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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钛合金种植体表面制备的生物活性膜
背景:传统的仿生方法通常采用常规模拟体液和1.5倍模拟体液,其缺点就在于涂层生长过于缓慢,生长周期长达数周甚至几个月.目的:探讨3倍模拟体液诱导Ti-6Al-4V合金表面快速形成类羟基磷灰石涂层的能力.设计、时间及地点:体外生物学分析.实验于2008-11/2009-03在中国科学院金属研究所完成.材料:Ti-6Al-4V合金片由陕西省宝鸡市博达金属材料有限公司提供.方法:将经过预处理的Ti-6Al-4V合金浸泡在37℃的3倍模拟体液中,为保持浸泡液成分的恒定,溶液每24 h更换1次,共浸泡3 d.主要观察指标:用扫描电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪分析涂层的形貌、相及元素组成.结果:扫描电镜观察样品浸泡1 d时,表面被沉积膜覆盖,局部区域有较大颗粒状的晶体出现.浸泡3 d时,表面完全被沉积膜覆盖,且有大量颗粒状或鳞片状晶体出现,晶体沉积以某一区域为核心,持续生长.生成物主要由Ca,P,O,C等元素组成,但是没有检测到Al,V等元素的存在.X射线衍射仪和红外光谱仪分析浸泡3 d时Ti-6Al-4V合金表面制备的生物活性膜主要成分为羟基磷灰石.结论:使用3倍模拟体液可以快速诱导Ti-6Al-4V合金表面类羟基磷灰石的沉积,显著缩短涂层形成的时间.
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反复熔铸对镍铬烤瓷合金化学成分和微观组织结构的影响
背景:熔铸后烤瓷合金能否回收再利用取决于熔铸后烤瓷合金的化学成分、微观组织结构、铸流率、力学性能、金瓷结合性能等因素的变化情况,但目前研究反复熔铸后镍铬烤瓷合金化学成分及微观组织结构的报道较少.目的:分析反复熔铸对镍铬烤瓷合金化学成分、微观组织结构变化的影响.设计、时间及地点:医学材料学体外观察实验,于2007-06/08在福建医科大学附属口腔医院技工室、福州大学材料测试中心进行.材料:以经0~5次熔铸后的镍铬烤瓷合金为原料在真空加压氩气保护铸造机铸造,即获得分别经1~6次熔铸后直径为30.0 mm、厚度为1.0 mm和边长为10.0 mm、厚度为1.0 mm的试样,依次称为Ⅰ~Ⅵ代试样,同时将厂家提供的原始合金加工成相同的形状称为0代试样.方法:应用X射线荧光光谱仪对镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样进行定性半定量分析.应用正置式反射金相显微镜对经过表面抛光后的镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样的金相显微结构进行观察;应用X射线粉末衍射仪对镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样进行物相分析.主要观察指标:各代试件中各化学成分的含量;金相显微镜下观察各代试件有无夹杂物,有无缩松、缩孔等现象;各代试件X射线峰分布情况.结果:在真空加压氩气保护的铸造环境下,经反复熔铸后,镍铬烤瓷合金的主要组分Ni、Cr、Mo、Al、Be等元素所占的质量百分数没有显著性变化,且符合相关标准要求;其金相结构为树枝状共晶结构,随着反复熔铸次数的增加,出现枝晶粗化、枝晶排列稍显紊乱、晶间相(基质)增多现象,且合金内部夹杂物的含量以及缩孔、缩松的数量分布随着反复熔铸次数的增加而逐渐增多、增广;其相结构为镍基固溶体、面心立方(FCC)晶格结构,铬元素广泛分布于镍基质中,经1~6次反复熔铸后的镍铬烤瓷合金的物相结构没有发生变化,未出现新相.结论:在真空加压氩气保护的铸造环境下,镍铬烤瓷合金各主要元素组分的质量百分数和物相结构随着反复熔铸次数的增多没有发生显著变化,随着熔铸次数的增多其枝晶粗化,合金内部夹杂物和铸造缺陷增多.
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体外三维支架诱导脂肪干细胞向髓核样细胞的分化
背景:髓核组织工程被认为是椎间盘退变修复的理想方法,种子细胞是髓核组织工程的关键因素,但髓核细胞来源有限.目的:探讨兔脂肪干细胞在体外三维支架诱导培养条件下能否向髓核样细胞分化.设计、时间及地点:细胞.支架学体外观察,于2008-07/12在解放军北京军区总医院全军骨科研究所完成.材料:清洁级3月龄日本大耳兔3只,由北京实验动物技术有限公司提供.医用级壳聚糖为浙江金壳生物化学公司产品.方法:无菌条件下切取兔皮下脂肪组织,胶原酶消化法分离培养兔脂肪干细胞.取传至第2代细胞制成细胞悬液50 μL(5×10~6个细胞),与150 μL壳聚糖-藻酸盐复合物混合,置入12孔板,室温下20 min左右形成凝胶状.设立3组,对照组仅添加含体积分数为10%胎牛血清的DMEM高糖培养液2 mL;低氧诱导组、正常氧气诱导组均加入含牛血清白蛋白、转化生长因子β1、地塞米松、维生素C、BMP-7、1%ITS-plus、体积分数为10%胎牛血清的DMEM液,然后分别通气体积分数为2%的O_2和20%的O_2.各组置入37℃、体积分数为5%的CO_2饱和湿度培养箱中培养21d.主要观察指标:组织形态学观察,蛋白多糖水平,Ⅱ型胶原水平.结果:扫描电镜显示细胞在支架内正常黏附,细胞绒毛清晰可见,生长状态良好,番红O染色与阿利辛蓝染色均呈阳性,产生较多的蛋白多糖.随时间延长,对照组脂肪干细胞产生的蛋白多糖、Ⅱ型胶原水平均无明显变化;低氧诱导组、正常氧气诱导组脂肪干细胞产生的蛋白多糖、Ⅱ型胶原水平均显著增加,与对照组比较差异有显著性意义(P<0.001,P<0.05);且低氧诱导组产生蛋白多糖、Ⅱ型胶原水平均多于正常氧气诱导组(P<0.05,P<0.01).结论:在适当的诱导条件下,兔脂肪干细胞在壳聚糖-藻酸盐凝胶支架中可以向髓核样细胞分化,产生与髓核组织相同的细胞外基质,且低氧状态下诱导效果较好.
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异种脱蛋白松质骨支架构建组织工程骨用于脊柱横突间融合
背景:异种脱蛋白松质骨来源广泛且具有独特的生物学特性,若能解决其免疫原问题,将有望利用异种脱蛋白松质骨开发出一种新型植骨材料.目的:探讨异种脱蛋白松质骨作为骨组织工程支架的性能,及其在山羊脊柱横突间融合中的作用.设计、时间及地点:细胞-支架学体内实验,于2008-02/10在黑龙江省纤维化生物治疗重点实验室完成.材料:6~8月龄健康雄性山羊12只,由牡丹江医学院动物中心提供.方法:取成年猪股骨远端松质部分,通过理化方法制成脱蛋白松质骨支架,对其形态结构、组成成分、生物力学特性以及材料对种子细胞生物学行为的影响进行检测分析.羊髂骨穿刺取骨髓,梯度密度离心法分离获得第3代骨髓间充质干细胞.将支架材料复合一定量的自体骨髓间充质干细胞、重组人骨形成蛋白2构建组织工程骨.12只羊建立L3、4双侧横突间植骨模型,修复组于左侧植入组织工程骨,对照组于右侧植入相同体积的自体髂骨.主要观察指标:分别于植入后4,8,12周行X射线片和组织学观察对比分析.结果:采用脱蛋白处理后的松质骨可见大小不等、相互交通、开放孔隙的网架结构:孔径200~500 μm,孔隙率60%左右,其无机成分为羟基磷灰石,有机成分为胶原,力学性能保存良好,细胞相容性良好.X射线片结果显示:植入第4周,横突桥接处部分区域模糊,以内侧明显,此时修复组材料密度略低于对照组;第8周上下桥接部间隙变小,大量连续骨痂生成;12周后完全融合,两组材料密度接近.移植区组织学观察结果显示:修复组植入后第4周以多点方式形成新骨,第8周岛状生成的骨组织贯穿整个移植材料,12周编织骨交错排列,髓腔形成,成骨活性接近自体髂骨移植;对照组植入后4周有较多新骨形成,8周时出现大量胶原纤维,周边成骨明显,至12周纤维组织减少,成骨活跃.结论:以异种脱蛋白松质骨为支架材料,复合骨髓间充质干细胞、重组人骨形成蛋白2构建组织工程骨,体外X射线衍射分析及力学测试与体内成骨实验均证明其具有良好的组织相容性和较强的成骨能力,是一种良好的组织工程骨支架材料.
