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一种新的生物材料-海藻酸盐修复长距离周围神经缺损的实验研究
目的探讨一种新的神经再生引导材料--可生物降解并吸收的海藻酸盐对兔坐骨神经缺损修复的作用.方法切除兔一侧坐骨神经的一部分,形成一35mm缺损,用两片海藻酸盐制成的海棉状材料,不经缝合地植入缺损并桥接两侧断端,术后行电生理、解剖学、组织学检查.结果术后6周起右下肢体出现电生理上的恢复,术后16周解剖学检查见原缺损处再生组织连接两断端,组织学检查证实再生组织内有大量有髓及无髓的轴突组织,未发现有海藻酸盐的残留.(而在未使用海藻酸盐修复的对照组动物,各项检查均为阴性.)结论海藻酸盐能促进长距离周围神经缺损的再生,同时也表明不缝合修复神经缺损的可能性,这为临床应用提供了新的材料和方法.
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胰岛β细胞株MIN6微囊胰岛素释放反应的研究
80年代初，Lim等[1]首次应用海藻酸盐作为免疫隔离膜微囊化胰岛移植，为解决胰岛移植的免疫排斥反应开辟了新的思路，被认为是治疗胰岛素依赖型糖尿病的有希望的途径。然而，胰岛供体不足、胰岛分离纯化质量的低下及移植后免疫排斥反应，阻止了胰岛移植的实验研究和临床应用的发展。随着近代基因工程技术的进展，已经建立了多种胰岛β细胞株，其中MIN6细胞株的糖代谢特征及糖刺激的胰岛素释放反应类似于正常胰岛[2,3]。本研究应用琼脂糖／聚苯乙烯磺酸免疫隔离膜，微囊化胰岛β细胞株MIN6作为新型人工生物胰岛，探讨其在体外糖刺激时胰岛素的释放反应。
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多糖类止血材料的研究及应用进展
局部止血是创伤处理的第一步,有效的止血手段可减少不必要的伤亡.止血材料需要具备良好的止血性能,优良的生物相容性,无毒副作用,无刺激性,易于加工成型等特点,而多糖具有多方面的优点,如来源丰富、结构简单、大多可被人体降解吸收、具有良好的生物相容性,多糖的结构基闭还具有容易改性和复合的特点.本文分类总结了纤维素类、壳聚糖类、海藻酸盐、透明质酸、淀粉等各种多糖类止血材料的特性及其产品,为其临床应用和进一步研究提供依据.
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创面敷料的研究进展
皮肤是维持内环境稳定和阻止微生物入侵的屏障.烧伤后发生的许多局部和全身问题与丧失皮肤屏障有关.重建或恢复皮肤屏障是烧伤治疗的终目标,在达到这个目标前,一个性能优良的创面覆盖物可暂时起到皮肤屏障功能的部分作用,提供一个有利于创面愈合的环境,等待创面上皮化或过渡到重建永久性皮肤屏障.
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聚乙二醇相对分子质量及用量对海藻酸钙支架多孔结构及性能的调控
目的:利用不同相对分子质量聚乙二醇与海藻酸钠在水中的溶解特点,以聚乙二醇为致孔剂,观察聚乙二醇的相对分子质量和用量变化对海藻酸钙支架多孔结构及性能的影响.方法:实验于2006-03/2007-09在暨南大学生物医学工程生物材料重点实验室完成.①多孔的海藻酸钙支架制备:分别溶解一定量(质量分数分别为0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06)不同相对分子质量((M)w=2 000,4 000,6 000,8 000,10 000,20 000,35 000)聚乙二醇,加入质量分数为0.02的海藻酸钠溶液中,然后利用Ca2+ 将海藻酸盐交联固化成型,形成海藻酸盐不溶的膜形和粒状,加入的聚乙二醇用水溶出,在海藻酸盐材料上形成大量的多孔结构.②观察指标:海藻酸盐的含水率和膨胀率,并用扫描电镜观察海藻酸盐的多孔组织形态.结果:①利用聚乙二醇为致孔剂,获得了多孔的海藻酸盐支架材料,支架材料具良好的强度和韧性,含水率高达92%;支架材料的成型可为膜状和粒状.②扫描电镜观察海藻酸盐支架多孔结构形态分布均匀,孔径为43.75 μm～2.80 mm,孔径的大小可通过聚乙二醇的相对分子质量大小和用量来调控,聚乙二醇相对分子质量为4 000,6 000时,海藻酸钙支架中可形成膨松均匀的孔结构.结论:通过调节聚乙二醇相对分子质量大小和用量配比可获得相应孔径的海藻酸盐支架多孔结构,海藻酸盐支架材料的高含水率和多孔特性可用于组织工程的细胞培养和作为生物活性成分的调控缓释基质.
