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
-
正硅酸乙酯改性牙科复合树脂填料的表征及其弯曲强度
为验证正硅酸乙酯溶胶.凝胶法对硼酸铝晶须改性的作用,采用正硅酸乙酯溶胶.凝胶法对硼酸铝晶须和纳米SiO2混合物进行表面改性,然后高温烧结使颗粒在晶须表面熔附,合成有固位形的增强填料.将改性填料加入牙科树脂中制作标准试件,检测试件弯曲强度选择佳有机改性的比例,然后应用傅里叶变换红外光谱和能谱分析进行表征,扫描电镜观察复合填料SiO2颗粒与硼酸铝晶须熔附情况.结果显示采用正硅酸乙酯溶胶一凝胶法改性硼酸铝晶须可以显著提高硼酸铝晶须-SiO2颗粒牙科复合树脂的弯曲强度,随着正硅酸乙酯用量增加,复合树脂弯曲强度呈递增趋势.正硅酸乙酯水解后在填料表面形成了Si-O网络.
-
含固位性填料和普通填料光固化复合树脂动态黏弹性及临床操作性能的对比
背景:尽管对光固化树脂的流变行为已有较多研究,但对光固化树脂临床操作性能的评价指标,即流动性、充填性、成形性和稳定性,目前口腔材料界还没有统一的定义.目的:评价含固位性填料(retentive filler,RF填料)和普通填料(normal filler,NF填料)的未聚合光崮化复合树脂的动态黏弹性,并探讨两种光固化复合树脂动态黏弹性对临床操作性能的影响,以确定理想的光固化复合树脂应具备的条件.设计、时间及地点:结合材料学基础实验和临床应用的对比观察.基础实验部分先期于2003-01在北京中国科学院(化学研究所)工程塑料国家重点实验室完成;临床观察部分在海南省海口市人民医院口腔医学中心完成,时间一直持续到2006-12.材料:光固化复合树脂包括含RF填料的实验性复合树脂Ⅰ(experimental composite resin Ⅰ,ECR-Ⅰ)和含普通钡玻璃填料的实验性复合树脂Ⅱ(experimental compositeresin Ⅱ.ECR-Ⅱ),两者填料含量的百分比(体积)相同,并含有相同的树脂基质和光固化体系,由北京大学口腔医学院口腔材料研究室配制.方法:在室温25℃条件下,采用平行板动态应力流变仪DSR-200,分别测试用RF填料强化的未聚合光固化复合树脂ECR-Ⅰ和用NF填料强化的未聚合光固化复合树脂ECR-Ⅱ的动态黏弹性.采用流动性、充填性、成形性和稳定性4个指标评估两种树脂的临床操作性能.主要观察指标:两种复合树脂的黏弹性质(G',G",tall δ)和临床操作性能.结果:两种树脂的动态黏弹性对剪切率比较敏感,ECR-Ⅰ的贮能模量(G')明显高于ECR-Ⅱ,临床显示ECR-Ⅰ有更好的稳定性和成形性,潜在变形小.ECR-Ⅱ的损耗模量(G")明显高于ECR-Ⅰ,临床显示ECR-Ⅱ流动性更好.ECR-Ⅰ损耗角(tan δ)明显低于ECR-Ⅱ,临床显示ECR-Ⅱ更多黏性行为,充填性更好,容易和牙齿上的洞壁贴合.结论:对照两种复合树脂的黏弹性质(G',G",tan δ)和临床操作性能,理想的光固化复合树脂应有较高的贮能模量(G')和较低的损耗角(tan δ).
-
微核实验评价碳化硅的潜在致突变性
背景:自制碳化硅陶瓷应用于临床前对其安全性进行相应评价.目的:通过微核实验检测自制碳化硅陶瓷对小鼠的致畸作用以评价其生物相容性.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-06/12在中国医科大学中心实验室完成.材料:N1H纯系小鼠80只按性别,体质量随机分成8组,每组10只:碳化硅0.02,0.002,0.000 2 mL/kg组、纯钛浸提液0.02,0.002,0.000 2 mL/kg组,生理盐水对照组,75 mg/kg环磷酰胺阳性对照组.方法:各组均一次性给药,24 h处死小鼠,抽取双侧股骨骨髓制备细胞悬液,推片二张,晾干、固定后浸入姬姆萨染液中染色.选择细胞完整.分散均匀,着色适当的区域在光学显微镜下计数.主要观察指标:计数1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数;嗜多染红细胞与正红细胞的比值.结果:环磷酰胺对照组微核率高于其他组(p＜0.01).碳化硅陶瓷组和纯钛浸提液组微核率与生理盐水对照组比较,差异无显著性意义(p＞0.05).碳化硅陶瓷组与纯钛浸提液组比较差异无显著性意义,嗜多染红细胞与正红细胞的比值均≥1.结论:自制碳化硅对小鼠无致畸作用,有较良好的生物相容性.
-
成骨生长肽缓释微球促成骨细胞的增殖
背景:采用牛物可降解聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Polylactide-co-glycolide,PLGA)为支架材料,包裹多肽、蛋白质药物制成缓释微球,使在体内达到缓释目的,是近10多年来各国学者大力研究的新领域.目的:观察成骨生长肽(osteogenic growthpeptide.OGP)缓释微球对成骨细胞的促分裂增殖作用.设计、时间及地点:对比观察,于2006-06/11在西安交通大学生命科学院完成.材料:新西兰兔,用于制备成骨细胞;PLGA由山东医疗器械研究所提供.方法:以PLGA为载体材料.采用复乳法制备OGP-PLGA缓释微球,并对微球的形态学、粒径分布、载药量和包裹率及体外释药情况进行观察.实验分为2组,OGP组:培养液为含体积分数0.1小牛血清+含50μg/L OGP的DMEM:OGP缓释微球组:培养液为含体积分数0.1小牛血清+含50μg/L OGP-PLGA缓释微球的DMEM,分别测定成骨细胞的增殖数量.主要观察指标:①微球的形态、粒径分布、载药量、包裹率及体外释药性.②OGP缓释微球对成骨细胞增殖的影响.结果:①复乳法制备的OGP-PLGA缓释微球表面光滑圆整,球体均匀度好;微球粒径为(19.6±4.47)μm,载药量和包裹率分别为(83.9±4.21)%,(72.9±5.13)%;微球的体外释药过程较为稳定,56 d释药率为85.43%.②培养1.2 d时,OGP组的A值高于OGP缓释微球组,差异有显著性意义(P＜0.05):培养3,4 d时,OGP组和OGP缓释微球组间A值差异无显著性(p＞0.05):培养6,8 d时,OGP缓释微球组的A值高于OGP组,差异有显著性意义(P＜0.05).结论:采用复乳法制备OGP-PLGA缓释微球的工艺可行,微球中OGP的生物活性保存良好,能缓慢持续释放活性OGP,促进成骨细胞的体外分裂增殖.
-
环孢素聚乳酸微球在同种异体气管移植中的应用
背景:前期实验已获得了优的环孢素聚乳酸微球制备工艺,且证实微球具有明显的缓释性能,无明显毒、副作用.目的:观察同种异体原位气管移植后,局部置入环孢素聚乳酸微球对免疫排斥的抑制作用.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-02/04在解放军第二五一:医院医院动物实验中心完成.材料:选取SD大鼠60只,按体质量配对后行同种异体气管原位移植.移植后按随机数字表法分为3组,即空白对照组、环孢素注射组及环孢素聚乳酸微球局部应用组,每组10只.方法:空白对照组不做特殊处理:环孢素注射组于气管原位移植后给予环孢素肌肉注射;环孢素聚乳酸微球局部应用组于气管原位移植后分别将10,30 mg环孢素聚乳酸微球埋植于气管周围肌肉层内、外.主要观察指标:移植后4周麻醉后处死动物,对移植气管标本进行大体及病理学评估,计算上皮积分、淋巴细胞计数以及无核软骨细胞/全部软骨细胞比值等指标,并进行组间比较.结果:①环孢素注射组、环孢素聚乳酸微球局部应用组大鼠全部存活至预杀期,空白对照组大鼠死亡1只.②移植后4周环孢素注射组、环孢素聚乳酸微球局部应用组的上皮积分均高于空白对照组(P＜0.01):环孢素聚乳酸微球局部应用组高于环孢素注射组(p＜0.01).③移植后4周环孢素注射组、环孢素聚乳酸微球局部应用组的淋巴细胞计数均低于空白对照组(P＜0.05,0.01);环孢素聚乳酸微球局部应用组低于环孢素注射组(p＜0.05).④移植后4周环孢素注射组、环孢素聚乳酸微球局部应用组无核软骨细胞与所有软骨细胞比值均低于空白对照组(p＜0.05).结论:同种异体气管原位移植后局部置入环孢素聚乳酸微球可以有效降低免疫排斥反应,对移植体的保护作用优于肌肉注射环孢素.
