中国组织工程研究杂志
Chinese Journal of Tissue Engineering Research 중국조직공정구여림상강복
- 主管单位： 中华人民共和国卫生部
- 主办单位： 中国康复医学会,《中国组织工程研究与临床康复》杂志社
- 影响因子： 1.38
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 2095-4344
- 国内刊号： 21-1581/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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基于血氧水平依赖性的功能磁共振成像联合弥散张量成像技术纵向观察视觉通路病变中皮质功能和白质纤维结构的动态变化
目的:联合应用血氧依赖功能磁共振成像和弥散张量成像技术纵向观察视觉通路病变的皮质功能和白质纤维结构的动态变化,探讨病变后恢复期脑功能和结构重组的特点.方法:病变组患者为2006-01/09解放军南京军区福州总医院收治,因视觉通路病变致单侧或双侧视觉障碍患者8例,采用美国GE公司Signa Excite HD 1.5T双梯度16通道磁共振成像系统,在病变早期和恢复期分别进行血氧依赖功能磁共振成像和弥散张量成像检查,对比治疗前后双眼刺激下脑激活区的体积以及视放射解剖结构、局部各向异性值,并与对照组12名正常被试比较.结果:20例受试者均完成测试进入结果分析.①血氧依赖功能磁共振成像结果:正常被试采用黑白棋盘格刺激明显激活双侧枕叶距状回,平均激活皮质体素数为(9.12±2.47)万;病变组患者双眼刺激视皮质激活体积较对照组比较明显减少(P＜0.05),治疗后复查,刺激的皮质激活像素数增多,激活区扩大.②弥散张量成像三维纤维束重建:对照组双侧视放射均能追踪至皮质下,12例被试视放射平均部分各项异性值为0.39±0.13.病变组中4例视觉通路病变患者视放射显示完整,与对照组间比较无明显差异,治疗前后纵向观察亦无显著变化;4例枕叶视中枢病变患者患侧视放射纤维部分中断、纤细,并可见移位,部分各项异性值均明显下降,治疗后视放射纤维束有一定程度恢复,部分各项异性值增加.结论:血氧水平依赖功能磁共振成像联合弥散张量成像从皮质功能和纤维解剖方面诠释了病变的发展及康复过程,可帮助了解视觉通路病变后皮质功能区的重组.
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射频皱缩刀在不同工作模式下对腋神经表面温度的影响
目的:观察肩关节镜下射频皱缩刀对腋神经表面温度的影响.方法:实验于2005-03/06在南京医科大学附属南京第一医院骨科实验室进行.取10个新鲜肩关节标本(南京中医药大学提供),分为肩关节持续冲洗和间断冲洗两组,模拟肩关节不稳定进行射频皱缩刀关节囊皱缩术.射频皱缩刀应用持续工作和间断工作两种不同的工作模式和1和2档能量设置,采用电动测温仪分别记录射频皱缩刀工作10,25,40,55,70 s及停止工作30 s时腋神经表面的温度.结果:①肩关节间断冲洗组:射频皱缩刀持续工作模式下,各个时间段腋神经表面温度升高较快,2 min以后均超过70℃,高达到85℃(3 min时),停止工作30 s,仍为82.3℃;射频皱缩刀间断工作模式下腋神经表面温度较持续工作模式升高慢(P＜0.01),各个时间点均不超过60℃,高才达到58℃(70 s时).②肩关节持续冲洗组:射频皱缩刀持续工作模式下,皱缩能量为1档和2档时,在30 s时腋神经表面的温度不差异(P＞0.05),而连续工作1 min以上,能量为1档时,各个时间点所测温度均比能量为2档时低(P＜0.05);射频皱缩刀间断工作模式下,皱缩能量为1档和2档时,在10,25 s时,腋神经表面温度差异不显著(P＞0.05),40 s后,能量为1档时,腋神经表面温度比能量为2档时低(P＜0.05).在肩关节持续冲洗和能量为1档时,射频皱缩刀在两种工作模式下,腋神经表面温度均不超过50℃.结论:在肩关节镜下行射频皱缩术时,腋神经表面温度会明显升高,持续冲洗、间断工作模式可降低腋神经表面温度;而间断冲洗、持续工作模式可能会损伤腋神经.
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次声作用后大鼠心肌细胞内钙离子变化与L型钙通道、Ca2+-ATP酶及Na+-K+-ATP酶变化的关系
目的:观察不同时间次声作用后大鼠心肌细胞钙离子变化与L型钙通道、Ca2+-ATP酶及Na+-K+-ATP酶变化的关系.方法:实验于2005-04/2006-08在解放军第四军医大学西京医院次声实验室完成.①实验分组:选择健康雄性SD大鼠32只,按随机数字表法分为4组,每组8只.次声暴露1,7,14 d组(大鼠置于5 Hz/130 dB次声舱中,次声作用2 h/次,1次/d),正常对照组(不予次声暴露).②实验评估:测定大鼠心肌细胞内钙离子荧光强度,作为反映钙离子浓度的指标;测定L型钙通道mRNA的表达;测定Ca2+-ATP酶及Na+-K+-ATP酶活性.结果:①随着次声作用时间延长,大鼠心肌细胞钙离子浓度和L型钙通道mRNA的表达明显高于正常对照组(P＜0.01).②次声暴露1 d组大鼠心肌细胞Ca2+-ATP酶及Na+-K+-ATP酶的活性显著高于正常对照组(P＜0.01),次声暴露7 d与14 d组大鼠心肌细胞Ca2+-ATP酶及Na+-K+-ATP酶的活性显著低于正常对照组(P＜0.01).结论:5 Hz/130 dB次声引起大鼠心肌钙离子浓度的时间依赖性变化,这种变化可能与L型钙通道、Ca2+-ATP酶及Na+-K+-ATP酶的活性变化有关.
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高低通量血液透析膜清除溶质能力的比较
目的:比较高通量和低通量聚砜膜血液透析器对慢性肾功能衰竭维持性血液透析患者尿素氮、肌酐、血磷及β2-微球蛋白的清除能力.方法:于2004-09/2005-01选择上海交通大学医学院附属新华医院血液透析中心维持性血液透析患者43例,血透时间1.5～5.0年.实验经医院伦理委员会审批,患者均知情同意.①实验分组:按随机数字表法分为高通量透析组23例和低通量透析组20例.②实验方法:高通量透析组采用F60聚砜膜血液透析器,超滤系数Kuf为40 mL/(h·mm Hg).低通量透析组采用F6聚砜膜血液透析器,超滤系数Kuf为5.5 mL/(h·mm Hg).所有患者透析3次/周,4 h/次,均采用Fresenius 4008S容量控制型透析机和超纯净水碳酸氢盐透析液,透析液流量500 mL/min,血流量190～250 mL/min,采用肝素抗凝,共5个月.③实验评估:两组患者透析前后常规检测血尿素氮、肌酐、血磷浓度;采用放射免疫方法测定血β2-微球蛋白含量,观察透析前后各种溶质含量变化,计算其溶质清除率.结果:①血尿素氮、肌酐和血磷浓度变化:两组患者透析前后血尿素氮、肌酐和血磷浓度均显著下降.两组血尿素氮、肌酐和血磷的清除率差异无显著性意义(P＞0.05),表明高通量和低通量血液透析均能有效清除维持性血液透析患者血液中的小分子溶质.②β2-微球蛋白含量变化:高通量透析组透析后β2-微球蛋白含量显著下降,低通量透析组透析前后β2-微球蛋白含量无显著变化.清除率组间差异有显著性意义(t=3.62,P＜0.05).结论:应用高通量F60聚砜膜血液透析器和低通量F6聚砜膜血液透析器均能有效清除维持性血液透析患者血液中的小分子溶质,但高通量F60聚砜膜血液透析器对β2-微球蛋白的清除能力显著优于低通量F6聚砜膜血液透析器.
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冲击波通过ATP释放、P2受体及激活p38MAPK激酶促进T细胞增殖和分泌白细胞介素2
背景:以往研究发现,冲击波可通过激活有丝分裂原激活蛋白激酶p38(p38MAPK),增强CD3和CD28激活的T细胞增殖和分泌白细胞介素2.目的:观察细胞内的ATP向外释放,是否为冲击波增强T细胞功能的潜在机制.设计:以细胞为观察对象,分组对照重复测量观察.单位:吉林大学第一医院骨科研究室.材料:KDE-2001体外冲击波碎石机(北京中科建安医疗技术公司制造).MAPKp38抑制剂:SB203580 1 mg(BioSource Inc.,Camarillo,CA);检测磷酸化的p38MAPK试剂盒(Cell Signaling Tehchmology,Inc.U.S.A.);P2受体抑制剂:suramin 50 mg(BIOMOL Research Laboratories Inc,PA),用1.749 2 mL的IMDM培养基将50 mg的suramin配成0.02 mol/L的溶液.ATP酶:apyrase 200 U(Sigma,U.S.A.);P2X7受体阻滞剂:KN-62(BioSource Inc.,Camarillo,CA);p38 MAPK抑制剂:SB203580 1 mg(BioSource Inc.,USA*542 Flynn Roas,Camarillo,CA);检测ATP的生物荧光试剂盒/ATP Bioluminescence Assay Kit CLS Ⅱ(Roche Diagnostics GmbH,Mannheim,Germany).方法:实验于2005-01/2006-12在吉林大学第一医院骨科研究室完成.①采用体外冲击波碎石机(工作电压7 kV、电容0.3μF时,冲击波正相压强23 MPa,能量密度0.18 mJ/mm2)作用于T细胞,冲击波作用50～400次.②用特异性的ATP试剂盒检测低能冲击波是否引起T细胞(人外周血单个核细胞和Jurkat T细胞)分泌ATP.③设无拮抗剂和抑制剂的阴性对照组.用人外周血单个核细胞检测低能冲击波对激活的T淋巴细胞增殖的影响,用Jurkat细胞检测低能冲击波对T淋巴细胞分泌白细胞介素2的影响,用抗-p38 MAPK抗体及抗-磷酸化的p38MAPK(Thr180/Tyr182)抗体通过免疫印迹法测定Jurkat T细胞上的p38 MAPK的表达及磷酸化.主要观察指标:T细胞外的ATP含量、细胞悬液中的白细胞介素2的含量、细胞的增殖和细胞p38MAPK的磷酸化程度.结果:①冲击波作用100,150,200,250,300,360和400次时较无冲击波作用时细胞外的ATP的含量明显增加(P＜0.01),并且ATP的增加含量和冲击波的作用次数有依从关系.②加入apyrase,KN-62,suramin的植物血凝素激活的外周血单个核细胞细胞或CD3和CD28激活的Jurkat T细胞,在能量密度为0.18 mJ/mm2的冲击波作用100,150,200,250,300,330次时,细胞对3H-TdR掺入量比没有加入apyrase、KN-62或suramin的阴性对照组低(P＜0.01),细胞上清液中的的细胞介素-2的活性含量表现为明显增高(P＜0.01).加入ATP、KN-62或suramin后,冲击波激活Jurkat T细胞的p38 MAPK的程度明显降低.结论:①低能冲击波能损伤细胞膜而不损伤其他细胞器,引起T淋巴细胞内的ATP过多向细胞外分泌,细胞外过量的ATP过多地激活了P2X7受体,激活细胞内的大量的p38 MAPK,后磷酸化的p38MAPK作为协同刺激因子增强激活的T淋巴细胞增殖及分泌白细胞介素2.②在低能冲击波对T淋巴细胞的功能调节上,T细胞分泌的ATP起到非常重要的作用.
