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
-
凝胶敷料用于骨外露创面的修复:创新与发展
背景:骨外露创面是骨科临床常需要处理的问题,涉及到开放性骨折、骨肿瘤、骨髓炎等诸多疾病的治疗,其中尤其以开放性骨折所致的软组织缺损骨外露的处理为困难.常规的清创换药或负压封闭引流技术很难使骨外露创面获得愈合,且过程繁琐,给患者造成痛苦.目的:评价各种类型的敷料的优缺点,并从新型水凝胶敷料所具有的使创面环境保持水分湿润、恢复皮肤的物理屏障、有利于日常敷料更换等优点对其在骨外露创面中的在骨组织应用进行综述.方法:以英文检索词为"hydrogel dressing,bone exposure wound,traditional wound dressing,antibiotic"及中文检索词为"骨外露创面,水凝胶敷料,传统创面敷料,生长因子",由第一作者检索2000至2016年PubMed数据库及中国知网中文科技数据库,查阅近年相关文献,终保留53篇文献,从中对传统敷料与新型敷料在骨组织工程中的应用进行综述.结果与结论:骨外露创面的治疗由于其涉及到开放性骨折、骨肿瘤、骨髓炎等诸多疾病的治疗,仍然是是骨科临床亟需处理的问题.目前,新型水凝胶敷料所具有的各项独特的优点,能够为骨外露创面的患者提供更加完善的治疗方案,解决了骨外露创面的再生修复,抗菌感染等相关的问题,另外,凝胶敷料所具有的稳定的药物缓释的特性,使得载药水凝胶敷料成为目前的研究热点之一.
-
生理性支抗与机械力支抗控制策略
背景:支抗控制是正畸治疗的关键,生理性支抗丢失量是磨牙生长和漂移的总量.目的:通过生长发育及生物力学的角度分析生理性支抗矫治技术的矫治原理,探讨生理性支抗矫治技术的矫治特色.方法:应用计算机检索1976年6月至2016年10月PubMed数据库及中国知网数据库,检索词"Physiologic anchorage control;Anchorage loss;Mandible growth;支抗;生理性支抗;下颌骨生长",同时查阅相关图书.结果与结论:生理性支抗控制技术不仅能阻碍磨牙支抗丧失,还能避免生长导致的生理性支抗丧失,达到大支抗的要求.对处于生长发育期的患者,存在支抗控制的优势.
-
心血管补片在先天性心脏疾病中的研究与应用前景
背景:组织工程心血管补片在外科手术治疗先天性心脏病的解决方案中起着决定性的作用.组织工程心血管补片构建策略灵活丰富,基础研究和临床应用范围广泛.目的:对心血管补片在先天性心脏病外科手术治疗中的应用进展以及组织工程心血管补片的构建方法进行综述.方法:采用电子检索方式检索PubMed数据库、Medline数据库、中国期刊全文数据库、临床试验注册资料库2001年1月至2016年12月收录的有关组织工程心血管补片分类、设计研究以及基础和临床研究的文献.以"cardiac tissue engineering,pericardium patch,stem cel,congential heart disease,congenital heart conditions,CHD"为英文检索词,以"心脏补片,血管补片,心血管补片和先天性心脏病"为中文检索词.终纳入32篇文献进行分析.结果与结论:随着人类干细胞生物学、材料学和检测技术的进步,组织工程心血管材料有望实现标准化和产业化管理.但随之而来的问题也有很多,例如:三维血管设计策略的具体实施方法,多种种子细胞联合搭载的比例控制,临床前质控和产业化管理标准等,紧密的国际间合作能够推动整体产业健康良好地发展.
-
构建组织工程软骨支架材料:现状及未来
背景:众所周知,组织工程修复软骨损伤有种子细胞、支架材料、细胞因子3个要素,支架材料在软骨组织工程制备中发挥着重要作用.目的:检索近十年来国内外关于软骨组织工程支架材料的相关文献,并对其进行归纳总结,讨论支架材料发展遇到的问题及发展方向.方法:由第一作者检索2006至2016年PubMed数据库及CNKI数据库文献,英文检索词为"cartilage tissue engineering,natural scaffold materials,synthetic scaffold materials,composite scaffolds,nanometer materials",中文检索词为"软骨组织工程,天然支架材料,人工合成支架材料,复合支架材料,纳米支架".结果与结论:软骨组织工程支架材料来源与种类不一,天然材料、人工材料及纳米材料有各自的优点及缺点,任何单一的材料难以满足临床上对软骨的要求,将不同来源的材料按照不同比例进行复合,扬长避短,能构成力学性能良好、高孔隙率、相容性好、降解性能佳的支架材料.但目前仍存在支架材料降解过快、细胞过度生长等问题,目前相关研究大都样本量较小,缺乏长期跟踪随访,并且人体试验相对较少.