-
免软骨基质支架与脂肪干细胞的生物相容性
背景:软骨基质主要为II型胶原和葡萄糖胺聚糖,它是软骨细胞分化和发育的先天环境,能促进干细胞向软骨细胞分化.目的:观察兔软骨基质支架与同种异体脂肪干细胞在体外的生物相容性.设计、时间及地点:观察实验.于2007-12/2008-05在遵义医学院珠海校区中心实验室完成.材料:取兔新鲜耳郭软骨组织在蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟的保护下利用低渗透压和Triton X-100脱去细胞成分制备软骨基质.脂肪干细胞由新西兰大白兔颈部脂肪组织经剪碎、I型胶原酶消化并离心后获得.方法:将2×107L-1的脂肪干细胞悬液0.2mL滴在软骨基质支架表面,置于37℃、体积分数为0.05CO2饱和湿度的培养箱中静置4 h后加入含体积分数为0.1胎牛血清的DMEM培养液培养.主要观察指标:采用倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞在支架上的黏附、生长及增殖情况,同时计算细胞黏附率,并采用二甲氧唑黄比色法榆测细胞增殖趋势.结果:扫描电镜和倒置显微镜观察到脂肪干细胞在软骨基质支架上黏附和变形,其黏附率为93.7%;苏木精～伊红染色见细胞向支架深层生长:二甲氧唑黄比色法测定细胞生长曲线表明细胞在支架上有增殖的趋势.结论:兔软骨脱细胞基质与同种异体脂肪干细胞在体外具有良好的生物相容性.
-
非黏附液体栓塞材料甲基丙烯酸羟乙酯聚合物的溶解及栓塞性能
背景:课题组与武汉工程大学联合成功开发了一种新型血管内液体栓塞材料甲基丙烯酸羟乙酯聚合物(2-poly-Hydroxyethyl-Methacrylate.2-P-HEMA).目的:观察2.P.HEMA在二甲基亚砜溶液中的溶解性能及其在水中的凝固时间,并通过栓塞兔肾动脉评价该栓塞材料的栓塞性能.设计、时间及地点:单一样本体外观察及随机对照动物体内实验,于2007-01/12在解放军广州军区武汉总医院医学实验中心及放射科导管室完成.材料:2-P-HEMA材料为自制,由甲基丙烯酸.2-羟乙酯和2(2-羟乙氧基).甲基丙烯酸乙酯单体共聚合成.方法:①体外实验:分别测定2-P-HEMA在不同浓度二甲基亚砜溶液及二甲基亚砜,碘比醇溶液中的溶解度,测定2%,3.5%,5%,6.5%,8%,9.5%2-P-HEMA的二甲基亚砜溶液、二甲基亚砜/碘比醇溶液在静止盐水中的凝固时间.②体内实验:采用5%2-P-HEMA的二甲基亚砜,碘比醇溶液栓塞兔肾动脉,观察栓塞效果.主要观察指标:2-P-HEMA在二甲基亚砜溶液中的溶解性能及其在水中的凝固时间:2-P-HEMA塞兔肾动脉的栓塞效果.结果:2-P-HEMA在纯二甲基亚砜溶液中溶解度较高,随着二甲基亚砜浓度的降低,其溶解度降低:加入碘比醇不影响溶解度.2-P-HEMA的二甲基亚砜溶液注入水中呈絮状固化,凝固时间随材料浓度增高而延长,加入碘比醇不影响凝固时间.5%的栓塞材料能顺利通过微导管,注射阻力小,在透视下显影良好.无粘管现象,能完全栓塞肾动脉及其分支;栓塞后半个月,3个月复查未见肾动脉再通.结论:2-P-HEMA的二甲基亚砜溶液能在水中凝固,可满意栓塞兔肾动脉.
-
聚氨酯/多壁碳纳米管复合材料电纺丝支架对成纤维细胞生长的促进
应用电纺丝方法制备纤维直径为300～500nln的多壁碳纳米管/聚氨酯复合材料,以无纺膜材料作为细胞支架,选择在促进组织修复和再生中起重要作用的成纤维细胞株作为实验细胞.通过扫描电镜对多壁碳纳米管/聚氯酯无纺膜及聚氨酯无纺膜的微观形貌进行表征:通过细胞黏附实验、增殖实验以及细胞骨架发育观察,探讨无纺膜的微观纳米拓扑结构及多壁碳纳米管的复合对细胞的作用:并进一步采用双层细胞培养装置,分析多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜通过细胞通讯途径对在其他材料上生长的细胞生长行为的影响.实验结果表明,无纺膜中的纳米纤维网络结构和多壁碳纳米管成分不仅能够显著促进细胞的黏附和增殖,而且有利于细胞的迁移和聚集:另外,生长在多壁碳纳米管,聚氨酯无纺膜支架上的细胞可能通过旁分泌方式将某些牛物大分子分泌到细胞外液中,经局部扩散作用丁二在其他材料上生长的细胞,促进其增殖.因此,多壁碳纳米管/聚氨酯纳米纤维无纺膜为细胞提供了接近天然细胞外基质的人造微环境,显示了该支架在引导组织修复和再生中的应用潜力.
-
抑肽酶/氨甲环酸改良可注射性纤维蛋白凝胶的体外实验
背景:可注射性纤维蛋白凝胶为软骨缺损组织工程完全再生修复的临床应用带来了新的方向,其降解速度的调控是其中的关键问题之一.目的:在可注射性纤维蛋白凝胶中引入不同浓度的抑肽酶和氨甲环酸,观察其对纤维蛋白凝胶支架降解速率的影响.设计、时间及地点:体外细胞学实验,于2008-02/08在广东省构建与检测实验室进行.材料:以纤维蛋白原、凝血酶及氯化钙制备纤维蛋白凝胶.方法:取3周龄新西兰幼兔的关节软骨制取软骨细胞,体外单层培养、扩增后植于标准纤维蛋白凝胶支架和改良纤维蛋白凝胶支架(加入抑肽酶7 500,12500,17500MIU/L及氨甲环酸15,20,25g/L复合液)上,进行体外培养、扩增6周.主要观察指标:支架降解情况.结果:支架细胞复合物体外培养3周时,标准组已完全崩解,改良各组体积尚不到原来1/2.培养6周时仍能保持其一定的外形,具有一定的厚度及弹性.不同浓度的抑肽酶和氨甲环酸,在体外环境下均显著地减缓了纤维蛋白胶的降解速度,低于1 2500 MIU/L的抑肽酶和20 g/L氨甲环酸对软骨细胞的繁殖、表型的维持、基质的分泌无明显不良影响,而高于此浓度的抑肽酶和氨甲环酸的加入明显抑制了细胞的增殖、表型的维持和基质的分泌.结论:通过调节纤维蛋白凝胶中抑肽酶和氨甲环酸的含量,可实现对纤维蛋白凝胶降解速度的调控.
