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生物衍生骨支架材料的组织相容性研究
目的了解不同处理方法制得的3种生物衍生骨支架材料的组织相容性.方法将物理化学方法处理制得的复合型完全脱蛋白骨(composite fully deproteinized bone,CFDB)、部分脱蛋白骨(partially deproteinized bone,PDPB)、部分脱钙骨(partially decalcified bone,PDCB)3种材料各10块分别植入兔肌肉内及骨膜下,进行一般观察、血清抗体检测、局部细胞免疫评估、常规HE染色,观测3种材料对机体的毒性作用、免疫效应及骨膜成骨的影响.结果3种材料均无毒性作用,且能引导周围组织长入材料内;3种材料对骨膜成骨无不良影响,且能促进骨膜形成的软骨或类骨组织钙化形成新骨,并有一定的骨结合能力;3种材料引起机体免疫反应强弱为:PDCB＞PDPB＞CFDB.结论CFDB、PDPB、PDCB 3种天然生物衍生骨材料皆有良好的生物相容性.
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骨组织工程材料RGD表面修饰的研究进展
目前用于骨组织工程的载体材料主要包括:金属、陶瓷、生物衍生材料、高分子合成材料以及复合材料,而各种材料都因其自身特性的限制,无法完全达到自体骨的功能,其中一个突出的问题就是无法形成优良的骨整合,主要原因是材料表面对成骨细胞缺乏有效的黏附能力,从而影响骨愈合过程.
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整合素α5β1在成骨细胞与生物衍生材料黏附过程中的表达
背景:整合素在细胞与材料的黏附过程中发挥重要作用.目的:了解整合素a5β1 在成骨细胞构建组织工程骨和组织工程骨膜过程中的表达,探讨在成骨细胞与生物衍生材料黏附过程中整合素a5β1 发挥的作用.方法:选用人胚骨膜来源成骨细胞为种子细胞,接种生物衍生骨及羊膜支架材料上,制备组织工程骨及骨膜,分别培养2,4,6,8,10 d.单纯培养的成骨细胞作为对照组.结果与结论:实时定量PCR 测定结果,培养早期整合素a5 表达呈阴性,整合素β1 组织工程骨中的表达略高于组织工程骨膜,培养2,6 d 组比较差异有显著性意义.单纯细胞培养的对照组中,整合素β1 稳定,各时间段比较差异无显著性意义.提示生物衍生材料有利于成骨细胞黏附,但在黏附过程的初期,成骨细胞可能是通过纤维连接蛋白以外的其他蛋白质完成该过程的.
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脱细胞组织基质--生物衍生材料的新成员
生物衍生材料是指天然生物组织经过特殊处理后形成的一种生物材料.近年来脱细胞组织基质(Acellular Tissue Matrix,以下简称ACTM)成为生物衍生材料方面的研究热点.本文就脱细胞的组织基质做为生物衍生材料综述如下.
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人骨生物衍生材料制备的实验研究
目的探索人脱蛋白骨及脱钙骨的制备方法,并以HA陶瓷为对照,对制得的骨生物衍生材料的形貌特征、组成成份等进行分析.为研究其用作骨组织工程的支架材料的可行性打下基础.方法通过物理或化学的方法,对人骨经去抗原、脱细胞、脱蛋白、脱钙等处理制备人骨生物衍生支架材料.结果骨生物衍生材料(脱蛋白骨、脱钙骨)具有原骨组织天然的三维网状孔隙系统;脱蛋白骨的主要成份为羟基磷灰石,脱钙骨的主要成份为胶原,其Ca、P含量几乎为零.结论本实验通过对人股骨脱细胞、脱脂肪、脱蛋白和脱钙等处理,建立了骨生物衍生材料(脱蛋白骨、脱钙骨)的制备方法,为进一步研究其在骨组织工程中大应用打下基础.
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生物衍生材料作为骨修复体应用的进展
顾名思义,"用于取代、修复活组织的天然或人造材料"谓之生物材料[1].生物材料有两种,一种是天然生物材料,如结构蛋白(胶原纤维、蚕丝等)和生物矿物(骨、牙、贝壳等);另一种是生物医用材料.生物医用材料又可分为医用金属材料、医用高分子材料、生物陶瓷材料、生物医用复合材料、生物衍生材料.
