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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三维超声心动图测量左室心肌质量与心脏终点结局事件的相关性
目的:为评价三维超声心动图在心血管疾病中的应用前景,验证左室心肌质量对心血管事件和死亡发生的预测价值,应用三维超声心动图检测左室心肌质量,探讨左室心肌质量与心血管病患者远期预后的关系.方法:①超声测定:选择2003-10/2007-04武警医学院附属医院CCU及普通病房住院的64例患者接受左室心肌质量指数、静息左室射血分数测定和NYHA心脏功能分级的评估,仪器采用彩色多普勒超声诊断仪,型号为GE vivid-7.②分组及随访:根据左室肥厚标准和各参数平均数分为2组,左室心肌质量指数男性＜131 g/m2或女性＜100 g/m2为Ⅰ组,男性≥131 g/m2或女性≥100 g/m2为Ⅱ组,连续随访54个月,观察终点为心源性死亡.结果:61例进入结果分析.随访期末发现左室心肌质量指数与远期死亡有着显著的相关性(r=0.592,P=0.000);静息左室射血分数和NYHA心脏功能分级与死亡没有相关性(P＞0.05);左室肥厚的Ⅱ组死亡例数多于Ⅰ组(P＜0.01),两组的静息左室射血分数和NYHA心脏功能分级比较差异不显著(P＞0.05);左室心肌质量指数高于平均数的Ⅱ组与Ⅰ组死亡相对危险比为2.56(95%CI),差异有统计学意义(P=0.020),但是静息左室射血分数和NYHA心脏功能分级之间死亡相对危险比没有统计学意义(P＞0.05).结论:①左室心肌质量与心血管病患者远期预后关系密切,可用于预测心源性死亡的发生情况.②三维超声心动图测定左室心肌质量及功能参数方便准确,可用于心功能定量评估.
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功能磁共振成像与弥散张量成像联合监测视觉通路异常在高压氧治疗前后的结构及功能变化
目的:联合应用血氧依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)和弥散张量成像技术评价视觉通路异常高压氧患者在康复过程中脑功能和解剖结构的重组特点.方法:①临床资料:选择2006-01/2007-05解放军南京军区福州总医院收治的因视觉通路病变致单侧或双侧视觉障碍的16例患者为病变组,均接受2个标准大气压高压氧治疗3个疗程.以性别、年龄与病变组大致匹配的正常视力者12例作为正常对照组.②磁共振扫描及分析:两组以相同条件,采用黑白棋盘格变化刺激双眼,应用Signa Excite HD 1.5T双梯度16通道磁共振成像系统进行测试.BOLD-fMRI数据处理采用AFNI软件包进行,弥散张量成像应用日本东京大学影像计算和分析实验室开发的Volume-one 1.64下的dTV.Ⅱ.R1软件进行数据处理.③观察指标:病变组高压氧干预前后BOLD-fMRI激活体数和弥散张量成像表现,并与正常对照组比较.结果:28例受试者均进入结果分析.①BOLD-fMRI激活体数值:病变组高压氧治疗前视皮质激活体数低于正常对照组(P＜0.01),高压氧治疗后视皮质激活体数与正常对照组比较差异不显著(P＞0.05),但高于高压氧治疗前(P＜0.05).②弥散张量成像示视放射部分各向异性值:病变组高压氧治疗前部分各向异性值低于正常对照组(P＜0.05),高压氧治疗后与正常对照组比较差异不显著(P＞0.05),且显著高于高压氧治疗前(P＜0.05).病变组中的6例视神经病变患者视放射显示完整,康复前后的视放射部分各向异性值与正常对照组比较无显著性差异(P＞0.05),10例枕叶视中枢病变患者视放射纤维部分中断,视放射各向异性值低于视神经病变患者(P＜0.05).结论:BOLD-fMRI联合弥散张量成像能从功能和结构方面探讨视觉通路病变的发生、发展及康复过程,为脑功能的康复提供较为可靠的治疗依据.
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术前脑磁源成像脑皮质功能区定位提高功能区脑肿瘤手术的准确性
背景:脑磁图作为一种无创性生物磁学技术,通过记录神经细胞在不同功能状态下产生的磁场变化,以磁源成像反映脑功能的即时信息.目的:应用脑磁图定位神经导航下手术治疗脑皮质运动区或附近肿瘤患者36例,评估脑磁成像在脑功能区肿瘤手术过程中的应用价值.设计:观察性实验.单位:广东省中医院神经外科.对象:选择2003-01/2006-04在广东三九脑科医院神经外科采用脑磁图定位神经导航手术治疗脑功能区肿瘤患者36例,其中男17例,女19例;年龄13～70岁.脑膜瘤19例,神经上皮肿瘤14例,转移性腺癌2例,海绵状血管瘤1例.所有患者及家属同意此治疗方案,并经医院伦理委员会批准.方法:应用采用美国4-D Neuroimaging公司的148导脑磁图系统确定运动和/或感觉皮质,采样频率为678.17 Hz,高通滤波为1.0 Hz,带宽200 Hz;脑磁图信息叠加到飞利浦公司的Philips Gyroscan Intera 1.5T超导型磁共振成像系统图像上;然后图像传递到神经导航系统,在神经导航下手术治疗脑肿瘤.于术后2～26个月通过复诊、电话的形式对患者预后情况进行随访.主要观察指标:手术效果及预后.结果:脑磁图定位显示36例脑肿瘤患者患侧功能区均发生不同程度的移位和变形,34例患者肿瘤被全切除.术后2～26个月影像学显示36例患者功能区保存良好,神经功能障碍完全恢复正常19例,无变化15例,加重2例.结论:脑磁图可无创性功能定位,为制定脑功能区保护方案提供重要的指导价值.
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国产轴流血泵的血液相容性特征:验证性观察
背景:轴流式血泵是用于心室辅助的主要泵型.前期大量研究结果表明血泵内的不良血液流动特性是导致溶血和血栓的重要因素.目的:在前期轴流血泵的设计图基础上,利用计算机优化技术和计算流体力学的方法,通过改变血泵整体形态及叶轮形状设计一轴流血泵,并装配成型.设计:采用加工后实际测试验证理论设计的合理性.单位:首都医科大学附属北京安贞医院-北京心肺血管疾病研究所生物医学工程研究室与中国航天科技集团总公司北京十四所.材料:血泵泵体及叶轮为钛合金材料,轴承为陶瓷轴承.体外测试用首都医科大学附属北京安贞医院生物医学工程研究室的人工心室辅助装置试验测试台.实验用羊由首都医科大学附属北京安贞医院实验动物房提供.方法:于2005年初开始,首先在中国航天科技集团总公司北京十四所,利用计算机优化技术和计算流体力学技术,基于大限度减小剪切力和减少流动死区的原则基础上设计血泵的整体形态、叶轮数目和形状、导叶轮的结构和位置以及叶轮的螺距.然后使用数控机床加工成型.后将轴流血泵安装到首都医科大学附属北京安贞医院生物医学工程研究室的人工心室辅助装置试验测试台上,在输出条件为5 L/min流量和13.3 kPa压力,流体介质为甘油和水混合液以及新鲜抗凝羊血的条件下,血泵运转4 h,每隔0.5 h取血样标本.这样通过测试血泵的压力流量输出,以标准溶血指数反映血浆中游离血红蛋白含量,观察泵内血栓形成情况验证血泵的动力学输出性能及血液破坏程度.结果:加工成型后的轴流血泵为泵-机一体结构,包括泵体、叶轮、导叶轮、陶瓷轴承以及进出口等,容积63mL.体外实验结果证实,当血泵运转速度为10 000 r/min时,它的压力、流量输出为21.01 kPa和6.0 L/min,其动力学输出性能可以满足患者左心辅助需求,血泵连续运转时其表面温度变化不明显.计算流场显示血泵的内部大多呈层流状态,血泵的体外测试标准溶血指数为(0.047±0.017) g/100 L,此数值远远低于以前的轴流血泵,且在血泵内部没有任何血栓形成.结论:经过CAD和CFD方法设计的轴流血泵,在满足左心辅助的压力、流量输出要求同时,血液破坏程度远远小于以前的轴流血泵,提高了轴流血泵的血液相容性.
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不同激励模式对乳腺电阻抗断层成像检测系统的影响评价
针对16电极乳腺电阻抗断层成像检测系统,在乳腺电阻抗断层成像实验平台上进行.设计了相隔电极数从0～7 的8种激励模式,并设置3种不同深度的乳腺肿瘤目标模型,仿真研究了8种不同的激励模式对不同深度的乳腺肿瘤目标成像结果的影响.为了克服以简单的视觉判断评价重建图像结果的主观性,定义了相关的图像评价参数,进一步从稳定性、信息量、失真度等多个角度,更为准确地给出了不同激励模式下16电极乳腺电阻抗断层成像检测系统的客观评价结果.
