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
-
3D打印用光敏树脂材料及其在口腔医学领域的应用
背景:近年来,数字化技术的应用是口腔医学领域的一大趋势,以光敏树脂为材料的3D打印技术在口腔医学正畸、修复等方向的应用显得尤为关键.目的:综述3D打印用光敏树脂的组成、商业化各大系列及其在口腔医学领域的应用及前景.方法:以“3D printing,photosensitive resin,dentistry”为关键词检索PubMed数据库,以“3D打印,光敏树脂,口腔医学”为关键词检索CNKI数据库,检索1991至2016年关于3D打印技术发展、3D打印用光敏树脂分类与组成及3D打印用光敏树脂在口腔领域应用进展的研究.结果与结论:3D打印技术可实现数据的可视化,具有个性化设计打印、小批量快速生产、高效、自由成形制造、易制造复杂造型产品的优点,在各个领域得到快速发展,以光敏树脂为原料的光固化快速成型技术是其中应用为广泛的一种工艺.3D打印用光敏树脂可根据它的组成、商业化各大系列进行分类.目前3D打印用光敏树脂的发展,满足了口腔医学领域对个性化设计的需求,在口腔正畸、修复、种植、内科等领域得到快速发展,可用于固定义齿、种植外科导板、活动义齿的基托及修复体熔模等制作.随着材料种类的不断拓展、材料性能逐渐的提升,数字化口腔将成为未来口腔领域的一大趋势.
-
锶取代羟基磷灰石的制备方法和生物学特征
背景:羟基磷灰石是天然骨和牙齿的主要矿物成分,具有非免疫原性、骨诱导性的特点,适用于骨组织修复;锶元素与钙是同族碱金属,已有研究证明锶具有促进成骨细胞分化和抑制破骨细胞活性的双重效应.目的:概述锶取代羟基磷灰石的制备方法及其生物学性能评价.方法:由第一作者通过计算机检索1990至2017年PubMed数据库收录的相关文献,检索词为“strontium;substituted;doped;containing;hydroxyapatite”,并筛选搜到的文献,排除相关性差、内容陈旧及重复的文献.结果与结论:锶取代羟基磷灰石的制备方法包括液相法(水热法、酸碱中和法与溶胶凝胶法)和固相法(机械化学法);另外,锶取代羟基磷灰石涂层可通过电化学沉积法和微弧氧化法一步制作.锶元素的引入明显改变了羟基磷灰石的晶体尺寸、结晶度、溶解度及机械性能,提高了羟基磷灰石的生物相容性、促成骨作用及抑制破骨作用,但合适的锶取代比例有赖进一步探索.此外,锶取代羟基磷灰石的免疫调节作用和病理条件下的促成骨性能等方面的研究仍需进一步完善.
-
生物材料在纤维环修复中的研究现实及挑战
背景:近年来,应用组织工程技术构建具有生物学结构和功能的组织,为修复退行性变椎间盘带来了新的希望.目的:探讨椎间盘组织工程中纤维环修复材料的研究与进展.方法:由第一作者应用计算机检索PubMed数据库1991至2017年有关生物材料修复纤维环的文献,检索词为“intervertebral disc,annulus fibrosus,material,scaffold”.结果与结论:生物材料在纤维环修复中扮演着重要作用,主要通过促进细胞外基质的生成和组织再生来恢复纤维环的生理结构和力学性能.目前修复纤维环的材料主要包括天然材料、合成高分子材料、生物组织材料等,天然材料具有良好生物相容性、可降解性及对细胞无明显毒性等优点,但其力学强度较差;合成高分子材料可克服天然材料机械强度弱的不足,同时还具有可重复性、可控性、无免疫原性、易于加工等优点,但其生物相容性、细胞亲和力不及天然材料.将不同材料的优点进行整合,获得更佳的复合材料,成为纤维环修复的主要方向.
-
镁骨组织工程支架的打印制备及性能特征
背景:传统的镁支架制备方法包括铸造法、粉末冶金法和激光加工等,但制备的支架在孔隙连通性、结构复杂性、个性化等方面存在缺陷.因此,探索多孔镁支架可控制备的新方法具有重要研究意义.目的:采用3D打印技术制备多孔镁支架,并研究其性能.方法:利用气动挤出式3D打印系统,将高稳定性的浆料(由镁粉、2-羟乙基纤维素、聚乙二醇、三油酸甘油酯、氨水、去离子水、无水乙醇组成)挤出打印成形,再结合保护气氛下高温烧结,实现镁支架的可控制备.通过扫描电镜观察支架微观形貌,X射线衍射测定物相组成,排水法测定支架孔隙率,万能材料试验机测量支架的力学性能.将镁支架浸泡于生理盐水中30 d,定期检测支架降解速率及浸泡液pH值.结果与结论:①多孔镁支架由规则的圆柱状丝条堆积而成,丝径与孔隙均为(450±50)μm,微观结构中均匀分布微米级孔洞,形成二级孔隙,支架孔隙率为(65.0±2.5)%,抗压强度达(0.87±0.15)MPa,支架物相主要为镁;②随着浸泡时间的延长,多孔镁支架的降解不断进行,降解速率逐渐趋于平稳,平均降解速率为(10.0±0.2)mm/年;0-5d,随着浸泡时间的延长,浸泡液的pH值逐渐增大;5d后趋于平稳,pH值保持在10.5±0.2;③结果表明,3D打印技术为多孔镁支架的可控制备提供了新方法.