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牛心包衍生膜材料的制备及理化性能检测
目的:筛选脱牛心包衍生膜材料的制备方法,观察其组织结构和力学性能,探讨作为支架材料的可能性.方法:分别采用0.1 mol/L NaCl+0.5% Triton X-100、0.1 mol/L NaCl+0.25% Trypsin、0.25% Trypsin +0.5% Triton X-100、0.1 mol/L NaCl+0.25% Trypsin+0.5% Triton X-100对新鲜牛心包进行脱细胞处理,脱细胞牛心包经过碳化二亚胺(EDAC)交联.观察脱细胞牛心包基质材料的组织结构、测定其理化性质.结果:经0.25% Trypsin +0.5% Triton X-100酶联脱细胞处理获得的脱细胞牛心包内无细胞成分,其双层结构及理化性能保存良好.结论:0.25% Trypsin +0.5% Triton X-100酶联脱细胞法能有效地脱去牛心包内的细胞成分,获得的脱细胞牛心包的组织结构和理化性能符合生物支架材料的要求.
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生物医用材料及其应用前景
生物医用材料(biomedical materials),又称生物材料(biomaterials),用以和生物系统接合,以诊断、治疗或替换机体的组织、器官或增进其功能.生物医用材料不同于药物,它的主要治疗目的不是必须通过新陈代谢或免疫作用等来实现,但可以结合药理作用,甚至起药理活性物质的作用.
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新型交联方法在生物衍生材料中的应用进展
目的 综述新型交联方法在生物衍生材料中的应用与研究进展. 方法 查阅近年来国内外生物衍生材料交联方法的相关文献,并对其进行总结与分析. 结果 生物衍生材料的新型交联方法可划分为化学交联法、物理交联法和生物交联法三大类,其适用范围及交联性能因交联机制而异.因此,可根据材料的应用需要选择适宜的交联方法.一系列研究结果表明,交联后的生物衍生材料可有效应用于组织修复与重建. 结论 使用新型交联方法制备的生物衍生材料具有优良的生物相容性和组织修复能力、更理想的机械性能和降解性能等.这些方法为材料的交联改性提供更多选择,有助于得到更适用于临床的组织工程产品.
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成骨细胞与生物衍生支架材料相互作用的基因表达研究
目的研究组织工程骨体外构建过程中,成骨细胞与生物衍生骨相互作用的基因表达. 方法用人胚骨膜来源的成骨细胞与生物衍生骨体外复合培养构建组织工程骨.培养2、4、6、8和10 d,分别提取总RNA,经逆转录成cDNA.用荧光及TaqMan探针行实时定量PCR,分别扩增成骨细胞特异转录因子(Cbfa1)、成骨细胞特异基因(Osterix)、Ⅰ型胶原、骨钙素(osteocalcin,OC)和整合素α5和β1(Integrin α5 and β1),读取扩增循环数(Ct值),进行统计学分析.以单纯培养的成骨细胞作为对照组. 结果 Cbfa1与Osterix变化一致,其中实验组Osterix在2 d和 8 d 的表达均明显高于对照组(P＜0.05).Ⅰ型胶原与OC的表达变化一致,实验组除10 d时,其余各时间段Ⅰ型胶原表达均明显低于对照组(P＜0.01).Intgerin的表达始终处于较高水平,在培养初的2 d,实验组Integrin β1表达明显高于对照组(P＜0.01). 结论成骨细胞与生物衍生材料复合后,重要基因可持续正常表达.作为支架材料,生物衍生骨在保持成骨细胞性状、诱导及促进成骨细胞分化方面有明显优越性;它不仅对细胞顺利进入增殖状态无影响,而且为细胞增殖提供广阔而有效的空间.成骨细胞终可良好分化,充分发挥成骨功能,并有利于成骨细胞黏附,黏附行为贯穿细胞与材料相互作用的整个过程,而并非局限于开始阶段.