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恒磁场对大鼠主动脉平滑肌细胞骨桥蛋白基因表达的影响
背景:适当强度的恒磁场可抑制血管平滑肌细胞增殖,可能用于抑制经皮冠状动脉介入治疗术后再狭窄.目的:观察不同磁感应强度恒磁场对培养的大鼠主动脉血管平滑肌细胞骨桥蛋白基因表达的影响,以探讨磁场是否能用于经皮冠状动脉介入治疗术后再狭窄的防治.设计:随机分组,对照观察.单位:解放军第四军医大学西京医院心内科.材料:实验于2006-02/12在解放军第四军医大学西京医院心内科实验室(全军心血管病研究所)完成.纯种雄性SD大鼠,体质量200～250 g.方法:用含体积分数为0.1小牛血清的DMEM培养液体外培养大鼠主动脉血管平滑肌细胞,实验随机分为对照组,1 Gs恒磁场组、5 Gs恒磁场组、10 Gs恒磁场组、50 Gs恒磁场组,其中对照组不予磁场干预,其他各组分别给予磁场干预继续培养48 h.应用反转录-聚合酶链反应及蛋白免疫印迹技术结合吸光度扫描分析,观察恒磁场对血管平滑肌细胞骨桥蛋白及骨桥蛋白mRNA表达的影响.主要观察指标:各组血管平滑肌细胞骨桥蛋白及骨桥蛋白mRNA的表达.结果:对照组细胞表达一定量的骨桥蛋白及骨桥蛋白基因,各恒磁场组均较对照组降低,差异显著(P＜0.05).不同磁场强度组间分析显示,恒磁场的刺激作用具有磁场强度依赖性,随磁场强度加大,抑制骨桥蛋白及骨桥蛋白mRNA表达作用增强.结论:适当强度的恒磁场能在基因水平上抑制血管平滑肌细胞骨桥蛋白的表达,磁场对经皮冠状动脉介入治疗术后的再狭窄可能具有防治作用.
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经椎弓根人工骨植入并后路椎弓根钉内固定材料置入治疗胸腰椎爆裂骨折
目的:加用后路植骨融合减少并发症是国内外学者均认可的有效方法,使用中大多数为横突间植骨或椎间植骨,其植骨融合率不高,术后仍然存在丢失矫正角度的问题.拟验证采用椎弓根钉系统内固定材料置入配合人工骨经椎弓根植入在预防无神经损伤的胸腰椎爆裂性骨折术后并发症中的作用和应用价值.方法:①实验对象:于2004-03/2007-02吉林医药学院附属医院骨科采用后路椎弓根钉系统撑开复位内固定材料置入并用经椎弓根植入人工骨治疗无神经症状的胸腰椎爆裂性骨折患者26例.男15例,女11例,年龄22～68 岁,平均45岁.合并有骨质疏松8例.CT示椎体后壁不完整并有碎骨块压迫硬膜囊,椎管变窄20%～50%.经X射线片判定均有脊柱后凸畸形;术前Cobb角6°～30°,平均26°.术前伤椎前缘压缩率50%～70%,平均60%;后缘压缩10%～15%,平均11.5%.26例均为单一椎体损伤,损伤椎体:T12 10例,L1 12例,L2 4例.②实验材料:椎弓根钉系统使用国产创伤钉系列,人工骨使用美国生物材料公司生产的Nova Bone,商品名固骼生,具有良好的组织相容性,可完全生物降解,机械强度高等优点;其成骨速度快,应用在骨缺损上能即刻增加骨强度,短时间内可产生大量新生骨,促进骨愈合,是一种较好的植骨材料.③实验评估:CT与X射线片评估Cobb角和椎体压缩率改善状况,是否存在矫正角度丢失及Nova Bone吸收降解状况,有无不良反应.VAS评分标准评估脊柱活动度,腰背痛及下肢痛情况.结果:26例患者术后疼痛均明显缓解,椎体高度和形态得到明显恢复,Cobb角平均改善11.5°,椎体压缩率改善50%.Nova Bone比较均匀分布于伤椎骨缺损间隙中,无泄漏现象发生.经平均20.5个月随访,疼痛均消失,骨折均达到满意复位并骨性愈合,Nova Bone均完全降解,无Cobb角明显加大,未发现明显并发症.结论:后路椎弓根钉系统固定材料置入加经椎弓根植入人工骨能即时增加椎体的骨容量和脊柱前柱的抗压稳定性,减少内固定因应力过大造成的断钉、断杆、椎体再压缩等并发症,是一种治疗胸腰椎爆裂性骨折预防矫正丢失的有效方法.
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中频交变磁场照射后小鼠的行为学变化
目的:目前电磁辐射对生物体行为学方面的研究还很薄弱,设立不同磁场的强度和不同照射的周期,观察中频领域磁场照射对小鼠的自主活动和学习记忆的影响.方法:实验于2007-05-10/06-15在清华大学医学院和中国医学科学院药用植物研究所完成.①实验材料:磁场发生装置:中频交变磁场发生装置由清华大学工程物理系医学物理与工程研究所自主研发,可产生频率为40 kHz,场强为28.8 A/m,28.8 kA/m的中频交变磁场.自主活动测试箱:中国医学科学院药用植物研究所提供,为一可封闭的金属箱,内置摄像头.4只黑色塑料测试桶分别置于箱子四角.水迷宫测试箱:中国医学科学院药用植物研究所提供.②实验动物及方法:将80只小鼠随机分为不同场强照射组和对照组.强磁场照射1组:11.6 kA/m/40 kHz,1 h/d,连续照射7 d.强磁场照射2组:11.6 kA/m/40 kHz,2 h/d,连续照射7 d.强磁场照射3组:11.6 kA/m/40 kHz,2 h/d连续照射15 d.弱磁场照射组:28.8 kA/m/40 kHz,2 h/d,连续照射7 d.对照组除了未放入磁场照射,其他条件与照射组一致.实验过程中对动物处置符合动物伦理学要求.③实验评估:观察其一般活动的改变,并采用自主活动测试箱和水迷宫测试箱进行测试,观察各组小鼠的自主活动和学习记忆的改变.结果:①一般行为观察:与对照组小鼠对比,经过中频交变磁场照射过的各组小鼠活跃度减低,毛色较差.强磁场照射3组(145 G,2 h/d,连续15 d)于第11天和13天分别死亡1只.②自主活动检测结果:强磁场照射2,3组小鼠的运动路程、运动速度、运动时间明显低于对照组(P＜0.05).③水迷宫测试结果:在学习记忆检测阶段撤掉平台,发现各组动物2 min内穿越平台原来所在象限的次数没有明显差别(P＞0.05).结论:中频交变磁场照射会给小鼠的自发活动造成一定影响,对学习记忆没有影响.
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彩色多普勒血流成像分析急性闭角型青光眼患者眼部血流动力学特征
目的:应用彩色多普勒血流成像观察急性闭角型青光眼(acute angle-closure glaucoma,AACG)患者眼部血流的改变,以明确彩色多普勒血流成像技术在眼科疾病评估中的应用价值.方法:①分组:选择2003-01/12在南京医科大学附属南京第一医院确诊的AACG患者28例(31眼)为AACG组,平均眼压(6.88±1.37)kPa;正常对照组为性别、年龄与AACG组相匹配的健康志愿者,平均眼压(2.13±0.67)kPa.受试者对实验知情同意,实验方案得到院伦理委员会的批准.②观察指标:利用Philips ATL 5000型彩色多普勒超声仪分别检测正常对照组、AACG组手术前后的眼部血流情况,包括视网膜中央动脉、睫状后短动脉及眼动脉的收缩期峰值血流速度、舒张末期血流速度和阻力指数.结果:48例受试者均进入结果分析.①AACG组与正常对照组比较:视网膜中央动脉、睫状后短动脉均表现为收缩期峰值血流速度、舒张末期血流速度下降,阻力指数增高(P＜0.01).②AACG组手术前后比较:AACG组在小梁切除术后血流灌注明显好转,表现为收缩期峰值血流速度、舒张末期血流速度增高,阻力指数下降.③AACG组术后与正常对照组比较:AACG组在小梁切除术后眼压降至正常范围时各血管的阻力指数和睫状后短动脉的舒张末期血流速度仍不及正常人(P＜0.05).结论:①AACG患者与正常人相比存在明显的血流灌注不足;小梁切除术可以有效的改善眼部血流灌注情况.②彩色多普勒血流成像可作为评价和监测青光眼治疗效果的手段之一.
