仿生组装淫羊藿苷-壳聚糖/羟基磷灰石骨修复材料的体外释药行为

背景:淫羊藿苷性质稳定,可促进成骨细胞的增殖,可作为一种骨诱导活性因子用于骨组织工程的研究。目的:探讨淫羊藿苷-壳聚糖/羟基磷灰石骨修复材料的体外释药行为。方法:将载药量分别为10-7,10-6,10-5mol的淫羊藿苷-壳聚糖/羟基磷灰石材料置于盛有PBS的密闭玻璃离心管中,37℃恒温振荡,分别于1,2,3,10,15,20,30,60,90 d定时收集全部溶液进行超高效液相色谱检测。通过精密度实验、重复性实验、加样回收率实验、稳定性实验考查实验方法的精密度、灵敏度和淫羊藿苷的稳定性,通过标准曲线换算供试品每次释药量,并将其进行累积绘制成释药曲线,采用Logarithmic模型对释药行为进行曲线拟合。结果与结论:实验方法的精密度、准确度与重复性良好;淫羊藿苷性质稳定,可在室温避光的环境下保存至少90 d;在1-2 000 ng质量范围内,淫羊藿苷的色谱峰面积与进样量之间呈良好的线性关系。释药初期(0-3 d),药物从支架材料中突释,约达载药量的25%,而后释药速度迅速下降,至第20天有40%-60%的药物释出,之后以低速持续释放,90 d后仍有部分药物存留于支架材料中。3种载药量淫羊藿苷-壳聚糖/羟基磷灰石材料的释药行为遵循一级方程模型,所有模型均有统计学意义(P=0)。表明仿生组装淫羊藿苷-壳聚糖/羟基磷灰石骨修复材料对淫羊藿苷具有良好的控释效果,其体外释药行为符合一级方程。     

不同浓度淫羊藿苷修复骨损伤:争议与探索

背景:作为淫羊藿主要有效成分之一的淫羊藿苷,对于骨损伤后的修复具有重要作用。淫羊藿苷在体内的持续有效浓度对于骨损伤的修复至关重要。目的:综述近年国内外淫羊藿苷对于骨修复的研究进展,探讨淫羊藿苷的药理活性浓度。方法:第一作者应用计算机检索2000年1月至2013年10月PubMed数据(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI中国期刊全文数据库(http://www.cnki.net/)有关淫羊藿苷对骨组织修复作用,或者与淫羊藿苷治疗骨损伤的相关基础研究文献。英文检索词"icariin,concentration,bone";中文检索词"淫羊藿苷,浓度,骨"。排除重复性研究,共检索到76篇相关文献,44篇文献符合纳入标准。结果与结论:利用淫羊藿苷的有效活性成分联合缓释支架材料,可以诱导骨髓间充质干细胞成骨分化,增强成骨细胞活性,抑制破骨细胞的吸收,从而起到修复骨组织的作用。淫羊藿苷促进细胞分化作用虽已得到肯定,但是否具有促进细胞增殖作用还存在一定的争议。研究发现,淫羊藿苷的药理活性浓度从10-8到10-5 mol/L不等,总体来看,10-8-10-5 mol/L应该是淫羊藿苷发挥其最佳药理活性可能出现的区间,但目前临床试验尚未开展,具体的持续给药浓度还不确定,这些都需要进一步研究探索。     

纳米羟基磷灰石复合支架材料的研究与应用

背景：羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术,但脆性大限制了其在承载部位骨替换中的应用。 目的：对纳米羟基磷灰石复合支架材料的研究现状与进展进行综述。 方法：分别以英文检索词“nano-hydroxyapatite(nano-HA),composites”;中文检索词“纳米羟基磷灰石,复合材料”,应用计算机检索中国期刊网全文检索库(CNKI)及PubMed数据库1995-01/2010-10 有关文章,纳入纳米羟基磷灰石复合材料的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留33篇文献做进一步分析。 结果与结论：随着纳米技术的发展,纳米羟基磷灰石复合支架材料中复合成分得以不断优化,能比较好的模仿天然骨和细胞外基质的结构特点,证明了其优越性,但仍需要进一步优化制备方法,增强纳米羟基磷灰石和生物高分子界面的结合,使复合材料的力学、加工性能和生物性能达到最佳契合点,从而达到临床使用的要求。     