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新型海藻酸盐水凝胶真皮支架材料的制备及其表征
背景:海藻酸钠水凝胶具有与真皮基质成分蛋白多糖类似的结构,是较为理想的成纤维细胞培养材料,但以往制备海藻酸钠水凝胶大部分都足以CaCl2为交联剂,这一体系存在严重不足.目的:利用碳化二亚胺作为催化剂、乙二胺作为交联剂制备新型海藻酸盐水凝胶支架材料,并对其性能进行表征,探讨其作为组织工程支架材料的可行性.设计、时间及地点:形态学描述及自身对照实验,于2005-10/2006-10在中山大学附属第一医院骨科实验室完成.材料:自制乙二胺溶液,碳化二亚胺和海藻酸钠购自Sigma公司.方法:利用碳化二亚胺作为催化剂、乙二胺作为交联剂,采用共价交联及冻干法制备新型海藻酸盐水凝胶支架,对照为用传统交联剂CaCl2制备的样品.主要观察指标:观察海藻酸钠的理想反应浓度;用扫描电镜观察藻酸盐组织工程支架的微观结构,排液法测定其孔隙率及含水量;并观察其体外降解规律.结果:成功制备了海藻酸盐水凝胶真皮支架,该支架材料的海藻酸钠理想反应浓度为2%,其含水量为(95.32±1.24)%,孔隙率为(85.55±0.98)%,均高于对照材料:2周后海藻酸盐水凝胶的体外降解率为(12.26±2.25)%.结论:新型海藻酸盐组织工程真皮支架克服了传统以钙离子作为交联剂的诸多缺点,其吸水性、孔隙率、降解性能满足真皮支架材料的物理性能所需,能够做为成纤维细胞的三维培养系统.
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海藻酸盐结合骨髓间充质干细胞修复脊柱结核模型的力学性能
背景:外科手术是治疗脊柱结核的重要手段.但考虑脊柱位置的特殊性,承受机体应力及需拆除内固定所致二次损伤是外科治疗的局限所在.组织工程为各种疾病的治疗带来了新的思路和希望.理想生物材料代替传统内固定材料,具有明显无毒害及明显免疫排斥反应.目的:探究海藻酸盐结合骨髓间充质干细胞修复脊柱结核的力学性能.方法:将40只新西兰兔等分为对照组、脊柱结核组、海藻酸盐组与钛合金组.对照组不予以任何处理,其他组于L5近椎间盘处钻孔填充明胶海绵,注射结核菌混悬液0.1 mL(菌量5 g/L),建立脊柱结核模型.2个月后,后2组模拟L4-5脊柱结核切除,植入复合骨髓间充质干细胞的藻酸盐凝胶材料和钛合金内固定材料.结果与结论:钛合金组1只新西兰兔出现局部感染、红肿;海藻酸盐组未出现局部感染、红肿等不良反应.海藻酸盐组及钛合金组前屈、后伸及侧弯距离及大轴向拔出力均优于脊柱结核组,均接近于对照组.结果说明复合骨髓间充质干细胞的藻酸盐凝胶材料植入后与机体生物相容性较好,且复合骨髓间充质干细胞的藻酸盐凝胶材料植入后脊柱稳定性与钛合金接近,具有良好的脊柱稳定性.
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小鼠窦前卵泡与卵泡膜间质细胞的3种共培养方法比较
目的:探索小鼠窦前卵泡与卵泡膜间质细胞体外共培养的佳模型.方法:分别从14～ 16日龄和21 ～25日龄C57BL/6小鼠中分离得到窦前卵泡和卵泡膜间质细胞,采用海藻酸钠凝胶法、Transwell间接、直接接触法体外共培养6天,比较各组卵泡形态、生长发育、激素分泌、存活率、卵母细胞成熟阶段.结果:海藻酸钠凝胶中培养的卵泡能够维持其三维结构,观察更清晰,而Transwell中培养的卵泡更有利于颗粒细胞的增殖,第5天时卵泡直径超过三维培养,雌二醇分泌水平与卵泡的生长模式相一致.第5天时海藻酸钠凝胶法(77.3％)和Transwell直接接触法(76.5％)的卵泡存活率要明显高于Transwell间接接触法(57.4％),P ＜0.05.3种方法的卵母细胞减数分裂恢复能力间无明显差异.结论:短期(5天内)的体外共培养可以选择Transwell直接接触法,而更长时间的共培养则推荐海藻酸钠凝胶法.