-
两种交联剂对β-磷酸三钙明胶复合骨支架理化及生物学性能影响的比较
背景:不同交联方法会改变支架的理化性能与生物学性能.目的:分别以京尼平、戊二醛作为交联剂制备β-磷酸三钙/明胶复合骨支架,比较支架的理化及生物学性能差异.方法:分别以京尼平(交联72 h)、戊二醛(交联24 h)作为交联剂,通过相分离/冷冻干燥技术制备β-磷酸三钙/明胶复合骨支架,检测两组支架的孔隙率、交联度、抗压强度、体外溶胀度及降解率.①体外细胞毒性实验:分别以浓度为25%、50%、100%的两组支架浸提液培养兔骨膜成骨细胞24,48,72h,检测细胞增殖率,评定细胞毒性分级;②体内修复实验:在18只兔颅骨两侧制作直径8 mm的骨缺损模型,两侧分别分别植入京尼平与戊二醛交联的β-磷酸三钙/明胶复合骨支架,植入后4,8,12周进行缺损处大体、X射线及组织学观察.结果与结论:①两组支架孔隙率、抗压强度与大压缩力比较差异无显著性意义;京尼平交联组支架交联度高于戊二醛交联组(P<0.05),体外溶胀度及降解率低于戊二醛交联组(P<0.05);②京尼平交联支架浸提液仅100%浓度组培养24h时细胞生长抑制不超过总数的50%,毒性为2级,其余为1或0级;戊二醛交联支架浸提液100%浓度组24 h细胞生长抑制超过总数50%,毒性为3级,25%、50%浓度组培养24 h及100%浓度组培养48 h的细胞毒性为2级,其余为1级;③X射线及组织学观察显示,随时间植入时间的延长,两组新骨组织从周围长入,支架材料呈向心性降解,京尼平交联组植入8,12周的新骨形成率高于戊二醛交联组(P<0.05);④结果表明,采用京尼平、戊二醛交联制备的β-磷酸三钙/明胶复合骨支架理化性能接近,京尼平交联需要的时间较长,但制备的支架生物活性更优.
-
碱性成纤维细胞生长因子-聚乳酸羟基乙酸微球/羟基磷灰石/聚左旋乳酸有孔骨架材料的生物相容性
背景:迄今为止尚无一种材料能够完全满足临床使用的所有要求,但是复合材料拥有生物可降解性、生物相容性、骨传导性等方面的优点,成为了目前人工骨修复材料的研究热点.目的:制备碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)-聚乳酸羟基乙酸(lactic-co-glycolic acid,PLGA)微球/羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)/聚左旋乳酸(poly L-lactic acid,PLLA)复合有孔材料,观察其理化特性和生物相容性.方法:用复乳法制备bFGF-PLGA微球,将微球与HAP、有孔PLLA混合,制成6种有孔材料:PLLA,HAP/PLLA,PLGA微球/PLLA,PLGA微球/HAP/PLLA,bFGF/HAP/PLLA,bFGF-PLGA微球/HAP/PLLA;通过粒径分析仪、透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、微机差热天平、扫描电子显微镜等进行相关表征;后通过骨髓间充质干细胞的细胞毒性实验及骨髓间充质干细胞的增殖情况,分析有孔骨架材料的生物相容性.结果与结论:①所制得的bFGF-PLGA微球的粒径约为250 nm,载药率为(26.03±0.17)%,包封率为(90.65±2.68)%,形貌为球形且分散性良好;②所制得的复合有孔材料空隙均匀,孔径大小相似,微球及颗粒在复合有孔材料中分布合理;③bFGF-PLGA微球/HAP/PLLA,bFGF/HAP/PLLA,HAP/PLLA材料的细胞毒性级别为1级(细胞相对存活率≥80%),说明没有明显毒性或者有轻微毒性;④上述6种材料均能促进骨髓间充质干细胞增殖,其中bFGF-PLGA微球/HAP/PLLA复合有孔材料对骨髓间充质干细胞增殖有利,具有良好的生物相容性.