-
透明质酸钠复合重组人骨形态发生蛋白2凝胶对自体半腱肌重建兔前交叉韧带腱-骨愈合的生物力学分析
背景:在前交叉韧带重建的早期,腱一骨连接处是整个移植物一骨隧道复合体的薄弱环节,所以腱,骨愈合的情况是关系韧带移植重建成败的关键.目的:观察透明质酸钠复合重组人骨形态发生蛋白2凝胶对自体半腱肌蕈建兔前交叉韧带后腱-骨愈合的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-09/2008-06在潍坊医学院动物实验中心实验室完成.材料:将重组人骨形态发生蛋白2和透明质酸钠混合制成混悬凝胶注射剂.48只兔随机分成2组,每组24只48膝.方法:实验组随机选取一侧于胫骨隧道入口处注入重组人骨形态发生蛋白2与透明质酸钠凝胶(透明质酸钠-重组人骨形态发生蛋白2亚组),另一侧仅做重建后骨道不予处理(未处理亚组);对照组随机选取一侧于胫骨骨道入口处仅注入重组人骨形态发生蛋白2(重组人骨形态发牛蛋白2亚组),另一侧仅注入透明质酸钠(透明质酸钠哑组).主要观察指标:术后2,4,8,12周大体观察肌腱移植物生长情况及在胫骨隧道内的愈合情况,生物力学拉伸试验测定其生物力学的性能.结果:透明质酸钠一重组人骨形态发生蛋白2亚组在术后2周隧道内见稀疏软骨样组织,4～8周时隧道内见沿骨隧道排列的软骨样组织,双股肌腱之间形成稳定组织连接.12周时出现部分骨样组织包裹肌腱.其他亚组术后2周时隧道内仅为瘢痕组织,到术后12周隧道内肌腱与骨道壁之间仍充满瘢痕组织,未见稳定组织连接形成.4,8和12周透明质酸钠.重组人骨形态发生蛋白2亚组和重组人骨形态发牛蛋白2亚组肌腱移植物部分断裂和完全断裂平均载荷高于未处理亚组与透明质酸钠亚组(p＜0.05),同时,透明质酸钠一重组人骨形态发生蛋白2亚组高于重组人骨形态发生蛋白2亚组(P＜0.05).结论:注入透明质酸钠一重组人骨形态发生蛋白2的肌腱移植物有良好的生物力学特性,能促进肌腱移植物在骨隧道内的早期腱-骨愈合.
-
牛脱细胞骨基质的生物力学特性及其黏附性
背景:脱细胞骨基质作为一种天然骨生物衍生材料,应用于骨组织工程支架有着其独特的优越性.目的:观察牛松质骨脱细胞后骨基质的生物力学特性、孔隙率及其黏附特性,探讨其作为组织工程骨天然支架材料的可行性.设计、时间及地点:力学实验采用随机对照观察,于2008-02/06在天津医科大学总医院骨科实验室完成.材料:新鲜牛股骨来自16月龄雄性蒙古牛,体质量350 kg;新生24 h内SD大鼠3只.方法:利用100g/L NaCl联合1%TritonX-100的方法制备脱细胞骨基质.脱细胞骨基质脱钙切片.利用ElectroForce3200力学试验仪对标本进行压力加载测试.利用新生SD大鼠颅骨传代培养第3代成骨细胞与脱细胞骨基质复合培养12 h.空白对照组置于9g/L NaCl溶液.主要观察指标:①苏木精.伊红染色观察骨基质平均空隙直径及空隙率.②观察骨基质弹性强度、破坏载荷、弹性模量.③采用细胞计数法计算两者的黏附率.结果:①利用100 g/L NaCl与1%TritonX-100联合可达到良好脱细胞效果,与对照组比较,脱细胞后实验组骨小梁无明显破坏.②所测得牛脱细胞骨细胞外基质空隙直径为(376.33±80.91)μm,空隙率为(70.15±2.98)%.⑨力学测试此脱细胞方法对骨基质力学特性无显著影响.④脱细胞骨基质与体外培养成骨细胞具有良好的黏附性能,黏附率为62.38%.结论:牛松质骨脱细胞骨基质较完整的去除了细胞的免疫原性,具有良好的骨组织工程支架材料力学性质,接近生理结构的空隙直径及孔隙率,黏附性能满足支架材料的要求.
-
硅凝胶植入小鼠淋巴细胞表型的变化
背景:硅凝胶乳房植入体在长期的使用中一直存在着与自身免疫性疾病之间是否存在因果联系的争议,尚需对其进行免疫学上的评价.目的:通过分析硅凝胶植入后小鼠淋巴细胞表型的变化,探讨其对免疫系统的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-07/09中国药品生物制品检定所医疗器械检测中心实验室完成.材料:6～8周龄SPF级雌性BALB/c小鼠50只,随机分成5组:阴性对照组、阳性对照组、硅凝胶低,中、高剂量组,10只/组.硅凝胶填充人工乳房植入体成品为深圳维恩杰科技有限公司产品.方法:阴性对照组皮下注射磷酸盐缓冲液:阳性对照组皮下注射与福氏完全佐剂1:1混合的BSA溶液;硅凝胶低、中、高剂量组先将人工乳房植入体成品中充填的硅凝胶在无菌条件下分装入注射器中.在小鼠背部皮肤穿刺后接注射器分别注入硅凝胶0.6.1.2,1.8 mL.材料植入28 d后,分离小鼠脾脏制备脾淋巴细胞悬液,调整细胞浓度至1×109L-1.主要观察指标:流式细胞仪检测淋巴细胞表型及表型频数.结果:与阴性对照组比较,硅凝胶低、中、高剂量组各淋巴细胞表型参数均值差异均无显著性意义(P＞0.05).代表T淋巴细胞的CD3+,CD4+,CD8+频数分析结果显示,硅凝胶低、中、高剂量组分别有4,3,6例样本超出阴性对照组均值±2SD范围,并分别有2,3,4例样本超出阴性对照组均值+3SD范围.结论:硅凝胶植入28 d后,BALB/c小鼠脾淋巴细胞表型统计学分析无显著差异,但对频数分析结果有一定影响,提示硅凝胶对免疫系统可能产生影响.
-
壳寡糖及其衍生物对实验性糖尿病大鼠抗氧化能力及肾功能的影响
背景:壳寡糖和N-乙酰氨基单糖是高分子不溶性壳聚糖经水解的产物,具有水溶性.由于分子结构相似,壳寡糖和N-乙酰氨基单糖壳聚糖同样具有抗氧化等功效,同时由于其小分子可溶性和易被人体吸收的特性,在糖尿病及其并发症预防与治疗方面有更广阔的应用前景.目的:观察不同剂量的壳寡糖,N-乙酰氨基单糖对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠抗氧化能力的影响及对肾脏的保护作用.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-07/09在中国海洋大学生物化学实验室完成.材料:壳寡糖,N-乙酰氨基单糖由中国海洋大学生物化学实验室制备.81只Wistar大鼠随机分为9组:正常对照组,阴性对照组,二甲双胍组,壳寡糖和N-乙酰氨基单糖低、中、高剂量组,每组9只.方法:正常对照组腹腔内注射柠檬酸缓冲液,其余各组按65 mg/kg体质量一次性腹腔内注射链脲佐菌素溶液制备糖尿病大鼠模型.壳寡糖和N-乙酰氨基单糖低、中、高剂量组分别按每日250,500,1 500mg/kg灌胃壳寡糖和N-乙酰氨基单糖水溶液,正常对照组,阴性对照组按体质量灌胃等体积凉白开水(10 mL/kg),二甲双胍组按每日200 mg/kg灌胃二甲双胍水溶液,连续60 d.主要观察指标:①测定血清中谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、丙二醛浓度、总抗氧化能力和肾功能指标.②肾脏病理组织学检查.结果:壳寡糖,N-乙酰氨基单糖可以增加糖尿病大鼠血清中总抗氧化能力及超氧化物歧化酶浓度,显著降低血清中丙二醛、尿素氮、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶及尿液中总蛋白/肌酐、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶,肌酐的水平.其中以壳寡糖中剂量组(500 mg/kg)和N-乙酰氨基单糖低剂量组(250 mg/kg)作用效果较好.结论:适量壳寡糖及N-乙酰氨基单糖能够有效的降低链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的抗氧化能力,从而对肾脏起到了保护作用.