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应用3.0T MRI评价缺血性脑血管病与鼻窦炎性病变的关系
目的:应用3.0T MRI从影像学角度探讨缺血性脑血管病与鼻旁窦炎性病变的关系及鼻旁窦炎性病变的MRI表现.方法:①分组及检测:2006-10/2007-08河北医科大学第二医院收治经临床及影像学证实为缺血性脑血管病患者218例为病例组,健康体检者218例为对照组,应用美国GE公司Signa Excite HD 3.0T高场强MR扫描仪常规行MRI及MRA检查.②评估指标:MRI图像观察以轴位T2-FSE、轴位T1-FLAIR序列为主,辅以轴位T2-FLAIR、矢状位T1-FLAIR序列,观察并记录脑实质MRI表现、鼻旁窦有无炎性病变.MRA图像观察以MIP重组后图像为主,辅以MRA源图像,观察并记录颅内血管异常情况.主要观察指标包括额窦、筛窦、蝶窦、上颌窦受累情况,各窦病变类型(黏膜增厚、炎性积液、黏膜下囊肿)及相应的MRI表现.结果:①病例组所有患者前循环及后循环系统血管均存在不同程度的动脉粥样硬化改变,143例患者脑实质出现缺血性病变;对照组脑实质及脑血管均未见异常改变.②病例组鼻旁窦有病变者123人次(56.4%),上颌窦病变96例,筛窦病变58例,蝶窦病变30例,额窦病变15例;对照组鼻旁窦有病变者54人次(24.8%),上颌窦病变8例,筛窦病变34例,蝶窦病变2例,额窦病变4例.病例组鼻旁窦炎性病变明显较对照组多(χ2=45.281,P=0.000).相关系数C=0.91.结论:缺血性脑血管病患者鼻旁窦炎性病变发病率高,缺血性脑血管病与鼻旁窦炎性病变间有一定的相关性.
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向量图参数分析心力衰竭患者心肌复极离散指标及预后
目的:心电图QT间期离散度对心血管事件的预测价值仍有争议,实验从向量图的角度探讨QT间期离散度的应用及其对心力衰竭患者预后的预测价值.方法:①临床资料:2003-05/2005-07在桂林医学院附属医院住院的充血性心力衰竭患者229例为充血性心力衰竭组,年龄60～83 岁;同期住院的急性冠脉综合征患者26例为急性冠脉综合征组;30例年龄匹配的正常人为正常对照组.所有受试者对实验均知情同意,实验符合伦理学标准.②检测方法:使用北京美高仪软件技术有限公司提供的Q/CPCGY 001-2000型心电综合分析系统检测向量图;同时检测与向量图同步记录的12导联心电图;应用上海群天医疗器械有限公司生产的Q/NYOZ-02-2001型动态心电图仪检测室性心律失常的发生情况;对充血性心力衰竭患者电话随访2年,只询问健在还是死亡.③观察指标:向量图各指标与QT间期离散度的关系、二者与心律失常事件和死亡率的关系.结果:285例受试者的资料均进入结果分析.①向量图指标:充血性心力衰竭组及急性冠脉综合征组额面及横面的QRS/T夹角均大于正常对照组(P＜0.05);死亡组额面及横面的QRS/T夹角均显著大于生存组(P＜0.05);室性早搏≥LOWN Ⅲ级者的额面及横面QRS/T夹角的平均角度均显著大于＜Ⅲ级者(P＜0.05～0.01).②心电图指标:充血性心力衰竭组及急性冠脉综合征组QTc、QT间期离散度均大于正常对照组(P＜0.05);死亡者的QTc显著大于生存者(P＜0.01);室性早搏≥LOWN Ⅲ级者的QTc显著大于＜Ⅲ级者(P＜0.05).③相关性分析:额面及横面的QRS/T环的夹角与QT间期离散度呈显著正相关(P＜0.05).结论:向量图的QRS/T夹角、心电图的QTc是反映心肌电不稳定、预测充血性心力衰竭患者心律失常事件、死亡率、以及长期预后不良的有用指标,QT间期离散度无预测作用.
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腰部竖脊肌表面肌电指标测量的可重复性特点
目的:以竖脊肌表面肌电耐疲劳性指标中位频率下降率和协调性指标屈曲伸直比为观察指标,验证表面肌电信号采集的可重复性,评价表面肌电图临床应用的实际价值.方法:实验于2006-05/07在解放军空军总医院表面肌电实验室完成.①对象:正常志愿者18名,女性10名,男性8名,年龄(30.0±8.7)岁,均签署知情同意书.②实验方案:应用芬兰MEGA公司,ME6000-T8型表面肌电测试系统进行3次测量,前2次间隔2 h,第3次间隔7 d,测量腰部竖脊肌疲劳性指标频率下降率和协调性指标屈曲伸直比.③测试方法:频率下降率参照Biering-S(o)rensen测试方法,要求受试者俯卧,髂嵴上缘以下的身体固定,头端悬于检查床之外,保持脊柱伸直,手放于身体两侧,记录从躯于伸直开始到头端下垂10°肌电信号;屈曲伸直比参照flexion-extension方法,要求受试者首先直立,背靠垂直墙面,眼睛目视前方,双足与肩同宽,然后躯干缓慢前屈至大限度,停留5 s后恢复到直立体位,屈曲伸直比=屈曲过程中表面肌电平均振幅/伸直过程中表面肌电平均振幅.③统计学分析:用SPSS 11.0软件分析3次数据的差异性P值和一致性指标组内相关系数ICC.结果:18名受试者均完成测试并进入结果分析.①竖脊肌屈曲伸直比:3次测量数据间差异显著性检验,左侧P=0.697,右侧P=0.532;原始数据一致性分析左侧ICC=0.979,右侧ICC=0.981,组内相关系数显著性检验P均＜0.001.②中位频率下降率:3次测量数据间差异显著性检验,左侧P=0.559,右侧P=0.427;原始数据一致性分析左侧ICC=0.908,右侧ICC=0.997,显著性检验P均＜0.001.结论:腰部竖脊肌疲劳性、协调性表面肌电指标频率下降率和屈曲伸直比测量的可重复性佳,表面肌电可用于腰部竖脊肌电生理功能评价.
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等离子体处理胶原锚定PLGA/脱细胞骨基质骨软骨双层支架材料的制备和评估
目的:分别以胶原锚定方法修饰的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)为组织工程软骨支架材料,以脱细胞骨基质为组织工程骨支架材料,将二者结合制备出结合良好的组织工程骨软骨双层支架,并观察结构特征,以评估其作为组织工程化骨软骨复合体支架材料的可行性.方法:实验于2006-02/2007-02在解放军总医院骨科研究所完成.①支架的制备:以犬新鲜松质骨为原料,制备脱细胞骨基质作为骨支架材料;将脱细胞骨基质浸于盛有PLGA溶液的模具中,采用固-液相分离法结合致孔剂溶出法制备出多孔的PLGA/脱细胞骨基质双层支架,然后对PLGA支架部分进行等离子体处理和Ⅰ型胶原锚定修饰.得到的新型组织工程骨软骨双层支架的上层为多孔PLGA,下层为脱细胞骨基质.②支架的特征观察:对支架行扫描电镜检测,并采用乙醇置换法测定PLGA层孔隙率,采用北京亚林公司提供的扫描电镜图像分析系统测定PLGA层支架的平均孔径.结果:扫描电镜显示双层支架的PLGA部分具有良好的孔隙贯通结构,孔径为(211±33)μm,孔隙率为(95.0±1.5)%;脱细胞骨基质骨支架部分具有天然骨的孔径和空隙率;PLGA材料渗入骨支架部分,双层支架结合良好.结论:等离子体处理后胶原锚定修饰的PLGA/脱细胞骨基质双层支架具有良好的结构和孔隙率,结合良好,可作为支架载体应用于组织工程骨软骨复合体的构建.
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不同孔径纳米羟基磷灰石人工骨修复兔桡骨缺损效果比较
目的:纳米级的羟基磷灰石材料与人体内组织成分更为相似,具有更佳的生物性能.评价不同孔径的多孔纳米羟基磷灰石人工骨的骨缺损修复能力,从而筛选出适合的孔径以达到骨传导功能与生物力学性能的良好统一.方法:实验于2005-10/2006-10在深圳市第二人民医院中心实验室完成.①实验材料:纳米羟基磷灰石人工骨以硝酸钙和磷酸二氢铵为原料,采用溶胶-絮凝法制备粉体,运用压力成型、木模成型和浸渍成型分别制得孔隙分布均匀的孔径分别为50～150 μm、100～250 μm和300～500 μm的多孔纳米羟基磷灰石人工骨.②实验动物:雄性新西兰大白兔60只随机分为植入50～150 μm孔径材料组、植入100～250 μm孔径材料组、植入300～500 μm孔径材料组、空白对照组,每组15只.实验过程中对动物处置符合动物伦理学要求.③实验方法:制备双侧桡骨骨缺损动物模型,然后用3种不同孔径的纳米羟基磷灰石人工骨材料植入骨缺损处进行修复,空白对照组不植入任何材料.④实验评估:术后4,8和12周分别行大体标本观察、X射线片观察、扫描电镜观察及生物力学测试,比较各组材料修复骨缺损的能力.结果:实验动物均进入结果分析.①X射线片检查结果:术后4周、8周、12周,植入100～250 μm孔径材料组X射线评分高于植入50～150 μm,300～500 μm孔径材料组,差异有显著性意义(P＜0.05).②生物力学检测结果:术后4周、8周、12周,植入100～250 μm孔径材料组生物力学强度高于植入50～150 μm,300～500 μm孔径材料组,差异有显著性意义(P＜0.05).③扫描电镜观察结果:植入100～250 μm孔径材料组成骨效果明显优于植入50～150 μm,300～500 μm孔径材料组和空白对照组.结论:纳米羟基磷灰石人工骨具有良好的成骨能力,但其骨修复能力受孔径因素的影响,孔径100～250 μm的纳米羟基磷灰石人工骨材料成骨能力较好.