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不同光固化方法对可压型及通用型树脂硬度的影响
背景:弱光启动是近年来应用于临床的新的固化方法,其对复合树脂的性能具有一定的影响,以往国外的研究主要是针对通用型树脂进行的,而对可压型树脂的研究报道较少.目的:课题提出弱光启动固化对可压型复合树脂硬度产生影响的假设,并希望与通用型复合树脂进行比较加以验证.设计、时间及地点:双因素设计实验,于2007-10在中山大学附属第一医院口腔科和广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心化矿金属材料实验室进行.材料:3种可压型复合树脂为:EcuShere-Carat(简称EC,德国DMG公司),Filtek P60(简称P60,美国3M EPSE公司),Tetric Ceram HB(简称HB,列支敦士登Ivoclar Vivadent公司):通用型复合树脂为Filtek Z250(简称Z250,美国3M EPSE公司).所有树脂颜色均为A3.方法:将3种可压型树脂及1种通用型树脂充填入直径7 mm、高4 mm的圆柱形容器中,每种树脂20个样本,分别以两种方法固化(每种10个样本).弱光启动固化照射方法为300 mW/cm2照射10 S,600 mW/cm2照射30 S,常规光固化照射方法为600 mW/cm2照射40 s.主要观察指标:用维氏显微硬度计测量样本表面及底面的维氏显微硬度.结果:可压型复合树脂的硬度高于通用型复合树脂;弱光启动固化虽使3种可压型树脂表面硬度及底面硬度降低,但与常规光固化比较差别无显著性意义(P>0.05);弱光启动固化使通用型树脂表面及底面硬度均降低,两种固化方法差别有显著性意义(P<0.05).结论:课题结论提示临床应根据不同的充填部位选择树脂种类以及光固化的具体方法.
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氯硝西泮口腔崩解片的研制及质量评价
目的:研制氯硝西泮口腔崩解片,并对其质量进行评价.方法:以甘露醇和阿司帕坦为矫味剂,以微晶纤维素、低取代羟丙基纤维素和交联聚乙烯吡咯烷酮为崩解剂,采用湿法制粒,制备氯硝西泮口腔崩解片,测定体内外崩解时限及口感,并考察了硬脂酸镁用量、硬度对崩解时间的影响,测定其溶出度.结果:甘露醇邝可斯巴甜/泊洛沙姆配比为30:0.5:1时口感佳、溶出度高,采用普通片的溶出度测定方法,测得口崩片在20 min时其溶出度已达到95%以上;当微晶纤维素/低取代羟丙基纤维素/交联聚乙烯吡咯烷酮的比例为9:1:3时,体内外崩解时间均在30 S以内;当硬脂酸镁用量为0.5%、硬度在3 0~4.0 kg时,崩解时间在30 S以内.结论:通过设计合理的处方,采用简便和常规化的制剂工艺,可以生产出合乎质量要求的氯硝西泮口腔崩解片.
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纳米介导的缺氧诱导因子1α小干扰RNA抑制人食管鳞癌TE-1细胞生长
背景:纳米微粒作为一种比较理想的非病毒基因递送载体,具有无免疫原性和致瘤性等优越性.利用纳米技术和基因干扰技术阻断缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1α)在食管鳞癌组织的表达,降低癌细胞对化疗药物的耐药性,理论上成为能够抑制食管癌细胞生长的有效方法.目的:探讨HIF-1α小干扰RNA纳米微粒对人食管鳞癌TE-1细胞生长的抑制作用.设计、时间及地点:以体外培养的食管鳞癌TE-1细胞为对象,基因水平完全随机对照实验,于2007-01/2008-12在中山大学附属第三医院中心实验室完成.材料:由上海生物工程公司合成HIF-1α小干扰RNA,采用超声乳化法制备纳米微粒.人食管鳞癌TE-1细胞株购自中科院上海细胞库.方法:体外培养的人食管鳞癌TE-1细胞分为4组:分别为生理盐水组,不含基因的纳米微粒组,HIF-1α小干扰RNA组,HIF-1α小干扰RNA纳米微粒组.主要观察指标:RT-PCR检测HIF-1αmRNA的表达,Western-blot法检测HIF-1α蛋白的表达;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;MTT法检测细胞增殖情况.结果:处理72 h后HIF-1α小干扰RNA纳米微粒组细胞的HIF-1αmRNA表达和HIF-1α蛋白表达低于其他3组(P<0.01),细胞凋亡率高于其他3组(P<0.01).HIF-1α小干扰RNA纳米微粒组细胞增殖受明显抑制,生长缓慢,与其他3组比较,差异有显著性意义(P<0.01).结论:HIF-1α小干扰RNA纳米微粒能够有效减少食管鳞癌TE-1细胞的HIF-1αmRNA和蛋白的表达,提高肿瘤细胞的凋亡,显著抑制TE-1细胞的生长.
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可注射性骨组织工程载体海藻酸钠-明胶共混体系的致畸突变试验
背景:利用组织工程学技术将各种凝胶系统作为支架材料对骨缺损进行修复日益受到重视.所选择的支架材料必须具有无毒、无致畸的特点.目的:观察海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶修复兔颅骨缺损的愈合过程中对染色体畸变的影响.设计、时间及地点:材料学体内动物实验,于2007-10/2008-03在北京世纪坛医院和北京大学医学部组织胚胎学教研室完成.材料:清洁级2月龄新西兰纯种大白兔12只,随机分为2组:实验组8只,雌性4只,雄性4只,对照组4只均为雌性.海藻酸钠干粉为美国Sigma公司产品,明胶干粉为河北绿岛公司产品.方法:将12只兔编号后抽取骨髓,密度梯度离心法分离骨髓基质干细胞,加入成骨细胞诱导液进行体外培养,诱导分化的成骨细胞经传代增殖为10~7数量级.制备海藻酸钠与明胶质量比为2:3的透明粉红色胶状液体,引入兔成骨细胞,细胞终浓度为5×10~9L~(-1),与CaCl_2溶液混合,形成果冻样海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶.12只兔颅骨均制备直径1.5 cm的极限缺损,1周后实验组植入凝胶复合体0.5 mL进行修复,对照组不植入任何材料.主要观察指标:缺损修复后3个月取心脏血观察细胞遗传学的变化.结果:①每只实验动物观察100个中期分裂细胞,均未见染色体型畸变.对照兔在400个中期分裂相中见4个,单体畸变率为1%.实验兔在800个中期分裂相中见12个,单体畸变率为1.5%.两组均在正常范围内.②每只实验动物做2个染色体核型分析,染色体数目2n=44,对照兔核型为44,XX,正常雌性;雄性实验兔为44,XY,未见异常;雌性实验兔为44,XX,未见到异常.结论:海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶在细胞遗传学角度上是安全的.