-
羟基磷灰石体系透钙磷灰石骨水泥的理化性能
背景:传统的透钙磷灰石骨水泥是将β-磷酸三钙与一水磷酸二氢钙作为反应物,但将羟基磷灰石作为透钙磷灰石骨水泥反应前体的报道却很少.目的:验证羟基磷灰石/一水磷酸二氢钙体系是否能够生成透钙磷灰石骨水泥,并分析其理化性能.方法:采用湿化学沉淀法分别制备羟基磷灰石和β-磷酸三钙,再分别与一水磷酸二氢钙以适当比例均匀混合,加入适量固化液水,得到羟基磷灰石/透钙磷灰石骨水泥和β-磷酸三钙/透钙磷灰石骨水泥,应用X射线衍射分析两种材料的结构和组分,扫描电镜观察两种材料的表面形态,Instron 5567型万能材料实验机测试两种材料的力学强度.将两种材料分别浸泡于模拟体液中,检测失重率;浸泡14d后取出,再行X射线衍射和扫描电镜检测.结果与结论:①X射线衍射分析证实,两种材料均为纯度较高的透钙磷灰石骨水泥;②扫描电镜显示,β-磷酸三钙/透钙磷灰石骨水泥晶体结构更加密集,形成的孔隙相对较少;羟基磷灰石/透钙磷灰石骨水泥的晶粒较为细小,结构较为松散,孔隙数量也较多,生成的板状晶体小于β-磷酸三钙/透钙磷灰石骨水泥晶体;③β-磷酸三钙/透钙磷灰石骨水泥的抗压强度高于羟基磷灰石/透钙磷灰石骨水泥(P<0.05);④浸泡于模拟体液中后,β-磷酸三钙/透钙磷灰石骨水泥不同时间点的失重率均低于羟基磷灰石/透钙磷灰石骨水泥(P<0.05);在模拟体液中浸泡14d后,X射线衍射及扫描电镜证实,两种材料表面均有一层由球状颗粒堆簇而成的羟基磷灰石生成;⑤结果表明,羟基磷灰石/透钙磷灰石骨水泥具有良好的生物降解性能、生物活性及骨传导性,但力学性能较差.
-
两种骨代用品植入智牙拔牙窝恢复牙槽骨高度
背景:研究证实Bio-Oss骨替代材料在预防骨吸收方面具有一定的作用,可减缓骨吸收、减少骨吸收量,恢复牙槽脊高度,但多数临床研究时间集中于1-3个月.目的:对比两种骨代用品植入智牙拔牙窝后,对拔牙窝牙槽骨高度及牙周组织健康状况的影响.方法:将40例要求拔出下颌阻生齿患者随机分组2组,实验组(n=20)拔牙窝内植入Bio-Oss Collagen骨替代材料,对照组(n=20)植入Bio-Oss大颗粒骨替代材料,植入后1,3,12个月复查锥形束CT,检查拔牙窝牙槽骨高度、骨质变化及第二磨牙松动度,同时观察拔牙创关闭、牙龈黏膜愈合状态及植入骨材料有无外溢.结果与结论:①植入后1个月,两组拔牙创牙龈黏膜均愈合良好,无红肿,实验组骨替代材料无外溢,对照组有2例骨材料溢出,两组拔牙窝内无骨组织生成,牙齿均有一度松动;②植入后3个月,实验组拔牙创牙龈无红肿,植入材料逐渐分解,有部分骨组织生成,牙齿松动度有所改善;对照组拔牙创牙龈无红肿,部分植入材料分解,未见明显骨组织生成,牙齿松动度无明显改善;③植入后12个月,实验组拔牙创牙龈无红肿,第二磨牙远中有明显新骨生成,骨小梁清晰,新生骨与周围骨组织融为一体,牙槽嵴顶位于釉牙骨质界下方3 mm左右,牙齿松动度恢复至拔牙前水平,咀嚼功能正常;对照组拔牙创牙龈无红肿,第二磨牙远中有新骨生成,骨小梁排列不齐,牙槽嵴顶位于釉牙骨质界下方3 mm左右,牙齿松动度恢复至拔牙前水平,咀嚼功能无异常;④实验组植入后1,3个月的牙槽嵴顶至釉牙骨质界的骨质高度高于对照组(P< 0.01),两组植入后12个月的牙槽嵴顶至釉牙骨质界的骨质高度无差异;⑤结果表明,下颌阻生智齿拔除后即刻植入Bio-Oss Collagen骨替代材料,有利于牙槽骨高度和骨质恢复,能明显改善第二磨牙牙周组织健康,但远期效果尚需进一步观察.