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不同产地壳聚糖纳米粒体外抗肿瘤作用的比较
目的:由于不同产地、来源的壳聚糖产品,其化学结构可能不同,因而生物学效应也会不同.将纳米技术引入壳聚糖研究,通过体外抗肿瘤细胞增殖抑制试验,比较不同来源壳聚糖纳米粒制剂的体外抗肿瘤活性.方法:实验于2006-10/2007-06在浙江省医学科学院生物工程研究所完成.①实验材料:肝癌SMMC-7721、胃癌BGC-823、宫颈癌Hela和乳腺癌MCF-7细胞株从中国科学院上海细胞所引入,由本研究所液氮保存.A壳聚糖由浙江金壳生物化学有限公司提供(批号:YK060329131);B壳聚糖由浙江奥兴生物科技有限公司提供(批号:200603200);C壳聚糖由青岛利中甲壳原公司提供(批号:020622).②细胞培养:4种肿瘤细胞株均用含10%新生牛血清的DMEM培养基,在体积分数为0.05的CO2的37℃培养箱中培养,2.0～3.0 d传代1次.③壳聚糖纳米粒制备:A,B,C壳聚糖应用离子交联法制备相应壳聚糖纳米粒,其纳米粒径分别为228,228和218 nm.④MTT法测定壳聚糖纳米粒体外抗肿瘤活性:按3种壳聚糖纳米粒类别和4个质量浓度梯度设壳聚糖纳米粒组(62.5,125,250,500 mg/L)、阳性对照组(氟尿嘧啶500 mg/L)和阴性对照组(DMEM培养液),按常规方法进行MTT实验.结果:不同产地壳聚糖制备的A,B,C纳米粒分别作用于SMMC-772细胞,其500 mg/L剂量组的生长抑制率分别为9.93%,7.91%和25.76%;作用于BGC-823细胞,其生长抑制率分别为8.96%,6.68%和29.94%;作用于Hela细胞,其生长抑制率分别为9.50%,9.23%和27.16%;作用于MCF-7细胞,其生长抑制率分别为7.56%,8.64%和52.86%.而抗肿瘤药物氟尿嘧啶500 mg/L对SMMC-7721、BGC-823、Hela和MCF-7细胞生长抑制率分别为79.36%,78.83%、78.70%和82.20%.结果显示,A,B壳聚糖纳米粒对体外培养的SMMC-772、BGC-823、Hela、MCF-7细胞的抑制作用较弱,而C壳聚糖纳米粒对上述4种肿瘤细胞均具有较强的抑制作用,尤其对MCF-7细胞生长抑制作用强.结论:体外实验条件下,壳聚糖纳米粒均显示一定的抗肿瘤活性.不同产地壳聚糖制备的纳米粒,其抗肿瘤活性存在明显的差异,并且壳聚糖纳米粒抗肿瘤活性具有一定的肿瘤细胞选择性.
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微囊化异种坐骨神经移植对大鼠脊髓损伤后生长相关蛋白43和神经丝蛋白200表达的影响
目的:利用海藻酸钠微囊可以抑制神经移植后免疫排斥反应的特点,将家兔坐骨神经组织细胞微囊化后移植到大鼠脊髓损伤处,观察其对脊髓神经再生的影响.方法:实验于2003-01/2004-06在南昌大学医学院完成.①坐骨神经组织细胞的微囊化:实验无菌条件下取家兔双侧坐骨神经制成组织细胞悬液,与1.5%海藻酸钠溶液混合并喷入20 mmol/L的氯化钡溶液中制成微囊化坐骨神经组织细胞;同法制备不含神经组织细胞的海藻酸钡空囊.②实验动物:80只成年Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为正常组、对照组、空囊组和微囊组,其中正常组5只,其他每组25只.③实验方法:SD大鼠对照组、空囊组和微囊组大鼠在脊髓半横断伤后,立即于损伤处分别植入明胶海绵、明胶海绵吸附的10μL空囊以及明胶海绵吸附的10μL微囊化坐骨神经组织细胞.④实验评估:分别于术后1,3,7,14,28 d(每个时相5只大鼠)取出损伤部位脊髓标本;正常组大鼠则取相应节段脊髓.石蜡包埋后切片,行免疫组织化学染色观察生长相关蛋白43和神经丝蛋白200的表达情况.结果:80只大鼠均进入结果分析.脊髓损伤后第1天生长相关蛋白43免疫组化染色即出现阳性,呈棕黄色细小斑点状,以后逐渐增多、增大,第14天时表达至高峰,微囊组与对照组、空囊组比较差异显著(P＜0.01);至第28天时则减少,但微囊组仍高于对照组、空囊组(P＜0.05).随时间的推移,神经丝蛋白200阳性神经元的体积密度、数密度和表面积密度均增加.表面积密度在第7天时、体积密度和数密度在第14天时,微囊组与对照组、空囊组比较差异有显著性(P＜0.05);到第28天时微囊组的体积密度、数密度和表面积密度都高于另两组(P＜0.01).结论:微囊化异种坐骨神经组织细胞移植对脊髓损后生长相关蛋白43和神经丝蛋白200表达有促进作用.
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新复合纤维蛋白胶可注射性磷酸钙人工骨的理学特性
目的:检测纤维蛋白胶复合β-磷酸三钙/磷酸二氢钙复合人工骨材料的物理学性能,评价纤维蛋白胶对β-磷酸三钙/磷酸二氢钙骨水泥性能的影响,以及其作为注射型复合人工骨用于修复骨缺损的可行性.方法:实验于2006-12/2007-06在南方医科大学珠江医院中心实验室和华南理工大学生物材料实验室完成.①材料:β-磷酸三钙由上海瑞邦生物材料有限公司提供,磷酸二氢钙为东泰化工赠,纤维蛋白胶购自广州倍绣生物技术有限公司.②复合材料制备:将β-磷酸三钙/磷酸二氢钙骨水泥按3∶1的比例充分混合后,与纤维蛋白胶按凝固后的体积2∶1体积比混合,制成复合人工骨材料.③观察指标:测定复合材料的凝固时间,抗压强度,抗稀散性能,并用扫描电镜观察其煅烧前后的显微结构特征,以未加纤维蛋白胶的磷酸钙水泥为对照(CPC组).结果:复合人工骨材料的平均初凝时间长于CPC组(P＜0.004),终凝时间在初凝时间后2～4 min;复合材料的抗压强度为(14.72±1.81)MPa.复合材料较CPC组有良好的抗稀散性能,扫描电镜发现,纤维蛋白胶贯穿于磷酸钙水泥晶体间,并将磷酸钙水泥晶体紧密连接.煅烧后复合材料的孔径有增大,空隙率为57.28%,并且微孔之间有空隙互相贯通.结论:该骨水泥复合材料凝固时间符合临床操作的需要;抗压强度达到松质骨强度的要求;煅烧后磷酸钙水泥的空隙率明显提高,有利于材料的降解.
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壳聚糖纳米粒制备及表征与其抗肿瘤的生物学效应
目的:近期研究发现,壳聚糖纳米化后,不仅可改善其溶解性,还可提高其生物学功能.拟建立壳聚糖纳米粒的制备方法,并对壳聚糖纳米粒的表征及抗肿瘤生物学效应进行初步研究.方法:实验于2006-08/2007-05在浙江省医学科学院生物工程所完成.①建立壳聚糖纳米粒的制备方法:将壳聚糖粉末溶于乙酸溶液,用NaOH调节其pH为5,采用三聚磷酸钠为凝聚剂,进行离子交联来制备壳聚糖纳米颗粒.通过离心和冷冻干燥得到壳聚糖纳米粒粉末.②纳米粒的表征:经超声得到壳聚糖的悬浊液,用透射电镜来观察纳米颗粒的外观形态;用动态光散射仪来测定纳米颗粒的粒径大小与分布.③采用MTT法对壳聚糖纳米粒体外抗肿瘤生物学效应进行了初步研究.结果:①透射电镜下观测到了稳定、均一的颗粒;激光粒度分析仪测量发现纳米粒粒径大小在300 nm左右,粒径分布较窄.②500 mg/L的壳聚糖纳米粒对Hela细胞的抑制率为27%;对SMMC-7721细胞的抑制率为23%;对BGC-823细胞的抑制率为29%;对MCF-7细胞的抑制率高,达55%.结论:建立的壳聚糖纳米粒的制备方法可靠,并证明其体外具有较好的抗肿瘤作用.