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包裹转化生长因子β1壳聚糖缓释微球的研制
目的:制备包裹转化生长因子β1的壳聚糖微球,并分析其各种特性.方法:将壳聚糖溶解在2%乙酸中,利用吐温-80作为乳化剂,多聚磷酸钠作为交联剂,以乳化交联法制备载有转化生长因子β1的壳聚糖微球;同时制作空壳聚糖微球以及包裹牛血清白蛋白的壳聚糖微球作为空白对照和实验对照.对获得的3种冻干微球的形态,直径大小进行观察,对转化生长因子β1壳聚糖微球的分散情况及所载药物的体外释放情况进行检测,并测定空壳聚糖微球及包裹牛血清白蛋白壳聚糖微球的吸水膨胀率.结果:冻干后的微球经过扫描电镜观察后发现:空壳聚糖微球直径约15 μm,表面光滑,有较多微小孔隙,而包裹了牛血清白蛋白及转化生长因子β1的壳聚糖缓释微球直径约为1 μm,大小较均一,表面光滑.包裹了转化生长因子β1的壳聚糖微球在释放实验中前12 h内释放速度较快,随后趋于平缓.6 d内微球的转化生长因子β1释放率为53.5%.壳聚糖微球及包裹了牛血清白蛋白的壳聚糖微球在1 h后增加的质量基本达到平衡,均超过700%,且发现微球越是在酸性环境中,吸水膨胀率越高.结论:实验采用乳化交联法制备包裹转化生长因子β1的壳聚糖缓释微球的方法简单易行,成球性好,得率高,具有良好的缓释效果.且壳聚糖微球的超强吸水膨胀率对软骨组织工程支架提出了孔径大小及强度的要求.
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冻干硬脑膜内骨形成蛋白-自固化磷酸钙复合移植修复骨缺损
背景:骨形成蛋白和自固化磷酸钙各自有着良好的成骨能力,冻干硬脑膜内骨形成蛋白和自固化磷酸钙复合移植存在优化成骨效能的可能性.目的:以冻干硬脑膜为膜材料,观察膜内充填材料骨形成蛋白复合自固化磷酸钙移植修复节段性骨缺损的效果.设计、时间及地点:随机分组设计,动物体内组织病理学对照观察,于2006-07/2007-07在广西医科大学动物实验室完成.对象:健康成年新西兰大白兔28只,雌雄不限,体质量1.5~2.5 kg.方法:实验兔28只,其中4只用于取硬脑膜.其余24只随机分成A,B两大组,每组12只.A组制造双侧兔桡骨中段10 mm的骨缺损.一侧骨缺损用骨形成蛋白、自固化磷酸钙、冻干硬脑膜复合移植修复,为骨形成蛋白组, 另一侧不予处理作为空白对照组.B组制造单侧兔桡骨中段10 mm的骨缺损,用骨髓、自固化磷酸钙、冻干硬脑膜复合移植修复称骨髓组.主要观察指标:于术后第1,2,4,6,8,10,12周分别行双侧桡骨X射线检查.观察骨缺损处的新骨形成及骨修复情况.并于术后第2,4,8,12周切取标本行组织学检查及成骨面积分析.结果:在术后第4,8,12周,骨形成蛋白组的成骨面积大于骨髓组(P<0.05),而在实验早期(术后2周)两组间差异无显著性意义(P>0.05);在实验的各个时期,骨形成蛋白组和骨髓组的成骨面积均明显大于空白组(P<0.01).X射线结果显示,骨形成蛋白组在10~12周出现明显骨痂塑形现象;组织学病理切片结果显示,骨形成蛋白组在12周时桡骨可见成熟骨髓,骨缺损处为成熟的板层骨连接.结论:骨形成蛋白复合自固化磷酸钙与冻干硬脑膜移植具有良好的成骨作用.
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一种可注射自固化含锶复合胶原磷酸钙骨水泥的结构和性能
背景:骨科学界正致力于磷酸钙骨水泥的改性研究,通过向磷酸钙骨水泥中加入不同的添加剂,包括固化促进剂、增塑剂、抗水,血溶剂、致孔剂、增强剂,或是将生物活性物质或药物复合到磷酸钙骨水泥中,以提高其理化和生物学性能是目前该领域的研究热点.目的:了解一种新型可注射可降解的磷酸钙骨水泥的理化性能.设计、时间及地点:重复测量试验,于2008-12/2009-05在华南理工大学材料学院国家重点实验室完成.材料:采用部分结晶的磷酸钙,部分结晶的磷酸锶和二水磷酸氢钙,添加改性淀粉、Ⅰ型胶原制备了新型可注射自固化磷酸钙骨水泥.方法:采用X'Pert Pro型X射线衍射仪对磷酸钙骨水泥固化体进行相分析.采用HITA2-GHIH-800型透射/扫描电子显微镜对磷酸钙骨水泥固化体的形貌进行观察.用维卡仪根据美国材料与试验协会A S TM C190203标准进行凝结时间的测试.使用Instron 5567型万能电子材料试验机来测试固化样品的抗压强度.用注射器测试材料的可注射性,针头内径为1.6 mm.通过浸泡摇动定性测试材料的抗溃散性.主要观察指标:①骨水泥水化产物的相组成和显微结构.②骨水泥的凝固时间、可注射性和抗压强度.③骨水泥的抗溃散性.结果:研究表明该材料具备优良的可注射性能;添加改性淀粉显著的改善了骨水泥的抗溃散性.随着骨水泥液固比的增大,骨水泥的抗压强度下降,当骨水泥的液固比为0.3时,骨水泥的抗压强度为(48.0±2.3)MPa,当骨水泥的液固比为0.6时,骨水泥的抗压强度下降为(21.0±2.5)MPa.骨水泥的水化产物为类骨羟基磷灰石结晶,从X射线衍射图谱还可以看出,因骨水泥的水化不完全,基线水平波动较大,说明了在充分水化的条件下,骨水泥的压缩强度还能进一步提高.结论:制备的可注射含锶复合胶原磷酸钙骨水泥符合人体生物力学强度,能满足手术条件要求.
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微波和水浴聚合方法对热固化聚甲基丙烯酸甲酯树脂基托义齿精度和抗弯强度的影响
目的:观察微波和水浴聚合方法对热固化聚甲基丙烯酸甲酯树脂基托义齿精度和抗弯强度的影响.方法:采用402 U标准上颌无牙台原模以及标准上颌全曰义齿原模制作10副上颌全口义齿,随机数字表法分成微波聚合法组和水浴聚合法组,每组5个.微波聚合法在40%的火力下加热9 min,自然冷却至室温,开盒,严格控制装盒压力大小为4.5 kg/mm~2;水浴聚合法由室温升温到70℃,恒温1.5 h,再升温到100℃,恒温0.5 h,自然冷却至室温,开盒.义齿在25℃恒温水浴中保存1周,在上颌第2磨牙远中部位切断义齿基托与标准模型,用数字显微镜测量上颌全口义齿基托组织面与标准模型之间共5个部位的间隙.分别用上述两种聚合方法制作64 mm×10 mm×2.5 mm的树脂基托试样,采用电子万能试验机测量其抗弯强度.结果:微波法和水浴法制作的义齿在相同点处间隙大小差异无显著性意义[(141±78),(147±74)μm,P>0.05].微波法和水浴法制作试样的抗弯强度差异无显著性意义[(81.60±14.04),(84.24±17.65)MPa,P>0.05].结论:微波聚合法和水浴聚合法制作的义齿精度和抗弯强度无明显差别,但微波法聚合时间较水浴法大为缩短.