-
盐酸米诺环素软膏治疗种植体周围炎的可行性
背景:近年在牙周袋使用抗生素是预防和治疗种植体周围炎的新方案.目的:分析盐酸米诺环素软膏治疗种植体周围炎的有效性.方法:纳入80例种植体周围炎患者,其中男38例,女42例,年龄20-32岁,分2组治疗,试验组(n=40)在牙周袋底部注入盐酸米诺环素软膏,对照组(n=40)在牙周袋底部注入碘甘油,1次/周;同时选择无种植体周围炎患者作为正常对照组(n=40).治疗4周后,检测3组患者探诊指数、出血指数、菌斑指数、黑色素普雷沃菌、口腔链球菌检出情况,同时统计试验组与对照组临床治疗有效率.结果与结论:①治疗前,试验组与对照组的探诊指数、出血指数、菌斑指数、黑色素普雷沃菌检出例数、口腔链球菌检出例数均高于正常对照组(P<0.05),试验组与对照组上述指标比较差异无显著性意义;②治疗4周后,试验组与对照组的探诊指数、出血指数、菌斑指数、黑色素普雷沃菌检出例数、口腔链球菌检出例数均高于正常对照组(P<0.05),试验组与对照组治疗后的上述指标均低于治疗前(P<0.05),试验组上述指标均低于对照组(P<0.05);③试验组治疗后的临床有效率高于对照组(98%,75%,P<0.05);④结果表明,酸米诺环素软膏可有效治疗种植体周围炎,同时可抑制产黑色素普雷沃菌、口腔链球菌的定植.
-
上颌前磨牙修复:3种方式和4种材料的有限元分析比较
背景:对于牙体缺损后治疗,不同修复方式会产生不同的生物力学效果,影响预后.目的:对上颌前磨牙牙体缺损设计3种不同的修复方式和4种不同的修复材料,通过三维有限元方法进行应力分析.方法:以离体人上颌第一前磨牙为研究对象,获取Micro CT扫描数据,建立上颌第一前磨牙缺损修复三维有限元模型,设计嵌体、髓腔固位型高嵌体、桩冠3种修复方式,每种修复方式设计钴铬合金、纯钛、氧化锆、IPS e.MAX全瓷4种修复材料,进行4种方式的力学加载,(牙合)面六点垂直加载或二点与牙长轴呈0°、45°、90°加载,每点加载力大小为75 N,观察模型中各部分的大主应力的分布情况.结果与结论:①在修复材料相同的情况下,无论何种加载条件,嵌体修复组剩余牙本质的大主应力大,高嵌体修复组次之,桩冠修复组小;②在同种修复方式下,无论何种加载条件,钴铬合金材料修复组牙釉质的大主应力值大,IPS e.max全瓷材料修复组小;③从应力分布来看,桩冠和高嵌体修复组各部分的应力分布均匀;④结果表明,从应力分布来看,桩冠和高嵌体是较为理想的修复方式;从应力分布和保存牙本质的量来看,对于大面积牙体缺损治疗后的修复,高嵌体是更安全合理的修复方式.
-
聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球植入剂的制备及其体外释药性能
背景:环丝氨酸肝毒性小,与现有抗结核药物无交叉耐药性,目前多用于耐药结核菌的治疗,但其口服和注射均有一定的神经毒性.目的:为克服该药的神经毒性,同时提高结核病灶局部位药物浓度,制备聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球植入剂,观察其体外释药性能.方法:应用复乳溶剂挥发法制备聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球,将微球经白芨多糖提取物黏结成海绵体植入剂,观察植入剂中乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球的形态、粒径、载药量、包封率及体外实验性能.将聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球植入剂分别置于室温(25℃)、高温(60℃)、高湿(93%)条件下放置,于0,1,2个月取样,考察微球的载药量、突释量、外观形态和分散性.结果与结论:聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球球体圆整,平均粒径为(143±38) μm,植入剂微球载药量和包封率分别为38.38%和67.54%;植入剂中聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球无明显突释现象,50 d药物累计释放65.62%;在室温、高温、高湿放置1,2个月后,聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释植入剂微球的外观形态完整,载药量和突释量均无明显变化,质量稳定.结果表明,聚乳酸羟基乙酸-环丝氨酸缓释微球植入剂降解时间和药物释放结果符合骨恢复生长生物学要求.