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壳聚糖-海藻酸盐复合微囊疫苗的制备及其对斜带石斑鱼的口服免疫效果
目的 制备包裹哈维弧菌(Vibrio harve yi,Vh)重组外膜蛋白OmpK的壳聚糖-海藻酸钠复合微囊疫苗,并检测其对斜带石斑鱼的口服免疫效果.方法 采用乳化-复乳化法将壳聚糖、海藻酸钠包裹哈维弧菌重组外膜蛋白OmpK,制备微囊疫苗,测定其粒径、包裹率及载抗原量;经口灌服免疫斜带石斑鱼,2周后进行加强免疫,设OmpK蛋白组和空白对照组,ELISA法检测免疫后斜带石斑鱼血清及后肠黏膜上清抗体水平;于免疫后30 d,经斜带石斑鱼腹腔注射1.0× 107CFU/ml的哈维弧菌,计算各组相对保护率(relative percent survival,RPS).结果 微囊为球形或类球形,粒径5.0～ 20.0 μm,平均粒径10.6 μm;微囊中蛋白平均包裹率为71.26％,平均载抗原量为1.67％.微囊疫苗组血清抗体效价峰值为29,明显高于OmpK蛋白组(P＜0.01);微囊疫苗组后肠黏膜上清的吸光值(A450-A 630)明显高于OmpK蛋白组和空白对照组(P＜0.01).微囊疫苗组的RPS达62.5％,高于OmpK蛋白组(P＜0.01).结论 制备的壳聚糖-海藻酸盐复合微囊疫苗口服石斑鱼后,具有较好的免疫效果,作为鱼类口服疫苗的投递载体是可行的.
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3D生物打印构建复层尿道组织的初步研究
目的 探讨利用生物打印体外构建具有复层结构的尿道空腔组织的可行性.方法 将7%GelMA和2%Algi-nate制备复合水凝胶,分别同绿色和红色的microbeads或2×106cells/mL尿道上皮细胞和尿道平滑肌细胞混匀,通过本实验室改进的同轴多通道打印系统,以10~20 μL/min的速度推进内、外层,以80~200 μL/min的速度推进CaCl2,边打印边交联;打印后不含细胞的空腔结构,置于荧光显微镜下观察;打印后含有细胞的组织,以尿道上皮细胞和尿道平滑肌细胞混合培养液于六孔板内体外培养,分别于第0~7天live/dead染色检测细胞活力,F-actin染色检测细胞铺展情况;将培养24 h的打印后组织,予以红色颜料灌注.结果 复合水凝胶混合microbeads后,荧光显微镜下可以清楚看到内、外双层结构,复层管腔的内、外径分别为(663.66±51.74) μm 和(976.84±63.43) μm,内外亚层壁厚分别为(62.06± 10.45) μm和(93.78±10.25) μm.尿道细胞在第0天和第7天的细胞活力分别为84.52%和86.26%,免疫荧光染色第7天F-actin染色铺展均匀,提示细胞铺展生长.灌注过程中,打印后空腔组织内红色灌注液可以顺利通过管腔结构,颜料并无外溢,管壁无破损.结论 利用复合水凝胶和同轴多通道生物打印系统可以初步构建尿道空腔结构,打印后尿道细胞可在空腔结构内长期存活.