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复合万古霉素海藻酸钠/壳聚糖缓释载体的体内释放实验料
背景:研制一种生物相容性好、可降解、体内释药时间长、来源充分、使用安全的抗生素局部释药系统是目前国内外骨髓炎治疗领域的一个重要发展方向.海藻酸钠和壳聚糖具备优良的生物特性,可以作为抗生索局部释药系统的良好载体.目的:观察海藻酸钠/壳聚糖作为万古霉素缓释载体局部用药的可行性与安全性,并与全身用药比较.设计、时间及地点:体内药物浓度测定,配对分组实验,于2008-08/2009-03在大连大学附属中山医院动物实验室、骨科实验室完成.材料:将海藻酸钠溶液与万古霉素溶液均匀混合后加入CaCO_3和柠檬酸钠溶液凝胶化后,利用微胶囊制备仪将上述混合液制备成万古霉素-海藻酸钙凝胶珠.取适量胶珠加入到配好的壳聚糖/万古霉素混合液中反应后收集微胶囊,加醋酸纤维素赋形制备成所需要的载药载体.方法:40只实验兔制作左侧股骨中段局部骨缺损模型,随机分为2组,每组20只.局部用药组于骨缺损中放入一定载药量的复合万古霉素海藻酸钠/壳聚糖缓释载体;全身用药组自兔耳缘静脉注射10%万古霉素(10 mg/kg).主要观察指标:局部用药组术后0.5,1,6,24,72 h及1,2周,用高效液相色谱仪检测血清和骨组织中万古霉素浓度.全身用药组注射后10 min,0.5,1,6,24,72 h测定不同时间点血清、骨组织及肌肉组织中万古霉素浓度.制作局部用药组各重要脏器组织学切片以确定植入物的全身毒性反应.结果:全身用药组24 h前各时间点的血药浓度均明显高于局部用药组,24 h时全身用药组的血药浓度低于局部用药组;局部用药组的骨骼及肌肉组织药物浓度各时间点均显著超过全身用药组,局部用药组在2周时药物浓度仍然保持较高水平,而全身用药组在持续24 h后即出现血药浓度低于低抑菌浓度的情况.未发现全身毒性的组织学证据.结论:复合万古霉素海藻酸钠/壳聚糖缓释载体局部用药具有一定可行性及安全性,作用效果优于全身用药.
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脱水程度对异体骨钉生物力学的影响
背景:随着冷冻干燥时问的延长,异体骨的含水量越来越少,其骨力学强度也越来越小.冷冻干燥到什么程度,异体骨的力学强度改变不明显,又可以在室温下长期保存这个问题目前尚未有学者提出明确的见解.目的:通过三点弯曲生物力学检测不同脱水程度对牛骨钉力学特性的影响.设计、时间及地点:生物力学分析,对比观察实验,于2007-05/2008-05在南方医科大学力学实验室完成.材料:选用健康成年的牛股骨皮质骨制成长为50 mm,直径为3 mm的骨钉,分为未进行冷冻干燥组(对照组)与冷冻干燥8,1 2,24 h组.每组标本20个.方法:采用SH10A水分测量仪检测经过不同时间冷冻干燥和未进行冷冻干燥异体骨钉的含水量.采用MTS858型生物材料力学测试仪进行三点弯曲力学测试.设定的有关参数如下,载荷量程为0~2 000 N,分辨力为0.01 N,横梁位移分辨力为0.001 mm,跨距为50 mm,加载速度(即试验机的横梁位移速度)为2 mm/min.主要观察指标:含水量,大载荷,弹性载荷.结果:对照组的含水量是7%~9%,而在其冷冻干燥8 h后,含水量为5.5%~6%,此时刚好达到冻干骨的标准,与对照组比较,大载荷与弹性载荷分别下降了0.004%和0.000 8%,改变不明显,差异无显著性意义(P>0.05);而在冷冻干燥12,24 h后,其含水量分别为3.5%~4%,1%~1.5%,与对照组比较,其大载荷分别下降了21%,37%,弹性载荷下降了22.5%,39%,差异有显著性意义(P<0.01).结论:冷冻干燥8 h为较好的脱水点,随着冷冻干燥时间的延长,力学载荷与弹性模量均呈下降趋势.
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钆喷替酸葡甲胺-白蛋白制备及其在MR淋巴造影中的应用
背景:在评估肿瘤所在区域的引流淋巴结时,CT、MRI等常用影像技术仅依靠淋巴结的大小、形态和分组等非特异性诊断标准,而不能提供有关淋巴结内部结构的重要信息,所以诊断准确性较低.使用钆喷替酸葡甲胺(Gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid, Gd-DTPA),尤其是Gd-DTPA类鳌合物等淋巴靶向的对比剂,有望改善这种不利的局面.目的:制备Gd~(3+)标记的二乙三胺五乙酸一白蛋白--钆喷替酸葡甲胺一白蛋白(Gd-DTPA-HSA),在动物实验中观察其淋巴结靶向强化效果,并探讨其潜在的应用价值.设计、时间及地点:随机分组设计、对照动物实验,于2008-12/2009-04在南方医院影像中心实验室完成.材料:首先将Gd_2O_3与0.1 mol/L HCI反应10 min,制得GdCl_3.然后将DTPA环酐、人血清白蛋白溶液以摩尔比分别为200:1,100:1的比例混合,各分为4等份,在pH值分别为5.0,6.0,7.0,8.0、室温下反应30 min.后加入GdCl3,络合反应在1 min内完成.将Gd-DTPA-HSA冻干成粉末并配制成0.50 mmol Gd/L的Gd-DTPA-HSA溶液备用.方法:健康新西兰兔6只,平扫后在双侧后脚掌趾蹼间隙各注射0.2 mL含Gd 0.50 mmol/L的Gd-DTPA-HSA溶液,于给药后30 min,1 h,3 h进行3次MRI扫描.测量增强前后胭窝淋巴结的信号强度并计算其强化率.主要观察指标:①不同反应条件下每个白蛋白分子上所结合的Gd3+离子数量,计算不同反应条件DTPA-HSA的偶联效率.②Gd-DTPA-HSA淋巴结靶向强化效果及其动态变化过程.结果:①在DTPA-HSA摩尔比相同的条件下,每分子DTPA-HSA结合的Gd~(3+)数目和DTPA-HSA的偶联效率随着反应体系pH值的增高而增加.②在反应体系pH值一定的条件下,DTPA-HSA摩尔比为200:1时每分子DTPA-HSA结合的Gd~(3+)数目大于DTPA-HSA摩尔比为100:1时的二者结合的数目,但前者的DTPA-HSA偶联效率低于后者.③经趾蹼间隙给药后,小腿淋巴管和胭窝淋巴结明显、均匀的强化.结论:pH=8.0的0.1 mol/L NaHCO_3反应缓冲体系有利于人血清白蛋白与DTPA的偶联反应.Gd-DTPA-HSA是一种有效的淋巴结特异性对比剂,能够靶向强化淋巴结.
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猪去细胞心脏瓣膜的免疫原性
背景:在去细胞猪瓣膜(Synergraft 瓣膜)的临床应用时发现异种的细胞外基质引发了人体一个强烈的炎症反应.早期的炎症反应严重地削弱了瓣膜内壁的基质结构,导致了移植物的结构破坏及衰败.从Synergraft瓣膜的事件中认识到猪去细胞瓣膜仍然具有免疫原性,尤其是在儿童患者中这种免疫反应会更强烈.因此对于细胞外基质蛋白引起的免疫排斥反应仍需要进一步的研究.目的:通过生物信息学的方法找到人与猪细胞外基质蛋白的基因序列差异,并制备抗体验证基质的免疫原性.设计、时间及地点:以Ⅳ型胶原基质为观察对象进行人、猪细胞外基质基因差异性的对比研究.于2008-06/2009-05在解放军第二军医大学长海医院胸心外科实验室完成.材料:新鲜猪瓣膜由上海五丰上食肉联厂提供,去细胞猪瓣膜、杂交瘤细胞和单克隆抗体由长海医院胸心外科实验室制备.方法:通过比较人、猪、鼠基因序列之间的相似区域和保守性位点,寻找有进化关系基因序列之间共同的保守区域、位点和序列差异,探索导致它们产生共同功能的基因序列以及基因序列间的差异片段.应用制备的抗猪Ⅳ型胶原单克隆抗体,采用免疫组化染色鉴定猪去细胞瓣膜上的猪瓣膜自身的细胞外基质存留情况.主要观察指标:Ⅳ型胶原基因序列差异分析结果、自制抗体有效性的免疫组化测试、自制抗体对猪去细胞瓣膜Ⅳ型胶原的检测结果.结果:通过基因比对的方法找到了人与猪Ⅳ型胶原的基因序列差异.通过杂交瘤技术成功制备检测细胞外基质的单克隆抗体;用免疫组化的方法检测到猪去细胞瓣膜上有猪的细胞外基质存留.结论:猪去细胞瓣膜支架上检测到有猪的细胞外基质存留,并且具有免疫原性.