-
可控释淫羊藿苷-β-磷酸三钙复合支架的制备
背景:淫羊藿苷可促进骨形成、抑制骨吸收,然而其难溶于水,且在体内生物利用度极低,因此其生物活性的发挥需要一种合适的载体.目的:制备淫羊藿苷-β-磷酸三钙复合支架,并表征其生物学特性.方法:应用3D打印技术制得含纳米氧化锌的多孔β-磷酸三钙支架,检测加入纳米氧化锌前后多孔β-磷酸三钙支架的抗压强度,以及含纳米氧化锌多孔β-磷酸三钙支架的吸水率与孔隙率;采用超声乳化溶剂透析法制备含有淫羊藿苷的聚乳酸-羟基乙酸共聚物缓释微球,检测其包封率、载药率.将含纳米氧化锌多孔β-磷酸三钙支架与聚乳酸-羟基乙酸共聚物缓释微球混悬液混合,制备淫羊藿苷-β-磷酸三钙复合支架,采用扫描电镜观察复合支架的微观结构,同时检测其吸水率与孔隙率;将复合支架浸入PBS中,在相应的时间点检测上清液中淫羊藿苷浓度,绘制淫羊藿苷累积释放曲线.结果与结论:①多孔β-磷酸三钙支架微观孔隙结构较为规整,分布均匀,连通性较好,孔隙间距约为600 μm;加入纳米氧化锌颗粒后,支架表面结构更为致密,结晶度更高;②聚乳酸-羟基乙酸共聚物缓释微球呈球形,直径1-4 μm,微球大小均匀;③多孔β-磷酸三钙支架的大抗压强度为(2.98±0.78)MPa,加入纳米氧化锌后,支架大抗压强度达(8.95±0.29)MPa;④含纳米氧化锌多孔β-磷酸三钙支架的吸水率为(25.09±0.96)%,孔隙率为(66.93±2.84)%;淫羊藿苷-β-磷酸三钙复合支架的吸水率为(28.46±1.85)%,孔隙率为(32.65±3.32)%;⑤聚乳酸-羟基乙酸共聚物缓释微球的平均包封率为(78.87±.2.31)%,载药量为(6.04±1.0)%;⑥淫羊藿苷-β-磷酸三钙复合支架经历突释阶段后,到16d时,淫羊藿苷释放量可达总量的52%,32 d中可以缓慢释放淫羊藿苷,总淫羊藿苷释放量达到60%;⑦结果表明,淫羊藿苷-β-磷酸三钙复合支架具备良好的力学性能及缓释性能.
-
自固定聚丙烯/聚乳酸复合补片改善腹股沟疝无张力修补后的慢性疼痛
背景:目前已有多项关于自固定补片应用于腹股沟疝无张力修补术的临床研究发表,但是否自固定补片优于普通缝合补片仍存在争议.目的:对比自固定聚丙烯/聚乳酸复合补片及普通聚丙烯补片修复后,腹股沟疝患者术后慢性疼痛的差异.方法:将90例男性初发单侧腹股沟疝患者随机分为2组,均行腹股沟疝无张力修补治疗,其中自固定补片组(n=45)采用自固定聚丙烯/聚乳酸复合补片,对照组(n=45)采用传统聚丙烯补片,记录两组手术时间及住院时间;治疗后1d、10d、1个月、3个月、6个月,采用目测类比评分评估患者术后疼痛及慢性疼痛情况;治疗后随访6个月,观察两组并发症发生情况.结果与结论:①两组住院时间比较差异无显著性意义,自固定补片组手术时间短于对照组(P<0.05);②两组治疗后1d的疼痛比较差异无显著性意义,自固定补片组治疗后10d、1个月、3个月、6个月的疼痛轻于对照组(P<0.05);③治疗后随访6个月,除了对照组有5例患者自述有术区补片异物感之外,两组患者中均无尿潴留、皮下血肿、伤口感染及复发等情况出现;④结果表明,与传统聚丙烯补片相比,采用自固定聚丙烯/聚乳酸复合补片对单侧腹股沟疝患者进行无张力修补,因其无需缝合有利于缩短手术时间,另外其自身的结构特点有助于减轻患者的慢性疼痛及不适感.
-
含血管内皮生长因子缓释微粒显微缝线促进大鼠小血管吻合后的内皮再生
背景:血管内皮生长因子具有成血管作用,目前国内构建血管内皮生长因子缓释微粒缝线预防血管吻合术后并发症方面的报道较少.目的:合成含血管内皮生长因子的缓释微粒缝线,评估其对大鼠小血管吻合后血管再生的作用.方法:采用乳化分散法制备包裹血管内皮生长因子的可生物降解高分子聚乳酸/乙醇酸共聚物微粒,将其负载于显微缝线中,制备含血管内皮生长因子缓释微粒显微缝线.取90只SD大鼠,制作尾动脉血管吻合模型,随机分2组,实验组采用含血管内皮生长因子缓释微粒显微缝线进行吻合,对照组采用普通显微缝线进行吻合,吻合后2h、12h、1d、3d、7d,观察两组并发症发生情况、外周血血管内皮生长因子水平及血管吻合处苏木精-伊红染色结果.结果与结论:①并发症情况:实验组术后皮肤坏死发生率明显小于对照组(P<0.05);②血管内皮生长因子水平:实验组术后不同时间点的外周血血管内皮生长因子水平均高于对照组(P<0.05);③苏木精-伊红染色:实验组血管吻合后1d,吻合口缝线附近可见增生的内皮细胞;吻合后3d,小血管吻合口两端缝线附近可见大量增生的内皮细胞和内皮下组织,完成覆盖缝线;吻合后1周,内皮细胞及内弹性膜修复完全,平滑肌细胞进一步增生,外膜恢复正常.对照组血管吻合后1d,吻合口缝线附近表现为创伤后细胞变性坏死,仅外膜层细胞浸润并呈创伤性增生反应;吻合后3d,内皮细胞脱落区出现新生内皮细胞,并出现生长移行,吻合口开始有少量内皮细胞覆盖;吻合后5-7 d,新生的内皮细胞爬过吻合口裂隙并覆盖缝线;④结果表明:含血管内皮生长因子缓释微粒显微缝线可促进大鼠小血管吻合内皮的再生.