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部分脱乙酰甲壳质生物套管小间隙桥接修复周围神经损伤:免疫组织化学观察
目的:神经断端保留小间隙的静脉桥接模拟神经外膜形成神经再生室,为周围神经再生创造了良好的生理环境,从而保证神经束的良好对合.实验采用部分脱乙酰甲壳质作为套管材料,用小间隙桥接方法修复坐骨神经损伤,观察套管内的神经再生情况,并与传统外膜缝合法进行比较.方法:实验于2001-01/2002-10在北京大学人民医院创伤骨科实验室完成.①主要材料:实验所用中空圆柱形套管为北京大学人民医院与中国纺织科学院共同发明的一种部分脱乙酰甲壳质生物套管(专利号:01136314.2).实验中所用套管尺寸为:管长4 mm,壁厚0.1 mm,内径1.5 mm.②实验动物:健康成年雄性SD大鼠20只,随机分成2大组,每组10只,每一大组全部10只动物的左腿坐骨神经为一组,右腿坐骨神经为另一组,每组10根坐骨神经.另取5只同样大鼠双侧坐骨神经未做处理作为正常对照组.③实验方法:外膜原位缝合组:切断坐骨神经,显微镜下神经外膜原位缝合;生物套管小间隙原位桥接组:切断坐骨神经,显微镜下小间隙套管桥接;断端旋转180°外膜缝合组:切断坐骨神经,显微镜下远端旋转180°后,神经外膜缝合;断端旋转180°生物套管小间隙桥接组:切断坐骨神经,显微镜下远端旋转180°后,小间隙套管桥接.④实验评估:术后第7,14,21,28,42天取坐骨神经,进行免疫组织化学染色及观察.结果:再生神经延套管中央走行,7 d时已有部分纤维通过2 mm间隙,14 d时有髓纤维数量明显多于近端.21 d后,套管组与原位外膜组新生有髓神经纤维数相近.再生纤维胞核数量较多,髓鞘纤细.套管结构完整.结论:此种部分脱乙酰甲壳质生物套管内的再生神经连续、整齐,髓鞘完整,其神经再生情况好于传统外膜缝合法.
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冷冻温度对聚乙烯醇水凝胶性能的影响
目的:冷冻温度对制备性能优良的聚乙烯醇水凝胶有较大的影响,拟通过采用反复冷冻-融化方法制备聚乙烯醇水凝胶,探讨在不同冷冻温度下制备的聚乙烯醇水凝胶的物理性能和力学性能,寻求制备聚乙烯醇水凝胶的佳冷冻温度.方法:实验于2007-04/06在中国矿业大学材料学院摩擦学与可靠性工程实验室完成.实验选用白色絮状的聚乙烯醇20-99作为原料,按一定比例将聚乙烯醇溶于去离子水中,在恒温水浴箱中于90℃下加热4 h,配制成一定浓度的聚乙烯醇水溶液;然后将聚乙烯醇水溶液在超低温冷冻储存箱中冷冻成型,冷冻温度分别设为-10℃,-15℃,-20℃,-25℃,-30℃,冷冻时间为6～10 h,取出试样后室温下融化2～4 h,上述冷冻-融化过程重复3次制得聚乙烯醇水凝胶.实验选用聚乙烯醇的质量分数为15%,制备不同厚度的聚乙烯醇水凝胶试样若干备用.测试各种冷冻温度下制备的聚乙烯醇水凝胶的密度、含水率、再溶胀性和结晶度等物理性能以及弹性模量和应力松弛等力学性能.结果:聚乙烯醇水凝胶的物理性能和力学性能随冷冻温度的不同而明显变化;-20℃反复冷冻融化制备的聚乙烯醇水凝胶具有较好的物理性能和力学性能,其密度为1.065 43 g/cm3,含水率为82.61%,再溶胀率达238.8%,结晶度为74.03%,弹性模量为0.097 4 MPa.结论:-20℃是反复冷冻-融化法制备聚乙烯醇水凝胶的常选冷冻温度.
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转化生长因子β1抗体复合缓释载体生物蛋白胶应用于鞘管区预防屈肌腱粘连的生物力学分析
目的:单纯生物蛋白胶是一种良好的缓释载体,拟通过与转化生长因子β1抗体复合应用于肌腱损伤局部,观察其对鞘管区屈肌腱粘连的预防作用和对肌腱愈合的影响.方法:实验于2003-01/04在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所完成.①实验动物:将72只来亨鸡(leghorn)按随机化原则分为单纯转化生长因子β1抗体组、单纯生物蛋白胶组、转化生长因子β1抗体复合生物蛋白胶组及生理盐水组,每组18只.实验过程中对动物处置符合动物伦理学要求.②实验方法:分别将鸡左足第三、四趾趾深屈肌腱横断,作The 4-strand Cruciate repair缝合,然后按照分组,用1 mL无菌注射器,向鞘管区分别注入0.2 mL转化生长因子β1抗体(8 mg/L)和生理盐水,用生物蛋白胶专用注射器向鞘管区分别注入0.2 mL生物蛋白胶和转化生长因子β1抗体生物蛋白胶复合液.③实验评估:术后5 d行早期功能锻炼,在第1,3,8周麻醉后处死取材,第四趾标本分别行大体观察、组织学检查和缝合处粘连评分.第三趾在SHIMADZU SPL-10kN型材料实验机上进行生物力学测试.结果:转化生长因子β1抗体复合生物蛋白胶组术后3,8周,缝合处粘连程度评分、肌腱滑动距离、模拟主动屈曲度及屈曲功均优于其余3组,且差异有显著性意义(P＜0.05).4个处理组的大抗断裂载荷差异无显著性意义(P＞0.05).结论:转化生长因子β1抗体复合缓释载体生物蛋白胶可以有效预防术后肌腱粘连,并且不影响肌腱的正常愈合进程.
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新型无机微粒栓塞材料BaFe12O19的血液相容性实验
目的:评价BaFe12O19微粒作为一种新开发的具有潜在应用前景的新型血管内栓塞材料的血液相容性,并观察其对机体的出血时间、凝血时间及凝血酶原时间、纤维蛋白原测定、活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间的影响.方法:BaFe12O19微粒材料于2005-07/2006-05在武汉理工大学生物材料与工程研究中心实验室完成,血液相容性实验于2006-05/09在解放军广州军区武汉总医院中心实验室完成.①溶血实验:取人新鲜全血,分别加入生理盐水(阴性对照组)、蒸馏水(阳性对照组)、无机微粒浸提液(实验组),观察溶血情况,计算溶血率.②出血、凝血时间测定:健康NH小鼠随机分为实验组和对照组,分别腹腔注射无机微粒混悬液或生理盐水1 mL,7 d后测定出血、凝血时间.③凝血功能实验:取健康Wistar大鼠静脉血,随机分为实验组及对照组,分别注入1 g/L微粒混悬液或生理盐水1 mL,30 min后测量凝血功能.结果:①溶血实验结果:实验组和阴性对照组均无溶血现象,阳性对照组全部溶血,实验组的溶血率为2.08%,符合ISO规定的不大于5%的标准.②出血、凝血时间测定结果:实验组和对照组小鼠的出血、凝血时间比较差异无显著性意义(P＞0.05).③凝血功能实验结果:实验组和对照组凝血酶原时间、纤维蛋白原、活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间比较均无显著差别(P＞0.05).结论:BaFe12O19微粒符合血液相容性标准,具有良好的血液相容性能.
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利用细胞装配系统直接形成组织工程三维复合支架
目的:为克服目前组织工程中细胞和材料的复合方法中存在的缺陷,利用细胞装配系统将细胞和材料的共混物按照预先设定的结构直接打印成三维复合支架,并通过体外培养检测支架里细胞的形态和活性.方法:实验于2006-06/2007-03在清华大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室和清华大学机械系组织制造中心完成.①选用海藻酸盐和明胶的混合水凝胶作为支架材料,配制终浓度为7%且藻酸盐和明胶比例为3∶4的混合物,用CaCl2溶液交联后,冷冻干燥,用扫描电镜观察共混材料的内部结构.②取出生3～5 d的新西兰乳兔的关节软骨组织,用Ⅱ型胶原酶消化获得原代软骨细胞并体外扩增至2或3代后备用.③将软骨细胞悬液与复合水凝胶混合均匀后,再利用快速成形技术组装的细胞装配系统将此共混物直接打印成组织工程三维复合支架,并体外培养此复合支架.④在培养的1,7,14和21 d采用MTT的方法检测软骨细胞在支架中的增殖;培养7 d后用苏木精-伊红染色的组织学方法观测细胞的形态;培养14 d后采用免疫组化检测支架中软骨细胞的Ⅱ型胶原表达.结果:①扫描电镜观察的结果表明共混物的内部是交错的网格结构,有着互相连通的孔.②在细胞装配系统上按照预先设计的参数将细胞和材料直接组装为网格状的细胞/凝胶复合支架,尺寸为10 mm×10 mm×6 mm,锥虫蓝染色表明成形后支架里细胞的存活率大于90%.③MTT实验表明软骨细胞在细胞/凝胶的支架里增殖很快,21 d的吸光度是1 d的3.5倍.④苏木精-伊红染色显示体外培养7 d后,复合支架里的软骨细胞都是圆形的,是生理状态下软骨细胞的正常状态,而且还可以看到正在分裂的细胞.⑤免疫组化的结果表明培养14 d后,培养在支架里的软骨细胞仍保持着分泌Ⅱ型胶原的活性.结论:通过细胞装配系统按照预先设定的结构形成包含细胞的软骨组织工程三维支架,成形的一系列操作对细胞损伤极小,并且支架里的软骨细胞在体外培养中能够正常的生长,具有生理形态和软骨活性,从而为软骨修复提供了新途径.