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纳米羟基磷灰石/聚酰胺66颈前路减压后前方骨缺损仿生髂骨的制备及性能
背景:在椎体和椎间盘切除以后,对于减压后前方骨缺损的修补长期以来以钛网和自身髂骨两种方式为主,但效果都不尽理想.目的:制备纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料,对其进行表征和生物力学性能检测.设计、时间及地点:重复性对比实验,于2008-01/12在南京航空航天大学材料科学与技术学院无机材料实验室完成.材料:利用水热反应法制备纳米羟基磷灰石晶体,通过液相混合、冷压烧结制备出纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生骨块.方法:切除新鲜冰冻正常颈椎标本C_5椎体,植入不同材料,钢板螺钉内固定,进行生物力学测试.具体分组为:正常颈椎组、纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生髂骨钢板螺钉内固定组、髂骨植骨钢板螺钉内固定组.加载时模拟人体颈椎生理运动,即中心位、前屈位、后伸位和侧屈位4种生理情况.主要观察指标:①通过X射线衍射仪对材料的物相进行表征.②红外图谱对材料的基团构成进行表征.③扫描电镜观察仿生骨的端口形貌.④正常颈椎、仿生髂骨、髂骨植骨进行生物力学检测.结果:①X射线衍射结果表明纳米羟基磷灰石和聚酰胺66的主要衍射峰在复合材料中存在,但纳米羟基磷灰石对聚酰胺66的13晶型衍射峰起到宽化、削弱的作用.②红外图谱表明两者之间存在氢键.③扫描电镜观察,两者结合密实,界面性能优异.④通过生物力学实验,对比得出,仿生髂骨在载荷-应变变化、载荷-位移变化、应力强度方面都优于髂骨植骨,仅次于正常颈椎骨.结论:所制备的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生骨力学性能优异,是一种理想的颈椎替代材料.
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镁锌合金对成骨细胞整合素β1表达的影响
背景:自主设计的可降解镁锌合金既保持了镁合金与人骨接近的密度和弹性模量,又排除了商业镁合金中铝和稀土元素的毒性.目的:观察新型可降解镁锌合金(Mg-6%Zn)对前成骨细胞MC3T3-E1细胞整合素β1表达的影响.设计、时间及地点:细胞分子学水平,对比观察实验,于2008-03/05在上海交通大学附属第六人民医院中心实验室完成.材料:实验可降解Mg-6%Zn合金由上海交通大学材料科学与工程学院研制,密度是1.82 g/cm3,弹性模量44 GPa,以临床常用的可吸收内植物左旋聚乳酸做为对照.MC3T3-E1细胞由中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库提供.方法:将MC3T3-E1细胞接种于镁锌合金和左旋聚乳酸上,共培养2,24,48 h后用扫描电镜观察细胞形态;共培养1,3,6,9,12,15 d后,收集细胞,利用实时荧光定量PCR方法检测成骨细胞整合素β1 mRNA的表达水平.主要观察指标:MC3T3-E1细胞在材料表面生长形态和整合素β1mRNA的表达水平.结果:在镁锌合金表面MC3T3-E1细胞黏附性能优于左旋聚乳酸表面;镁锌合金表面培养的MC3T3-E1细胞在实验期间能持续表达整合素β1mRNA,表达水平随着时间延长而增高(P<0.01),但与左旋聚乳酸相比差异无显著性意义(P>0.05).结论:镁锌合金表面MC3T3-E1细胞黏附性能优于左旋聚乳酸表面,但并非通过诱导整合素β1的表达水平来介导的.
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碳质股骨头生物相容性的动物实验
背景:已有大量的临床和体外实验研究表明,低温热解各向同性碳具有优良的生物学性能,但作为人工关节假体涂层,置入髋关节内的研究还鲜见报道,其在人工半髋关节假体置换中的生物学性能还没有得到验证.目的:通过动物假体置入实验,观察经低温热解各向同性碳(含硅)喷涂后碳质股骨头假体的组织相容性及表面摩擦磨损特性.设计、时间及地点:动物体内进行碳质人工半髋关节替换,随机对照动物实验,于2008-10/2009-04在解放军第二军医大学动物实验中心完成.材料:碳质人工半髋关节由吉林市中心医院提供.股骨头以碳石墨材料为基体,沉积含硅的低温热解各向同性碳为涂层.方法:对16只成年新西兰大白兔进行右侧半髋关节置换术,置入碳质股骨头假体.按照观察时间点随机分为术后6周组4只,术后11周组6只,术后21周组6只,其中21周组从18周开始在动物实验中心草坪上进行诱导性运动,2 h/d.主要观察指标:通过大体、X射线片、组织切片观察假体置入后的组织相容性及界面摩擦磨损现象.结果:碳质股骨头假体在动物体内无毒副作用,无明显炎症反应和异物反应,在碳质假体周围发现有新生软骨组织,运动实验后碳质股骨头表面没有明显磨损和碳颗粒游离现象.结论:涂膜碳质材料作为人工股骨头具有优良的生物相容性和耐磨特能,是一种极具应用前景的人工假体材料.
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新合成壳聚糖季铵盐/DNA复合物在Hela细胞中的转染效率
背景:壳聚糖季铵盐衍生物可以提高载体的转染效率,同时解决了壳聚糖溶解性差的问题,扩展了其pH值适用范围.目的:合成一种新型壳聚糖季铵盐载体,研究其与质粒结合的条件及转染效率,并与壳聚糖进行对比.设计、时间及单位:分子生物学,对比观察实验,于2008-08/10在浙江大学医学院附属第二医院完成.材料:壳聚糖季铵盐-N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为北京理工大学高分子材料实验室合成.质粒pEGFP-C1为浙江大学医学院郑一春惠赠.Hela细胞为浙江大学医学院程静提供.方法:将N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖配制成质量浓度为0.2 g/L、pH值为5.5(或6.9、7.6)、乙酸钠终浓度为50 mmol/L的乙酸溶液,迅速与质粒pEGFP-C1混合,并在旋转混合器上涡流15~30 S,室温静置30 min以上,促进复合物的形成.主要观察指标:通过凝胶阻滞实验研究了pH值及时间对壳聚糖季铵盐与质粒结合能力的影响.通过荧光倒置显微镜观察壳聚糖季铵盐作为载体转染Hela细胞的效率,并与壳聚糖进行对比.结果:N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖能够在酸性、中性及碱性条件下溶解,并能够与质粒DNA很好的结合形成复合物,拓展了其使用范围.在酸性条件下,N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖与质粒的结合作用强于壳聚糖.壳聚糖及N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖在酸性条件下,30 min即可与质粒形成稳定的复合物,并在12 h内保持良好的稳定性.Hela细胞的体外转染结果表明,N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的转染效率大于壳聚糖.结论:N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖所适用的pH值范围较壳聚糖更加广泛,其稳定性与壳聚糖无明显差别,并且对Hela细胞的体外转染效率略高于壳聚糖,值得对其进行更深入的研究.
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聚磷酸钙纤维增强增韧磷酸钙骨水泥的力学效应
目的:制备α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料,探讨聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥的可行性.方法:首先利用沉淀法合成出α-磷酸三钙粉末,然后将其与不同质量比、不同长度聚磷酸钙纤维混合,后用固化液调和制得骨水泥.对样品进行凝固时间、力学性能测试,利用扫描电镜观察固化体微观结构.结果:当聚磷酸钙纤维的含量为10%、长度为2 mm时,复合材料抗压强度达到62.5 MPa,抗折强度达到12.4 MPa.扫描电镜显示适量的聚磷酸钙纤维在骨水泥基体中分布均匀,与基体结合性好.在Ringer溶液中浸泡2个月后,纤维未发生明显的降解作用,仍具有一定的增强增韧效果.结论:聚磷酸钙纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用.α-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维复合材料具有良好的力学特性.