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调配骨水泥经皮椎体成形术注入治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效及其生物相容性
目的:总结经皮椎体成形术治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折的临床效果,并观察骨水泥材料与宿主的生物相容性反应.方法:①患者对象:阳江市中医医院2003-02/2005-12收治的骨质疏松症性椎体压缩性骨折患者26例(32个椎体),在C形臂X射线机透视下,行经皮椎弓根途径椎体成形术治疗.其中65岁以下的8例患者(8椎体)在硬膜外麻醉下行体位及手法复位后再行经皮椎体成形术治疗.②骨水泥注入方法及途径:调配骨水泥为英国CORIN公司生产的低黏滞度聚甲基丙烯酸甲酯,在骨水泥中加入尹索显或欧乃派克,粉∶液∶造影剂比例为3∶2∶1.应用1 mL专用注射器(美国COOK公司产品)经穿刺针将处于黏稠阶段的骨水泥注入椎体,当骨水泥达椎体后壁即停止注射.如果单侧穿刺骨水泥分布未超过椎体中线,则同时行另一侧椎弓根穿刺.③效果评估:观察椎体高度的恢复,采用目测类比评分法评估疼痛缓解程度,并发症发生情况与材料及宿主的反应.结果:26例均完成手术进入结果分析.①每椎体注射骨水泥3.5～8.0 mL,平均4.5 mL,24 h后即离床活动.②手法复位后行经皮椎体成形术者,椎体高度椎体高度恢复到正常的75%～90%,随访≥12个月无椎体高度丢失.③术前目测类比评分为8.1(5.6～9.5)分,术后为2.7(1.2～4.8)分.23例患者腰痛术后24 h内消失,3例陈旧性骨折患者腰痛术后部分缓解.④并发骨水泥椎旁渗漏4例4椎体,未发现特殊的材料和宿主反应;前引流静脉渗漏2例2椎体,无临床症状;穿剌针抽出脑脊液1例,改行另侧穿刺成功.结论:①经皮椎体成术治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折具有微创、见效快、疗效肯定的优点.②体位及手法复位后行经皮椎体成术,能大部分恢复椎体高度,适合于年龄相对较轻,椎体楔形压缩较多的患者.③只要操作熟练,单侧椎弓根穿刺即能达到临床目的.④骨水泥材料与宿主之间呈现较好的生物相容性.
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应用脉冲振荡仪测定呼吸阻抗评估哮喘患者运动反应
背景:评估哮喘患者运动反应的传统方法是测定第1秒用力呼气量,但运动激发后,受试者有明显气促,常影响第1秒用力呼气量测定.脉冲振荡仪仅需受试者自然呼吸,依从性较好.目的:应用脉冲振荡仪测定运动激发前后健康志愿者和哮喘患者呼吸阻抗的改变,探讨运动激发和脉冲振荡仪检测在支气管哮喘诊断中的意义.单位:同济大学附属东方医院呼吸内科.设计:同期非随机病例对照实验.对象:选择2006-01/10上海市东方医院呼吸内科已出院的支气管哮喘患者14例男性为哮喘组.受试期间均处于临床稳定期.选择同期本院健康体检者14例男性为对照组.两组对象年龄均为29～50岁,且对实验目的知情同意.方法:①应用脉冲振荡仪测定呼吸阻抗基础值,随后进行踏车运动激发试验,夹鼻经口呼吸室内空气,递增负荷,在三四分钟内使心率达到大预计值90%并维持6 min,运动结束后1,5,10,15和20 min重复测定呼吸阻抗:脉冲频率5,20,35 Hz下的气道黏性阻力、呼吸总阻抗、中央气道阻力、周围气道阻力以及共振频率、脉冲频率5 Hz和35 Hz时弹性阻力及惯性阻力(X5和X35),并计算脉冲频率5 Hz与20 Hz下的气道黏性阻力之差和哮喘组中央气道阻力和周围气道阻力变化率[(运动后高值-运动前基础值)/运动前基础值×100%].主要观察指标:脉冲振荡仪测定的两组呼吸阻抗基础值和踏车运动激发试验后的呼吸阻抗值.结果:支气管哮喘患者14例和健康体检者14例均进入结果分析.①哮喘患者以周围气道阻力增高为主.周围气道阻力变化率比中央气道阻力变化率明显增高(P＜0.01).哮喘组运动前后呼吸总阻抗在第5～10分钟达到高,其变化率幅度明显大于对照组.哮喘组运动激发前后共振频率响应点均比对照组明显增高(P＜0.01),其激发前后变化率比对照组亦明显增高(P＜0.01).运动激发后哮喘组脉冲频率5 Hz下的气道黏性阻力变化率、脉冲频率5 Hz与20 Hz下的气道黏性阻力之差变化率增高幅度明显大于对照组(P＜0.01).哮喘组脉冲频率5 Hz与20 Hz下的气道黏性阻力之差变化值均≥0.032 kPa/(L·s),对照组均低于该值.其次为X5变化率,71.4%患者≥41%,对照组均低于该变化率.对照组运动后潮气量-呼吸总阻抗图均无明显变化.约57.1%哮喘患者因呼气阻抗急剧上升在运动中止后潮气量-呼吸总阻抗图出现陷闭环.结论:哮喘患者运动后以周围气道阻力增高为主.正常情况下,多数支气管哮喘患者对脉冲振荡仪检测的依从性好.而且脉冲振荡仪检测不要求大吸气和用力呼气,故测定气道反应更精确.因此应用脉冲振荡法探讨支气管哮喘患者运动前后呼吸力学的变化是一种更为便利的方法.
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应用Dextroscope软件系统三维重建腰椎及其相关结构的可视化模型
目的:利用Dextroscope软件系统重建腰椎及其相关结构的可视化模型.方法:实验于2006-11/2007-04在南方医科大学生物力学实验室完成.①实验材料:资料来源为国家863虚拟中国人项目课题组采集的"虚拟中国人女性一号"数据集.螺旋CT(Siemens Somatom Plus4型,西门子).②实验方法:采用螺旋CT对中国女1号数字人数据集进行轴位断面扫描,扫描技术参数为电压123.0 kV,电流260.0 mA,扫描层厚1.0 mm,进床速度与层厚同步,1 mm/s,螺距为1,连续扫描.扫描范围自第10胸椎至第5腰椎.把CT数据导入Dextroscope软件系统,并转换为8-bit格式,删除图像中多余的部分,缩小数据集,调节对比度.把数据加载到虚拟现实环境中,实现CT数据的可视化,分别对腰椎、竖脊肌、腰大肌、腰方肌、腹主动脉、下腔静脉进行重建,并赋予不同的颜色.重建各部分后将其合成到一个操作界面上.③实验评估:观察脊柱及其相关结构三维重建的结果.结果:重建的脊柱及其相关结构图像能精确显示其三维空间结构,亦能沿任一轴完成连续旋转,并可进行横断面、矢状面和冠状面及任意方位剖面的实时虚拟切割.结论:采用Dextroscope软件重建的三维图像成功地实现腰椎及其相关结构的可视化,反映了数字人腰椎部的解剖结构.
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应用事件相关电位技术考察正常人名词和动词的脑区分布特征
目的:应用事件相关电位技术考察正常人脑区名词和动词的分布特征.方法:实验于2006-03在徐州师范大学完成.选择在校大学生16名作为受试者,男女各8名,年龄19～22岁,进行词语搭配判断实验.①刺激材料包括180个启动刺激("一Q"和"不M",Q为名量词,M为能愿动词),以及180个目标刺激(名词和动词).启动词和目标词构成4组不同搭配的短语,其中2组为正确搭配,另2组为错误搭配.②实验任务:要求被试判断启动词和目标词的搭配是否正确.刺激材料为随机编排,启动词和目标词的呈现时间均为200 ms,启动词和目标词之间的时间间隔为300 ms,相邻两个trail间的时间间隔为2 500 ms.③实验评估:采用Neuroscan Synamps 2记录脑电,并使用Neuroscan 4.3对采集的脑电进行离线分析处理.后用两因素重复测量的方差分析法对数据进行分析.结果:16名被试的实验数据均纳入统计分析.①反应时和正确率:两种正确搭配短语"一Q+名词"和"不M+动词"反应时比较差异显著[F(1,30)=5.475,P=0.026];而二者的正确率未见显著效应.②Nd400的平均幅值:在目标刺激呈现后350～750 ms,额区Nd400的类型主效应十分显著[F(1,15)=14.211,P=0.002],"不M+名词"-"不M+动词"差异波Nd400成分在额区显著.在目标刺激呈现后450～530 ms,后部脑区Nd400的类型主效应十分显著[F(1,15)=11.042,P=0.005],"一Q+动词"-"一Q+名词"差异波Nd400更负.③潜伏期:在后部脑区,两个差异波的Nd400在潜伏期上差异也十分显著[F(1,15)=29.512,P=0.000],差异波"一Q+动词"-"一Q+名词"所诱发的Nd400更加延迟.④脑区电压分析:在目标词呈现后400～600 ms,差异波"不M+名词"-"不M+动词"在额区的电压更负,而"一Q+动词"-"一Q+名词"则在中央顶区有更负的电压值.结论:对于正常人而言,名词和动词具有不同的大脑皮质表征,额区主要负责动词的加工,而后部脑区在名词的表征中起主要作用.