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可注射性磷酸钙骨水泥生物相容性评价
目的:磷酸钙骨水泥是一种新型骨移植替代材料,对它的改性研究是近年来的研究热点之一,通过改变磷酸钙骨水泥的流变学,制备可注射性磷酸钙骨水泥更适于微创应用,但应用于临床要对其生物相容性进行评价.方法:实验于2006-10/2007-01在天津医院骨科研究所完成.①实验材料:可注射性磷酸钙骨水泥(由固相与液相两部分组成,固相为碳酸钙、磷酸氢钙等,液相为磷酸钠盐溶液).②实验动物:新西兰兔14只,体质量2.0～3.5 kg,雌雄各半.实验过程中对动物处置符合动物伦理学要求.③实验方法和评估:通过采用可注射性磷酸钙骨水泥浸提液和试件与骨髓基质细胞分别共培养,MTT法测定细胞相对增殖率,进行细胞毒性反应分级,光镜和扫描电镜观察细胞生长形态和生长活性.可注射性磷酸钙骨水泥浸提液进行溶血和热原试验观察.将可注射性磷酸钙骨水泥试件植入兔肌肉内,观察炎症反应和纤维包膜形成情况.结果:14只新西兰兔均进入结果分析.可注射性磷酸钙骨水泥浸提液和试件与骨髓基质细胞共培养,细胞生长形态良好,数量逐渐增加,细胞毒性反应为0～Ⅰ级,基本无毒性.浸提液的溶血率＜0.05%,注入兔耳缘静脉后未引起发热反应.可注射性磷酸钙骨水泥试件植入兔肌肉中观察24周,早期有淋巴细胞浸润,包膜形成,晚期淋巴减少或消失,包膜稳定,无增厚趋势,未见有白细胞浸润.结论:可注射性磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性,符合植入人体生物材料的细胞毒性要求,对机体不会造成不良影响,因而临床可以安全使用.
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超临界流体技术合成复合型骨替代生物材料的理化性质特点
目的:在复合材料理论基础上,将天然的皮质骨粉与聚乳酸混合,通过超临界流体合成技术,制备复合型骨组织替代支架材料,并评价其理化性质.方法:实验于2005-12/2006-04在暨南大学化学系实验室和南方医科大学生物力学实验时完成.①材料制备:将同种异体皮质骨粉与山东医疗器械研究所提供的聚乳酸按质量比0∶100,10∶90,20∶80,30∶70,40∶60分别混合后,在超临界CO2作用下复合成多孔骨生物替代材料.②材料的理化特征评价:对不同质量比的材料进行大体观察、生物力学检测,扫描电镜观察内部孔隙结构及检测孔径,乙醇排除法测量材料孔隙率,体外模拟降解检测pH值和质量的变化.结果:①表面形态观察:形状与铸模相同,表面可见均匀的孔隙结构,孔径适中,有较好的硬度.②生物力学实验结果:当骨粉含量为30%时,其抗压强度和压缩模量高,分别为14.5 MPa,72.2 MPa,骨粉含量进一步提高时,复合材料的力学强度开始下降.③孔隙率:添加40%骨粉颗粒后,材料的孔隙率可由79%升至85.3%.④扫描电镜结果:不同材料的截面孔隙结构相似,孔径为50～200 μm,孔隙连通性好.⑤体外降解pH值:复合材料初2周pH值有所下降,但是2周后,可以稳定在pH值6.6左右,而含有40%骨粉的材料可以稳定在6.8左右.结论:应用超临界CO2技术合成的复合材料形状、大小、材料的孔隙可控,其孔隙率、生物力学强度、降解时间等理化性质方面良好,适合做为细胞工程支架和骨组织替代材料.
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RGD序列肽修饰的丝素蛋白仿生支架材料对骨髓间充质干细胞黏附、增殖的影响
目的:为了促进种子细胞在韧带组织工程支架材料上的黏附增殖,在丝素薄膜上共价接枝人工合成的具有生物活性的GRGDS序列,并观察RGD多肽修饰的丝素蛋白支架材料对骨髓间充质干细胞的黏附、增殖的影响.方法:实验于2006-07/2007-07在华中科技大学同济医学院协和医院中心实验室和骨科实验室完成.利用市购的白色家蚕蚕丝制备丝素蛋白薄膜,在丝素蛋白支架材料表面接上海吉尔公司合成的RGD多肽,为丝素-RGD组,以未接多肽的丝素蛋白材料和细胞培养板分别作丝素组和阳性对照组.取第3代骨髓间充质干细胞接种到以上材料和培养板上培养4,12 h后,沉淀法定量检测黏附的细胞数检测细胞黏附率;培养1,2,3,4 d后比较材料上的细胞标准化细胞密度来反映细胞的增殖程度;培养24 h后对细胞骨架作免疫荧光染色,在激光共聚焦显微镜下观察两组细胞骨架的组织情况.结果:培养4,12 h时丝素-RGD组细胞黏附率均显著高于丝素组(P＜0.01),但与阳性对照组无明显差异(P＞0.05).培养1,2,3,4 d时各组细胞的增殖程度无显著性差异(P＞0.05).培养24 h丝素-RGD组细胞完全铺展开,有粗大的细胞骨架组织,细胞内应力纤维清晰可见,其肌动蛋白的荧光强度显著高于丝素组(P＜0.05).结论:RGD多肽修饰能显著促进骨髓基质细胞在丝素蛋白支架材料上的黏附、铺展,但对细胞增殖无明显促进作用.
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新型牙种植体及圆柱状种植体与颌骨结合力的比较
目的:为适应牙槽骨吸收严重,高度和宽度不足的病例,设计一种一段式新型牙种植体,通过动物体内种植体种植实验观察其与颌骨的结合力,并与圆柱状种植体进行对照.方法:实验于2006-08/2007-05在四川大学华西口腔动物中心完成.①材料:新型牙种植体由直径为3.6 mm的3个圆柱体并排,长14.8 mm,高6 mm,表面积为406.93 mm2,有效抗压面积为134.60 mm2;圆柱状种植体直径为3.6 mm,长为9 mm,基桩高度2 mm,表面积为117.06 mm2,抗压面积为10.174 mm2.2种种植体均由纯钛制成,由成都力威特数控设备有限公司提供.②实验方法:选健康成年雄性狼狗6只,随机分为1,2,3个月组3组,每组2只,分别拔除其双侧下颌全部前磨牙,3个月后每侧拔牙窝内种植新型种植体2颗,同时种植2颗圆柱状种植体为对照.于术后1,2,3个月各处死2只犬,拍摄X射线片观察种植体-骨界面愈合情况及骨密度变化,并利用万能力学实验机通过推出实验测试种植体-骨结合力.结果:狼狗6只均进入结果分析.①种植体-骨界面愈合情况:2种种植体和骨界面的一般观察、牙周检测和X射线表现均相似,均无骨质破坏.②种植体-骨结合力:新型种植体在植入后1个月,骨结合力已达承受正常(牙合)力的水平;时间变化曲线表明2种种植体的骨结合力随时间均逐渐增加,但新型种植体的骨结合力明显大于圆柱状种植体(P＜0.001).结论:新型种植体因为其特殊的设计体部形态、圆盘状结构增加了支持骨组织的承载面积,较圆柱状种植体有更大的骨结合力.