-
藻酸钠微球介导髓核细胞对骨髓间充质干细胞诱导分化的影响
背景:椎间盘退行性变的理想治疗方法是利用组织工程技术修复退行性变的椎间盘,而修复所需的髓核细胞来源十分有限.目的:观察在藻酸盐微球的介导下,髓核细胞与骨髓间充质十细胞非接触共培养时,髓核细胞对骨髓间充质干细胞的诱导作用.设计、时间及地点:细胞学体外观察,实验于2007-10/2008-08在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室和中心实验室进行.材料:4月龄健康新两兰大耳白兔5只,取髓核细胞与骨髓间充质干细胞原代培养,利用传代法分离纯化.方法:①将纯化的骨髓间充质干细胞经胰蛋白酶消化、收集,并与适量的藻酸钠溶液混合,形成109 L-1的单细胞悬液,将混合好的单细胞悬液经注射器滴加至35 g/L的CaCl2溶液中,形成海藻酸钙凝胶珠.②将海藻酸钠凝胶微球与髓核细胞共培养.在7 d和15 d时,分组溶解海藻酸钙凝胶珠.收集骨髓间充质干细胞.主要观察指标:利用免疫组化技术、RT-PCR技术和Western blot技术检测骨髓间充质干细胞中Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达,用以判断髓核细胞对骨髓间充质干细胞在非接触条件下的诱导作用.结果:在骨髓间充质干细胞的细胞爬片免疫组化染色中可见,Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖染色阳性,RT-PCR和Western blot 结果显示经诱导后骨髓间充质干细胞中已有Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖基因的表达,且诱导15 d组的目的条带明显亮于诱导7 d组的目的条带.结论:在藻酸盐微球的介导下,体外非接触共同培养时髓核细胞能够实现对骨髓间充质干细胞的诱导作用.
-
氧化锆陶瓷和钛合金表面粗糙度与细菌黏附的比较
实验于2006-03/06在山西医科大学微牛物实验室完成.分别制作氧化锆陶瓷试件和Titan合金试件各6个.实验分为2组,氧化锆陶瓷抛光组:Cercaon氧化锆薄片磨光后.用EVE专用抛光轮高度抛光.钛合金抛光组:将钛合金原始铸件依次用粗砂纸、水砂纸(依次为200,600,800,1000,1200,1500,2000目)逐级磨光,再用抛光轮抛光.采用精密粗糙度测试仪检测各样本的表面租糙度:然后将各样本置于变形链球菌的培养液中,在37℃条件下,静止培养状态下培养1 h后,荧光显微镜下计数黏附细菌的数量,并通过扫描电子显微镜观察各样本的表面形貌.结果显示,两组间表面粗糙度无显著差异(P＞0.05),但钛合金抛光组试件黏附细菌数多于氧化锆陶瓷抛光组试件黏附细菌数(p＜0.01).扫描电镜显示,氧化锆陶瓷抛光组试件表面散在少量细小孔隙,而钛合金抛光组试件表面未见细小孔隙,但有较多裂隙和凹陷.
-
单因素试验筛选缓释碱性成纤维细胞生长因子微球的制备条件
背景:研究表明,缓释碱性成纤维细胞生长因子微球制备工艺条件影响因素多,筛选工作费时费力,且工艺的重现性较差.目的:以碱性成纤维细胞生长因子包封率为指标,应用单因素设计,初步考察碱性成纤维细胞生长因子缓释微球制备基本工艺条件.设计、时间及地点:单因素设计实验,于2005-03/05在中国科学院成都有机化学研究所高分子实验室完成.材料:以相对分子质量2.0万聚乳酸.羟基乙酸共聚物为载体材料,选用W/O/W复乳-干燥法制备碱性成纤维细胞生长因子-聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球.方法:应用单因素设计,初选匀化方式(超声或旋涡)、超声时间(第1次+第2次:5 s+5 s,5 s+10s,10 s+5 s,10 s+10 s)、内水相体积(50,100,200,250,300μL)、分散介质聚乙烯醇质量浓度(10,20,30,50,70 g/L)、外水相中无机盐浓度(0,250,500,1 000 g/L)、搅拌时间(3,4,5,6,8 h)等缓释微球制备基本工艺条件.主要观察指标:各制备工艺条件下微球粒径、载药量和包封率.结果:单因素试验结果表明,制备碱性成纤维细胞生长因子微球时,超声时间和搅拌时间对于包封率没有影响;匀化方式应选择2次超声.每次5 s;聚乙烯醇质量浓度在30～70 g/L内较好:内水相体积可固定在50～100μL;外水相中无机盐的浓度越高越好,还可进一步筛选出佳浓度.经过初步优化后,其平均粒径为6.68 μm,径距为(1.86+0.22)μm,载药量为(37.00±0.89)×10-3%,包封率为(61.31±1.31)%.结论:应用单因素试验可以初步优选碱性成纤维细胞生长因子缓释微球制备工艺条件.
-
生物运行骨材料与骨髓间充质干细胞体外的生物相容性
背景:生物衍生骨材料已在临床应用多年,但其作为组织工程骨支架材料的可行性还需验证.目的:评价异种生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞的生物相容性.设计、时间及地点:单一样本体外观察性实验,于2007-08/2008-01在中国辐射防护研究院医用组织库组织工程实验室完成.材料:山西省医用组织库生产的人松质骨;体外分离培养;周龄新西兰兔骨髓间充质干细胞.方法:经脱脂、脱钙、去抗原等步骤制各生物衍生骨材料,扫描电镜观察其表面超微结构.直接贴壁法分离培养兔骨髓间充质干细胞,MTT法和流式细胞仪检测生物衍生骨材料对骨髓间充质干细胞增殖及凋亡的影响.PKH26标记骨髓间充质干细胞与生物衍生骨材料复合培养,荧光显微镜动态观察细胞在骨材料上的生长情况;扫描电镜观察细胞在骨材料上的贴附、生长情况.主要观察指标:①生物衍生骨材料的形态结构及骨髓间充质干细胞在其上的生长、增殖情况.②生物衍生骨材料的细胞毒性.结果:所制各的生物衍生骨材料呈白色,扫描电镜观察呈规则的疏松多孔结构,孔隙间有微孔相互连通.其对骨髓间充质干细胞的增殖和凋亡无明显的影响;荧光显微镜下观察,在材料表面及孔隙内可见PKH26标记的细胞,显示红色荧光:扫描电镜观察可见细胞在材料上附着生长,细胞形态呈梭型或多角形,与材料贴附紧密.结论:实验制备的异种生物衍生骨材料细胞毒性低,与骨髓间充质干细胞具有良好的生物相容性.
-
聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥注入椎体成形的生物力学变化
背景:已证实经皮穿刺椎体成形治疗骨质疏松性椎体骨折能很好地恢复椎体的强度和刚度,在此基础上从形态学方面进一步验证置入骨水泥后界面骨增生修复情况.目的:观察兔椎体注射聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥后不同时间生物力学性能变化及置入物周围骨组织的修复情况.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2006-08/2007-04在昆明医学院重点实验室及上海市第九人民医院生物力学实验室完成.材料:48只骨质疏松老年兔随机分为骨质疏松对照组和聚甲基丙烯酸甲酯组各24只;24只壮年兔为正常对照组.各组均分为置入后1 h.24 h,3 d,7 d,4周,12周亚组,每亚组4只.方法:模仿经皮穿刺椎体成形技术,在兔椎体制成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的骨缺损模型,骨质疏松对照组及正常对照组只行手术操作,不注入骨水泥:聚甲基丙烯酸甲酯组随机选择腰椎节段置入聚甲基丙烯酸甲酯材料.主要观察指标:在材料力学实验机上分别测定各时间点椎体大载荷、大压应力和弹性模量.苏木精一伊红染色观察周围骨组织坏死及增生修复情况.结果:①聚甲基丙烯酸甲酯组置入后1 h,24h,3 d,7 d大载荷值、大应力值和弹性模量值逐渐增高,且均高于正常对照组及骨质疏松对照组(P＜0.01):置入后4周有所下降,但与之前4个时间点比较差异无显著性(p＞0.05),此时亦高于正常对照组及骨质疏松对照组(P＜0.05).置入后12周继续下降,与置入后1 h,24 h.3 d,7d比较差异有显著性(P＜0.05).与正常对照组比较差异无显著性(P＞0.05),但仍高于骨质疏松对照组(P＜0.05).骨质疏松对照组大应力值低,各个时间点明显低于正常对照组(P＜0.01).②聚甲基丙烯酸甲酯置入后24 h有大量炎性细胞浸润,3 d时达高峰,7 d后炎性细胞逐渐减少,4周时可见软骨化骨形成,12周则有板层骨形成.结论:聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥置入椎体后能迅速重建椎体稳定性,生物力学性能恢复好,生物相容性较好.