-
混酸回流时间对大内径多壁碳纳米管纯化及生物相容性的影响
背景:商品化大内径多壁碳纳米管存在大量杂质颗粒,易对细胞产生毒性作用,且由于其管壁表面具有高度疏水性,碳管易缠绕团聚,导致分散性及生物相容性差.因此,采用适当的方法对其进行纯化改性,是开发其生物医学应用潜能所要解决的首要问题.目的:探索不同混酸回流时间对大内径多壁碳纳米管纯化及生物相容性的影响.方法:首先通过高温煅烧、盐酸酸洗预处理大内径多壁碳纳米管,并采用不同混酸回流时间(1,2,4 h)对大内径多壁碳纳米管进行纯化处理,通过表面形貌和分散性两个指标筛选出纯化效果较好的混酸回流时间,优化制备工艺并进行表征.采用不同质量浓度(5,10,20,40,80 mg/L)的原始大内径多壁碳纳米管悬液与不同混酸回流时间处理的不同质量浓度的(5,10,20,40,80 mg/L)纯化大内径多壁碳纳米管悬液分别培养小鼠成纤维细胞L929及人舌癌细胞CAL-27,72 h后,CCK-8法检测细胞增殖.结果与结论:①随着混酸回流时间的延长,大内径多壁碳纳米管长度减小,分散性提高,但回流2,4h时碳管管壁破坏明显,尤其回流4h时碳管破坏严重,管径出现大小不均现象;混酸回流1h后,碳管基本结构形态未发生改变,管壁表面未见明显杂质颗粒,管间具有较好的分散性;②在培养小鼠成纤维细胞L929时,在相同质量浓度下,原始大内径多壁碳纳米管悬液组的细胞存活率低于纯化大内径多壁碳纳米管悬液组;在10-80 mg/L范围内,混酸回流处理1h的纯化大内径多壁碳纳米管悬液组细胞存活率在90%以上,高于其余各组(P<0.05);③在培养人舌癌细胞CAL-27时,在相同质量浓度下,原始大内径多壁碳纳米管悬液组的细胞存活率低于纯化大内径多壁碳纳米管悬液组;在20-80 mg/L范围内,混酸回流处理1h的纯化大内径多壁碳纳米管悬液组细胞存活率在90%以上,高于其余各组(P<0.05);④结果表明,混酸回流处理1h可有效纯化大内径多壁碳纳米管,降低其细胞毒性.
-
新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片的力学性能及细胞相容性
背景:前期研究制备了新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片.目的:探讨新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片的力学效应及细胞相容性.方法:将新型疝补片样本夹持在纺织物检测仪上,检测其拉伸强度.将小鼠成纤维细胞L929与新型纳米仿生防粘连复合型疝补片共培养,培养1,3,5d后,电镜观察补片表面细胞结构.将小鼠成纤维细胞L929分别与新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片、聚丙烯补片、聚酯补片共培养,以细胞单独培养为阴性对照组,培养1,3,5d后,MTS法检测各组细胞增殖率,判定细胞毒性;培养3d后,Western blot检测各组细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原含量.结果与结论:①新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片平均拉伸强度为31.2 N;②随培养时间延长,新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片表面的L929细胞数量逐渐增加,其沿材料表面纤维束铺展生长,伸出伪足,形成成纤维细胞的正常形态结构,延伸形成多角形、梭形细胞,与材料形成良好的交联;在第5天时,细胞间相互交汇连接形成完整的细胞层,完全覆盖纳米纤维支架间的原有孔隙;③新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片的纳米纤维层细胞毒性为0级,传统的聚丙烯、聚酯补片细胞毒性分级为1级,各组材料的细胞毒性均达到植入人体的要求,而新型疝补片具有更好的生物学性能;④培养3d后,各组Ⅰ、Ⅲ型胶原含量比较差异均无显著性意义;⑤结果表明,新型纳米仿生-防粘连复合型疝补片有良好的力学性能及细胞相容性.