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壳聚糖的结构修饰及其应用
学术背景:壳聚糖是甲壳素的衍生物,其水溶性较差,在很大程度上限制了它的应用.为了改善壳聚糖的溶解性,对其易于修饰的-OH和-NH2进行化学修饰,引入功能基团增加其溶解性和功能性,从而赋予了更多特殊的功能,潜在价值不断被发现,减为壳聚糖应用研究的新的发展方向之一.目的:通过检索文献对壳聚糖在羧基化、酰基化、烷基化、醚化等方面的修饰及其应用进行综述.检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed 1998/2007的相关文献,检索词为"chitosan,modification"并限定语种为"English";应用计算机检索Elsevier Science 1998/2007中的相关文章,检索词为"chitosan,modification",二次检索"derivate".对资料进行初审,纳入标准:与壳聚糖结构修饰及其应用相关的文章.排除标准:比较陈旧和重复性研究文章及综述.文献评价:共收集到154篇文章,30篇文献符合纳入标准,其中5篇为综述,其余均为临床或基础实验研究.资料综合:根据壳聚糖分子内的-OH和-NH2易于经行化学修饰的特点,多对这两个基团进行修饰.目前报道比较多的侧重于羧基化、酰基化、烷基化、醚化4个方面,通过引入功能性基团增加其水溶性和功能性,以达到拓宽其应用范围的目的.结论:通过对壳聚糖进行结构修饰,引入多功能基团,改善了其在水中的溶解性能,同时赋予了它更多的特殊功效.
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骨组织工程支架材料的生物学特性及临床应用
学术背景:骨组织工程用支架材料是骨组织工程研究的主要内容之一,筛选和制备出一种理想的支架材料对于组织工程学发展和应用于临床至关重要.目的:介绍目前研究中出现的各种不同材料的生物学特性和临床应用,展望骨组织工程支架材料的发展方向.检索策略:应用计算机检索NCBI Pubmed数据库1997-01/2007-01关于骨组织工程中支架材料的文章,检索题词包括"bone,tissue engineering,scaffold,bone defect",限定语言种类为"English";同时检索中国期刊全文数据库1997-01/2007-01中文期刊相关文章,检索词为"骨,组织工程,支架材料,骨缺损".纳入标准:内容与骨组织工程支架材料的结构、生物学特性及临床应用有关,论文具有原创性,观点明确,论据可靠.排除标准:设计不合理的文章及观点模糊的综述.文献评价:初检得到325篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除238篇,保留87篇,进一步查找全文,保留30篇完全符合纳入标准的文献进行综述.资料综合:目前尚未能制备出一种理想的支架材料.临床上研究较多的有以下几种:①天然有机高分子材料:包括胶原、脱钙骨基质、生物衍生骨支架材料等.②人工合成有机高分子材料:以聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物PLGA应用为广泛.③无机材料:应用较为广泛的为羟基磷灰石、磷酸三钙和珊瑚等.④复合材料.⑤添加基因的支架材料.结论:骨组织工程的支架材料应具有支持结构、组织相容和引导成骨的作用.目前骨组织工程的支架材料种类很多、来源不同、性能各异.
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鼻内镜术后不同填塞止血材料的生物相容性
目的:鼻内窥镜手术后填塞止血材料的选择是鼻内镜外科技术中的重要组成部分.分析几种填塞止血材料的生物学特性及作用的局限性,并与传统的凡士林纱条相比较.方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库1999-01/2007-06有关止血材料的理化性能、止血性能及其在鼻内镜手术中应用的相关研究文章,检索词"凡士林纱条,高膨胀止血棉,无痛止血海绵,藻酸钙敷料,明胶海绵,生物相容性,鼻内窥镜".纳入标准:①凡士林纱条、Merocel高膨胀止血棉、Ivalon无痛止血海绵、Sorbalgon藻酸钙敷料及明胶海绵的在鼻内镜手术后的应用的原著类文章.②不同类型止血材料的性能、生物相容性、安全性评价的研究文章.排除重复研究.符合纳入标准的文献30篇.结果:①Merocel高膨胀止血棉与Ivalon无痛止血海绵均为高分子合成的高膨胀止血材料,质地柔韧,有高度亲水性,吸收液体后迅速膨胀压迫出血区,可塑性强,并且可以作为药物载体,减轻炎症反应.填塞后黏膜损伤、炎症反应等全身反应情况较凡士林纱条轻,其不足之处在于产生的压力强度有限,较剧烈的出血得不到有效控制.②Sorbalgon藻酸钙敷料由柔软的海藻与酸钙纤维制成,有良好的生物相容性、顺应性和很强的亲水性,当其与血液和伤口分泌物中的钠盐接触时,即转化为一种凝胶状物质,起到较好的止血作用.填塞后的疼痛、头痛及鼻腔黏膜水肿反应优于凡士林纱条.由于藻酸钙敷料过于柔软,遇水后液化迅速,缺乏韧性和弹性,因此压迫力度不够.③明胶海绵组织相容性好,对人体无明显毒副作用,无抗原性,不会产生过敏反应,但存在压力不够的缺陷.与凡士林纱条一起使用,可以克服单纯胶原蛋白海绵填塞压力不足的缺点,避免了凡士林纱条与创面的直接接触,减少填塞后出血.结论:不同填塞止血材料各有所长,也各有其局限性,可根据患者的具体情况,结合不同止血材料的生物学特性,选择不同材料实行混合填塞和重点填塞.
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复合材料人工骨在骨缺损修复中的应用
目的:研制理想的人工骨材料修复骨缺损,已经成为医学和生物材料领域的研究重点.介绍几种单一及复合材料人工骨,以了解其生物相容性及其在骨缺损修复中应用的特点.方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库1999-01/2007-06有关人工骨的性能、生物相容性及其在骨缺损修复中应用的相关研究文章,检索词"纳米羟基磷灰石人工骨,珊瑚羟基磷灰石人工骨,磷酸钙人工骨,陶瓷人工骨,复合材料,生物相容性,骨缺损",限定文献语言种类为中文.纳入标准:①单一及复合材料人工骨在骨缺损修复中应用.②不同材料人工骨的研制、性能、安全性、生物相容性评价的研究文章.排除标准:重复研究.终纳入27篇符合标准的文献.结果:①纳米羟基磷灰石人工骨具有良好成骨能力和生物相容性,然而单一材料很难以满足骨缺损修复及骨组织工程细胞外基质材料的要求,将几种单一材料进行适当组合形成的纳米羟基磷灰石复合材料人工骨在实际应用中取得良好的效果.②珊瑚羟基磷灰石人工骨作为骨移植替代物具有骨引导作用,但具有脆性大,机械强度低的缺点,通过改变理化条件,使其性质发生改变,可以提高其成骨能力,降低移植后的炎症反应和排斥反应,无毒副作用.③磷酸钙骨水泥人工骨具有良好的生物相容性和生物降解性,rhBMP-2/PLGA微球/磷酸钙骨水泥新型复合人工骨与单纯rhBMP-2/磷酸钙骨水泥材料相比有较高的可降解性和成骨活性,并可作为细胞因子、抗菌素等的理想载体.④陶瓷人工骨具有生物活性和骨传导作用,但存在成形不理想、强度低、韧性差等缺点.与不同材料进行不同形式复合后的陶瓷人工骨,其性质与人骨相近,可取得较好的骨修复效果.结论:单一类型材料人工骨具有良好的生物相容性、生物活性及成骨能力,但存在机械强度低、脆性大、韧性差等缺点,将不同性质的材料经过复合加工形成的复合材料人工骨,可以提高人工骨的生物学性能,便于临床骨缺损修复的应用.
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人工听骨链重建材料的生物相容性及其应用特点
目的:随着耳显微外科的迅速发展及鼓室成形术的推广,对听骨链重建材料的研究也逐步深入.分析几种听骨链重建材料的材料学特性及其在应用过程中存在的优缺点.方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库1998-01/2007-06有关听骨链重建材料方面的相关文献,检索词"人工听骨、听骨链重建、生物相容性",限定文献语言种类为中文.共检索到文献102篇,对资料进行初审,并查找全文.纳入标准:①不同材料在听骨链重建中应用的相关文献.②听骨链重建材料的选择、设计及生物学特性评价的相关文献.排除标准:重复研究.终纳入21篇符合标准的文献.结果:①自体移植材料具有较好的声导性和生物相容性,在体内无排斥反应.但自体听骨由于常残留微小病灶,易造成术后感染;自体软骨柔软易变形,术后易发生粘连;自体皮质骨取材不易,取材后加工塑形困难.②同种异体材料生物相容性好,可于术前雕刻成不同的形状,但贮存条件要求较高,有传播疾病的可能.③多孔高分子聚乙烯的显著优点是质轻且多孔,适合组织长入,但具有不稳定性、易脱位的缺点.④羟基磷灰石陶瓷人工听骨生物相容性极佳,单纯羟基磷灰石人工听骨不具备骨诱导能力,与骨形态发生蛋白结合后,可使复合材料拥有骨传导和诱导的双重特性.⑤钛质人工听骨生物相容性和组织亲合性佳、耐久性好、重量轻、可塑性强、不易脱位,是一种有推广前景的听骨修复材料.结论:不同听骨链重建材料均存在各自的优缺点,还有待进一步完善,应用结合各种材料优点的复合听骨链重建材料将成为趋势.