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海藻酸盐与异种骨构建组织工程载体的适宜浓度
背景:研究认为,载体的结构在很大程度上影响着载体的功能.目的:探讨不同浓度的海藻酸盐凝胶与去抗原异种骨构建组织工程载体的生物学性能.设计:观察性实验.单位:解放军第四军医大学西京医院全军创伤骨科研究所.材料:海藻酸盐,氯化钙,骨髓基质细胞,异种骨.方法:取小牛松质骨,制成骨粒,脱脂、脱蛋白,真空冻干;选择孔隙直径在300～500 μm左右的骨粒,环氧乙烷消毒.将提纯后的海藻酸钠以DMEM培养液为溶剂,配制成0.5%,2%,8%和16%的海藻酸钠DMEM溶液;将诱导后的骨髓基质细胞以1×1012L-1浓度等体积与海藻酸钠DMEM溶液充分混合,在0.5 MPa的负压状态下复合,使细胞悬液充分占据松质骨的空隙,以50 g/L的葡萄酸钙浸渍30 s,以使海藻酸钠获得交联.置于CO2培养箱中,培养4 d.观察异种骨孔隙中凝胶复合情况及其中细胞生长情况.观察不同藻酸密度复合松质骨粒中细胞生长情况.主要观察指标:观察海藻酸盐凝胶与去抗原异种骨复合情况,复合后的载体中细胞生长状态和基质分泌情况.结果:海藻酸盐的浓度为0.25%,1%时,凝胶在异种骨中均匀复合,浓度为4%和8%时藻酸仅复合在松质骨表面.体外培养4 d后,0.25%海藻酸盐复合异种骨的表面大部分凝胶脱落,1%的海藻酸盐均匀复合在异种骨的骨孔中,细胞形态饱满,基质分泌;4%的海藻酸盐中,细胞生长受到限制;8%的凝胶的质地不均匀,无法见到细胞结构.结论:1%的海藻酸盐适宜与异种骨复合构建骨组织工程载体.
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低压细胞灌注法提高多孔人工骨成骨能力的体外研究
目的:多孔生物材料中心部所存在的气泡有可能限制了细胞和培养液进入中心部,从而限制了材料内细胞的进一步增殖和分化,继而影响移植后的体内骨形成.实验设计使用低压方法排除多孔材料生物材料β-TCP内的气泡,检测细胞/β-TCP复合体的成骨能力,以验证其可行性.方法:实验于2003-04/2005-06在东京医科齿科大学医学部骨科实验室完成.在体外培养扩增骨髓间充质细胞后,将细胞置于成骨分化的培养液中,通过常压(大气压,101.1 kPa)和低压(13.3 kPa)两种方法将细胞灌注种植入72个多孔β-TCP人工骨中.细胞种植后检测β-TCP人工骨内含有的细胞悬浊液量,细胞生存率和细胞种植效率;应用扫描电镜观察细胞种植后人工骨内细胞附着情况.并在继续细胞分化培养1,2,3,4周时检测人工骨的DNA含量和碱性磷酸酶活性.结果:①低压组人工骨的细胞悬浊液量、全细胞种植效率和活细胞种植效率均高于常压组(P＜0.01);两种方法细胞种植后的细胞生存率没有明显不同(P＞0.05).②扫描电镜观察显示低压组人工骨内附着更多的骨髓间充质细胞.③低压组细胞分化培养过程中不同时点的人工骨碱性磷酸酶活性和DNA含量均高于常压组(P＜0.01).结论:13.3 kPa低压细胞灌注法可以明显提高多孔人工骨的细胞种植和成骨能力.低压细胞种植法是一个既简单方便又实用有效的方法.
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明胶改性壳聚糖纤维表征及其体内降解特点
目的:采用明胶处理壳聚糖纤维,考察其表征及在大鼠肌袋内的生物相容性.方法:实验于2006-09/2007-01在解放军第八十九医院全军创伤骨科研究所实验室完成.①实验分组:分别以磷酸盐缓冲液、50,100 g/L明胶处理壳聚糖纤维.②实验评估:测定壳聚糖纤维膨胀率、拉伸强度;扫描电镜、红外光谱观察壳聚糖纤维的形态及结构;分离大鼠脊柱两侧椎旁肌肉形成3个肌袋,分别植入经γ射线灭菌的3种纤维20 mg.术后1周,1,3个月将纤维连同包膜完整取出,计算体内降解率.另取标本连同周围肌肉行苏木精-伊红染色.结果:①壳聚糖纤维的膨胀率及拉伸强度:磷酸盐缓冲液组纤维膨胀率高,拉伸强度小;100 g/L明胶组膨胀率低,拉伸强度大.100 g/L明胶组拉伸强度与磷酸盐缓冲液组和50 g/L明胶组间差异有显著性意义(P＜0.05),3组壳聚糖纤维膨胀率差异无显著性意义.②壳聚糖纤维的形态和结构:扫描电镜下磷酸盐缓冲液组纤维束交织,结构略显松散,50、100 g/L明胶改性后纤维结构更为致密.红外光谱分析显示明胶和壳聚糖间有相互作用.③体内降解率:磷酸盐缓冲液组体内平均降解率65%,50,100 g/L明胶组平均降解率分别为78%和81%,3组间差异无显著性意义.④壳聚糖纤维植入肌袋后的组织相容性:改性后壳聚糖纤维植入后与大鼠周围肌肉连接紧密,表面包膜薄,细胞主要为淋巴细胞,植入12周后3组纤维大部分吸收.结论:明胶改性可进一步提高壳聚糖纤维的强度和生物相容性.
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聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子对异种移植猪肝细胞凋亡的抑制作用
目的:观察聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子对猪肝细胞异种移植后移植肝细胞凋亡的抑制作用.方法:实验于2004-03/2005-03在南通大学神经再生实验室完成,选用中国实验用小型猪(n=5)及SD大鼠(n=123).①实验分组及方法:采用原位胶原酶循环灌注法分离猪肝细胞.D-氨基半乳糖腹腔内注射制作大鼠急性肝衰竭模型,按随机数字表法分成3组(n=41),分别在单纯肝细胞移植组、胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组急性肝衰竭大鼠腹腔内移植震荡培养24 h的猪肝细胞悬液、Ⅰ型胶原凝胶固定培养24 h的猪肝细胞、Ⅰ型胶原凝胶包埋的聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子培养24 h的猪肝细胞.②实验评估:观察移植肝细胞的病理变化、培养和移植肝细胞的凋亡率、坏死率及活率.结果:①各组移植肝细胞的活率及凋亡率:纳米胶原肝细胞移植组移植肝细胞的存活时间长.肝细胞体外培养1 d后,3组肝细胞均存在不同程度的凋亡,以单纯肝细胞移植组凋亡率高,纳米胶原肝细胞移植组低.胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组的移植肝细胞凋亡率随着移植时间的延长呈缓慢上升趋势,但较单纯肝细胞移植组为低;移植后1,2 d,胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组的移植肝细胞活率明显高于单纯肝细胞移植组(P＜0.05);移植后3,5 d时,纳米胶原肝细胞移植组移植肝细胞凋亡率明显低于胶原肝细胞移植组(P＜0.05),活率则明显高于胶原肝细胞移植组(P＜0.05).②各组移植肝细胞的坏死率:移植后1 d,胶原肝细胞移植组移植肝细胞坏死率明显上升;移植后2 d,3组肝细胞坏死率均有不同程度的上升,胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组明显高于单纯肝细胞移植组(P＜0.05),胶原肝细胞移植组高于纳米胶原肝细胞移植组(P＜0.05).移植后3 d,单纯肝细胞移植组肝细胞坏死率大幅度上升,胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组无明显变化,但显著低于单纯肝细胞移植组(P＜0.05),胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组之间差异无显著性意义(P＞0.05).移植后5 d,胶原肝细胞移植组、纳米胶原肝细胞移植组肝细胞坏死率进一步上升,纳米胶原肝细胞移植组显著低于胶原肝细胞移植组(P＜0.05).结论:聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子有抑制培养和移植肝细胞凋亡、提高移植肝细胞活率的作用,聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子和Ⅰ型胶原结合可增强抗培养和移植肝细胞凋亡的能力,延长移植肝细胞的生存时间.
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黄芪植入可控降解胶原支架控释促血管生成的效应
目的:将中药黄芪载入胶原支架内,通过对胶原支架进行修饰,观察黄芪能否代替生长因子起到促进血管生成疗效,并了解黄芪与生长因子是否有协同作用.方法:实验于2004-07-01/2006-07-01在德国亚琛工业大学生化研究所及江苏省中医院中心实验室进行.首先通过不同的EDC/NHS与肝素钠比例来交链修饰Ⅰ型胶原(EDC与NHS质量比固定为1∶0.6,EDC与肝素钠比例为0.2～4),然后将1 mL黄芪注射液(相当于3 mg生药黄芪)载入修饰后的胶原内.体外通过甲苯胺蓝法测定修饰后胶原内肝素含量,胶原酶降解法测量胶原体外降解率,同时对胶原的亲水性及自由氨基团进行测定.体内通过鸡胚绒毛尿囊膜模型进行血管计数及血红蛋白测定.结果:①体外实验结果:通过对胶原的修饰程度,可以控制胶原内的肝素含量、体外降解率、自由氨基团含量、亲水性大小.②体内实验结果:黄芪注射液1 mL载入修饰后的胶原较载入未修饰的胶原,可以明显促进鸡胚绒毛尿囊膜内微血管生成,提高胶原内血红蛋白含量(P＜0.01),其疗效与重组人体血管内皮生长因子载入修饰后的胶原内相当,且与血管内皮生长因子有协同作用的趋势.结论:通过对胶原的修饰来控制胶原的体外降解,载入黄芪后,使黄芪促血管生成疗效增强,达到与血管内皮生长因子载入后的疗效相当,其作用机制有待进一步研究.
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聚乙丙交酯支架的细胞相容性特点
背景:聚乳酸及其衍生物具有良好的生物相容性、降解产物无毒性、易加工、具备一定强度等优点在骨组织工程中得到越来越广泛的应用.目的:观察骨髓基质干细胞与聚乙丙交酯类支架的细胞相容性及体外贴附情况,为制备负载多种细胞因子的聚乙丙交酯类支架提供研究基础.设计:对比观察.单位:南方医科大学南方医院创伤骨科.材料:实验于2004-09/2005-06在广东省组织构建与检测重点实验室完成.选择健康2月龄雄性新西兰兔1只.实验用主要材料:聚乙丙交酯支架(中山大学高分子研究所),β-磷酸三钙(瑞士AO公司).方法:抽取新西兰兔骨髓,用全骨髓培养法获取单核细胞,经条件培养液体外诱导、扩增.骨髓基质干细胞以1×109L-1接种于聚乙丙交酯和β-磷酸三钙上,另设不加材料的空白对照组.通过倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞生长及细胞与材料的附着情况.以MTT法、流式细胞仪等手段检测各组细胞增殖和细胞周期变化情况.主要观察指标:①相差显微镜下每日定期观察细胞生长及与材料贴附情况.②培养1,3,6 d扫描电镜下观察细胞生长情况.③MTT法检测细胞增殖情况.④采用化学比色法测定碱性磷酸酶活性.⑤流式细胞仪检测2种材料对骨髓基质干细胞的细胞周期、DNA含量及倍体水平的影响,并计算样品细胞的DNA指数.结果:①细胞培养后相差显微镜观察:空白对照组培养7～10 d时细胞多呈梭形,未发现接触抑制现象.聚乙丙交酯组细胞开始贴壁时间明显晚于β-磷酸三钙组,随培养时间延长,细胞在材料周围与材料表面密集生长,细胞形态为多角形,两材料组细胞生长状态及细胞形态与空白对照组相似.②细胞培养后扫描电镜观察:空白对照组培养7 d的细胞仍为单层并融合成片,但多角形细胞增多,细胞表面存在颗粒状物,细胞间以微丝相连.聚乙丙交酯组培养7 d时,细胞数量大为增加,胞体扁平,跨越孔隙表面,形成细胞间连结,细胞连接成片,有大量基质形成.β-磷酸三钙组培养7 d时,细胞数量增加,并相互连接,表面呈单层排列,可有细胞外基质形成,细胞长入孔隙内.③细胞增殖情况:随培养时间的延长各组细胞数量都有所增加,但聚乙丙交酯组与空白对照组及与β-磷酸三钙组间差异无显著性意义(P＞0.05).④碱性磷酸酶活性:随细胞培养时间延长,检测到各组细胞的碱性磷酸酶活性均增加,但聚乙丙交酯组与空白对照组及与β-磷酸三钙组间细胞碱性磷酸酶活性差异无显著性意义(P＞0.05).⑤细胞周期情况:两种材料对兔骨髓基质干细胞的细胞周期影响不大,各组细胞皆为正常的二倍体细胞,未见异倍体细胞形成.结论:聚乙丙交酯类支架的细胞相容性较好,并可进一步作为多种细胞因子载体构建缓释型支架用于骨组织工程.