-
应用3D打印技术制作组织工程支架:修复骨缺损的研究回顾
背景:在骨修复中,组织工程可以作为一种新的方法取代自体骨移植.其中支架是组织工程技术的重要元素,而3D打印技术可以在其制作过程中实现精确的调控,因此有关3D打印技术在支架制作中的应用受到越来越多的关注.目的:对现有关于3D打印支架应用于骨缺损修复的体外或体内研究进行回顾,以期为未来的科研及临床提供新的依据.方法:由第一作者从PubMed数据库中,以"tissue engineering;bone;three-dimensional printing;scaffold"为关键词检索2003年1月至2016年3月间发表的文献,筛选出与3D打印组织工程支架相关的文献.结果与结论:目前已有大量关于3D打印组织工程支架的研究,支架的材料选择和表面修饰逐渐成为研究热点.如今支架材料适当的孔隙率已成为设计中必不可少的元素,越来越精细的加工手法也提升了支架的各项性能,而在材料的选择上也越来越多的偏向于复合材料而不是单一的同种材料,这些措施不仅提高了机械性能,还促进了细胞附着和生长繁殖,后对于支架的各种促成骨表面处理,更是在细胞分子水平上促进了机体与植入材料间的互相作用.体内外的研究结果均显示复合材料且表面涂布骨诱导涂层均可以不同程度地提高支架性能和促进成骨.
-
可膨胀椎弓根钉骨水泥强化与骨质疏松性胸腰椎固定强度的关系
背景:研究表明,骨质疏松常导致椎弓根螺钉内固定失败.采用普通椎弓根螺钉固定骨质疏松椎体达不到坚强的稳定性,需要采取特殊强化措施.目的:评价骨水泥强化联合可膨胀椎弓根螺钉对骨质疏松性胸腰椎稳定性的影响.方法:将20个骨质疏松性人胸腰椎椎体标本随机分为4组,普通椎弓根钉组置入普通椎弓根螺钉,其余3组均置入可膨胀椎弓根螺钉;可膨胀椎弓根钉组不进行骨水泥强化,聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥强化组及硫酸钙骨水泥强化组于钉道内分别注入聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥及硫酸钙骨水泥之后再置入可膨胀椎弓根钉.选择一侧椎弓根,测试椎弓根螺钉的大轴向拔出力及屈服能量吸收值(对螺钉的握力);选择另一侧椎弓根,测试大旋出力矩;并观察骨水泥强化后的骨水泥渗漏情况.结果与结论:①与普通椎弓根钉组相比,其余3组的大轴向拔出力、大旋出力矩及屈服能量吸收值均显著增加(P<0.05),且2个骨水泥强化组显著大于可膨胀椎弓根钉组及普通椎弓根钉组(P<0.05),2个骨水泥强化组之间差异无显著性意义(P>0.05);②骨水泥强化后未发生骨水泥渗漏现象;③结果表明,骨水泥强化联合可膨胀椎弓根螺钉可显著增强骨质疏松胸腰椎椎体的稳定性,聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥与硫酸钙骨水泥效果相似.
-
成骨细胞膜片在不同钛表面骨桥蛋白基因和蛋白的表达
背景:对钛种植体表面改性是口腔种植骨整合界面研究的重要方法之一,能否通过细胞膜片技术在不同钛表面上实现更好的骨再生效应?目的:初步研究成骨细胞膜片在不同钛表面上的成骨效应.方法:取第3代新生SD大鼠成骨细胞,分别接种于光滑钛表面、喷砂酸蚀钛表面、阳极氧化钛表面,体外构建成骨细胞膜片.接种7,14 d,通过物理刮取法获得成骨细胞膜片,倒置显微镜下观察细胞膜片;采用RT-qPCR检测成骨细胞骨桥蛋白基因的表达,Western blotting检测成骨细胞骨桥蛋白的表达.结果与结论:①倒置显微镜下观察:接种第7天,细胞密集,钛片边缘与孔壁间细胞生长良好,呈梭形生长,相互有基质连接,近边缘部偶见细胞生长密集区呈云雾状;接种第14天,细胞膜片中部细胞均匀且重叠生长,形态、界限不清,边缘呈均匀重叠的云雾状;②骨桥蛋白表达:接种于喷砂酸蚀钛表面、阳极氧化钛表面的成骨细胞骨桥蛋白表达量均高于接种于光滑钛表面的成骨细胞(P<0.05),接种于喷砂酸蚀钛表面与阳极氧化钛表面的成骨细胞骨桥蛋白表达量比较差异无显著性意义;接种于不同材料表面14 d的成骨细胞骨桥蛋白表达均高于对应的7 d表达量(P<0.05);③结果表明:相比光滑钛片,喷砂酸蚀及阳极氧化钛片对成骨细胞增殖分化有更显著的促进作用.