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3D生物打印复层空腔组织的初步研究
目的 探讨利用生物打印系统一次性同步快速构建复层管状结构的可行性.方法 将不同浓度的海藻酸盐和GelMA配比,进行生物力学检测,确定复合水凝胶打印的可行性;将水凝胶分别混合示踪剂及标记细胞,打印具有双层结构空腔管状结构,进行细胞活力检测并验证可灌注性.结果 复合水凝胶杨氏模量为(8.78±1.73)×10-3 MPa,较单纯GelMA的(2.38±0.69)×10-3 MPa和单纯海藻酸盐的(0.83±0.24)×10-3 MPa有明显统计学差异;同轴打印内外复层结构的壁厚分别为(62.06±0.45)μm和(93.78±10.25)μm;内、外管的管径分别为(663.66±51.74)μm和(976.84±63.44)μm;外管(红色微珠颗粒标识)和内管(绿色微珠颗粒标识)具有明显的分层差异;3T3细胞分别在内、外层同时打印后,体外培养1周,第1、3、7天细胞活力可以维持在(88.50％±5.8％)、(85.57％±6.22％)和(96.29％±2.64％);复层管状结构橙色溶液灌注,复层管壁完整性良好,未见明显液体渗出.结论 本实验利用复合水凝胶构建复层空腔组织,打印后空腔组织内细胞能够长期存活,并具有一定的灌注功能.
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胶原蛋白-壳聚糖-海藻酸盐复合敷料的促愈合作用
研究胶原蛋白-壳聚糖-海藻酸盐(Collagen-chitosan-alginate,CCA)复合敷料的促愈合效果,并初步评价生物安全性.制备大鼠背部全皮层创伤模型,以医用纱布为阴性对照,市售壳聚糖敷料为阳性对照,术后不同时期取材并进行组织学和EGF、bFGF、TGF-β和CD31免疫组化染色观察.采用CCK-8细胞毒性实验进行初步安全性评价.CCA复合敷料能促进创面愈合,术后d7,CCA组伤口愈合率为(70.26±1.39)％,显著高于纱布组的(60.59±0.71)％(P＜0.05),极显著高于壳聚糖组的(58.38±0.68)％(P＜0.01).术后d 12,CCA组愈合率达到(98.32±0.48)％.免疫组化结果表明,术后d5,CCA组的EGF、bFGF、TGF-β表达率达到峰值,提前于纱布组.CD31染色结果表明,CCA组新生血管生成于术后d5活跃,极显著高于纱布组(P＜0.01).各浓度的敷料浸提液细胞增殖率均大于75％,毒性等级为一级,无细胞毒性.CCA复合敷料具有显著的促愈合作用,有望开发为高效医用敷料.
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创伤急救止血贴的研制及应用研究
目的 探讨利用微孔多聚糖止血粉与藻酸盐混合,制备一种新型多聚糖藻酸盐创伤急救止血贴的方法.方法 将制备好的微孔多聚糖粉末均匀喷洒在海藻酸盐纤维片的表面,质量比为1:1～1.5,制备成3～5 cm宽、1～1.5 mm厚、50～100 m长的微孔多聚糖海藻酸盐纤维卷.按照设定的规格进行切割,固定于带医用压敏胶的无纺布上,表面覆盖离型纸,包装灭菌.应用于各种软组织创伤渗出创面、外科手术缝合后创面,观察有效性和安全性.结果 敷料贴微孔多聚糖含量为45％～55％,含钙量为5％～10％;吸水倍率为20倍,pH值为5.0～7.5;敷料在365 nm紫光下,无强蓝光荧光;对皮肤无刺激反应、无迟发型过敏反应.应用于创面,止血时间为(1.97±2.37)min,止血总有效率为100％,安全性综合评价为一级.结论 微孔多聚糖藻酸盐创伤急救止血贴应用于各种软组织渗出性创面,生物安全性良好,具有双重止血作用、双重保护创面、双重促进创面愈合及阻止疤痕组织增生的功效.
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现代中药制剂开发中药用新辅料的应用概况
近十多年来,随着制药工业发展迅速,药用辅料的应用对制剂性能的改良、药物生物利用度的提高等有显著作用,新辅料不断涌现.据不完全统计,近10年开发的新辅料多达300多种.目前,已开发的药用辅料大致可分为高分子化合物,如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙交酯系列、聚丙烯酸树脂等;生物合成多糖类,如环糊精(CD)、黄原胶等;半合成类,如预胶化淀粉、羧甲淀粉钠、纤维素系列等;植物提取物,如海藻酸盐、红藻胶、卡拉胶等;动物提取物,如壳聚糖等.现就近年来几种新辅料在中药现代制剂中的应用情况简要综述如下.