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具有防坠床功能的智能护理床的研制
目的:设计一种护理床,以预防缺乏自控能力的老年人和智障人员发生坠床危险.方法:利用重心测定原理,计算患者在床上的位置,并辅以红外探测报警,实现自动报警防坠床的主要功能.结果:该护理床在Labview环境下编制监控程序,建立自动监控报警系统;以相应比例的砝码代替患者进行实验测试.结论:测试结果表明:①该装置监控到报警响应时间短,能够及时发现隐患,减少患者意外发生.②护理床采用全自动监控报警,可减轻护理人员的负担.
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褐藻多糖硫酸酯与明胶形成复合材料的抗凝血活性
目的:选用生物相容性好的明胶作为褐藻多糖硫酸酯的固定载体,制备褐藻多糖硫酸酯与明胶的复合材料,采用体外凝血试验评估其抗凝血性能.方法:实验于2003-12/2006-12在北京理工大学材料中心实验室、中国科学院北京化学研究所光谱实验室完成.①实验材料:褐藻多糖硫酸酯从市售海带中采用溶剂萃取法制备,纯度可达40%.实验血浆由北京北太平庄血站提供.②将质量浓度分别为100,200,300 mg/L的褐藻多糖硫酸酯0.1 mL滴加到盛有0.1 mL明胶的醋酸溶液(w=0.01)比色杯中,反应完全后,采用0.05%戊二醛固定,干燥成膜后用PBS缓冲溶液冲洗,然后真空干燥72 h得到3种不同复合材料.采用EQINOX55型红外光谱仪(美国NICOLET公司)进行结构表征.③采用体外抗凝血时间实验评价复合材料的抗凝血性,包括部分凝血活酶时间、凝血酶原时间、凝血酶时间测定.结果:①复合材料的红外光谱图在877 cm-1出现新吸收峰.②实验血浆样品的部分凝血活酶时间、凝血酶时间、凝血酶原时间分别为46.1 s,14.0 s,12.2 s,在正常人血浆的部分凝血活酶时间、凝血酶时间、凝血酶原时间范围内.200 mg/L复合材料能显著延长部分凝血活酶时间和凝血酶原时间(P＜0.05),300 mg/L复合材料能显著延长凝血酶时间(P＜0.05).结论:褐藻多糖硫酸酯-明胶复合材料具有较好的抗凝血活性.
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应用高分子化学材料研制可拆卸型的骨科固定夹板
随着人们对医疗质量需求的不断提高,传统以石膏为主的骨折固定方法越来越难以满足临床的需要.利用两种高分子化学材料反应产生的泡沫状物质膨胀塑形和与人体不同部位形状相匹配的棉织物固定袋的限制作用下,可构成一种新式骨科固定夹板.这两种高分子化学材料的主要成分分别是异氰酸脂和聚醚多元醇,它们在常温下均为无色透明状液体,在适当的催化剂、交联剂共同作用下,这两种材料反应所产生的泡沫状物质,可在10～15 min内膨胀塑形.这种新式骨科固定夹板能大大提高骨折固定的速度、舒适感和效率等,有效防止二次骨折的发生,还可以拆卸重复使用.临床实验验证,新式可拆卸骨科固定夹板总体成功率达96%.国家专利局已受理了新式可拆卸骨科固定夹板的专利申请.
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对罗夏测验中自我知觉记分的效度检验
目的:通过与罗夏评定量表RRS的对比研究,验证罗夏墨迹测验中自我知觉记分的效度.方法:①对象:某大学教育学院2004级心理学专业,学前教育专业,教育学专业的63名本科生.其中男生15名,女生48名;平均年龄21.2岁.受试者对测试知情同意.②测试方法:个别测试罗夏墨迹测验,根据罗夏综合系统的解释统计出H、H%、ECI等9个与自我概念有关的指标,并让熟悉的人根据RRS的内容对63名学生的自我知觉分别做出评定,分自我中心、自信、自我评价客观性3个分量表记分.再计算出罗夏墨迹测验的9项自我知觉记分与RRS的3个评定量表间的相关.结果:63名均进入结果分析.罗夏测验中关于自我知觉的测量指标纯H、H%、解剖学内容Ay+Xy、性内容Sx与自我概念的评定间出现了有意义的相关;指标自我中心指数ECI、形状距离反应FD、阴影距离反应sumV、病理内容MOR与自我概念的评定间则没有出现相关,均值差异检验结果亦不显著.结论:罗夏墨迹技术中的指标纯H、H%、An+Xy、Sx适合测量正常人的自我概念,在临床诊断中有重要价值,指标ECI、FD、sumV、MOR则需要进一步研究.
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胶原-壳聚糖复合支架用作组织工程心瓣膜的可行性
目的:构建组织工程心脏瓣膜的先决条件之一是构建佳解剖结构和性能的支架材料,拟证明胶原-壳聚糖复合支架可以作为组织工程心脏瓣膜的佳支架材料.方法:实验于2004-03/2005-02在中国科学院昆明动物研究所完成.将胶原与壳聚糖分别按7∶1,5∶1,3∶1质量比混合,冷冻干燥法成膜,碾压平整后制成胶原-壳聚糖复合多孔支架.将复合支架制成直径1.0 cm的圆片,依次经过固定、冲洗、脱水、透明、浸蜡、包埋、切片、展片与烘片行一般物理性状观察、苏木精-伊红染色和Masson染色观察内部结构;再将另一圆片依次经过固定、洗涤、脱水、置换、浸透、包埋后聚合、临界点干燥、喷镀、安置处理后制成超薄切片进行电镜扫描,观察其超微结构特性.结果:胶原-壳聚糖复合支架外观呈微黄色,半透明状,可见微孔状结构,柔韧适度,富有弹性,抗张强度约为4.0 MPa,孔径大小基本一致,保持在80～260 μm,孔隙率在95%以上,且孔与孔相互贯通,呈立体网状结构.结论:胶原-壳聚糖复合支架的结构和物理性状符合组织工程心瓣膜材料的要求.
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基于单片机移动式X射线机控制系统的设计
目的:介绍基于瑞萨R8C25型芯片的移动式X射线机的原理、硬件设计和软件设计.方法:移动式X射线机是为适应院外体检而研制的新型卫生装备,主要用于野外环境和移动医疗条件下进行快速诊断的移动式X射线透视和摄片检查.文章介绍的移动式X射线机的控制系统主要由X射线控制电路、高压发生器、X射线球管、增强器、MCU控制电路等5部分组成.MCU控制电路采用采用R8C25芯片,具有操作简便、内部资源丰富、程序编写简单、工作稳定等特点;X射线球管为KL83-0.6/1.2-125管,高管电压125 kV,管电流5.4A.结果:控制电路经过调试终达到要求,管电压、管电流、自动曝光IBS信号等参数的控制也达到要求,kV值与mA值的显示误差也控制在1 kV左右,基本达到线性转换,X射线机图像拍摄清晰.结论:检测、实验、试用结果表明,移动式X射线机性能稳定可靠、设备配置合理,功能完善,适合在体检车上安装使用.
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自制低镍烤瓷合金调磨后产生颗粒对机体的影响
目的:分析调磨后自制低镍烤瓷合金的粒度分布,以推断是否对机体尤其是肺组织产生影响.方法:实验于2007-04-05在中科院金属研究所完成.将中科院金属研究所提供的镍烤瓷合金在一封闭空间内调磨,收集调磨后的颗粒25 g,用英国产Master sizer Macro型激光粒度分析仪分析颗粒的分布情况.结果:金属颗粒分布范围较宽,覆盖设备的检测范围(0.3～300 μm).一般将直径小于15μm的尘粒称呼吸性粉尘,实验中自制镍烤瓷合金调磨后颗粒中15 μm以下的占1.6%左右,5 μm以下占0.55%,而2μm以下占0.25%左右.结论:调磨金属所产生的颗粒大部分较大,依照公共卫生学要求推测其对肺组织的影响较小.
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组织工程支架材料三维多孔聚乙烯醇水凝胶的制备
目的:制备组织工程支架材料,使其内部具有三维多孔结构,以种植和培养细胞.方法:利用氯化钠在二甲基亚砜/水溶液中的溶解度很小的特点,在聚乙烯醇的二甲基亚砜/水溶液中加入不同量的氯化钠颗粒,搅拌均匀而后迅速冷冻,待聚乙烯醇的二甲基亚砜/水凝胶形成后,将凝胶置于蒸馏水中1周,从而将该凝胶中的二甲基亚砜置换出并且溶出氯化钠,由此得到具有三维多孔结构的聚乙烯醇水凝胶.结果:①聚乙烯醇水凝胶的力学性能包括断裂强度,断裂伸长率,弹性模量等和制孔前相比基本没有变化,仍然符合作为组织工程支架材料的要求.②干燥速率随着孔隙率的增大先是降低后又上升.③水凝胶内部可以清晰地观察到三维孔隙结构,孔隙的大小符合作为组织工程支架材料的要求.结论:实验经过改进工艺方法,得到了具有三维多孔性的聚乙烯醇复合水凝胶.