-
预钙化对二氧化钛纳米管/羟基磷灰石生物复合材料制备的影响
背景:羟基磷灰石与钛复合制各的复合材料是理想的人体骨替代材料.但纯钛金属基板由于无生物活性,难以在其表面生长羟基磷灰石,因此必须对钛片进行预处理.目的:制备二氧化钛纳米管,羟基磷灰石复合材料,并观察预钙化对羟基磷灰石沉积速率的影响.设计、时间及地点:对比观察实验,于2007-05/2008-01在华中师范大学物理科学与技术学院纳米技术中心完成.材料:钛片由宝鸡金属研究所提供,厚度250μ m,纯度99.7%.方法:用电化学方法在钛片表面制得二氧化钛的纳米管,并通过热处理得到晶态的二氧化钛.将钛片先后浸泡在饱和氯化钙、磷酸二氢钾溶液中进行预钙化处理.然后在37℃条件下将已有二氧化钛阵列的钛片置于模拟体液中浸泡.主要观察指标:于浸泡1,3,5,7,14d后采用扫描电子显微镜观察样品表面形貌的显微结构,复合材料的结构采用X射线衍射仪进行表征.结果:扫描电镜结果显示:浸泡14 d后,羟基磷灰石在预钙化处理钛片表面形成涂层,基本将纳米管表面覆盖;而未经预钙化处理钛片形成较少的羟基磷灰石,没有形成涂层.x射线衍射仪结果显示:浸泡14 d后,经过预钙化处理的纳米管阵列表面出现较多的羟基磷灰石,可以清楚地观察到羟基磷灰石的各个特征峰.结论:利用仿生模拟法制备羟基磷灰石复合材料过程中,通过预钙化处理,羟基磷灰石的生长速率显著提高.
-
复合许旺细胞的猪肠黏膜下层桥接修复周围神经缺损
背景:小肠黏膜下层作为一种天然的生物材料,能提供适合神经生长的三维支架,而许旺细胞又在神经再生过程中发挥重要作用.如果能将许旺细胞种植在小肠黏膜下层,用来桥接周围神经缺损,理论上更有利于神经的长入,极有可能获得良好的实验效果.目的:应用复合有许旺细胞的小肠黏膜下层桥接周围神经缺损.观察桥接后神经生长情况.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-01在深圳市松岗人民医院完成.材料:取健康成年猪的新鲜近段空肠制备小肠黏膜下层.方法:SD大鼠20只随机分成2组,即复合有许旺细胞的小肠黏膜下层桥接组、自体神经移植组.每组10只.首先在距坐骨神经出口1 cm处用双面刀片切取1 cm长度的坐骨神经,造成神经缺损模型.然后分别用复合有许旺细胞的小肠黏膜下层桥接、自体神经移植桥接.主要观察指标:于术后6,12周自近端缝合口的近端至远端缝合口的远端切取大鼠的坐骨神经,用于病理组织学观察并进行图像分析.同时用生理示波器测定大鼠两侧坐骨神经的潜伏期和诱发电位的波幅.结果:复合有许旺细胞的小肠黏膜下层桥接神经组可见有再生神经组织长过缺损,呈条索状连续,且神经纤维多集中在小肠黏膜下层形成的桥接管周缘区域,而中心区域可见胶原组织且孔隙较多.复合有许旺细胞的小肠黏膜下层桥接神经组潜伏期的延迟率均高于自体神经移植组(P＜0.05),而诱发电位的波幅恢复率均低了:自体神经对照组(P＜0.05).复合有许旺细胞的小肠黏膜下层桥接神经组轴突的平均直径、单位面积的轴突数量和神经组织所占的百分比均低于自体神经移植组(P＜0.05).结论:复合有许旺细胞的小肠黏膜下层具有促进周围神经轴突再生的作用.但较自体神经移植略差.
-
磷酸钙骨水泥复合不同比例同种异体微小颗粒骨修复兔桡骨缺损
背景:已证实同种异体微小颗粒骨复合磷酸钙骨水泥修复骨缺损的效果较好,但是二者复合的佳比例还无定论.目的:观察不同比例的同种异体微小颗粒骨与磷酸钙骨水泥复合物修复兔桡骨缺损的效果,寻找合适的比例.设计:随机对照动物体内实验.材料:健康成年日本大耳白兔5只,取骨盆骨制成直径300～500 μm的同种异体微小颗粒骨作为供体.方法:健康成年日本大耳白兔45只,建立兔双侧桡骨中段12mm骨缺损模型,然后随机分成5组,每组9只.均植入同种异体微小颗粒骨与磷酸钙骨水泥复合物,间种异体微小颗粒骨与磷酸钙骨水泥的比例分别为1:1,2:1,3:1,4:1,5:1.主要观察指标:观察同种异体微小颗粒骨与磷酸钙骨水泥混合后的形态;植入后4,8周分别行X射线片观察缺损区骨连接及骨痂生长情况,组织学观察新生骨组织和骨愈合情况,并进行骨缺损修复血管化观察;植入后8周测定各组桡骨标本的大扭矩,以评价生物力学强度.结果:同种异体微小颗粒骨与磷酸钙骨水泥的比例为3:1时,二者混合后可任意塑形,其成骨性能好,新生骨的组织学结构和血管化程度优于其他复合比例,生物力学强度高于其他复合比例(f=2.35.P＜0.05).结论:同种异体微小颗粒骨复合磷酸钙骨水泥的适宜比例是3:1.
-
细胞外基质凝胶支架混合人脐静脉来源内皮细胞构建组织工程化的内皮细胞片层
背景:由于血管内皮细胞是形成血管网络的主要功能细胞,因此通过在支架复合体中复合血管内皮细胞的方式促进再造心肌的血管化足目前研究的热点.目的:以细胞外基质凝胶为支架混合人脐静脉内皮细胞,观察内皮细胞在细胞外摹质凝胶中的生长过程及发育情况.设计、时间及地点:观察实验,于2006-11/2008-01在解放军军事医学科学院基础医学研究所组织工程研究室实验室完成.材料:取健康剖腹产孕妇的脐带分离培养人脐静脉内皮细胞.取新生SD大鼠鼠尾制备I型液态胶原溶液.方法:将2.4 g/L液态l型胶原与2×M199培养基等比例混合,用0.1 mol/L NaOH调为中性,加入分离培养3 d的人脐静脉内皮细胞,使其终浓度为4×109L-1,再加入200 g/L的Matrigel基质凝胶.后加入有静态拉伸力的组织工程化片层所需的模具中,构建组织工程化内皮细胞片层.主要观察指标:体外培养20 d后光学显微镜、常规苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色和透射电镜观察.结果:显微镜下观察可见内皮细胞在细胞外基质凝胶中形成明显的管腔样、分支样、类似血管样结构.通过组织学和免疫组织化学的检测,证实其确为来源于人脐静脉中分离培养的内皮细胞.电镜观察可见随着时间的延长,在组织工程化内皮细胞片层中,内皮细胞口J形成管腔.细胞间有紧密连接.结论:以细胞外基质凝胶为支架混合人脐静脉内皮细胞构建的组织工程化内皮细胞片层中具有类似血管样结构.