生长因子缓释系统复合纳米支架材料修复犬下颌骨缺损

背景：支架材料联合细胞因子构建组织工程骨不受血管化和细胞培养因素的限制,这种构建模式可能诱导出较大体积的实用型组织工程骨。 目的：观察壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合生长因子缓释支架修复犬下颌骨临界骨缺损的能力。 方法：取杂种犬12条,制作双侧下颌骨临界骨缺损模型,一侧植入复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(实验组),另一侧植入壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(对照组),术后4,8,12周取下颌骨标本行X 射线、组织学及免疫组织化学检查。 结果与结论：实验组术后不同时间点X射线灰度值及骨钙素积分吸光度值均高于对照组(P < 0.05),表明复合生长因子的支架材料修复骨缺损的成骨能力优于未复合生长因子的支架材料。组织学观察结果显示,实验组术后不同时间点成骨时间及效果均优于对照组,表明复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架可更快更有效地促进骨缺损修复。     

壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架制备及其蛋白缓释效果:与单纯纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架、壳聚糖微球的比较

背景:骨组织工程骨构建中如何使生长因子持续高效发挥作用是影响成骨速度和质量的关键,现多以各种材料的微球或支架作为缓释载体,但缓释作用有待提高。目的:实验拟制备壳聚糖微球,然后复合到纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架上,形成双重缓释作用,并测量对牛血清白蛋白的释放效果。方法:以牛血清白蛋白为模型药物,采用乳化交联法制备壳聚糖微球。将微球与纳米羟基磷灰石、聚乳酸-羟基乙酸按一定比例混合,以冰粒子为致孔剂,采用冷冻干燥法制备壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架。利用扫描电镜、激光粒度分析仪、压泵仪和力学性能测试仪检测复合支架的形态性能,考察药物在缓释支架上的体外释放规律。结果与结论:所制备的壳聚糖微球形态良好,呈规则圆球形,粒径集中分布在20～40μm,微球药物包封率为86.5%,载药量为0.8%,随牛血清白蛋白初始用量的增加,载药量可升高至2.6%,但包封率下降至74.1%。壳聚糖微球能均匀分布在聚乳酸-羟基乙酸支架上,形成壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架,孔径为100～400μm,孔隙率80%,压缩强度为1.1～2.3MPa,10周降解率为26.5%。单纯纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架其牛血清白蛋白在36h累积释放量达85%以上,壳聚糖微球其牛血清白蛋白10d累积释放量为33.6%,复合支架其牛血清白蛋白40d累积释放量为81.5%。结果证实包埋壳聚糖微球的纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架其压缩强度和降解速率合适,对蛋白类药物具有良好的缓释作用,有望作为组织工程的支架材料和生长因子的缓释载体。     

骨髓间充质干细胞在淫羊藿苷/羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架上的成骨

文题释义：纳米结构：是尺寸介于分子和微米尺度间的物体结构。当纳米羟基磷灰石与高分子材料物理混合后,羟基磷灰石会发生自聚,从而在材料表面产生纳米结构。这种纳米结构有利于细胞(如骨髓充间质干细胞)的黏附,是骨修复材料表面细胞增殖和后期成骨分化的基础。成骨分化：当干细胞接受诱导时可以向成骨细胞转变。淫羊藿苷高分子复合支架与间充质干细胞共培养一段时间后,其骨分化标志物碱性磷酸酶和骨钙素的活性增高,同时成骨相关基因和蛋白(Runx-2、COLⅠ)表达水平上升,即细胞在淫羊藿苷诱导下发生了成骨分化。  摘要背景：近年来,骨组织工程技术为临床治疗骨缺损提供了全新的思路和模式。该研究首次将传统中药与组织工程支架的纳米结构结合,以期探索并构建一种可用于骨缺损治疗的新型骨组织替代材料。目的：研究淫羊藿苷(icariin,ICA)/羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)复合支架的成骨活性。方法：将HA与PLGA通过物理共混的方式制成HA/PLGA复合支架,然后将其浸泡于不同浓度的ICA溶液中,从而得到ICA/HA/PLGA支架。利用兔骨髓间充质干细胞分别对复合支架的细胞黏附、增殖、成骨作用和细胞毒性进行评价。细胞黏附、细胞增殖和细胞毒性采用MTT法进行检测,碱性磷酸酶活性和骨钙素活性采用ELISA法进行检测,成骨相关基因和蛋白表达水平分别用荧光定量PCR和Western blot法进行检测。结果与结论：①PLGA中加入适量HA可以提高支架的力学强度,且在HA含量为10%时效果最佳,拉伸强度为(1.67±0.37) MPa;压缩模量为(4.17±1.62) MPa,且会在支架表面形成纳米结构;该微结构可以促进骨髓间充质干细胞在支架表面的黏附;②ICA不会影响骨髓间充质干细胞在复合支架上的增殖,且1.00 µmol/L ICA水溶液浸泡后的ICA/HA/PLGA复合支架具有最优的成骨分化功能,其碱性磷酸酶活性、骨钙素活性、成骨相关基因和蛋白(Runx-2和COLⅠ)的表达水平均最高;③ICA/HA/PLGA复合支架无细胞毒性;④结果表明,HA(10%)/ICA(1.00 µmol/L)/PLGA支架具有良好的机械性能、成骨作用和生物相容性,是一种具有良好应用潜力的骨组织工程支架。ORCID: 0000-0002-9770-9109(王德欣) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