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甲基丙烯酸改性甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台的血管化
背景:聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶在生物体多器官的应用显示了良好的生物相容性.目的:观察通过甲基丙烯酸改性聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台的生物相容性和纤维血管化情况.设计:单一样本观察.单位:解放军总医院眼科,清华大学化工系高分子研究所.材料:选择清洁级新西兰白兔25只,雌雄不拘,体质量2.0～2.5 kg,由解放军总医院医学动物实验中心提供.按术后2,4,8,12,24周5个时间点进行观察,每个时间点5只.甲基丙烯酸改性聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台由清华大学化工系高分子研究所提供.实验经伦理学委员会批准.方法:实验于2003-03/10在解放军总医院眼科实验室完成.右眼为手术眼,麻醉后开睑器开睑,沿角膜缘全周剪开球结膜后分离筋膜囊,分离眼外肌并做预置缝线后剪断肌肉,剪断视神经后完整摘除眼球,将直径为14 mm的甲基丙烯酸改性甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台植入兔眼眶内,术后2,4,8,12,24周做SPECT检查,并在术后2,4,8,12,24周取出植入物进行光镜、免疫组织化学及电镜检查.主要观察指标:在体情况下通过同位素示踪观察不同时间义眼台血管化状态.离体情况下通过光镜、免疫组织化学、电镜观察不同时间义眼台血管化状态.结果:纳入新西兰白兔25只全部进入结果分析.①SPECT检查显示2周时植入物周边有同位素浓集,4周和8周时范围逐渐向内扩张,在12周时植入物从周边到中央均有同位素浓集且分布均匀.②光镜结果显示MMA改性聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台纤维血管增长从周边到中心,2周时已有纤维血管组织长入植入物的孔隙,孔隙中可见到长或圆的细胞,核深染,为纤维母细胞.植入物孔隙内血管结构清晰,可见血管壁及血细胞.炎症细胞主要是中性粒细胞和淋巴细胞,偶尔可见大的巨噬细胞存在.③扫描电镜显示植入物孔隙内有纤维组织生长,12周时纤维组织致密且相互交联,达到孔隙相通.④25只中共有1只术后出现结膜裂开,经二次手术修补愈后好,其余24只术后7 d结膜充血症状减轻,结膜愈合.结论:经改性的聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台组织相容性好、血管化快,手术操作简单,并发症少,是一种安全、实用的新型眶内植入材料.
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应用溶剂浇铸-颗粒滤沥法制备气管软骨组织工程管状泡沫支架
背景:孔径和孔隙率是三维多孔状材料的两个主要评价指标,孔隙率越高越利于软骨细胞的长入及增殖,但是,随着孔隙率的进一步增高支架的抗压强度随之下降,并且一定孔径的有效孔也下降.因此合适的孔径及孔隙率的三维多孔支架材料的制备是气管组织工程成败的重要一环.目的:以溶剂浇铸-颗粒滤沥法制备管状泡沫支架,为气管软骨组织工程寻找实用、理想的支架.设计:观察性实验.单位:郧阳医学院附属太和医院耳鼻咽喉科,四川大学华西医院耳鼻咽喉科.材料:实验于2002-03/05在中科院成都分院化学所完成.外消旋聚乳酸原料,Mr=4.23×104,氯化钠颗粒(直径50～200 μm)为致孔剂.方法:在半球形玻璃容器中,将外消旋聚乳酸溶于氯仿中,配制成100 g/L的溶液,然后按800,850,900,920,940,960 g/L不同质量分数加入氯化钠颗粒(50～200 μm)作为致孔剂(1～6号支架),搅拌混匀,制成混悬液,呈糊状.将混悬液浇铸于管柱状模具中加热(90℃)、加压,然后置于通风柜中48 h待溶剂挥发,残余溶剂抽真空除去.取出已定型干燥管柱状泡沫支架,放入盛有双蒸水的烧杯中浸泡48 h,间隔8 h换水1次,去除致孔剂氯化钠.然后将所有管柱状材料放入真空干燥箱中24～48 h,即得多孔管柱状外消旋聚乳酸三维支架材料.经过大体及扫描电镜的观察支架形状及强度,同时进行孔隙参数的测定及分析.主要观察指标:①管状泡沫支架大体和扫描电镜观察结果.②孔隙参数的测定.结果:①支架外观为白色、管柱状泡沫,内径8 mm,外径12 mm.孔径80～250 μm、孔隙率90.6%的支架具有一定的强度及韧性.②扫描电镜观察外消旋聚乳酸支架中有大小不等的孔分布,支架内孔与孔之间相互连通,并且大孔中又包含无数小孔.③随着氯化钠质量分数的增加支架的孔隙率也增加,但有效孔并不随着氯化钠质量分数的增加而增加.孔径为80～250 μm,各样品有效孔不同,4号样品有效孔为76%,对应的孔隙率为90.6%.4号样品为较理想的支架.结论:通过溶剂浇铸-颗粒滤沥法制备的管状泡沫支架是气管软骨组织工程合适的支架.
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载溶菌酶聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球的形成机制
目的:分析载溶菌酶聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球的形成机制.方法:实验于2005-03/07在暨南大学生物材料研究室完成.采用双乳液法(W/O/W法)制备聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球.通过改变微球的制备条件[初乳时间(15,30,45,60,120 s)、初乳速度(6 000,10 000,14 000,18 000,22 000 r/min)、聚乙烯醇质量浓度(0,5,25,50,100 g/L)、复乳时间(0.5,2.5,5,8,11.5 h)、复乳速度(200,400,600,800,1 000 r/min)、初始药物质量浓度(0,20,40,60,80,100 g/L)、内/外水相添加剂(吐温-80、葡聚糖、蔗糖、氯化钠)、油相潜溶剂(丙酮、甲醇、乙醇、二甲基亚砜)],制备不同表面结构和内部结构的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球,扫描电镜下观察微球内/外部结构.结果:制备出不同表面结构和内部结构的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球.微球表面主要呈3种状态:光滑致密、光滑多孔或粗糙多孔.微球的内部呈多孔洞或核壳结构.①初乳速度较低时(＜10 000 r/min),微球表面以光滑为主,内部多孔,中间有一大的核心;初乳速度较高时(＞ 18 000 r/min),微球表面较为粗糙,内部孔洞致密,呈蜂巢状.②不同初乳时间制备的微球仍以表面平滑为主,有的微球表面有孔洞,大小在几个微米左右,微球内部仍然是蜂巢状结构.③聚乙烯醇质量浓度影响复乳的稳定性,从而对微球的形成过程影响很大.④复乳时间对微球形成过程的影响较为明显,反应时间过短(＜0.5 h),微球未充分固化,增加反应时间,球形度相对提高.⑤复乳速度直接影响到复乳体系的稳定.速度较低时(200 r/min),形成的微粒体积较大,易形成不规整的大块聚集体.随着搅拌速度的增加,微粒球形度也相应提高.但是当速度过大时(1 000 r/min),微粒容易破裂形成碎散的不规则聚集体.⑥初始药物质量浓度对微球形成过程的影响很大,药物质量浓度高时(100 g/L),微球表面粗糙,碎片较多;药物质量浓度为60 g/L时,微球表面光滑,球形度很好.⑦不同的内水相添加剂(吐温-80、葡聚糖、蔗糖、氯化钠)制备的微球球形度均较好,微球表面平滑,但是存在部分微球相互粘连的情况.外水相添加蔗糖和氯化钠,微球的球形度较好,微球之间无粘连.但外水相添加吐温-80,形成的产物体积较大且形成许多不规则的聚集体.外水相添加葡聚糖形成的微球表面粗糙且含较多碎屑.⑧选用不同的油相潜溶剂(丙酮、甲醇、乙醇、二甲基亚砜)均存在部分的微球融合现象.结论:从多角度系统阐述了载溶菌酶聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球的形成机制.不同的制备条件对微球的结构影响各异,微球的尺寸分布及形态性能是初乳与复乳过程中各种影响因素综合作用的结果.