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骨髓基质细胞在藻酸盐凝胶中的生物学行为
目的:探讨骨髓基质细胞(Bone Marrow Stromal Cells, MSC)在海藻酸盐(Alginate)中的生物学行为,为在组织工程研究中选用海藻酸盐做为骨髓基质细胞的载体提供理论依据.方法:将地塞米松诱导后的骨髓基质细胞种植在1%海藻酸盐中,以HE染色、BMP-2免疫组化染色、扫描电镜观察骨髓基质细胞在凝胶中的生物学行为.结果:凝胶中细胞呈"悬浮"生长状态,可见到细胞分裂和核分裂相;细胞在凝胶中增殖,4d后可以见到基质分泌;海藻酸盐中培养组与常规培养组MSC的BMP-2阳性表达率无显著差异.结论:在海藻酸盐中骨髓基质细胞的生物学行为表现良好,此特征适宜作为骨组织工程的载体.
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海藻酸盐敷料在伤口换药中应用的研究进展
伤口修复受各类因素的影响,以伤口的局部换药为关键.目前创面的换药以棉质纱布为主,但因其表面粗糙、干燥,易损伤创面的新生肉芽组织,对创面有一定的刺激作用而日益显示其局限性.随着对伤口愈合机制的进一步研究,各种新型敷料应运而生.海藻酸盐敷料具有高吸水性、高透氧性、易去除性、凝胶阻塞性、止血、减轻疼痛、抑菌、无刺激、无毒副作用,并使创面保持湿润环境,可促进创面愈合,在各类伤口护理中具有潜在价值.对国内外关于海藻酸盐敷料在难愈性伤口应用的研究进展进行总结.
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固定化细胞包埋载体-海藻酸盐的应用研究介绍
本文综述了海藻酸盐作为包埋法固定化细胞载体的应用研究,重点介绍了针对这种载体强度低、易分解的缺点进行的改性研究.
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海藻酸盐医用敷料的研究进展
海藻酸盐(alginate)是一类从褐藻中提取的天然线性多糖,具有无毒、可生物降解、生物相容性高的特点,海藻酸盐的高吸湿性和凝胶性,使其在现代伤口敷料方面得到了广泛应用.海藻酸盐敷料则具有成本低、使用方便、能促进伤口愈合的特点,有海绵形式、纤维形式和水凝胶等形式,作为医用敷料有广阔应用前景.本文对海藻酸医用辅料的主要特点和不同形式的应用进行了综述,并展望了其应用前景.
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2种托盘制取松动基牙模型的精度比较
目的:评价成品托盘和个别托盘使用海藻酸盐印模材料对松动牙取模时模型的精度的影响.方法:用成品托盘和个别托盘对同一松动牙模型取模,各制得20个超硬人造石模型.使用电子游标卡尺测量取得的人造石模型上标各记点间距离,测量精度为0.001 mm,将测得数据进行统计分析.结果:采用2种托盘对松动牙取模精度无显著性差异,2种托盘对于松动牙取模精度均已超出临床所允许范围.结论:当使用海藻酸盐作为印模材料时,成品托盘和按照常规方法制作的个别托盘不适于松动牙的取模,及对于松动牙,应尽可能避免使用海藻酸盐印模材料.
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云南白药水提取物抑制铜绿假单胞菌AlgR2-AlgR1双组份调控系统磷酸化研究
目的:研究亚致死剂量的云南白药水提取物(Aquatic Extract of Yunnan Baiyao,AEYB)对铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa,PA)AlgR1-AlgR2双组份调控系统的磷酸化、海藻酸盐的生物合成及生物膜形成的影响.方法:通过放射性同位素标记方法研究AEYB对AlgR1-AlgR2磷酸化的影响;采用real-time PCR分析YBX海藻酸盐合成酶基因algD转录的影响;用咔唑法和结晶紫法分别对海藻酸盐和静态生物膜进行定量测定.结果:AEYB并不抑制AlgR2的自磷酸化,但能抑制AlgR2的磷酸基团向AlgR1转移,从而抑制AlgR1的磷酸化.AEYB可显著下调algD基因的转录,并抑制alginate的合成,终减少PA静态生物膜的形成.结论:云南白药可通过抑制AlgR1-AlgR2系统的磷酸化的途径来减少PA的alginate的生物合成,对PA生物膜的形成具有抑制作用.
