶原与基质黏多糖生成良好，软骨中均检测出Ⅱ型胶原。表明两种材料作为软骨组织工程支架具有良好的适用性，其降解时间均达到组织工程软骨构建的要求。 -
同种异体软骨细胞-聚羟基乙酸支架复合物修复甲状软骨缺损
背景：将聚羟基乙酸支架与软骨细胞复合，可获得组织工程人工骨。目的：观察同种异体软骨细胞-聚羟基乙酸支架复合物修复乳兔喉甲状软骨缺损的效果。方法：取新西兰成年大白兔20只，构建喉甲状软骨缺损模型后随机分组，实验组于缺损处植入同种异体软骨细胞-聚羟基乙酸支架复合物，对照组于缺损处植入聚羟基乙酸支架。植入后4，8周进行大体观察、组织学观察。结果与结论：①大体观察结果：植入后4周，实验组软骨缺损得到一定的修复，修复区域未出现坏死；对照组缺损区域填充有肌肉和结缔组织。植入后8周，实验组软骨缺损得到进一步修复，修复界限不明显；对照组软骨缺损未得到修复，与周围正常软骨之间存在明显界限。②免疫组织化学染色结果：实验组植入后4，8周的Ⅱ型胶原表达均高于对照组(P<0.05)。结果表明同种异体软骨细胞-聚羟基乙酸支架复合物可促进乳兔喉甲状软骨缺损的修复。
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生物反应器体外构建组织工程化尿路肌性管腔
背景：理想的组织工程尿道替代物应具有良好的力学特性，足以承受长时间的尿液排泄冲击，而静态培养的尿路肌性管腔强度不佳。已有研究表明，力学刺激能够促进细胞生长和细胞外基质的分泌。目的：探讨生物反应器内构建组织工程化尿路肌性管腔的可行性。方法：酶消化法获取脂肪干细胞，经体外培养和扩增后，流式细胞技术检测细胞表面抗原，将脂肪干细胞接种于聚羟基乙酸上，形成细胞-材料复合物，体外培养1周后，将其置于生物反应器内培养，实验组予以动态力学刺激培养；对照组为静态培养，先采用基础培养基培养3周，而后用成肌诱导培养液诱导4周，行大体观察及组织学检测。结果与结论：流式细胞仪检测细胞表面CD90，CD44，CD105表达率分别为99.42%，98.12%，93.27%；CD34，CD45表达率分别为4.92%和0.38%，实验组培养的肌性管腔色泽明亮，管腔圆润，免疫组化染色显示，细胞材料复合物在诱导4周后，细胞表达结蛋白和α-平滑肌肌动蛋白阳性，细胞材料复合物胶原成分多。对照组构建的肌性管腔色泽暗淡，管腔轻度塌陷，细胞材料复合物胶原成分较少。提示脂肪干细胞复合聚羟基乙酸材料在生物反应器内动态培养可构建具有良好结构的尿路肌性管腔。