-
不同材料充填根管后即刻与延迟桩道预备对根尖封闭性能的影响
背景:根尖封闭性是确保根管治疗远期疗效的关键,由于桩道预备对根管封闭性能带来的影响不可避免,因此如何能将这一影响降至低成为学者们热议的话题.目的:探讨使用不同根管充填材料后,即刻桩道预备和延迟桩道预备对根尖封闭性能的影响.方法:获取48颗人单根管前磨牙,截冠后随机分为3组,每组16颗牙齿:A组于根管充填后进行即刻桩道预备,B组于根管充填后进行延迟桩道预备,C组根管充填后不进行桩道预备,3组内再随机各分为2个亚组,采用不同的根管充填材料,即AH-plus糊剂+牙胶尖组(分别记为A1组、B1组、C1组)与矿物三氧化物凝聚体糊剂+牙胶尖组(分别记为A2组、B2组、C2组).通过加压染料渗透法测量根管根方微渗漏的长度.结果与结论:A1组与B1组,A2组与B2组,C1组与C2组根方微渗漏值比较差异无显著性意义(P>0.05);A1组根方微渗漏值大于A2组(P<0.05),B1组根方微渗漏值大于B2组(P<0.05);结果表明,以矿物三氧化物凝聚体糊剂对离体牙进行根管充填后,无论行即刻桩道预备还是延迟桩道预备,根管根方微渗漏均较小,较AH-plus体现出更好的根尖封闭性.
-
米诺环素缓释剂对炎症根尖周渗出液中白细胞介素17表达的影响
背景:米诺环素作为根管消毒药物,其疗效、安全性及免疫学评估尚需相应实验证明.目的:观察米诺环素对根管渗出液体积及白细胞介素17水平的影响.方法:试验组纳入根尖周病急性期需进行根管治疗的患者16例,随机分为2组,氢氧化钙组以氢氧化钙糊剂消毒根管,米诺环素组以米诺环素缓释剂软膏消毒根管,1周后复诊,检测根尖周指数、根尖周渗出液体积及白细胞介素17水平,完成根管充填;对照组纳入牙髓正常但需要进行根管治疗的患者16例,行一次性根管充填,检测根尖周指数、根尖周渗出液体积及白细胞介素17水平.结果与结论:①试验组根尖周渗出液体积及白细胞介素17水平均高于对照组(P<0.05);②米诺环素组、氢氧化钙组治疗1周后的根尖周指数、白细胞介素17水平均低于治疗前(P<0.05);③米诺环素组与氢氧化钙组治疗1周后的根尖周指数、根尖周渗出液体积及白细胞介素17水平比较差异均无显著性意义;④结果表明,米诺环素通过抑制白细胞介素17的表达降低根尖周病根尖区炎症的渗出,有效治疗根尖周病.
-
填料协同增强增韧光固化树脂基口腔材料的制备、性能及生物力学评价
背景:光固化复合树脂由于色泽美观、优良的物理、化学性能及操作简单等在牙科缺损修复中得到应用.但是,复合树脂由于力学性能不足容易引起复合体折断,导致临床使用难以达到预期治疗效果.目的:探讨填料协同增强增韧光固化树脂基口腔材料的制备方法、性能及生物力学特征.方法:以原子转移自由基聚合方法对纳米二氧化硅进行表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(SiO2-PMMA)改性,获得接枝SiO2-PMMA,利用同轴静电纺丝方法制备聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯核-壳纳米纤维,以铜网作为接收装置获得具备网格结构的二维乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维膜.以硅烷偶联剂为原乙酯前驱体溶胶-沉淀法制备多尺度、多维度填料,采用硅烷偶联剂进行改性.将接枝SiO2-PMMA核-壳纳米纤维、梯形聚硅氧烷材料与光固化树脂基体进行复合,比较两种复合树脂材料的力学性能、体积收缩率、毒性、降解性能等.结果与结论:①复合树脂断裂形貌的电镜表征:填料接枝SiO2-PMMA核-壳纳米纤维在光固化树脂基体中能较好的分散,团聚现象相对较少,存在单分散现象;而梯形聚硅氧烷材料在光固化树脂基体中分散不均匀,且在复合树脂中甚至出现团聚现象;②弯曲强度、弯曲模量及断裂功:填料接枝SiO2-PMMA核-壳纳米纤维光固化树脂基口腔材料的弯曲强度、弯曲模量及断裂功显著高于梯形聚硅氧烷材料光固化树脂基口腔材料(P<0.05);③体积收缩率:填料接枝SiO2-PMMA核-壳纳米纤维光固化树脂基口腔材料的体积收缩率低于梯形聚硅氧烷材料光固化树脂基口腔材料(P<0.05);④性能测定:填料接枝SiO2-PMMA核-壳纳米纤维光固化树脂基口腔材料吸水性及细胞毒性A值高于梯形聚硅氧烷材料光固化树脂基口腔材料(P<0.05),而溶解值低于梯形聚硅氧烷材料光固化树脂基口腔材料(P<0.05);⑤提示制备的填料协同增强增韧光固化树脂基口腔材料具备优良的性能和生物力学特征.