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水溶性壳聚糖对体外培养成纤维细胞生长及表型的影响
背景:研究表明壳聚糖可间接促进成纤维细胞的增生和胶原的合成.利用壳聚糖和特定的成纤维细胞一起构建肌腱损伤修复的组织工程材料,以期在促进损伤修复的同时防止粘连.目的:观察水溶性壳聚糖对3T3TK成纤维细胞生长及表型的影响.设计:观察对照实验.单位:九江学院医学院.材料:3T3TK成纤维细胞由中国科学院细胞库提供.水溶性壳聚糖(规格:60目、30CPS,济南海得贝海洋生物工程有限公司),DMEM(低糖)(美国GIBCO公司),胎牛血清(杭州四季青生物工程研究所),青霉素、链霉素(美国Biosharp公司),胰蛋白酶(北京博大泰克生物基因技术有限责任公司).方法:实验于2004-11/2006-04在九江学院医学科研中心的系统生物学临床应用实验室(江西省高校重点实验室)完成.①常规培养3T3TK成纤维细胞至对数生长期,制成单细胞悬液,接种96孔板,共设5组,每组5孔,共25孔,每孔加细胞悬液200 μL,培养24 h后弃上清,前4组各孔分别加入含不同浓度壳聚糖的DMEM培养液200 μL,壳聚糖终浓度分别为1,0.1,0.01,0.001 g/L,第5组为阴性对照组,加不含壳聚糖的DMEM培养液,采用CellTilter-GloTM细胞活力测试盒检测不同浓度壳聚糖对成纤维细胞活力的影响.②常规培养细胞至对数生长期,制成单细胞悬液,接种24孔板,共设4组,前3组每孔分别加入含1,0.1,0.01 g/L壳聚糖的DMEM培养液1 mL,第4组为阴性对照组.采用羟脯氨酸、碱性磷酸酶试剂盒分别检测细胞培养上清液的胶原与碱性磷酸酶的含量.主要观察指标:①水溶性壳聚糖对体外培养成纤维细胞活力影响.②细胞培养上清液的胶原与碱性磷酸酶的含量.结果:①细胞活力检测结果:不同浓度壳聚糖组与阴性对照组相比,细胞活力差异均无统计学意义(P＞0.05).②细胞培养上清液的胶原与碱性磷酸酶的含量:1 g/L和0.1 g/L浓度壳聚糖组细胞培养上清液中的羟脯氨酸含量分别为(7.598±0.770),(8.366±0.308)mg/L,高于阴性对照组[(11.269±0.707)mg/L,P＜0.01];胶原含量分别为(56.703±5.748),(62.437±2.301)mg/L,低于阴性对照组[(84.099±5.280)mg/L,P＜0.01].,随壳聚糖浓度的上升,胶原含量下降,呈剂量依赖.与阴性对照组相比,各浓度壳聚糖组细胞培养上清液中碱性磷酸酶活性均无显著差异(P＞0.05).结论:水溶性壳聚糖并不明显抑制3T3TK成纤维细胞的活力,但能使其分泌胶原的量显著减少,提示壳聚糖具有作为肌腱修复的组织工程材料,并抑制肌腱修复中粘连形成的潜力.
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体外培养脂肪组织来源干细胞与胶原/壳聚糖复合支架的亲和性
目的:制备适合脂肪组织来源的干细胞生长的支架,观察复合支架各组成的体积比率与细胞培养的亲和性.方法:实验于2006-09/2007-01在大连理工大学干细胞与组织工程研发中心完成.①实验方法:将3.55 g/L Ⅰ型胶原和20 g/L壳聚糖分别以9∶1,7∶3,5∶5,3∶7,1∶9的体积比混合冻干,碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺交联后再次冻干并进行分析.②实验评估:扫描电镜观察不同材料交联前后的微观结构;IPP软件分析计算支架的平均孔径;测量支架的吸水性和孔隙率;通过胶原酶检测支架的体外生物可降解性;扫描电镜和苏木精-伊红染色观察脂肪组织来源的干细胞在复合支架上的生长情况.结果:①交联前后的微观结构:冻干后的各种支架材料呈白色,表面粗糙,材料内部呈海绵状多孔隙结构,其中以胶原/壳聚糖体积比为9∶1的复合支架为疏松,1∶9的支架致密.扫描电镜下支架的胶原含量越高,支架内的胶原丝越多,支架的孔与孔之间相互连通构成了通孔.交联前后支架的形态结构无明显改变.②支架的平均孔径∶交联后体积比为9∶1,7∶3和5∶5的复合支架孔径50～200 μm,可用于细胞的三维培养.③支架的吸水性和孔隙率∶体积比为5∶5的复合支架的吸水性和含水量高,而7∶3次之;多孔支架在水中未发生明显的溶胀现象;支架的孔隙率均在90%以上.④支架的体外生物可降解性:未交联的支架随着胶原含量的减少,支架的降解速率增加.而交联后随着胶原含量的减少,降解速率减慢,交联后的复合支架降解速度较未交联慢.⑤脂肪组织来源的干细胞在复合支架上的生长情况:脂肪组织来源的干细胞在支架上培养5 d后扫描电镜观察细胞在7∶3的支架上爬行生长并融合成片,苏木精-伊红染色观察支架孔内及表面出现大量的细胞团,并融合成片状,而5∶5支架上黏附生长的细胞较少.结论:结合支架的孔径、吸水性、孔隙率、体外生物可降解性和细胞与支架的生物相容性,可知体积比为7∶3的复合支架对脂肪组织来源的干细胞的亲和性较好,适于脂肪组织来源的干细胞的三维培养.
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脱钙骨基质材料的生物学表现:降解性能、孔隙率及其黏附性能特征
目的:体外观察脱钙骨基质的降解性能及孔隙率,同时采用兔骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质在体外复合培养,了解兔骨髓间充质干细胞对这种天然材料的黏附能力.方法:实验于2005-01-08/03-15在兰州大学骨科研究所进行.取6月龄的青紫蓝兔1只,麻醉后处死,取四肢骨干骺端及椎体松质骨,采用Urist提供的方法制作脱钙骨基质,将脱钙骨基质置于磷酸盐缓冲溶液中12周测定其降解率;用液体置换法测其孔隙率;用细胞计量法测定生长良好的浓度为1×108L-1的第3代骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质复合培养6 h后的黏附率.结果:脱钙骨基质的降解随时间的延长逐渐加速,8周前,其降解速率较慢,8周后,其降解速度明显加快,完全降解需要10～12周,与骨髓间充质干细胞的增殖规律近似;所测脱钙骨基质孔隙率为(77.15±3.44)%;1×108L-1的第3代骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质的平均黏附率为71.25%.结论:脱钙骨基质的降解曲线与骨髓间充质干细胞的增殖曲线相一致,具备良好的孔隙率和黏附率,提示脱钙骨基质可能为软骨组织工程比较理想的生物支架材料.
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生物玻璃和生物胶原膜联合应用于即刻义齿种植
目的:建立即刻种植动物模型,观察生物玻璃和生物胶原膜在即刻种植中引导骨组织再生、促进骨愈合效果.方法:实验方法:取成年家犬12只,随机编号后分为4个组,在全麻下分别拔除双侧下颌第一双尖牙,制备近中拔牙窝并即刻植入种植体.前3个组分别应用生物玻璃填塞种植体与拔牙窝骨壁之间的间隙,或在种植床上方覆盖生物胶原膜,并尝试两种方法的联合应用,空白组不采用特殊处理.②观察指标:术后观察记录种植床愈合情况.术后4,8,12周分批处死动物并取其下颌骨标本,采用大体观察、X射线、普通光镜组织学方法和扫描电镜方法观察其在种植床中引起的骨组织再生变化过程和骨结合率,统计比较各种方法的成功率.结果:①即刻种植成功率:总体成功率为95.8%,其中应用生物玻璃填塞种植体周围间隙可以诱导骨组织再生,其成功率均为100%,在种植床上方覆盖生物胶原膜者成功率为91.7%.②诱导骨组织再生作用:单用生物玻璃或两种方法联合应用诱导骨再生效果均较快,8周时表现骨质沉积量明显较多,其成骨呈多中心性,12周时可以诱导再生成熟的骨组织,并使种植体达到骨结合;应用生物胶原膜成骨呈向心性,成骨速度稍慢,12周时可以引导再生成熟的骨组织,并使种植体达到骨结合;空白组12周时在种植体的上部仍有较大部分软组织存在.结论:在即刻种植中应用生物玻璃和生物胶原膜均可以诱导骨组织再生,促进骨愈合,获得较高的种植成功率;两者联合应用的成骨效果较单独应用生物胶原膜好.
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聚乙烯醇对聚苯乙烯微球抗蛋白吸附的作用
目的:观察聚乙烯醇在聚苯乙烯微球表面对非特异性蛋白吸附的阻抗效果,考察聚乙烯醇水解度的影响,并与聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物比较.方法:①用无皂乳液聚合法制备单分散聚苯乙烯微球:平均粒径416 nm,电泳迁移率-2.69[10-8 m2/(V·s)].②微球凝并状况测定:在聚苯乙烯微球悬浮液中加入聚合物水溶液,使微球在室温预吸附聚合物2 h,然后与溶菌酶溶液混合,于25℃恒温2 h后取样测定表观粒径,由表观粒径的变化评价因蛋白吸附诱发微球凝并的程度.③絮凝实验:将预吸附聚合物的聚苯乙烯微球悬浮液与溶菌酶混合,于37℃恒温24 h后观察絮凝状况,进而判断预吸附聚合物对蛋白吸附的阻抗性能.④蛋白吸附的定量测定:采用高速离心/液相蛋白浓度测定法分析蛋白在聚苯乙烯微球表面吸附后,液相蛋白浓度的下降值,由此推算蛋白吸附量.结果:①未经处理的聚苯乙烯微球与溶菌酶混合后发生凝并(25℃)和絮凝(37℃),而预吸附聚合物的聚苯乙烯微球与蛋白混合后,25℃时凝并程度减轻,在高温(37℃)时预吸附了低水解度(86%)聚乙烯醇或聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物的微球不发生絮凝.②预吸附了低水解度聚乙烯醇的微球,蛋白吸附量下降了79%,该聚乙烯醇的抗蛋白吸附效果优于聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯及水解度为99%的聚乙烯醇.结论:①通过预吸附水溶性聚合物可抑制蛋白在聚苯乙烯微球表面吸附、聚集,水解度为86%的聚乙烯醇抗蛋白吸附效果显著优于水解度为99%的聚乙烯醇,也优于聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物.②微球的絮凝测试提供了一种快速评价预吸附聚合物抗蛋白吸附性能的方法,所获得的定性评价结果与定量测试数据一致.
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纳米羟基磷灰石对人骨髓基质干细胞体外成骨活性的影响
目的:观察人骨髓基质干细胞在纳米羟基磷灰石材料上的生长、分化特点以及成骨细胞形态.方法:实验于2004-03/2005-07在中南大学湘雅医院医学实验室完成.①实验方法:采用密度梯度离心的方法分离人骨髓基质干细胞,加入含体积分数为0.1的新生牛血清的低糖DMEM完全培养基中作原代培养,细胞长至90%汇合时传代,取培养第3代细胞接种于纳米羟基磷灰石(卫生部肝胆肠研究中心纳米课题组提供)表面,并加入含1 mmol/L地塞米松、50 mg/L维生素C、10 mmol/L β-甘油磷酸钠的培养基中诱导分化、培养.②观察指标:复合培养第2,4,6,8天后采用MTT法检测细胞增殖情况;复合培养7 d后行钙-钴法成骨细胞染色观察细胞分化情况;培养8 d后应用扫描电子显微镜观察细胞在材料上的生长情况.结果:MTT法检测出的吸光值随着培养时间的增加而增大(P＜0.05);经加入特定的成骨诱导体系培养7 d后,附着于材料的骨髓基质干细胞具有典型的成骨细胞形态,经钙-钴法染色后细胞胞浆中可见灰黑色颗粒或块状沉淀的阳性反应,细胞形态也多呈多角形或短矩形;培养8 d后扫描电镜可观察到材料孔隙内有细胞长入.结论:人骨髓基质干细胞在纳米羟基磷灰石材料上生长良好,提示纳米羟基磷灰石适于骨髓基质干细胞的生长、分化,可作为骨组织工程的细胞外支架材料.