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医用透明质酸钠凝胶未知残留物的检测
背景:作者在医用透明质酸钠凝胶国家抽检乙醇残留量检测中发现大量未知残留物.目的:对透明质酸钠凝胶中未知残留物予以定性定量,并对比毒理学数据和国内外标准讨论其危害.设计、时间及地点:根据气相色谱质谱联用技术定性定量未知组分而设计,围绕化合物定性,外标法定量展开实验,于2007-05/06在中国药品生物制品检定所完成.材料:实验用样品为国家抽检样品,试剂为纯化水.方法:应用气相色谱质谱联用法定性定量检测.主要观察指标:样品残留物甲醇、二甲苯、乙苯定性定量检测结果.结果:医用透明质酸钠凝胶中未知残留物经气相色谱-质谱联用定性为甲醇、二甲苯和乙苯;甲醇经气相色谱定量为414.365 mg/L,邻二甲苯经气相色谱-质谱联用定量为0.19 mg/L,乙苯经气相色谱-质谱联用定量为0.22 mg/L.结论:实验首次发现医用透明质酸钠凝胶产品中甲醇、二甲苯和乙苯3种有害残留物,并摸索出检测该3种残留物的定性定量方法.
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组织工程小血管支架应用于异种血管移植的可行性
背景:具有α半乳糖基末端的糖蛋白是引起超急性排斥反应的主要异种抗原.目的:观察脱细胞小血管支架与Wistar大鼠和日本大耳白兔两种种属实验动物血管壁内皮细胞和平滑肌细胞内α半乳糖基的分布特点,探讨经脱细胞处理后的小血管支架应用于异种血管移植的可行性.设计、时间及地点:观察对比实验,于2003-03/2004-12在中国医科大学解剖学教研室完成.材料:采集Wistar大鼠正常尾动脉30条,其中选择15条进行脱细胞处理得小血管支架(小血管支架组),剩余15条未进行脱细胞处理(尾动脉组);采集日本大耳白兔耳背面中央动脉,左右耳各1条,共取15条(中央动脉组).方法:采用亲和组织化学法,将16 mg/L植物凝集素加入组织片作DAB显色后,利用MetaMorth/C5050/BX41显微图像分析系统,检测α半乳糖基阳性反应产物.主要观察指标:光镜下血管壁细胞显色变化;α半乳糖基阳性反应产物的吸光度值.结果:中央动脉组α半乳糖基的表达主要集中于内皮细胞膜和细胞核;尾动脉组内皮细胞膜α半乳糖基表达呈极强阳性;小血管支架组呈弱阳性或阴性表达.3组血管细胞α半乳糖基表达的吸光度值中,尾动脉组内膜低于中央动脉组(P<0.001);小血管支架组内膜低于中央动脉组、尾动脉组(P<0.001);小血管支架组中膜低于中央动脉组、尾动脉组(P<0.001).结论:①Wistar大鼠尾动脉内皮细胞膜异种抗原性比日本大耳白兔中央动脉的抗原性强.②Wistar大鼠脱细胞的尾动脉支架可作为异种组织工程血管材料应用于异种血管移植.
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镍钛合金表面改性后生物相容性及其持续动力压应力对骨折愈合的影响
背景:许多研究均特别强调镍离子在镍钛形状记忆合金腐蚀过程中的溶解作用,而这些离子可能对人体造成潜在的危害.应用各种表面处理措施可提高镍钛合金内植入材料的抗腐蚀能力.在现代医学的研究中,非常有必要对表面修饰后镍钛合金的特征进行分析.目的:观察表面改性及未改性的弹性镍钛合金内固定材料对骨折愈合的影响.同时设置髓内钉内固定材料做对照,比较弹性内固定材料在持续应压力下对骨折愈合的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2004-09/2005-03在兰州大学第二医院骨科研究所组织工程实验室完成.材料:类金刚石镀膜镍钛合金环抱器和非镀膜镍钛合金环抱器(4H8-40型)由兰州西脉记忆合金股份有限公司提供,髓内针(ZQY-01型2X150)由天津市金兴达实业有限公司提供.方法:选择清洁级4~6月龄的青紫兰兔30只,按随机数字表法分为3组,类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组、非镀膜镍钛合金环抱器组、髓内针内固定组,每组10只.每只兔1%戊巴比妥钠(25 mg/kg)麻醉后行股外侧切口,制成股骨中段横断骨折模型,分别用上述材料固定.主要观察指标:4周后取骨折局部骨痂,检测单位骨痂中无机物含量及碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的表达.并取局部肌肉组织、肝组织及脑组织测定镍离子含量.结果:①类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组、非镀膜镍钛合金环抱器组骨痂中无机物含量,碱性磷酸酶、骨钙素及肿瘤坏死因子的表达均高于髓内针内固定组(P<0.05).②类金刚石镀膜镍钛合金环抱器组和髓内针内固定组肝、脑、骨折周围肌肉组织内镍离子的含量低于非镀膜镍钛合金环抱器组(P<0.05).结论:弹性内固定明显促进骨折愈合,类金刚石镀膜镍钛合金环抱器的组织相容性优于非镀膜镍钛合金环抱器.
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水溶性纳米硫化镉与明胶蛋白质的相互作用
利用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了pH=12.0及不同温度下,水溶性硫化镉纳米晶与明胶结合反应的光谱行为,实验发现在明胶溶液中硫化镉的生成对明胶的内源荧光有较强的猝灭作用.用Lineweave Burk方程处理实验数据,发现硫化镉与明胶发生反应生成了配合物,结合红外和紫外-可见吸收光谱结果,属于静态荧光猝灭;计算了不同温度下反应的结合常数K(285 K:1.07×10~4 L/mol;292 K:9 69×10~3 L/mol:299 K:8.06×10~3 L/mol)及对应温度下结合反应的热力学参数(△H=-14.18 kJ/mol;△G=-21.98/-22.28/-22.36 kJ/mol: △S=27.36/27 74/27.36 J/(K·mol),证明二者主要靠静电作用力结合.根据F(o)rster的偶极偶极非辐射能量转移原理计算出结合位置距离色氨酸残基4 09 nm,发生分子内的非辐射能量转移,为探讨纳米颗粒与此类生物大分子之间相互作用的化学机制提供了重要的信息.
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异种(猪)无细胞真皮基质的制备及体外生物相容性
背景:人同种无细胞真皮基质作为一种永久性真皮支架,已成功应用于烧伤创面修复及美容医学等领域,但由于来源有限,限制了其应用.目的;研制异种(猪)无细胞真皮基质,并对其体外生物相容性进行评价.设计、时间及地点:体外细胞学对比观察实验,于2007-08/2008-06在中国辐射防护研究院生物材料与制药技术研究所实验室完成.材料:实验猪由中国辐射防护研究院实验动物中心提供;人成纤维细胞来自武警山西总队医院健康儿童包皮环切术切除的包皮组织.方法:无菌条件下获取健康小白猪猪皮,用高渗盐溶液-去污剂、胰酶消化及超声清洗的方法,制备猪无细胞真皮基质.体外培养人成纤维细胞,用猪无细胞真皮基质浸提液法及人成纤维细胞和猪无细胞真皮基质直接贴附法,评价猪无细胞真皮基质体外生物相容性.主要观察指标:①猪无细胞真皮基质的组织学形态.②猪无细胞真皮基质的体外生物相容性.结果:制备的猪无细胞真皮基质,完全去除了表皮和真皮中的细胞成分,保留了胶原基质.猪无细胞真皮基质浸提液对人成纤维细胞增殖无明显影响.人成纤维细胞可以在猪无细胞真皮基质上贴附、增殖.结论:此种方法制备的无细胞真皮基质完全去除了表皮和真皮中的细胞成分,有较好的体外生物相容性.