-
胶原涂层对3D打印种植体表面生物相容性的影响
背景:金属等惰性生物材料存在生物相容性差、组织结合力弱等问题,从而导致种植牙或骨植入物的使用效果较差.因此,如何增强惰性生物材料的生物相容性成为了近几年的研究热点.目的:对钛合金材料进行胶原覆层并评价其生物相容性.方法:以钛合金片(Ti6Al4V)为基质,Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原为覆层材料,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)为偶联剂,对基于3D打印的钛合金片进行胶原覆层.将覆层材料用于小鼠前成骨细胞(MC-3T3-E1)培养,通过细胞培养效果评价其生物相容性,并通过细胞蛋白差异性识别比较不同类型胶原对细胞分化的影响.结果与结论:①当钛合金片(Φ10 cm)表面含氮量为8.41%时,Ⅰ型胶原覆层量为0.81 mg,Ⅱ型胶原覆层量为0.77 mg;②与空白钛合金片相比,经胶原覆层后的钛合金片细胞贴附状态更好,铺展面积更大,且细胞增殖速率更快,活性更强;③Ⅰ型胶原覆层材料培养的细胞多表达与基质合成有关的蛋白,而Ⅱ型胶原覆层材料培养的细胞多表达与矿化及钙盐沉积有关的蛋白;④结果表明,胶原覆层可提高钛合金材料的生物相容性,且不同胶原类型可影响细胞表达不同功能性蛋白.
-
新型鼻腔填塞材料聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶的细胞相容性
背景:前期研究发现聚乙二醇双丙烯酸酯和壳聚糖形成的复合物可生物降解吸收,具有抗炎消肿能促进创面愈合作用,且生物相容性好,然而该复合物质地较脆,鉴于鼻腔解剖结构,需要一种具有力学支撑性能的材料来克服这种缺陷.目的:观察新型可降解吸收鼻腔填塞材料聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶的细胞相容性.方法:通过光交联将聚乙二醇双丙烯酸酯、壳聚糖、聚乙烯醇材料复合,形成聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶,根据国际通行医疗器械生物学评价标准采用直接解触法及间接浸提法评价其细胞相容性.①直接解触法:将聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶与小鼠成纤维细胞L929共培养24 h,观察形态变化;②间接浸提法:分别以100,50μL聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶浸提液及100μL RPMI1640培养液培养小鼠成纤维细胞L929,CCK-8法检测培养1-3 d的增殖及细胞毒性.结果与结论:①直接解触法:材料周围细胞形态呈伴突起的梭形或星形的扁平状结构,贴壁性生长,细胞饱满且折光性强,整体呈生长趋势,可见该材料生物相容性良好;②间接浸提法:随着时间的增加,含复合物水凝胶浸提液组细胞数量增加,细胞相对增殖率逐渐增加,细胞毒性为0至1级;③结果表明:聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶材料具有良好的细胞相容性.