-
介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞构成靶向光敏药物运输载体用于肿瘤治疗
背景:神经干细胞对肿瘤细胞没有显著促生长作用,并且其可突破血脑屏障将药物运送到颅内肿瘤组织,目前神经干细胞被大量用于肿瘤药物靶向运输载体研究.目的:利用介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞形成一个杂合的药物运输载体,探讨该载体是否能够用于光能药物靶向运输.方法:将光敏药物-酞菁锌包裹于介孔二氧化硅纳米颗粒中.①细胞吞噬实验:采用含不同质量浓度(0,10,50,100,200 mg/L)载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养液培养神经干细胞6h,采用荧光显微镜观察细胞内颗粒;②细胞毒性实验:采用含不同质量浓度(0,10,50,100,200 mg/L)载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒(或单纯介孔二氧化硅纳米颗粒)培养液分别培养神经干细胞6h,再常规培养3d,MTT法检测细胞增殖;③纳米粒子细胞内滞留时间实验:采用含100 mg/L介孔二氧化硅纳米颗粒的培养液培养神经干细胞6h,再常规培养12,24,72 h,利用荧光显微镜观察细胞内颗粒;④体外激发细胞内药物实验:采用含100 mg/L载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒(或单纯介孔二氧化硅纳米颗粒)培养液培养神经干细胞6h,再常规培养12h,以激光照射细胞,利用显微镜观察照射前后的细胞形态;⑤肿瘤细胞杀伤实验:采用含100 mg/L载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养液培养神经干细胞,再加入乳腺癌细胞MCF7共培养12h,以激光照射细胞后继续培养12h,通过荧光显微镜观察细胞死亡情况.结果与结论:①神经干细胞胞质中有纳米粒子存在,并且随着纳米粒子质量浓度的增加,细胞吞噬的纳米粒子量也增加;②对于有或没有包裹酞菁锌的纳米颗粒,在质量浓度小于100 mg/L时,对神经干细胞活性无明显影响;③培养72 h后,仍然有相当数量的纳米粒子聚集在细胞内;④载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养的细胞,激光照射后细胞膜发生明显破损;⑤载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养的神经干细胞与乳腺癌细胞MCF7大量死亡;⑥结果表明,介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞形成的药物运输载体,可用于定点杀死肿瘤细胞.
-
载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架的制备与性能评价
背景:单纯使用壳聚糖作为骨组织工程支架时机械性能较差,在骨缺损区不能有效承重,因此,许多学者尝试开发多壁碳纳米管/壳聚糖骨组织工程支架.目的:构建载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架,测试其力学性能、抗菌活性与细胞相容性.方法:①采用“混酸法”制备功能化多壁碳纳米管;将壳聚糖、功能化多壁碳纳米管溶液(功能化多壁碳纳米管质量分数0.5%)与不同浓度的ZnSO4·7H2O(锌质量分数分别0.2%、1%、2%)混合,制备载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架,检测纯壳聚糖支架及载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架的表面硬度及拉伸强度;②采用抑菌圈实验检测纯壳聚糖支架及载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架对金黄色葡萄球菌或大肠杆菌的抑制作用;③采用载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架浸提液培养小鼠成骨细胞MC3T3-EI,培养1,2,3d后,采用MTT法检测细胞增殖,计算细胞相对增殖率,评价细胞毒性.结果与结论:①3组载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架的表面硬度、拉伸强度均高于纯壳聚糖支架(P<0.05),3组载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架间的表面硬度、拉伸强度比较差异无显著性意义;②3组载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能均高于纯壳聚糖支架(P<0.05),且抗菌性能随着复合支架中锌质量分数的增加而增强;③含锌质量分数0.2%、1%的载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架无细胞毒性;④结果表明,含锌质量分数1%的载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架具有良好的力学性能、抗菌活性及细胞相容性.
-
富血小板血浆与肌腱干细胞共混物干预跟腱病模型兔肌腱组织形态及金属蛋白酶1的表达
背景:富血小板血浆针对组织重建修复的研究及应用一直是医学及生物工程学的研究热点.目的:观察富血小板血浆与肌腱干细胞共混物对肌腱病兔肌腱组织形态及金属蛋白酶1表达的影响.方法:将40只新西兰大白兔随机分为2组,模型组(n=32)在距左跟骨附着点约2 cm处注射前列腺素E2,1次/周,共4周,建立肌腱病动物模型;空白对照组(n=8)相同部位注射等量的生理盐水.4周后,将模型组随机分为4组,联合组于跟腱局部注射自体富血小板血浆与自体肌腱干细胞混合物,干细胞组注射自体肌腱干细胞,富血小板血浆组注射自体富血小板血浆,模型对照组注射等量的生理盐水,每3周1次,注射2次.注射6周后取跟腱组织标本,进行组织学检查及金属蛋白酶1检测.结果与结论:①苏木精-伊红染色:联合组纤维组织排列有序,纤维完整;干细胞组纤维组织有少许断裂,纤维排列较为整齐;富血小板血浆组纤维断裂明显,纤维结构松散;模型对照组肌腱纤维形态差,未见完整纤维结构,炎性细胞浸润明显;②Masson染色:联合组纤维组织有轻微波浪状改变,但纤维连续;干细胞组纤维组织轻微紊乱,组织无明显断裂,炎性细胞浸润明显;富血小板血浆组纤维组织断裂明显,胶原纤维明显减少,炎性细胞浸润明显;模型对照组已无明显纤维排列结构,炎性细胞浸润明显;③金属蛋白酶1水平:干细胞组、富血小板血浆组、模型对照组金属蛋白酶1水平高于空白对照组(P<0.05),联合组金属蛋白酶1水平与空白对照组接近(P>0.05);④结果表明:富血小板血浆与肌腱干细胞共混物可通过抑制肌腱细胞基质及胶原降解的恶性循环、下调肌腱细胞中金属蛋白酶1表达,延缓肌腱病炎性反应及退行性改变.