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兔血管内皮细胞和诱导成骨细胞在可注射纳米材料上的共培养
目的:将可注射纳米骨材料与共培养的兔肾血管内皮细胞和兔骨髓间充质干细胞诱导的成骨细胞复合,并构建可注射细胞型纳米组织工程骨,观察它们体外培养的相容性.方法:实验于2003-09/2004-11在苏州大学附属儿童医院完成.①实验材料:取16周龄雄性新西兰大耳白兔,体质量1.5 kg左右.②实验方法:麻醉后抽取兔骨髓,用淋巴细胞分离液分离出其中的间充质干细胞,在含体积分数为0.15牛血清的RPMI1640液中培养.骨髓间充质干细胞在条件培养基中,7 d后可见细胞变为多边形,碱性磷酸酶和Ⅰ型胶原染色阳性,形成钙结节,表现成骨细胞分化特点.采用三步梯度筛网法,获得肾血管球,5 g/L胶原酶Ⅳ37℃消化15～20 min,离心沉淀获取血管内皮细胞,在含体积分数为0.15小牛血清的M199中培养.③实验评估:免疫组织化学法进行第Ⅷ因子相关抗原鉴定,透射电镜观察细胞浆Weibel-Palade小体,间接免疫荧光法检测CD31、CD34及CD44的表达.将共培养的兔肾血管内皮细胞、成骨细胞与可注射纳米骨材料体外复合培养,进行形态学观察和功能测定.结果:①在一定培养条件下成功诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化.②培养的血管内皮细胞免疫组织化学法检测第Ⅷ因子相关抗原阳性,透射电镜观察到细胞浆中的Weibel-Palade小体,间接免疫荧光法检测CD31、CD34表达阳性,CD44阴性.③共培养的兔肾血管内皮细胞、成骨细胞在可注射纳米骨材料上生长、增殖良好,细胞活性和碱性磷酸酶活性未受到影响.结论:可注射纳米骨材料具有良好的细胞相容性,可作为骨组织工程理想的可注射载体材料.
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乙交酯-丙交酯共聚物与神经生长因子复合支架的细胞相容性及缓释作用
目的:体外实验观察生物可降解材料乙交酯-丙交酯共聚物与神经生长因子复合支架的细胞相容性及其缓释作用.方法:实验于2005-05/09在首都医科大学附属北京市神经外科研究所损伤修复实验室完成.①实验方法:乙交酯-丙交酯共聚物采用专利技术(200510011350.9)制备,体外将许旺细胞和神经干细胞与乙交酯-丙交酯共聚物共培养.②实验评估:扫描电镜下观察许旺细胞和神经干细胞在乙交酯-丙交酯共聚物内生长状况;应用组织工程技术将神经生长因子整合入乙交酯-丙交酯共聚物内,0.02 g乙交酯-丙交酯共聚物(干质量)中含有1μg神经生长因子,ELISA法检测每天神经生长因子释放的质量浓度.结果:①扫描电镜下乙交酯-丙交酯共聚物横断面可见其为网格状,纵断面可见其直孔道.②许旺细胞和神经干细胞在乙交酯-丙交酯共聚物支架上生长良好,与其紧密贴附.③培养后第4天神经生长因子释放的质量浓度达峰值,第7天趋于平稳,稳定释放的质量浓度为100μg/L.结论:①乙交酯-丙交酯共聚物与许旺细胞和神经干细胞具有良好的生物相容性及细胞亲和性.②按神经生长因子(1μg)与乙交酯-丙交酯共聚物(干质量0.02 g)的比例合成的神经生长因子-乙交酯-丙交酯共聚物组织工程材料可缓慢稳定释放神经生长因子,达到其可以发挥生物学活性的质量浓度100μg/L.
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热致相分离法制备聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合骨组织工程支架材料的生物相容性
目的:观察热致相分离方法制备的聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合骨组织工程支架的生物相容性,为其临床应用提供生物学依据.方法:①采用热致相分离法制备聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合组织工程支架,用扫描电镜观察支架的微观形貌,应用比重瓶法测定支架的孔隙率.②将兔骨髓基质细胞与多孔支架进行体外联合培养,观察和测定细胞在支架上的黏附率和生长情况.③将支架植入兔背部皮下组织,观察活体情况,并于第4周麻醉后处死动物,剖开植入材料部分肌肉,分别用肉眼和苏木精-伊红染色切片观察肌肉组织周围有无明显的炎症反应、有无组织生长.结果:①支架的微观结构和孔隙率:支架的表面和内部都有着较均匀的孔径分布,孔径在100～150 μm,孔隙呈近圆形,孔壁上还存在着很多小孔,孔隙之间有着较好的连通性,羟基磷灰石掺量在5%时候复合支架的孔隙率能达到80%以上.②细胞黏附情况:细胞能在复合支架上黏附、增殖,4 h后材料的平均黏附率达到41.9%,体外培养7 d后,细胞在支架孔隙内黏附铺展.③体内植入实验结果:材料植入体内4周后取出,肌肉组织无明显的炎症反应,表现出很好的组织相容性.结论:运用热致相分离的方法制备的聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合骨组织工程支架孔径大小适当、孔隙率高,材料无明显毒性,具有较好的细胞亲和性和良好的生物相容性,具备了临床应用的前提.
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柠檬酸添加壳聚糖及明胶固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合制备骨水泥的黏度及形状特点
目的:利用在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样,观察其黏度和形状.方法:实验于2005-03/2006-08在兰州交通大学材料系实验室完成.①实验方法:骨水泥固相粉末是α-磷酸三钙和羟基磷灰石混合均匀制得的骨水泥粉料,液相部分是将壳聚糖和明胶按体积分数为0.03,0.06,0.09,0.12,0.15与柠檬酸溶液混合配制的固化液,将二者调和制得骨水泥.②实验评估:采用X射线衍射仪测试试样晶型及组成;测定骨水泥凝固时间;通过MTS-810型材料试验机测试骨水泥压缩强度;扫描电镜观察固化体微观结构;将骨水泥样本置于37℃生理盐水中,并在1,3,5,7,9,12,24 h测试生理盐水的pH值.结果:①骨水泥组成:X射线衍射仪显示粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙.②骨水泥凝固时间:调和液的黏度明显增加,试样调拌时像口香糖一样黏性很大,固化时间延长,抗水冲性能提高,样品塑型容易操作.在(2.0±0.2)min时出现初凝,骨水泥的黏性逐渐减退,在(8.0±0.2)min时骨水泥完全固化,骨水泥固化时间有所延长.③骨水泥压缩强度:固化液中壳聚糖-明胶体积分数为0.09时压缩强度较高(26.0±3.2)MPa;骨水泥于浸泡6 h的强度已达其大强度的85%以上,24 h基本达到大强度,在48 h后强度几乎不再变化.④固化体微观结构:完全固化后,形成棒状结晶和花朵状的结晶,晶体很小,在低倍镜下观察,似无定形物质.固化后形成的磷酸钙结晶在形态学上与自然骨非常相似.⑤生理盐水的pH值:pH值随着水化反应的进行逐渐上升,浸泡12 h时上升为6.89±0.02,浸泡24 h时pH值达到7.02±0.02,接近生理盐水的pH值.结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料.
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纤维连接蛋白表面修饰后聚酯纤维韧带细胞相容性的变化
目的:观察纤维连接蛋白表面预处理增加新型聚酯纤维韧带(ligament advanced reinforcement system,LARS)的细胞相容性的作用.方法:实验于2005-09/11在上海复旦大学放射医学研究所骨细胞实验室完成.①实验分组:采用纤维连接蛋白表面修饰LARS人工韧带材料,为蛋白处理组.LARS人工韧带材料不做任何处理,为未处理组.蛋白处理组和未处理组在培养后2,4,6,8,10,12 d测定成骨细胞数量、MTT法测定吸光度(A值)、测定碱性磷酸酶值(A值).②实验评估:成骨细胞和与LARS人工韧带材料体外共培养.培养后3,7 d扫描电镜观察成骨细胞在两组材料上的形态.培养后7 d行碱性磷酸酶染色,观察细胞的形态及细胞和材料的细胞相容性情况.结果:①成骨细胞的数量:细胞在接种到材料后即开始增殖,在1～3 d内增殖较缓慢,自第4天起细胞增殖迅速,蛋白处理组至第8天达到增殖高峰,未处理组至第10天才达到增殖高峰.蛋白处理组材料和未处理组材料上细胞增殖基本符合正常细胞增殖.蛋白处理组材料细胞对数增长期较未处理组细胞增殖期长,且高峰值也高(P＜0.05).②成骨细胞的增殖能力:培养后2,4,6,8,10,12 d细胞增殖能力迅速增加,两组细胞增殖能力到第6天达高峰,以后逐渐降低,在每个时间段蛋白处理组材料上的细胞的增殖能力均高于未处理组,差异有显著性意义(P＜0.05).③成骨细胞的功能:培养后2,4,6,8,10,12 d细胞碱性磷酸酶值随时间推移基本稳定,略有下降,两组间差异无显著性意义(P=0.46).④扫描电镜下成骨细胞形态:培养后3 d,未处理组材料上细胞沿材料表面和纤维孔径之间生长,细胞形态尚不典型.蛋白处理组材料上细胞形态比较典型,具有伪足和触角结构,细胞表面具有大量毛刺样结构.培养后7 d,蛋白处理组材料和未处理组材料上细胞生长情况均较好,可见细胞大量汇合,沿纤维表面和纤维间隙之间生长,可见细胞在蛋白处理组材料上数量更多,汇合面积更大.⑤成骨细胞的碱性磷酸酶染色:成骨细胞与LARS人工韧带支架材料共培养后,培养后2 d起在材料的周边可见梭形和三角形的细胞游离出,进而贴壁汇合,数量逐渐增多,细胞生长情况良好,尤其是在蛋白处理组可发现更明显的细胞黏附生长情况.结论:LARS人工韧带在体外实验中表现出良好的生物相容性,采用纤维连接蛋白表面预处理的方法简便、有效,能够有效增加材料的细胞相容性.