-
医用硫酸钙与磷酸钙在创伤性骨缺损中的应用比较
背景:自体骨移植、异体骨移植、异种骨移植的来源缺乏,或存在免疫反应与感染和再骨折的町能.而作为人工骨替代物,硫酸钙和磷酸钙在临床上的使用比较广泛.目的:拟比较人工合成医用硫酸钙和磷酸钙在骨创伤中作为骨替代物的临床使用效果.设计、时间及地点:随机对照观察,于2004-10/2007-10在中国中医科学院西苑医院骨科完成.对象:选择50例骨创伤后存在不同程度的骨缺损并需要植骨的患者,在无自体骨混用的情况下,按随机数字表达分为2组,分别使用了不同类型的人工骨进行骨缺损填充,其中硫酸钙骨空腔填料组24例,磷酸钙生物陶瓷组26例.方法:治疗除采用内固定(钢针、钢板)和外固定(石膏、外固定架)外,分别结合使用硫酸钙骨空腔填料及磷酸钙生物陶瓷.植入的人工骨量以植骨术中判断为准,桡骨远端骨折和跟骨骨折一般植入3～5 mL,大植入量为10 mL.植入人工骨要尽可能填满充实.主要观察指标:人工骨替代物使用量、吸收时间、骨折是否稳定以及骨痂出现的时间.结果:所有使用填充人工骨的病例,骨折均如期愈合.使用硫酸钙者未出现任何异常反应和并发症,使用磷酸钙者有2例浅表渗出,经换药愈合.平均随访6个月.硫酸钙组平均吸收时间较磷酸钙组短,硫酸钙组2个月内吸收80%,3个月内100%吸收:磷酸钙组4～6个月吸收70%,7～12个月吸收90%.结论:医用硫酸钙和磷酸钙人工骨均可作为骨替代物应用,在辅助崮定下具有安全、方便、副作用小以及填充效果确实、骨折愈合良好等优点.硫酸钙骨粉固化后较磷酸钙坚固,具有较强的支撑作用,且降解速度较磷酸钙快.
-
组织工程心脏瓣膜不同脱细胞方法的比较
背景:目前对几种脱细胞方法的效果各家观点不同.大都认为各种方法均可去除细胞,但实验结果却有较大差异.目的:对比胰蛋白酶法、十二烷基硫酸钠法和去氧胆酸钠法去除细胞后心脏瓣膜形态学及生物力学特征.设计、时间及地点:对比观察实验,于2007-10/2008-07在上海交通大学医学院细胞生物学实验室和上海交通大学医学院附属新华医院进行. 材料:40个新鲜猪主动脉瓣120片瓣叶分为3组,分别为胰蛋白酶组、十二烷基硫酸钠组和去氧胆酸钠组,每组40片.方法:胰蛋白酶消化法:置于0.5 g/L胰蛋白酶和0.2 g/L乙二胺四乙酸,在37℃,体积分数为0.05CO2培养箱中振荡24 h.十二烷基硫酸钠法:置于0.3 g/L十二烷基硫酸钠和DNase,RNase中持续振荡24h.去氧胆酸钠法:首先在5 g/L Triton-x 100,5 g/L去氧胆酸钠,0.2 g/L乙二胺四乙酸中振荡24 h,然后在2.5 g/L Triton-X 100,2.5 g/L去氧胆酸钠和0.2 g/L乙二胺四乙酸中破膜去污振荡48 h,两阶段均加入DNase,RNase.主要观察指标:3种方法去细胞前后心脏瓣膜的生物力学特性变化.3种方法去除细胞程度和对胶原纤维、弹力纤维的影响.结果:去氧胆酸钠组拉伸率、大拉伸应力、大载荷均高于十二烷基硫酸钠组和胰蛋白酶组(P＜0.01).胰蛋白酶法脱细胞效果差,对基质破坏明显:十二烷基硫酸钠法可完全脱细胞,对基质破坏较大;去氧胆酸钠法完全脱细胞同时对基质破坏较少.结论:与胰蛋白酶法、十二烷基硫酸钠法比较,去氧胆酸钠法脱细胞效果好,能更好保护基质.
-
可降解珊瑚羟基磷灰石免体内移植后的降解及骨折愈合
背景:目前临床所用的多数人工骨在体内不降解,会影响后期骨骼塑形,如受较大外力作用可能会导致再骨折的发生;另外人工骨在体内长期存留可能带来其他不可预测的风险性.目的:观察可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨植入兔体内后不同时间的降解情况,及其对骨折愈合的促进效果.设计、时间及地点:自身对照动物观察,于2002-01/2006-12在北京积水潭医院创伤骨科研究所完成.材料:新西兰大耳白兔70只,由北京实验动物中心提供.珊瑚羟基磷灰石人工骨由北京意华健公司提供,批号500R,羟基磷灰石含量为12%.方法:选取一定孔径的块状珊瑚,通过控制热液交换条件,形成可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨.70只兔麻醉后,利用磨钻在双侧胫骨近端制造骨缺损,左侧骨缺损内植入与骨槽同样大小的珊瑚羟基磷灰石人工骨;右侧骨缺损作为对照.于右侧髂骨取骨,修成合适大小后植入缺损部位. 主要观察指标:移植后不同时间点大体观察、X射线及非脱钙组织切片甲苯氨蓝染色镜检结果.结果:珊瑚羟基磷灰石人工骨移植后3～8周,骨槽周围有大量瘢痕组织和骨痂形成;移植后10周.骨槽部位被新生骨封死.能介导骨缺损部位愈合.X射线显示.随植入时间的延长,珊瑚羟基磷灰石人工骨移植部位的骨密度逐渐下降.非脱钙组织切片镜检显示,珊瑚羟基磷灰石人工骨植入早期与机体相容性良好,4周时人工骨与自体骨交界位置有大量新生骨形成,32～60周人工骨小梁降解后表现为细线状或细环状残迹,降解部位为新生骨所替代.部分位置出现髓腔化.植入髂骨的对照侧4周时移植的髂骨与周围胫骨紧密愈合,部分位于髓腔内的髂骨逐渐降解,但直到60周时仍可在部分髓腔中见到移植的髂骨骨小梁.结论:可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨植入体内后,随时间延长人工骨逐渐降解,并介导骨折良好愈合.是一种较理想的新型自体骨移植替代材料.
-
玻璃化法和低温冷冻法保存兔股动脉活性的差异
背景:异体血管保存常用的低温冷冻法会不可避免地形成大量冰晶,因此所保存的血管活性有限.玻璃化法可避免冰晶所造成的挤压损伤和冻融效应,尤其适合于活性组织的保存.目的:比较玻璃化法和低温冷冻法保存兔股动脉组织结构和收缩舒张能力的差异.设计、时间及地点:组织形态学及力学水平的随机对照实验,于2002-09/2006-08在解放军总医院骨科研究所完成.材料:纳入新西兰兔18只,按随机数字法分为3组,玻璃化法保存组、低温冷冻法保存组及新鲜血管组各6只,每组取12条股动脉.方法:切取股动脉标本,置于平衡液中备用.玻璃化法保存组血管在4℃条件下经25%,50%和100%梯度玻璃化溶液浸泡后,直接投入液氮中.低温冷冻法保存组血管由常温状态下,经过0,-20,-70℃梯度降温,平衡60min,直接投入液氮中.将新鲜动脉作为对照,样本在液氮中保存14d以上.主要观察指标:对动脉组织进行细胞培养和鉴定,测定动脉环张力随去甲肾上腺素和硝普钠剂量的变化.结果:3组动脉培养均为平滑肌细胞,玻璃化法保存组生长速度与新鲜血管组相近,而优于低温冷冻法保存组.玻璃化法保存组与新鲜血管组动脉环大收缩力差异无显著性意义(P＞0.05),玻璃化法保存组、新鲜血管组动脉环大收缩力显著大于低温冷冻法保存组(P＜0.01).当去甲肾上腺素剂量为10-6mol/L时,动脉开始明显收缩:当去甲肾上腺素剂量为10-4mol/L时,动脉收缩力达到大.玻璃化法保存组、低温冷冻法保存组及新鲜血管组动脉环大舒张程度差异无显著性意义(P＞0.05).当硝普钠剂量为10-7mol/L时,动脉开始产生明显的舒张反应;当硝普钠剂量为10-4mol/L时,动脉基本达到大舒张程度.结论:玻璃化法保存的动脉较低温冷冻法具有更多的活性平滑肌细胞,尽管玻璃化法保存的动脉在对去甲肾上腺素的收缩能力方面优于低温冷冻法保存的动脉,但是对硝普钠的舒张能力上二者之间没有差别.