-
血液透析导管中残留单体二苯基甲烷二异氰酸酯的检测
背景:目前,含聚氨酯医疗器械的质量控制文件和技术标准中均未明确残留单体二苯基甲烷二异氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate,MDI)的控制指标及检测方法,考虑到MDI对人体具有致癌的潜在风险,为控制该类产品的安全有效性,应及早建立质量标准.目的:建立测量血液透析导管中残留单体MDI的测试方法,分析该产品的MDI溶出量对人体是否存在风险.方法:取血液透析导管样品用乙酸乙酯加热回流,采用气相色谱法分析MDI含量.色谱条件为:DB-5 MS色谱柱(30 m×0.25 mm),起始温度60℃,保持5min,然后以15℃/min升至280℃,保持6min;进样口温度280℃;检测器:FID,温度280℃;载气:氦气,99.999%.结果与结论:MDI在4.970-99.40 mg/L(r=0.999 64)范围线性关系良好;平均加标回收率为100.9%,相对标准偏差(RSD)=3.2%(n=6).3批样品的MDI残留量低于可耐受接触量.该方法灵敏、快速、准确、专属性强,可为血液透析导管的质量标准研究提供依据.
-
组织工程小口径血管的制备及性能检测
背景:由于材料来源问题、材料血液相容性和抗凝性能不佳,致使小口径组织工程血管无法应用于临床.目的:探究经过脱细胞处理后绵羊颈动脉的理化性能及力学性能,为制备组织工程血管寻找合适材料.方法:获取新鲜离体绵羊颈动脉,分2组处理,对照组进行修剪及清洗处理,冻存备用;实验组进行修剪及清洗处理后,以Triton X-100+脱氧胆酸钠盐+EDTA进行脱细胞处理24 h,漂洗72 h,接着以RNA酶/DNA酶消化24 h,漂洗24 h后冻存备用.将两组血管进行苏木精-伊红染色、胶原纤维染色、弹力纤维染色及电镜扫描观察,检测血管的抗拉力强度、血管壁张力及厚度.结果与结论:①胶原纤维染色显示,对照组胶原纤维排列整齐,致密,无明显断痕;实验组胶原纤维排列整齐,致密,无明显断痕;②苏木精-伊红染色显示,对照组细胞核分布在血管的内膜、中层、外膜,纤维走行规则;实验组纤维走行规则,较松散,内膜、中层、外膜无明显细胞核分布;③弹力纤维染色显示,对照组弹力纤维分布规则,整齐,主要在于血管的中层及外膜;实验组弹力纤维走行规则,但较疏松,主要分布在于血管中层及外膜;④电镜扫描显示,实验组血管保持原有的形态,未见细胞结构残留,胶原纤维走行规则,连续性完整,孔隙结构较均匀;⑤实验组血管厚度低于对照组(P<0.01),两组拉力强度无差异,均可承受46.55 kPa的压力;⑥结果表明,经脱细胞处理的绵羊颈动脉,在大程度去除抗原性的基础上保留了血管必要的力学性能.
-
聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合骨形态发生蛋白2基因增强的脂肪干细胞促进软骨缺损修复
背景:基因增强的组织工程技术可促进种子细胞的增殖和分化,降低异体免疫性,促进血管化,利于骨软骨缺损的修复.目的:观察双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架材料复合慢病毒介导人骨形态发生蛋白2转染的兔脂肪干细胞修复骨软骨缺损的效果.方法:取30只雄性新西兰大白兔,制作双侧股骨关节软骨缺损模型,随机分2组干预,实验组(n=15)于骨缺损处植入骨形态发生蛋白2增强的脂肪干细胞-双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合体,结合Mosaicplasty组织工程学技术将自体软骨组织用于填充骨软骨柱间隙;对照组(n=15)植入脂肪干细胞-双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合体,结合Mosaicplasty组织工程学技术将自体软骨组织用于填充骨软骨柱间隙;植入后3个月,取缺损处骨修复组织,进行生物力学及蛋白聚糖水平检测;植入后3,6,12个月,取缺损处骨修复组织,进行组织形态学观察.结果与结论:①植入后3个月,实验组压缩模量、蛋白聚糖水平均高于对照组(P<0.01);②对照组植入后3-12个月的缺损关节表面、颜色、形态及组织学形态均无任何明显变化;与对照组相比,实验组植入后3,6,12个月的缺损关节表面变得光滑,颜色变浅,有透明软骨样组织形成,缺损均有不同程度的愈合,且随着植入后时间的增加,上述变化趋势越来越明显;③结果表明,双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合骨形态发生蛋白2基因增强的脂肪干细胞可显著促进骨软骨缺损的修复.