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聚(N-异丙基丙烯酰胺)基共聚物结构对抗蛋白吸附性能的影响
背景:阻抗非特异性蛋白吸附是材料具备生物相容性的关键,赋予人造材料生物相容性的重要方法之一是表面预吸附亲水聚合物以阻断蛋白吸附.目的:以聚苯乙烯微球为疏水基材,考察基于聚异丙基丙烯酰胺的两亲梳状嵌段共聚物在表面的预吸附及其抗蛋白(溶菌酶)吸附效果.分析共聚物结构如亲水性聚乙烯基吡咯烷酮或聚氧化乙烯梳状支链链长和数量对蛋白阻抗性能的影响.设计、时间及地点:观察实验,于2007-11/2008-11在北京化工大学材料科学与工程学院完成.材料:以单分散聚苯乙烯微球作为模拟疏水材料表面;以溶菌酶为蛋白模型.方法:①定性分析:在聚苯乙烯微球水介质悬浮液(0.1 g/L)中加入聚异丙基丙烯酰胺基水溶性共聚物(0.1 g/L),使微球在室温下预吸附聚合物24 h以形成亲水层,然后与溶菌酶混合(0.1 g/L),在37℃下恒温24 h后测定微球表观粒径和悬浮液浊度,并通过微球凝并和絮凝状况考察共聚物的蛋白吸附程度.②蛋白吸附定量分析:采用高速离心(15 000 r/min)法从含溶菌酶蛋白的聚苯乙烯悬浮液中分离出上清液,用紫外(280 nm)分光光度法测定经聚苯乙烯微球表面吸附后,液相蛋白质量浓度的下降值,由此推算蛋白在聚苯乙烯表面的吸附量.主要观察指标:聚苯乙烯微球的表观粒径和凝并微球的表观粒径;微球悬浮液和蛋白溶液混合物的浊度、水相残余蛋白质量浓度.结果:①37℃下未经预吸附改性的聚苯乙烯微球与溶菌酶接触后,因蛋白在聚苯乙烯表面吸附导致悬浮液发生絮凝、浊度显著下降的现象,原始聚苯乙烯表面蛋白吸附量达25.5 mg/m~2.②经聚异丙基丙烯酰胺基两亲梳状共聚物预吸附改性聚苯乙烯后,共聚物表面蛋白吸附量显著降低,因而悬浮液未出现絮凝而仅有轻度凝并.结论:①在聚苯乙烯微球表面预吸附聚异丙基丙烯酰胺基两亲梳状嵌段共聚物可抑制蛋白在聚苯乙烯表面吸附.②共聚物的结构对其抗蛋白吸附性能有显著影响.共聚物中适量的亲水支链单元(VP或EO)可获得良好蛋白阻抗性能,但是过多的亲水支链会造成预吸附层不稳定,不利于抗蛋白吸附.
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掺锶聚磷酸钙对内皮细胞来源促血管化因子基质金属蛋白酶2表达的影响
背景:课题组研究的掺锶聚磷酸钙作为一种新型骨修复材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性,经过前期的研究已证明有促血管化作用,但机制尚不清楚.目的:内皮细胞与掺锶聚磷酸钙支架于体外复合培养,观察细胞的增殖和促血管化因子基质金属蛋白酶2的分泌情况.设计、时间及地点:体外细胞学对比观察实验,于2008-09/2009-04在四川大学组织工程研究室完成.材料:在制备聚磷酸钙过程中掺入锶制备掺锶量为1%,2%,5%,8%,10%的掺锶聚磷酸钙骨组织工程支架材料.方法:①材料置于24孔培养板中,将浓度为3×10~7 L~(-1)的内皮细胞悬液300 μL接种于24孔培养板上,补加200 μL RPMI1640全培养液.分别于1,3,5,7 d通过MTT法观察内皮细胞的增殖情况.②聚磷酸钙和8%掺锶聚磷酸钙多孔支架放于24孔板中,将浓度为1×10~8L~(-1)的内皮细胞悬液300 μL接种于支架材料上,补加600 μL RPMI1640全培养液.培养5 d后取出材料,扫描电镜观察内皮细胞的形貌.③内皮细胞与不同掺锶量的掺锶聚磷酸钙支架材料复合培养5 d,至细胞汇合后,离心取上清液,采用酶联免疫吸附试验检测内皮细胞来源的基质金属蛋白酶2蛋白的分泌量.主要观察指标:观察掺锶聚磷酸钙和聚磷酸钙材料上内皮细胞的增殖及形貌,内皮细胞来源的基质金属蛋白酶2蛋白的分泌量.结果:MTT法实验结果表明,与聚磷酸钙组及其他掺锶量的掺锶聚磷酸钙比较,8%掺锶聚磷酸钙拥有更高的内皮细胞增殖度;扫描电镜表明在8%掺锶聚磷酸钙材料表面生长的内皮细胞具有更好的生长状态和生物活性;酶联免疫吸附试验法结果表明,与聚磷酸钙组相比,掺锶聚磷酸钙能上调基质金属蛋白酶2的蛋白分泌量,其中以8%掺锶聚磷酸钙为明显(P<0.05).结论:掺锶聚磷酸钙与内皮细胞具有良好的生物相容性,明显上调促血管化因子基质金属蛋白酶2的分泌,具有促血管化的作用.
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灌注法制备大鼠全肾脏脱细胞基质支架的细胞相容性
背景:作者所查目前尚未见应用灌注法制备大鼠全肾脱细胞基质的相关报道,制备的脱细胞基质是否具有良好的细胞相容性尚不确切.目的:应用灌注法制备大鼠全肾脏脱细胞基质支架,检测鼠肾脱细胞基质与L929细胞的细胞相容性,探讨灌注法制备的肾脱细胞基质作为细胞支架构建泌尿系实质性组织工程器官的可行性.设计、时间及地点:体外细胞水平观察实验,于2009-02/05在南方医科大学珠江医院中心实验室完成.材料:取12周龄Wistar大鼠的.肾脏,保留输尿管、肾静脉及肾动脉,沿肾动脉插入留置针建立灌注通道.灌注压强为9.81 kPa,依次灌注肝素化PBS溶液,1%十二烷基磺酸钠溶液,去离子水,1%TritonX-100溶液以及含青链霉素的PBS溶液,制备全肾脱细胞基质支架.方法:①设立空白组(无细胞)、阴性对照组(培养基)和实验组(鼠肾脱细胞基质浸提液)及阳性对照组(含0.64%苯酚溶液的培养基).取对数生长期的L929细胞,4×10~3/孔接种于96孔板中,每组各5孔,于接种24,72,120 h,通过MTT法显色,于酶标仪490 nm波长下检测吸光度值,计算相对增殖率.②设立对照组(培养基)、实验组(鼠肾脱细胞基质浸提液)及阳性对照组(含0.64%苯酚溶液的培养基),培养48 h后应用流式细胞技术检测细胞凋亡情况.主要观察指标:①支架微观结构.②细胞毒性.③细胞凋亡率.结果:脱细胞基质支架扫描电镜观察仅见基膜及胶原蛋白等细胞外基质形成网状结构而无细胞残留,24,72,120 h实验组吸光度值与阴性对照组比较差异无显著性意义(P>0.05).脱细胞基质细胞毒性为0级和1级.实验组与阴性对照组之间细胞凋亡率差异无显著性意义(P>0.05).结论:大鼠全肾脏脱细胞基质支架具有良好的细胞相容性.
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酸性成纤维细胞因子/部分脱蛋白骨修复免早期股骨头缺血性坏死的血管化作用
背景:酸性成纤维细胞因子具有较好的促进血管形成作用以及成骨作用,能否有效地促进早期股骨头缺血性坏死动物模型的血管化有待研究.目的:探讨酸性成纤维细胞因子复合部分脱蛋白骨对兔股骨头缺血性坏死修复的血管化作用.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-01/2009-01在南华大学生命科学院完成.材料:取健康成年新西兰大白兔肋骨,经脱脂、脱蛋白、部分脱钙和冻干等一系列的物理、化学方法处理后制备部分脱蛋白骨.将酸性成纤维细胞生长因子用无菌蒸馏水稀释后加入部分脱蛋白骨粒,得到复合人工骨.方法:健康成年新西兰大白兔24只,双侧股骨颈交界处开窗,挖除股骨头内约50%松质骨,加用体积分数为95%乙醇灌注30 min,建立双侧股骨头坏死骨缺损模型.按随机数字表法,随机分为空白组,单纯部分脱蛋白骨组,复合人工骨组.分别于相应股骨头骨缺损区植入部分脱蛋白骨、复合人工骨,空白组不植入材料.主要观察指标:分别于术后2,4,8周取材,制备墨汁灌注标本,进行微血管计数以及血管面积分析.结果:2,4,8周时血管计数和血管面积显示,空白组血管数和血管面积少,单纯部分脱蛋白骨组次之,复合人工骨组多.复合人工骨组与空白组和单纯部分脱蛋白骨组比较,差异有显著性意义(P<0.05).结论:酸性成纤维细胞生长因子与部分脱蛋白骨复合构建组织工程化人工骨具有较好的促进血管生成作用,对兔早期股骨头缺血坏死具有较好的修复作用.