-
自组装短肽水凝胶体外三维培养兔关节软骨细胞
背景:自组装短肽是人工设计合成的一类新型纳米生物材料,与软骨细胞复合培养后如能促进细胞基质的分泌,细胞分裂增殖及细胞表型的维持,将有可能成为一种较理想的细胞支架应用在软骨组织工程中.目的:观察兔关节软骨细胞在纳米自组装短肽KLD-12水凝胶中三维培养的生物学特性.设计、时间及地点:观察性实验.于2007-11/2008-04在四川大学纳米生物医学技术与膜生物学研究所实验室完成.材料:纳米短肽KLD-12序列为:9782Ac-KIDLKLDLKLDL-CONH2,由上海波泰生物公司合成.方法:取新西兰兔关节软骨,通过酶消化法获取软骨细胞,体外培养2代后以5×109L-1的密度接种于4 g/L的自组装短肽KLD-12溶液中.用磷酸盐缓冲液诱导成胶后进行三维培养.主要观察指标:①通过倒置相差显微镜观察软骨细胞在纳米短肽水凝胶中的形态.②用甲苯胺蓝染色,免疫组化检测细胞外基质分泌情况.③反转录一聚合酶链反应检测软骨细胞黏多糖、前Ⅱ型胶原、前Ⅰ型胶原基因的表达情况.结果:①兔关节软骨消化分离的软骨细胞成活率达95%以上.②软骨细胞在纳米短肽水凝胶中体外培养时,细胞生长旺盛、增殖活跃.细胞为圆形聚集成团状或岛状,细胞团周围有类似的软骨陷窝形成.③甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化均呈阳性,细胞基质中黏多糖、Ⅱ型胶原含量随培养时间延长逐渐增加.④反转录-聚合酶链反应结果显示软骨细胞在纳米短肽水凝胶经过3周体外培养一直保持了分泌黏多糖及表达Ⅱ型胶原的能力.结论:自组装短肽KLD-12三维水凝胶能较好维持软骨细胞正常形态、功能和增殖能力.
-
构建壳聚糖-磷酸钙/重组人骨形态发生蛋白2复合材料及在体内的异位成骨
背景:研究表明,重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖-磷酸钙支架复合体具有良好的细胞相容性,且材料内部的多孔结构和孔径也能满足于细胞长入和骨的再生,但要应用于临床还需证明能否体内成骨. 目的:构建壳聚糖一磷酸钙与重组人骨形态发生蛋白2的复合材料,并观察其植入兔肌袋模型后的异位成骨能力.设计、时间及地点:观察性实验,于2007-06108在暨南大学附属第一医院中心实验室、外科实验室及暨南大学理工学院材料科学与工程系实验室完成.材料:将固相的磷酸三钙粉末及液相的壳聚糖溶液在室温下混合,制备壳聚糖.磷酸钙支架.再将壳聚糖一磷酸钙支架放入重组人骨形态发生蛋白2溶液中浸泡.真空抽吸后冷冻干燥,制备壳聚糖-磷酸钙材料/重组人骨形态发生蛋白2复合材料.方法:测量改良后支架的孔隙率及抗压强度,扫描电镜观察其超微结构:20只新西兰大白兔局部麻醉后在左后肢大腿外侧切口,暴露大腿肌肉,分离形成肌袋.随机分为3组,空白对照组5只不植入材料,单纯壳聚糖.磷酸钙材料组5只、壳聚糖-磷酸钙/重组人骨形态发生蛋白2复合材料组10只分别植入壳聚糖-磷酸钙材料、壳聚糖-磷酸钙/重组人骨形态发生蛋白.2复合材料.主要观察指标:在植入后4周,通过大体观察、X射线摄片、组织学检测其体内异位成骨能力及生物反应性.结果:制备的复合重组入骨形态发生蛋白2后的壳聚糖-磷酸钙支架的孔隙率为87%,压缩弹性模量为20MPa.扫描电镜结果显示支架材料内部为多孔结构.孔径超过100 μm.空白对照组苏木精-伊红染色可见肌肉纤维间少量淋巴细胞浸润.单纯壳聚糖.磷酸钙材料组大体观察可见材料周围有薄层的结缔样组织包裹,材料与周围肌肉连接松散,苏木精-伊红染色可见材料植入区为圆形空腔.壳聚精-磷酸钙/重组人骨形态发生蛋白2复合材料组大体观察可见材料周围有薄层的结缔样组织包裹.材料中间可见空洞,有降解现象及少量淡红色纤维样结构长入,X射线示左大腿内材料高密度影无明显改变,苏木精-伊红染色可见少量血管样组织长入,Masson三色染色可见编制骨岛中有胶原纤维形成.结论:壳聚糖-磷酸钙,重组人骨形态发生蛋白2复合材料具有良好的孔隙率、抗压强度及超微三维结构.复合材料在兔体内具有异位成骨能力.
-
纳米羟基磷灰石/月交原/聚乳酸复合物与骨髓间充质干细胞修复兔下颌骨缺损
背景:为颌骨缺损患者选择适宜的骨移植材料替代自体骨是当前研究的热点.目的:观察纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与兔骨髓间充质干细胞复合物用于修复兔下颌骨缺损的能力,比较其与自体骨修复及单纯纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸修复的差异.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-03/10在锦州市中心医院动物实验室完成.材料:40只新西兰兔随机分成纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合骨髓基质干细胞填充组(简称复合组)、自体骨填充组、单纯支架材料填充组及空白对照组,每组10只.方法:在兔下颌骨体部制造大小为15 mm×15 mm的全厚骨缺损模型.复合组于缺损处植入骨髓基质十细胞与纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸体外联合培养14 d的复合物:自体骨填充组于缺损处植入自体髂骨;单纯支架材料充填组于缺损处植入纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸:空白对照组不作任何植入.主要观察指标:分别于植入后1,3,6个月进行骨密度检测及组织学染色观察,根据检测结果评价骨修复效果.结果:复合组与自体骨填充组骨密度比较,差异无显著性(P＞0.05),且均高于单纯支架材料充填组及空白对照组(p＜0.01).复合组和自体骨填充组材料植入后6个月时见,新生骨组织渐成熟.呈大块状,桥接缺损断端,支架材料已所剩无几.单纯支架材料充填组植入后6个月时见,植入区骨小梁增多,但仍见较多纤维组织嵌于其中,易见未降解完全的支架材料.结论:纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与骨髓间充质干细胞复合物修复下颌骨缺损效果与自体骨修复相似,均优于单纯支架材料修复.
-
β-磷酸三钙脱有机质骨的成骨性能
背景:人工发孔方法制备的β-磷酸三钙材料在孔隙结构上与天然松质骨的孔隙结构存在巨大的差异,进而影响了其本身的生物学性能.目的:采用体内成骨试验方法验证牛松质骨煅烧制备的β-磷酸三钙脱有机质骨的体内成骨活性.设计、时间及地点:对比观察.动物体内实验,于2005-07/2006-10在解放军总医院骨科研究所完成.材料:将健康牛松质骨脱去有机成分后,经2次高温煅烧方法制备形成β-磷酸三钙脱有机质骨标准试件,经辐照灭菌后备用.方法:健康新两兰大白兔12只,按4,8,12周3个取材时间分成3组,每组4只,将β-磷酸二钙脱有机质骨4个试件随机植入上述3组动物一侧下肢的骨缺损中,同时在每只兔另一侧下肢制备相同骨缺损模型,不植入任何材料,为空白对照.主要观察指标:于材料植入后1 d以及4,8,12周分别拍摄兔膝关节正侧位X射线片,观察缺损部位新骨形成情况,并与空白对照组进行对比.结果:随着β-磷酸三钙脱有机质骨植入时间的延长,材料周边及中心部位逐渐有新生骨组织长入,但植入的材料无明显降解吸收,新骨长入量有限.空白对照至12周仅缺损周围有少量新骨生成.结论:β-磷酸二钙脱有机质骨具有体内成骨活性,但降解缓慢影响新骨的替代和改建过程.