-
异种骨/重组人骨形态发生蛋白7/纤维蛋白胶复合材料的缓释性能及成骨活性
背景:骨形态发生蛋白的稳定缓慢释放是其诱导成骨作用的前提,因此需要合适的载体使骨形态发生蛋白缓慢释放,然而迄今为止还没有一种医学界公认的骨形态发生蛋白理想载体.目的:评价异种骨复合材料中骨形态发生蛋白7的缓释情况及成骨活性.方法:以异种小牛松质骨为支架材料,采用真空负压吸附法将含重组人骨形态发生蛋白7的溶液吸附在支架材料上,再喷涂纤维蛋白胶涂层,制备异种骨/重组人骨形态发生蛋白7/纤维蛋白胶复合材料,作为实验组材料;将小牛松质骨、小牛松质骨/重组人骨形态发生蛋白7复合材料分别作为空白组、对照组材料.将3组材料分别在PBS中持续浸泡28 d,观察重组人骨形态发生蛋白7的缓释情况;将3种材料分别与第3代髓间充质干细胞共培养,检测培养1,3,7,14 d的细胞碱性磷酸酶活性、骨桥蛋白和骨钙素表达水平.结果与结论:①空白组无重组人骨形态发生蛋白7释放,实验组重组人骨形态发生蛋白7的缓释效果优于对照组;②实验组、对照组培养不同时间点的碱性磷酸酶活性、骨桥蛋白和骨钙素表达水平均高于空白组(P<0.05),实验组培养14 d的细胞碱性磷酸酶活性、骨桥蛋白和骨钙素表达水平均高于对照组(P<0.05);③结果表明:异种骨/重组人骨形态发生蛋白7/纤维蛋白胶复合材料具有良好的缓释性能及成骨活性.
-
人β-防御素3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球制备及体外释药性能
背景:目前,关节置换后感染的治疗方法为早期的一期清创手术和标准的二期翻修手术,单纯使用抗生素治疗疗效甚微,课题组拟使用载药缓释微球来探索局部抑制感染治疗方法的可行性.目的:观察人β-防御素3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球的理化性质及体外释药特性.方法:采用改良复乳-溶剂挥发法,以聚乳酸-羟基乙酸为载体材料,人β-防御素3为药物制备人β-防御素3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球.采用扫描电镜观察其表面形态,标尺精确测量每个微球大小,采用分光光度计测定微球的载药量和包封率,通过测定人β-防御素3/聚乳酸-羟基乙酸微球的缓释时间,分析微球的体外释药特性.结果与结论:①人β-防御素3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球的表面光滑,均匀分布,流动性良好,其平均粒径为219.49 nm;②人β-防御素3的载药量为(20.67±0.17)%,包封率为(54.52±1.31)%;③人β-防御素3的25 d累计释药量平均为(74.12±0.43)%;④结果表明,人β-防御素3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球的体外释药性能良好,理论上可以达到缓释抗菌的目的,为后续的动物抗菌实验研究奠定基础.
-
载三联抗痨药硫酸钙/聚氨基酸缓释材料在兔脊柱结核模型体内的缓释性能
背景:前期研究已对载三联抗痨药硫酸钙/聚氨基酸人工缓释材料进行了理化性能、体内体外缓释释药性能等方面的深入研究,证实其具有良好的局部缓释性能.目的:探究在兔脊柱结核模型病灶中,载三联抗痨药硫酸钙/聚氨基酸人工缓释材料的药物缓释性能.方法:取24只新西兰大白兔,制作L4-5椎体脊柱结核模型,清除结核病灶后,随机分2组干预,实验组于骨缺损处植入载异烟肼、利福平、吡嗪酰胺三联抗痨药的硫酸钙/聚氨基酸人工骨材料,对照组植入硫酸钙/聚氨基酸人工骨材料.植入后2,4,6,8周,检测植骨处骨质及邻近腰大肌组织、下腔静脉血中异烟肼、利福平、吡嗪酰胺的浓度.结果与结论:实验组中,①异烟肼植入后8周在病椎骨和腰大肌中仍可维持低杀菌浓度,植入后12周时尚处于低抑菌浓度;在静脉血中低杀菌浓度仅可持续2周,低抑菌浓度仅可维持到植入后第8周;②利福平植入后4周在腰大肌和病椎骨组织中可为低杀菌浓度,低抑菌浓度能持续到植入后8周;静脉血中低抑菌浓度度仅可持续到植入后4周;③吡嗪酰胺在腰大肌和病椎骨组织中低杀菌浓度可持续到植入后8周,低抑菌浓度度可持续到植入后12周;而静脉血中药物浓度到植入后8周仍可达到低抑菌浓度.对照组植骨处骨质、下腔静脉血及邻近腰大肌标本中均未检测到相关药物浓度,其结果可用于基线校对.结果表明,在兔脊柱结核模型病椎缺损处植入载三联抗痨药硫酸钙/聚氨基酸人工缓释材料后,3种抗痨药物均可持续、缓慢释放,局部药物浓度及持续时间均高于全身血液中的浓度和持续时间.