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组织工程神经控释系统的理论研究与临床应用
自体神经移植虽然是神经缺损修复的金标准,却由于受到取材的限制,组织工程神经因而成为好的替代选择.组织工程神经控释系统是通过载有生长因子的组织工程神经支架在局部持续不断释放生长因子,在损伤局部形成促进神经再生的微环境,促进神经轴突再生.目前组织工程神经控释系统所用的材料和方法多种多样,每种材料和方法都有自身的优缺点,寻找合适的材料和方法控释生长因子,达到好的神经修复效果,是组织工程神经控释系统研究的主要方向.文章主要探讨近年来一些组织工程神经控释材料在应用方法和技术上取得的新进展,并对其进行归纳总结,按照控释原理进行创新性的分类.
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多种生物材料细胞生物相容性及其安全性的系统评价
目的:探讨生物材料的生物相容性和生物安全性原则.方法:采用电子检索和手工检索进行文献初检,计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学数据库(CBM)和维普中文科技期刊数据库(VIP),收集1990-2008发表的生物材料生物相容性的随机细胞对照实验和动物实验中文文献28篇,对纳入的7篇文章主要从细胞毒性试验方法和血液相容性的实验介质、实验分组、实验材料、观察方法、实验结果、实验结论加以整理,同时对生物材料生物相容性进行研究对象基本情况的分析,以进行生物材料生物相容性和生物安全性的全面总结.结果:从选取的有关生物材料生物相容性和生物安全性的实验中,证实了各种生物材料,包括胶原蛋白、壳聚糖、磁性纳米粒子、金属血管支架、热硫化硅橡胶医用硅橡胶材料、聚氨酯、微弧氧化陶瓷膜的细胞毒性实验和血液相容性实验是其生物安全性的必不可少内容,实验结论也均显示了各种生物材料具有良好的生物相容性.结论:从评估标准上可以证实各种生物材料,包括胶原蛋白、壳聚糖、磁性纳米粒子、金属血管支架、热硫化硅橡胶医用硅橡胶材料、聚氨酯、微弧氧化陶瓷膜的生物相容性良好.
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冠状动脉药物洗脱支架的特点及其临床安全性
尽管随着冠状动脉支架设计工艺与技术的改善,金属裸支架的再狭窄发生率已降至15%左右,但仍成为制约冠状动脉粥样硬化性心脏病介入治疗远期疗效的大瓶颈.药物洗脱支架是近年来问世的新颖支架,在预防术后再狭窄的发生方面展示了美好的前景.虽然药物洗脱支架的临床结果令人鼓舞,但是适应证还是相对单一,一些相关问题还未解决.那么药物洗脱支架究竟面临着怎样的问题?应该怎样认识这些问题?文章的中心思想是比较冠状动脉粥样硬化性心脏病患者采用药物洗脱支架和金属裸支架治疗的安全性,分析影响药物洗脱支架安全性的主要因素以及其面临的问题,探讨药物洗脱支架的未来发展方向.
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人工晶体分类及其在眼内的生物相容性
目的:通过手术摘除自身浑浊晶体,植入人工晶体是治疗白内障的惟一有效措施.文章总结人工晶体材料的研究进展,为今后的临床应用和研究提供参考.方法:应用计算机检索1997/2009 Medline数据库、中国期刊网和万方数据库、SpringerLink数据库和ScienceDirect数据库.结果:共有25篇文章符合纳入标准.文章主要从人工晶体的发展现状、分类、生物相容性、人工晶体的并发症和发展趋势进行阐述.人工晶体按照硬度,可以分为硬质人工晶体和软性人工晶体.丙烯酸人工晶体比硅凝胶人工晶体的生物相容性更好.人工晶状体脱位是白内障摘除联合人工晶状体植入术后较常见的并发症之一.注入式人工晶体材料是今后研究的方向.结论:人工晶体植入眼内作为一种异物,机体对此产生反应是机体正常的防御现象.人工晶体材料和设计应充分的考虑人工晶体的生物相容性、术后视功能、调节功能、光保护等方面性能.保证术后的疗效和减少并发症的发生,使白内障患者获得更高质量的视力康复.
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高分子化合物及药物薄膜屏障在预防肌腱损伤中的应用
目的:探讨几丁搪、可吸收性防粘连膜、透明质酸3种高分子生物屏障材料对肌腱损伤导致的肌腱粘连的预防机制和作用原理.方法:以肌腱粘连,高分子生物屏障,几丁搪,可吸收性防粘连膜,透明质酸为检索词,检索中国期刊全文数据库(1999-01/2009-06),以tendon adhesion,high polymer biology barrier,several Ding keeps out,absorbability antiseize continually membrane,hyaluric acid为检索词,检索Pubmed数据库(1999-01/2009-06),文献检索语种限制为中文和英文.以肌腱愈合质量和肌腱周围的炎性反应为评价指标,纳入几丁搪、可吸收性防粘连膜、透明质酸3种高分子生物屏障材料对肌腱损伤导致的肌腱粘连的预防机制和作用原理的研究,排除其他生物材料的研究.结果:计算机初检得到223篇文献,根据纳入排除标准,对几丁搪、可吸收性防粘连膜、透明质酸3种高分子生物屏障材料对肌腱损伤导致的肌腱粘连的预防机制、作用原理进行分析.肌腱粘连是肌腱损伤后常见的并发症,其防治一直是医学界普遍关注的问题.肌腱愈合有内源性和外源性两种途径,而周围组织的粘连和肌腱瘢痕的形成与外源性愈合又有不可分割的关系,因此如果能促进内源性愈合,尽量避免外源性愈合,就可以较好地解决这个问题.目前国内外学者倍加推崇的是高分子化合物及药物薄膜屏障在防止肌腱粘连中的应用.结论:高分子生物屏障材料一方面通过薄膜的屏障作用防止或减轻粘连,另一方面通过药物的药理作用影响肌腱愈合的内源性和外源性机制(主要加速内源性愈合),达到减轻粘连的目的.
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曲安奈德联合维生素E预防硅凝胶假体植入后纤维包膜再挛缩
目的:观察曲安奈德与维生素E联合应用对预防二次隆乳后纤维包膜再挛缩的效果.方法:选择2002-08/2008-02南宁市第一人民医院整形美容外科收治的二次隆乳患者65例(130个乳房)作为治疗组,其中隆乳后纤维包膜挛缩(BarkⅢ级以上)松解假体再植入47例,注射隆乳术后凝胶取出后假体植入18例.治疗组患者二次隆乳后于假体植入腔穴内灌注曲安奈德混悬液,并服用维生素E胶丸3个月;另随机选择隆乳患者65例(130个乳房)为对照组.假体植入后半个月起随访,植入后1年评价疗效.以Baker纤维囊分级法作为评价标准.结果:治疗组及对照组130例患者均获得随访,随访时间6~24个月.治疗组65例患者(130个乳房)仅有3例(5个乳房)发生挛缩(BakerⅡ~Ⅲ级),挛缩率4%;明显低于对照组的13例(23个乳房),挛缩率18%(P<0.01).在治疗组的全部病例中,无药物不良反应.结论:曲安奈德与维生素E联合应用可明显降低二次隆乳后乳房纤维包膜挛缩发生率.