-
生物膜对不同范围BLB种植体周骨缺损修复的影像学观察
背景:即刻种植体周与骨之间常存在着间隙,究竟是否需要应用生物膜进行引导骨再生目前仍无定论.目的:通过在犬的股骨植入种植体创造不同的骨缺损间隙,观察生物膜对不同范围骨缺损骨组织再生修复的影响.设计、时间及地点:同体对照动物实验,于2005-03/12在吉林大学白求恩医学院实验动物中心及吉林大学口腔医院完成.材料:BLB羟基磷灰石涂层种植体由北京莱顿公司提供,BME-10X医用胶原膜由福建省博特生物科技有限公司提供.方法:在犬两侧股骨近心端植入种植体,并形成水平宽度3mm,垂直深度约5mm、水平长度分别为0,1,2,3,4 mm的标准梯度骨缺损.左侧直接分层严密缝合,右侧于骨缺损区覆盖生物膜后分层缝合.术后3个月处死动物,取含种植体的骨段,制成组织块进行影像学观察.主要观察指标:表面及剖面观察种植体周围骨缺损区新骨形成的量、色泽、质地等情况.应用软X射线观察种植体与骨组织界面的骨结合情况以及骨缺损区新骨形成情况.结果:大体观察:3 mm以下骨缺损区与原皮质骨无界限,有膜组与无膜组基本相同:4mm缺损区与正常骨之间有模糊界限.有膜组比无膜组新生骨组织更致密.软X射线观察:3 mill以下缺损区无论有无生物膜,缺损区骨密度、骨小粱形态及骨小梁排列方向与周围骨组织无明显差异;故有膜组与无膜组未见明显区别:4 mm缺损区种植体与新生骨直接接触,但新生骨钙化程度欠佳,小梁较细且走行不规则,有膜组钙化程度略高于无膜组.结论:生物膜对3 mm以下的骨缺损组织有较强的再生修复能力,在较大骨缺损修复方面起重要作用.
-
聚四氟乙烯膜管内植入许旺细胞与神经生长因子桥接面神经的比较
背景:在周围神经修复领域中,神经营养与趋化理论得到普遍关注,随之各种神经再生室及许旺细胞营养因子应用的实验增多,但尚缺乏深入系统的报道.目的:以聚四氟乙烯膜管作为神经再生室,观察分别植入许旺细胞与神经生长因子后对桥接面神经缺损的修复效果.设计,时间及地点:随机对照动物实验.于2008-01在山东大学动物实验中心完成.材料:新西兰纯种白兔24只,随机分为许旺细胞组、神经生长因子组、模型对照组,8只/组.聚四氟乙烯膜由上海塑料研究所制备,厚度0.15 mm,微孔径10～30μm.神经生长因子为烟台北方制药有限公司产品.方法:3组兔显露右侧面神经颊支,切除8 mm建立面神经缺损模型.将造模时切下的神经段于镜下剥除外膜,胰蛋白酶与胶原蛋白酶联合消化,L-多聚赖氨酸纯化后获得纯度较高凡具有活性的许旺细胞悬液.将聚四氟乙烯膜管套缝固定于各组缺损区神经的两断端上,使神经缺损两断端在管内相距10mm,许旺细胞组吸取自体许旺细胞悬液注入膜管内,组织黏接剂封闭膜管两端口;神经生长因子组吸取神经生长因子注入膜管内:膜管对照组不进行任何干预.主要观察指标:采用四导生理记录仪检查修复后面神经传导速度.苏木精一伊红染色观察神经纤维再生程度.结果:细胞修复后6,12周,许旺细胞组面神经传导速度＞神经生长因子组＞膜管对照组(F=72.319,F=106.134,P均＜0.01).细胞修复后12周,许旺细胞组神经干粗而直,走向顺畅,可见于再生室膜的微孔结构中,许旺细胞包绕神经纤维:神经生长因子组新生神经纤维较少,可见发育成熟的许旺细胞增多;单纯膜管组再生室内神经纤维较少.结论:许旺细胞或神经生长因子植入聚四氟乙烯膜管内均可促进面神经恢复,但前者修复效果明显优于后者.
-
可降解骨内固定材料研究进展
金属内固定材料存在力学性能不匹配以及由于金属内固定物的松动和蚀损导致局部的炎症反应和组织坏死等弊端.可降解吸收性骨内固定材料具有生物町降解吸收性和力学性能的衰减性,在理论上符合骨折生物学固定的要求,现已成为骨内固定材料研究的热点.文章综述了天然及人工合成可完全降解高分子骨内固定材料类型,并对纳米羟基磷灰石及磷酸钙纤维增强可完全降解骨内固定复合材料的研究进展作了总体概括.
-
硅凝胶膜在病理性瘢痕治疗中的应用
病理性瘢痕的治疗方法有多种,硅凝胶膜作为一种无创简便的治疗方法,在临床上应用较为广泛.文章总结了硅凝胶膜出现后26年来的理论研究及其治疗效果的相关文献,分析硅凝胶膜的有效性及与其他治疗方法的比较.
-
生物材料在腹股沟疝修补中的应用
文章介绍了疝修补材料的种类和生物学特性,比较不同种疝修补材料在腹股沟疝修补中的应用价值.根据材料学的化学成分和生物学特性可将疝修补材料分为不可吸收材料、可吸收材料和复合型材料3大类.可吸收材料大的优点是可抗感染,对有污染的腹壁缺损提供暂时的支持和保护;另一优点是这类材料可促进胶原的增殖.不可吸收材料也有较好的抗感染作用,一旦感染,不必将材料取出,但不能放入腹腔与内脏接触,因为若在腹腔内可与组织产生严重的粘连、消化道梗阻甚至肠瘘.复合型材料同时具备了可吸收材料和不可吸收材料的优点.应根据患者自身的情况选择不同种类的疝修补材料.
-
血液透析膜的生物相容性
通过比较不同种血液透析膜的材料学特点,探讨了血液透析膜相容性的基本条件.将血液透析膜分为纤维素膜和合成膜两种类型,阐述了血液透析膜生物相容性的研究现状.目前各种新型的膜材料在不断地研发,部分已在临床使用或即将问世.如维生素E修饰的透析膜、多黏菌素B修饰的透析膜、甲壳素膜、以及人肾单位透析器和生物活性膜等.研制高通量、高效、生物相容性好的透析膜仍将是今后发展的主要方向.随着高分子材料和纳米技术的不断发展,透析膜的透析效果、生物相容性将逐步提高.
-
多种鼻腔填塞生物材料的生物学及临床应用特点
由于鼻腔解剖结构与鼻内镜手术的特点,鼻腔止血主要以填塞为主.目前鼻腔填塞物主要分为两类,一类是可吸收性材料,一类是非吸收性材料.每种材料有各自不同的特点,高膨胀止血棉是非吸收性材料的一种,它由高分子材料制成,有高度的亲水性,在术腔内填塞后膨胀均匀,使各个部位尤其是腔隙部位受到同等压力,而质地又比较柔韧,对鼻腔黏膜损伤小;藻酸钙敷料质地柔软,无毒性,对术腔刺激很小,对鼻黏膜损伤小,局部反应轻,填塞后无明显疼痛反应.止血效果确切.明胶海绵为一种可吸收性填塞材料,止血效率高,副作用少,有保护或促进黏膜愈合及一定的抗炎作用.其他常用材料还有凡士林纱条及瑞纳止血材料等.了解各种填塞物的特性之后,应根据出血性质及手术范围选择不同的止血材料.