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构建招收飞行员基本认知能力预测学业成绩的模型
目的:通过空军招收飞行员心理品质检测第一平台的基本认知能力测验,建立学生学业成绩的预测模型,提前淘汰高考成绩不良的学生,以节省开支.方法:①实验1:采用完全随机设计的方法,于2005-12选取西安市某部队院校入校3个月的854名大学生,进行加法计算、比较刻度、找特殊图形、组合图形、填写数据、识符检数、判别方向、选词配对、找规律填数等9项基本能力测试,利用Pearson相关分析,选出与学业成绩显著相关的4项测验.②实验2:2006-12选取与实验1不同部队院校的2006级入校3个月的200名大学生,进行4项选定的测验,通过SPSS 12.0统计软件包进行多元回归分析终建立预测学业成绩的基本认知能力模型,并分析其预测效度.结果:①实验1结果:选定的4项能力测试与学业成绩的相关分别是:加法计算X1(r=0.233)、找特殊图形X2(r=0.226)、填写数据X3(r=0.100)、选词配对X4(r=0.176).②实验2结果:终建立的预测方程是Y=532.75+1.001X1+1.247X3+1.257X4,它能解释学业成绩中13.0%的变异.结论:基本认知能力测验能预测学业成绩,并且能达到较好的效度,可以应用到飞行员选拔的实际中.
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聚乳酸/羟基磷灰石复合骨修复材料的改性及应用特征
目的:总结国内外对聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的性能、改性和应用的研究现状.资料来源:应用计算机检索Medline,Elsevier Science和CNKI数据库1998-01/2007-05期间与聚乳酸/羟基磷灰石复合材料相关文章,中文检索词:"羟基磷灰石,聚乳酸/羟基磷灰石"等;英文检索词:"hydroxyapatite,polylactide/hydroxyapatite".资料选择:对资料进行初选,选择聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的制备、性能、改性和应用方面的文献.纳入标准:①羟基磷灰石性能及影响性能的因素.②羟基磷灰石改性研究.③PLA/HA的应用.资料提炼:粗选有几百篇关于聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的文章,根据纳入标准,精选66篇文献,排除重复性文献,后纳入32篇文献进行综述.资料综合:聚乳酸/羟基磷灰石复合材料是骨修复材料的典型代表,具有良好的生物相容性,羟基磷灰石已经做了大量的改性研究,提高了复合材料的力学性能和热稳定性.聚乳酸/羟基磷灰石复合材料在生物医学领域的应用主要包括以下3个方面:①骨科固定材料.②组织工程支架材料.③临床上已被广泛应用于组织工程中骨和软骨组织的构建和再生.结论:聚乳酸/羟基磷灰石复合材料已在生物医学领域得到广泛应用,是一种很有发展潜力的骨修复材料.
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量子点技术在生物成像中的应用进展
目的:介绍量子点材料的特点及其在生物成像中的应用,并对其前景进行展望.资料来源:应用计算机检索PubMed 1998-01/2007-04关于量子点生物成像文章.检索词"quantum dots,biological imaging,bioconjugates,fluorescence imaging"限定文章的语言种类为"English".资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①量子点的特点及表面修饰.②量子点在不同的生物组织细胞中的成像应用.排除标准:重复性研究.资料提炼:共收集到符合上述要求的文献31篇,关于量子点的特点及表面修饰的14篇,关于量子点在不同的生物组织细胞中的成像应用17篇.资料综合:量子点(quantum dots,QDs)是一种新型纳米荧光材料,现有技术能将量子点与生物分子结合在一起作为一种高亮度而稳定的荧光探针用于生物成像.作为一种新型的荧光纳米材料量子点,在多种类型的生物成像研究中较传统的有机荧光素和荧光蛋白而言具有更加优越的特性,使研究者能够以一种全新的方法对单个细胞、组织、甚至活动物的基因、蛋白质和药物靶点进行研究,为疾病机制的阐明和临床诊疗提供有力帮助.结论:量子点荧光标记材料具有信号稳定、标记简便、检测灵敏的优点,在生物成像中具有良好的应用前景.
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下肢矫形器在瘫痪康复中的应用
目的:通过分析下肢矫形器在脑性瘫痪、偏瘫、截瘫康复治疗中应用的意义,探讨瘫痪康复的有效途径,指导临床实践,帮助瘫痪患者早日回归家庭与社会.资料来源:应用计算机检索中国学术期刊全文数据库2001-01/2006-12与矫形器的研制和应用相关的文献,检索词为"下肢矫形器,瘫痪,康复",并限定文献语言为中文.同时手工检索有关专著.资料选择:对资料进行初审,选择纳入标准:①下肢矫形器的种类、用处.②下肢矫形器在瘫痪康复治疗中应用的效果.③下肢矫形器的改进和发展.排除标准:重复性研究.资料提炼:共收集到57篇关于下肢矫形器的研制及其在瘫痪康复中的应用的相关报道,排除31篇重复性研究和其他种类矫形器的研究文献,26篇符合纳入标准.资料综合:下肢矫形器作为一种重要的辅助手段,在脑性瘫痪、偏瘫和截瘫等常见瘫痪性疾病的康复过程中对提高膝踝关节的控制能力、增强膝踝关节的稳定性、纠正膝反张、膝屈曲、尖足、足内外翻等异常步态、提高行走能力和日常生活活动能力起到积极的促进作用.新型下肢矫形器的研制与应用使有潜能的患者更大程度地提高了行走能力.结论:下肢矫形器作为重要的康复辅助器具,已广泛应用到各种瘫痪的康复治疗中.应用下肢矫形器对改善患者的步态、提高行走能力并进一步提高患者的生活自理能力具有重要的意义.下肢矫形器的改进和应用值得进一步研究.
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医学有限元的建模方法
目的:对目前国内医学界主流建模方法进行评价,为进一步改进建模技术提供参考.方法:应用计算机检索万方数据库,Medline 2000/2006与有限元建模相关的文献,通过查找全文,并阅读文后的参考文献的方法选择文献,主要选择介绍医学有限元建模用软件方面的文章,排除重复文献,然后总结分析.结果:目前国内常用的有限元软件有:①MSC公司的框架式前后处理集成和有限元分析系统MSC.PATRAN;大型通用结构分析有限元软件MSC.NASTRAN;高度非线性有限元系统MSC.MARK.②Ansys公司的支持WINDOWS可以进行各类非线性分析的ANSYS.③HKS公司的通用产品化大型有限元软件ABAQUS.④ALGOR公司的Super-SAP.常用的建模方法有直接建模法、CAD辅助法和MATLAB法.有限元方法与CT三维重建技术及其他虚拟现实技术的结合是发展的方向,这有赖于集成强大图像处理功能的医学有限元软件的发展.结论:近年来,随着计算机技术的发展,国外对人体的器官和组织建立的模型正向高精度、整体化、动态化发展,但目前国内文献报道的建模方法仍停留在手工操作阶段,模型也缺乏统一标准.
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微核实验评价自制烤瓷合金的生物相容性
目的:通过微核实验检测自制Ni-Cr-Ti烤瓷合金对小鼠的致畸作用,评价其生物相容性.方法:实验于2006-04/08在中国医科大学中心实验室完成.①实验分组:选择N1H纯系小鼠80只,按随机数字表法分为8组,每组10只:Ni-Cr-Ti合金组(剂量分别为0.02,0.002,0.000 2 mL/kg)、纯钛浸提液组(剂量分别为0.02,0.002,0.000 2 mL/kg),阴性对照组(生理盐水),阳性对照组(注射用环磷酰胺,75 mg/kg).②实验方法:按50 mL/kg口服同剂量的浸提液,各组均于一次给药后24 h,麻醉后处死小鼠,取小鼠骨髓细胞.③实验评估:光镜下计数1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数,并计数嗜多染红细胞与正红细胞的比值,即P/N比值.比值≥1,属于正常,比值＜1,则可能受试物对骨髓细胞产生毒性.结果:Ni-Cr-Ti合金组、纯钛浸提液组每1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数与阴性对照组比较,差异无显著性意义(P＞0.05),即Ni-Cr-Ti合金、纯钛浸提液对骨髓细胞无毒性.阳性对照组每1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数高于Ni-Cr-Ti合金组、纯钛浸提液组,差异有显著性意义(P＜0.01),对骨髓有毒性作用.Ni-Cr-Ti合金组、纯钛浸提液组P/N比值均≥1.结论:自制Ni-Cr-Ti合金对小鼠无致畸作用,有较良好的生物相容性.
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钛网结合表面植骨修复先天性脊椎裂
目的:应用钛网结合表面植骨技术修复先天性脊椎裂骨缺损,随访观察其远期骨修复效果.方法:选择2003-04/2006-04承德北方医院脊柱外科收治的脊椎裂患者36例,其中显性脊椎裂12例,隐性脊椎裂24例,均采用脊柱后正中入路、显露病变两侧的椎板,显性者要先还纳脊膜脊髓结扎囊颈;隐性者分离硬膜与周围软组织的粘连带.选相适宜的钛网(天津市康利民医疗器械有限公司生产)塑形后敷盖骨缺损表面,两侧给予固定,将人工骨或自体骨剪成细小颗粒状植入表面.结果:36例均完成治疗进入结果分析.①随访远期效应:36例术后随访≥12个月.24例隐性突出者术后腰痛症状即消失,2个月后恢复工作,均未再出现腰痛;12例显性脊椎裂患者中,8例脊膜膨出者术后无任何神经系统症状,尿便正常,下肢肌力正常,3例合并有马尾神经部分突出者,术后遗尿症消失,均无下肢功能障碍,切口及周围未再有包块形成,只有1例马尾神经整体膨出着尿便功能障碍及部分下肢功能障碍无明显改善.②植骨区骨愈合情况:植骨区形成紧密的骨性愈合,未出现不愈合、假关节形成和并发症.③宿主反应和材料反应:3例术后出现低热,对症治疗后好转;钛网与宿主骨紧密结合,无排斥和电解反应.结论:钛网表面植骨修复脊椎裂排斥反应小,植入后能与宿主骨形成紧密的骨性结合,能起到近期支撑、远期融合的效果,适用于显性和隐性脊椎裂患者.
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无牙颌颞下颌关节紊乱病患者总义齿修复前后咬合垂直距离改变与髁状突在关节凹内位置的关系
目的:观察咬合垂直距离改变对无牙颌颞下颌关节紊乱病患者两侧颞颌关节髁状突位置的影响.方法:于1994-01/1997-12选择本院口腔修复门诊收治的无牙颌患者中符合颞下颌关节紊乱病诊断标准,同时垂直距离减低的患者48例.实验方案经医院伦理委员会审批,患者均知情同意.将48例无牙颌颞下颌关节紊乱病患者根据垂直距离减低程度的不同分为3组:减低1.8～6.0 mm组18例,减低6.1～10.0 mm组20例,减低10.1～14.0 mm组10例.通过重新制作一副全口义齿的方法治疗,咬合垂直距离恢复在合适的范围内,3组全口义齿的咬合垂直距离恢复前分别平均为63.4,60.6,54.2 mm,恢复后咬合垂直距离分别平均为67.8,68.4,66.4 mm,平均抬高4.4,7.8,12.2 mm.通过拍摄正中颌位时颞下颌关节薛氏位X射线片测量各组前、后、上关节间隙.结果:垂直距离恢复前,减低1.8～6.0 mm组关节后间隙,减低6.1～10.0 mm组关节前、后间隙、减低10.1～14.0 mm组关节上、后间隙左右侧相比较,差异有显著性意义(P＜0.05).垂直距离恢复后,3组关节间隙左右侧差异无显著性意义.结论:无牙颌咬合垂直距离减低后可以导致两侧髁状突位置发生不对称改变.