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WO-1生物衍生组织工程骨支架材料的制备及性能研究
目的制备WO-1胶原生物衍生骨复合支架材料,检测其理化性质及力学强度,为骨组织工程研究和应用提供可选择的支架材料. 方法将同种异体骨、I型胶原、WO-1进行系列理化处理,制成单纯生物衍生骨材料、胶原生物衍生骨复合材料及WO-1胶原生物衍生骨复合材料.制备后的材料行大体及扫描电镜观察其形貌特征,X线衍射分析材料成分,并对材料的力学性能进行分析测定. 结果单纯生物衍生骨材料具有天然骨的网状孔隙系统;胶原生物衍生骨复合材料具有天然骨的网状孔隙系统,微孔表面覆盖胶原膜;WO-1胶原生物衍生组织工程骨复合支架材料具有骨组织的天然网状孔隙系统,微孔表面可见胶原膜覆盖.3种材料的孔径依次为90～700 μm、75～600 μm、80～600 μm;孔隙率依次为87.96%、80.47%、84.29%,差异无统计学意义(P＞0.05);其主要成分为羟基磷灰石,弯曲强度和压缩强度无统计学意义(P＞0.05). 结论 WO-1胶原生物衍生骨复合材料与其它两种材料相同,可作为一种有效的天然组织工程骨支架材料.
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组织工程化骨修复猕猴长段骨缺损的实验研究
目的探讨用生物衍生骨材料和骨髓基质干细胞(MSCs)复合后构成的组织工程化骨对异体猕猴长段骨缺损的修复作用. 方法于猕猴胫骨结节抽取MSCs并使诱导分化为成骨样细胞,用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记,培养后与人源生物衍生骨材料体外复合构成组织工程化骨,植入15只异体猕猴修复桡骨2.5 cm长段骨缺损作为实验组;用单纯生物衍生骨材料修复对侧同样骨缺损作为对照组;另取2只猕猴双侧桡骨同样部位和大小骨缺损旷置作为空白组.术后1、2、3、6和12周时各处死3只动物取材,空白组12周取材,行大体观察、组织学和免疫组织化学检测. 结果实验组和对照组术后1、2和3周移植物周围组织反应较明显,6周后明显减轻,12周时基本消失.实验组标记成骨样细胞于术后6周仍存在,术后12周基本消失;骨缺损部位骨样组织、软骨、编织骨和板层骨出现时间均较对照组早,且骨愈合时间提前3～6周.实验组骨缺损以多点方式直接成骨,对照组则从两端以"爬行替代"方式成骨.空白组术后12周骨缺损均无愈合. 结论生物衍生骨材料和MSCs复合构建的组织工程化骨异体植入修复猕猴长段骨缺损可超越骨段移植的"爬行替代"过程,使骨缺损能较快愈合.生物衍生骨材料和同种异体MSCs复合组织工程化骨可作为构建骨组织工程的一种较好选择方式.
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生物衍生骨支架材料的体外细胞相容性实验研究
目的评价不同处理方法制备的生物衍生骨支架材料的细胞相容性。方法将支架材料，即复合型完全脱蛋白骨(CFDB)、部分脱蛋白骨(PDPB)和部分脱钙骨(PDCB)与人胚骨膜来源的成骨细胞体外复合培养，采用倒置相差显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、流式细胞仪及碱性磷酸酶(ALP)活性检测，观察支架材料的细胞相容性。结果三种材料上皆有细胞附着生长，三种材料对细胞增殖影响大小为PDCB＞PDPB＞CFDB；三种材料对成骨细胞的细胞周期影响较小，未见异倍体细胞；三种材料对成骨细胞ALP活性的影响大小依次为PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB及PDCB无细胞毒性、无致瘤性，皆有良好的细胞相容性，以CFDB为好。三种材料皆可用于骨组织工程的支架材料。
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猪脱细胞角膜基质的制备及组织学特征观察
目的:制备低抗原性、保留天然角膜结构的组织工程角膜支架材料.方法:对猪角膜进行反复冻融联合酶消化,后冷冻干燥,观察其组织学特征.结果:制备的脱细胞猪角膜基质的细胞成分能被有效去除,材料保留了利于角膜上皮生长的基底膜和有序排列的网状的基质胶原结构,有一定的强度和韧性.结论:采用反复冻融联合酶消化、冷冻干燥法能获得一种无细胞的组织工程角膜支架材料.