-
牙髓干细胞在壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料上的黏附与增殖
背景:随着组织工程技术的飞速发展,单一的生物支架材料很难满足组织工程的需要,通过合适的方法将两种或多种类型的材料组合起来,可以得到性能更加优良的复合支架材料.目的:检测牙髓干细胞在壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料上的黏附与增殖情况.方法:①采用改良酶消化法分离提取C57乳鼠牙髓干细胞,传代培养至第3代,体外成脂成骨诱导分化对细胞进行鉴定;②制备壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料,测定其孔径及孔隙率;③将壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料与第3代小鼠牙髓干细胞共培养,以细胞直接接种于培养板底部作为对照组,MTT法检测细胞增殖情况;④扫描电镜观察壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料的形态,细胞黏附、增殖及基质分泌情况.结果与结论:①成功分离培养C57小鼠牙髓干细胞,经成脂成骨诱导分化后结果呈阳性;②壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料孔径为(105.32±22.10)μm,孔隙率为(87.714±1.276)%;③牙髓干细胞在壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料上的增殖曲线与对照组基本一致,均为"S"型,培养第4-8天实验组增殖速度显著快于对照组,差异有显著性意义(P<0.05);④共培养第2天,细胞与壳聚糖-纤维蛋白原复合支架材料黏附紧密,生长状态良好,第4天,细胞明显开始增殖,体积增大,有丰富的细胞外基质,第6天,铺满于整个材料表面及空隙;⑤壳聚糖-纤维蛋白原复合材料是一种适宜牙髓干细胞黏附与增殖的支架材料.
-
纳米羟基磷灰石/多元氨基酸共聚复合材料引导性骨再生膜管修复股骨大段骨缺损
背景:大段骨缺损的修复问题仍然是骨科医师面对的重要难题,同种异体骨移植是经典的治疗方案,但存在诸多限制,引导性骨再生技术的骨重建再生效果成为研究该课题的重要思路和方法.目的:比较自制高强度可降解纳米羟基磷灰石/多元氨基酸共聚复合材料引导性骨再生膜管与同种异体皮质骨段修复山羊股骨大段骨缺损的效果.方法:建立32只成年山羊股骨中段30 mm大段骨缺损模型.实验组采用自制纳米羟基磷灰石/多氨基酸共聚复合材料膜管桥接骨缺损并采用接骨板固定,对照组采用同种异体皮质骨段桥接并结合接骨板固定.于术后4,8,12,16周处死动物,观察大体标本骨痂生长情况,并行X射线、组织学观察;术后12,16周对钢板固定皮质骨段行生物力学测定.结果与结论:①术后4-16周,2组大体标本及病理结果均提示膜管内外侧有纤维骨痂生长,并逐渐硬化成为骨性骨痂,但实验组骨痂生长更多;X射线片见纳米羟基磷灰石/多氨基酸共聚复合物膜管外侧骨痂密度增高较同种异体骨管更为明显;②16周时实验组大抗弯曲强度显著高于对照组,差异有显著性意义(P<0.05);③综上,纳米羟基磷灰石/多元氨基酸共聚复合材料膜管桥接山羊大段骨缺损可取得与同种异体皮质骨段移植相仿的修复效果,且愈合后新生骨段的力学强度优于同种异体移植骨段.
-
鱼皮胶原纤维重组构建纳吸棉的工艺特征
背景:鱼源胶原基医用生物材料在热稳定性、体内降解稳定性以及体内材料形态学稳定性等方面仍存在明显不足,利用技术手段提高淡水鱼类胶原海绵材料的密度和胶原分子间结合的紧密程度进而提高材料性能以满足应用需要成为拓展鱼源胶原应用领域的当务之急.目的:探究鱼皮胶原纤维重组构建纳吸棉的工艺条件.方法:以罗非鱼鱼皮为原料,在低于胶原蛋白变性温度的条件下提取酶促溶性胶原蛋白,以胶原蛋白纤维重组率为考察指标,研究胶原蛋白纤维重组工艺并对其进行参数优化,确定了鱼皮胶原纤维重组构建纳吸棉的佳工艺.以此为基础进行重组纳吸棉的红外光谱和微观结构分析.结果与结论:通过单因素试验和正交试验得出佳鱼皮胶原纤维重组反应条件为:胶原质量浓度为1 g/L,离子强度(NaCl浓度)为65 mmol/L,pH值7.4,体系温度为20℃,重组时间为10 h,在该条件下得到的纤维重组率高达68.6%.在此基础上制备的纳吸棉具有细线状纤维构成的多孔网状结构,且其三螺旋结构完整,是一种性能优良的腔内止血材料.