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金属烤瓷修复体对牙周组织损伤108例分析
为了解烤瓷修复体对牙周组织的影响,收集2005/2006在郑州大学第五附属医院口腔科门诊诊治的因金属烤瓷冠桥修复引起牙周损害病例108例,针对可能引起牙龈变色、牙龈炎的各种原因通过检查问诊,X射线片进行分析,总结出金属烤瓷修复体引起的牙周损害主要有牙龈变色、牙龈水肿、牙龈出血、牙龈萎缩等,主要原因有口腔卫生差、食物嵌塞、边缘密合性差、冠轴面突度不当、冠边缘位置不良、金属过敏等.提示金属烤瓷冠的形态、边缘位置、密合度及金属的种类都对牙龈健康具有明显影响.
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人体血管在离体情况下的纵向应力-应变规律
背景:由于种属间的差异,只有人体血管的数据,才对医学临床实际有特殊而直接的意义.目的:从人体四肢动、静脉的纵向残余应变及应力-应变关系方面探讨四肢动、静脉的血管生物力学特性对损伤修复方法选择的影响.设计:观察性实验.单位:解放军第四军医大学西京医院骨科.材料:实验于2005-09/2006-09在解放军第四军医大学西京医院完成.标本取自13例男性急性严重头颅创伤死亡患者(已签署捐献同意书),年龄18～30岁.方法:①动、静脉血管标本的切取与保存:死亡后2 h内取材.用亚甲蓝在四肢主要动、静脉血管上做标记点,用游标卡尺测定各标记点间距,切取标记段血管并立即放入置于冰盒中的Kreb液中,随后转入冰箱中冷藏保存(0～5 ℃).②纵向伸长率的测定:将血管置于室温下装有Kreb液的培养皿中,15 min后用游标卡尺测得血管上亚甲蓝标记点间距,由实验中亚甲蓝标记点间距切取前后变化值计算获得血管纵向伸长率(实验温度20～25 ℃),取材后2 h内完成全部测试.③拉伸实验:取长1.0 cm血管试样装入仪器后进行单向拉伸实验,血管试样始终保持在Kreb液中,取材后5 h内完成全部测试(实验温度20～25 ℃).每一血管标本加载、卸载血管位移长度与对应载荷值均取3次的平均值,用实测数据拟合出应力-应变曲线.主要观察指标:四肢正常动、静脉纵向伸长率、纵向残余应变及应力-应变关系.结果:人体四肢主要动脉由近心端向远心端走行,纵向伸长率逐渐减小,静脉与之相反;四肢主要动脉与头静脉、大隐静脉纵向伸长率间大多存在明显差异(P＜0.001).四肢主要动脉由近心端向远心端走行时,应力-应变关系曲线逐渐右移,说明血管刚度值逐渐减小.而静脉则相反,曲线逐渐左移,说明血管刚度值逐渐增大.结论:人体四肢主要动脉由近心端向远心端走行,纵向残余应变逐渐减小,血管刚度值逐渐减小,静脉与之相反.提示临床修复四肢不同部位动、静脉损伤时,应考虑其相应血管的纵向生物力学特性影响,选用各自适合的修复方法.
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微弧氧化钛基生物材料的制备及溶血率检测
背景:微弧氧化工艺是一种直接在金属表面原位生长陶瓷层的新型表面处理技术.而作为种植体材料的表面改性技术还处于实验阶段,有关其生物相容性的研究报道较少.目的:采用微弧氧化工艺对钛片进行表面改性,并检测这种改性后生物材料的溶血率.设计:设置阳性、阴性对照,对比观察,金标准对照.单位:武汉协和医院.材料:选用健康雄性成年新西兰大白兔1只,普通级,体质量2.5 kg.纯钛棒TA1(宝鸡市英耐特有色金属有限公司);经过微弧氧化表面改性处理的钛试件;20 g/L草酸钾.方法:实验于2006-05在华中科技大学同济医学院附属协和医院普外科实验市完成.①材料:按一定比例配置去离子水和磷酸氢二钠、乙酸钙成微弧氧化电解液,直径为10 mm,厚度为2 mm的钛片置于电解液中表面进行微弧氧化反应10 min.②实验分组:实验组、阴性对照组及阳性对照组.实验组:微弧氧化-Ti试件,浸泡在10 mL生理盐水的试管中;阳性对照组:每个试管加10 mL去离子水;阴性对照组:每个试管加10 mL生理盐水.③实验操作:抽取新西兰大白兔新鲜全血,抗凝后分别与实验组和阳性对照、阴性对照组接触,用紫外-可见光分光光度计比色,评价各组的溶血率.按国际化标准组织规定要求,以溶血率≤5%判定材料符合医用材料的溶血要求,溶血率＞5%预示材料有溶血作用.主要观察指标:3组材料的溶血率.结果:实验组溶血率为0.90%,提示该种植材料无溶血作用.结论:微弧氧化钛基材料对红细胞无毒性作用,符合国内外溶血测试标准.
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基于小脑模型神经网络控制的步速跟随智能膝上假肢
目的:研究一种能够跟随健康腿步速控制的新型智能膝上假肢(Intelligent above knee prosthesis,IAKP)的控制机制及其实现方法.方法:首先对国内外IAKP的研究现状及控制机制进行分析,提出了一种新的利用健康腿信号控制假肢步态的方法,设计了基于小脑模型神经网络(Cerebellar model articulation controller,CMAC)控制器的微电脑膝关节系统及相应的实验装置.结果:步态跟随IAKP的控制可通过基于CMAC的PD监督控制实现步速跟随,并配合基于规则的专家控制来识别行走模式.这种控制方法具有动态记忆和快速随动控制能力,可实现假肢对健康腿步速的实时跟踪.结论:基于CMAC控制的IAKP可对健康腿步态进行快速识别与跟踪,为进一步研制健康腿步态跟随控制新型IAKP提供了理论与实验基础.
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转脑啡肽基因移植细胞微囊化对大鼠慢性周围神经损伤的镇痛作用
目的:观察微囊化转大鼠脑啡肽原基因(pENK)细胞移植对慢性脊神经压榨性损伤大鼠的镇痛效应.方法:实验于2006-03/2007-04在郑州大学医学重点实验室完成.①实验方法:通过反转录-聚合酶链反应技术可获得大鼠pENK基因,Hind Ⅲ,ClaⅠ双酶切后,同相应双酶切的pLNCX2载体大片段连接,构建成pENK基因反转录病毒载体pLNCX2-Enk,然后用脂质体法将该载体转染PT67细胞,G418筛选,获得携带pENK基因高滴度反转录病毒产毒细胞系.用海藻酸钠-多聚赖氨酸-海藻酸钠微囊包埋后,进行体外培养,定期检测微囊化细胞活性和pENK分泌量变化.同时,将转基因细胞移植于慢性脊神经压榨性损伤大鼠的蛛网膜下腔.②实验分组:SD大鼠60只,其中53只按照Bennett和Xie法制作大鼠慢性左侧坐骨神经压迫性损伤模型,其中42只造模成功.术后1周,将动物按随机数字表法分为3组,每组16只:微囊化转基因细胞移植组、空囊移植组和阴性对照组.微囊化转基因细胞移植组、空囊移植组分别植入微囊化细胞悬液80 μL(约300个微囊)、空微囊悬液80 μL(约300个空囊),阴性对照组不注射任何悬液.③实验评估:术后2周和8周行甲醛实验,在大鼠一侧后爪掌侧皮下注射体积分数为0.05的甲醛50 μL,观察其注射后1 h内的痛反应.采用Abbott等所推荐的以缩腿及舔爪时间之和作为行为学反应的指标.注射甲醛后,立即记录大鼠1 h内每5 min的缩腿及舔爪时间.结果:①术后2周甲醛实验:空囊移植组第一时相的急性痛阶段(注射后5 min)和第二时相的慢性痛阶段(注射后41～45 min)大鼠的缩腿及舔爪时间都少于微囊化转基因细胞移植组(P＜0.01).而在静息期,3组大鼠的缩腿及舔爪时间差异无显著性意义(P＞0.05).②术后8周甲醛实验:3组大鼠的痛觉行为都呈明显的双时相反应.除了静息期(注射后5～15 min),微囊化转基因细胞移植组在各时间点上大鼠的缩腿及舔爪时间均低于空囊移植组(P＜0.05).微囊化转基因细胞移植组大鼠的缩腿及舔爪时间在第一时相的急性痛阶段和第二时相的慢性痛阶段都低于空囊移植组(P＜0.05).结论:微囊化转pENK基因细胞移植对慢性神经痛大鼠有一定的镇痛作用,有望成为运动员慢性疼痛治疗的新方法.
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不同潮气量机械通气过程中呼吸机相关性肺损伤的病理学变化
目的:观察不同潮气量机械通气下大鼠肺组织的病理学变化.方法:实验于2006-05/2007-02在解放军第四军医大学唐都医院呼吸科实验室完成.①实验分组:SD大鼠60只按随机数字表法分为4组:对照组(未行机械通气),常规潮气量组(潮气量10 mL/kg),过度通气小潮气量组(潮气量20 mL/kg),过度通气大潮气量组(潮气量40 mL/kg),每组15只.②实验方法:除对照组外,其余各组大鼠均通过胶管与动物人工呼吸机相连接,行机械通气.各组大鼠的通气参数除潮气量外,其余参数均相同,即频率为60次/min,吸/呼比为1∶3,吸入氧的体积分数为0.21.各通气组分别于机械通气结束后采集相关组织标本.③实验评估:大鼠麻醉处死后,分别在肉眼和光镜下观察各组大鼠肺组织的病理学改变;测定肺湿/干质量比值.结果:①大鼠肺组织大体观察和病理学观察:常规潮气量组大鼠肺组织在肉眼和光镜下观察与对照组相比较均无明显差别;过度通气小潮气量组在光镜下可见肺间质水肿及炎性细胞浸润;过度通气大潮气量组大鼠肺组织有明显的损伤表现.②肺湿/干质量比值:过度通气大潮气量组和小潮气量组的肺湿/干质量比值高于对照组和常规潮气量组,差异均有显著性意义(P均＜0.05),常规潮气量组与对照组之间的差异无显著性意义(P＞0.05).结论:呼吸机相关性肺损伤的发生与机械通气的过度通气潮气量大小有密切关系,而常规潮气量通气对正常肺组织结构无明显影响.