-
利用薄膜挤压法制备支撑脂双层膜
背景:人工支撑脂双层膜是接近细胞膜的体外仿生模型,构建结构与功能均类似于真实细胞膜的脂双层膜具有十分重要的意义.目的:探索表面均匀且流动性高的支撑脂双层膜的佳制备条件并检测指标.方法:采用薄膜挤压法,分别以孔径为0.1,0.2μm的滤膜对脂质体分子过滤10次,保留未过滤样品作为对照组,通过原子力显微镜对其表面粗糙程度进行检测,探讨制备均匀程度较高的脂双层膜所需滤膜的佳孔径.将160μL卵磷脂(10 g/L)分别与5,10,25μL荧光磷脂(1 g/L)进行混合,通过荧光漂白恢复技术对脂双层膜的流动性进行检测,探讨卵磷脂与荧光磷脂的适比例.结果与结论:原子力显微镜实验结果显示,经过孔径为0.1μm滤膜过滤所得的脂双层膜表面均匀程度高(P<0.01),其表面均方根粗糙度为(0.432±0.181)nm,当滤膜孔径大于0.1μm时,脂双层膜表面均匀程度差且存在较多的未铺展开脂质体囊泡.荧光漂白恢复实验结果显示,采用孔径为0.1μm滤膜过滤的脂双层膜荧光恢复程度高,当卵磷脂(10 g/L)与荧光磷脂(1 g/L)体积比为160:10时,采用孔径为0.1μm滤膜过滤的脂双层膜荧光恢复程度达到90%,且扩散系数大于1μm2/s,符合优质脂双层膜的标准.实验提示利用薄膜挤压法制备脂双层膜时,卵磷脂与荧光磷脂的适比例以及佳滤膜孔径.
-
不同膝关节贴扎类型对足球运动员急停动作稳定性的影响
背景:相较于其他护具,贴扎大的不同是可以依照每个人不同关节形状及需求进行不同的改变,可以说是更有效、更方便的量身订作的护具.目的:比较不同膝关节贴扎类型对足球运动员急停动作稳定性的影响,为运动员及一般健身者选择合适的贴扎方式以预防膝伤害提供重要参考.方法:运用运动学、动力学及肌电同步摄取12名男性足球运动员分别在膝关节传统贴扎、肌内效贴扎和无贴扎情况下的急停动作生物力学参数,再以SPSS 17.0软件对相关数据进行处理分析.结果与结论:①水平分力峰值、压力中心前后位移量及平均水平负荷率上,传统和肌内效贴扎组显著小于无贴扎组;②膝关节角度变化量无贴扎组小,而爆发力峰值出现时刻膝角及爆发力出现时膝角变化量上,传统及肌内效贴扎组显著大于无贴扎组;③股直肌与腓肠肌的平均肌电振幅量是传统与肌内效贴扎显著小于无贴扎组;④结果说明,传统与肌内效于膝关节贴扎能显著提升急停动作下肢支撑功能及限制前十字韧带的向前移动量,这对于增加稳定性并保护膝关节免于伤害有益.
-
Nd,Zn微量元素在Mg-Zn-Y-Nd血管合金支架中组织学特性和改性的变化
背景:随着材料学的不断发展,镁合金血管支架材料在心血管疾病中广泛运用,但是传统合金材料难以满足血管支架要求,因此采取有效措施完成支架表面改性,提高血管支架的组织、力学性能具有深远的意义.目的:观察血管支架在快速凝固Mg-Zn-Y-Nd合金中的组织学及表面改性情况.方法:选择具备良好力学性能、耐腐蚀性能的低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金为基本材料,向材料中加入Nd,Zn元素完成合金支架的细化;经过对支架的挤压细化组织性能完成支架表面改性,提高合金材料的综合性能,获得血管支架用新型镁合金并完成支架表面改性.通过金相显微组织、扫描电镜能谱及射线衍射分析实验了解制备支架的组织性能;通过硬度、拉伸实验了解支架的力学性能.结果与结论:①金相显微镜组织观察结果显示:当不加入Y时,镁合金支架第2相为杆状,存在少许颗粒嵌入在基体中;当向镁合金支架中混入0.5%Y元素时,支架第2相中杆状物明显减少,以颗粒状为主,且均匀分布在机体中;加入1.0%的Y时,第2相数增加,晶粒中可见大量枝晶,第2相存在不连续杆状物;加入1.5%的Y时,合金组织中的大枝晶与局枝晶混合,第2相为杆状.②射线衍射分析实验结果表面:Mn-Zn-0.5Nd合金与Mn-Zn-1.0Nd合金中均含有相同的相(Mg4Zn7和(Nd,Y)2Zn17相).当Nd浓度提高为1%时,合金中出现新的MgZn2相;③镁合金改性材料SEM及EDS实验结果显示:镁合金改性后第2相中含有Zn元素、Nd及Y元素,并且Nd元素、Y元素含量和与Zn含量较接近.EDS分析可知:加入Zr元素后层片状第2相中Zn元素水平明显下降,Y元素、Nd元素含量提高,能获得更加稳定的性能;④显微硬度实验结果显示:随着镁合金含量的不断增加,合金显微硬度值不断增加;⑤拉伸实验结果显示:Mg-Zn-Y-0.5Nd-Zr支架的抗拉强度、屈服强度,显著高于Mg-Zn-Y-0.5Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd-Zr(P<0.05);Mg-Zn-Y-0.5Nd-Zr,Mg-Zn-Y-1.0Nd-Zr伸长率,高于Mg-Zn-Y-0.5Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd(P<0.05).⑥结果说明:选择低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金为核心材料,向材料中分别加入Nd,Zn等微量元素,完成材料的改性,并且经过对支架的挤压细化组织性能完成支架表面改性,改性后材料具有优良的性能.
-
聚乳酸共聚物复合脂肪干细胞对骨质疏松性骨折愈后生物力学的影响
背景:聚乳酸共聚物骨支架具有优异的生物降解性且易被塑造为三维立体支架,能促进骨组织和血管的生成、生长.目的:观察骨质疏松骨折后,聚乳酸共聚物复合脂肪干细胞对骨折愈合后生物力学的影响.方法:将60只SD大鼠随机分为4组,空白对照组不做任何处理;模型组切除双侧卵巢3个月后,制作双侧胫骨骨折模型;细胞治疗组切除双侧卵巢3个月后,制作双侧胫骨骨折模型,于骨折周围植入脂肪干细胞;联合治疗组切除双侧卵巢3个月后,制作双侧胫骨骨折模型,于骨折周围植入聚乳酸共聚物-脂肪干细胞复合体.治疗4周后,观察各组骨密度、骨痂厚度、生物力学参数及骨小梁微结构变化.结果与结论:①骨密度:模型组骨密度低于空白对照组(P<0.05);细胞治疗组、联合治疗组骨密度高于模型组(P<0.05),但低于空白对照组(P<0.05);联合治疗组骨密度高于细胞治疗组(P<0.05);②骨痂厚度:细胞治疗组、联合治疗组骨痂厚度高于模型组、空白对照组(P<0.05),且联合治疗组高于细胞治疗组(P<0.05);③生物力学测试:与空白对照组比较,模型组破坏载荷、极限应力、剪切强度、弹性模量降低(P<0.05),剪切应变升高(P<0.05);与模型组比较,细胞治疗组、联合治疗组破坏载荷、极限应力、剪切强度、弹性模量升高(P<0.05),剪切应变降低(P<0.05),且以联合治疗组改变更显著(P<0.05);④骨小梁微结构:模型组骨小梁排列紊乱,间距增大,甚至出现断裂和陷窝;细胞治疗组、联合治疗组骨小梁数目增多且增粗增厚,间距减小,陷窝减少;⑤结果表明:聚乳酸共聚物复合脂肪干细胞治疗骨质疏松骨折可明显改善愈合后骨组织的生物力学参数.
-
海藻酸盐结合骨髓间充质干细胞修复脊柱结核模型的力学性能
背景:外科手术是治疗脊柱结核的重要手段.但考虑脊柱位置的特殊性,承受机体应力及需拆除内固定所致二次损伤是外科治疗的局限所在.组织工程为各种疾病的治疗带来了新的思路和希望.理想生物材料代替传统内固定材料,具有明显无毒害及明显免疫排斥反应.目的:探究海藻酸盐结合骨髓间充质干细胞修复脊柱结核的力学性能.方法:将40只新西兰兔等分为对照组、脊柱结核组、海藻酸盐组与钛合金组.对照组不予以任何处理,其他组于L5近椎间盘处钻孔填充明胶海绵,注射结核菌混悬液0.1 mL(菌量5 g/L),建立脊柱结核模型.2个月后,后2组模拟L4-5脊柱结核切除,植入复合骨髓间充质干细胞的藻酸盐凝胶材料和钛合金内固定材料.结果与结论:钛合金组1只新西兰兔出现局部感染、红肿;海藻酸盐组未出现局部感染、红肿等不良反应.海藻酸盐组及钛合金组前屈、后伸及侧弯距离及大轴向拔出力均优于脊柱结核组,均接近于对照组.结果说明复合骨髓间充质干细胞的藻酸盐凝胶材料植入后与机体生物相容性较好,且复合骨髓间充质干细胞的藻酸盐凝胶材料植入后脊柱稳定性与钛合金接近,具有良好的脊柱稳定性.