纳米羟基磷灰石及其复合物修复骨缺损的研究与应用

背景：羟基磷灰石是骨组织工程公认的骨修复替代材料,而纳米羟基磷灰石具有与天然骨更为相似的结构特征。 目的：介绍纳米羟基磷灰石及其复合物的制备方法及特点,了解其在骨缺损修复中的应用情况。 方法：以“Nano-hydroxyapatite,bone defects,bone tissue engineering”为检索词,检索Pubmed数据库;以“纳米羟基磷灰石,骨缺损,骨组织工程”为检索词,检索CNKI数据库。文献检索语种限制为英文和中文。纳入纳米羟基磷灰石修复骨缺损的研究,纳米羟基磷灰石与一种或两种以上复合材料修复骨缺损的研究,以及骨组织工程中纳米羟基磷灰石研究的文章。最终纳入29篇符合标准的文献。 结果与结论：纳米羟基磷灰石可促进新骨形成,且新骨形成量大,具有较好的生物降解性、骨引导性。与天然或非天然材料复合,克服了自身脆性和弱的机械性等缺点,可以加速骨界面愈合。目前研究证实纳米羟基磷灰石在骨缺损的修复中发挥重要的作用,与其他材料复合后将有助于骨缺损的治疗,制备出特定功能的纳米仿生智能材料将是骨组织修复材料的未来发展方向。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用

背景：纳米羟基磷灰石在骨修复替代材料中有明显优势,但骨诱导活性低、力学性能差等缺陷限制了其临床应用。为克服弊端,国内外学者从仿生学等角度出发,以纳米羟基磷灰石为基础,掺杂、复合有机或无机材料,得到多种仿生复合材料。 目的：综述纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用进展。 方法：应用计算机检索1987年1月至2012年12月PubMed数据库相关文章,检索词为“nano,hydroxyapatite ,polyamide 66”。同时,计算机检索1987年1月至2012年12月中国期刊网全文数据库相关文章,检索词为“纳米,羟基磷灰石,聚酰胺66”。共检索到文献93篇,最终纳入符合标准的文献56篇。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料具有良好的热稳定性、生物力学性能及生物相容性。目前,纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料研究及引用主要集中于人工椎体、人工椎板及椎间融合器等,并取得了良好临床治疗效果,但仍有很多问题尚需要解决,如诱导成骨、降解情况都缺少长期而详尽的随访资料,而且目前主要是通过细胞学、组织学等方面来评价其生物安全性,尚未涉及到分子水平。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

多孔β磷酸三钙-聚吡咯-生物素-淫羊藿素微球复合支架促进骨髓间充质干细胞的募集

文题释义：β磷酸三钙-聚吡咯-生物素：亲和素-生物素复合物是目前已知的最强非共价结合物,其结合不受温度、pH值及蛋白变性剂等影响,聚吡咯与磷酸三钙混合可赋予支架整体存在导电特性,其表面适合多种细胞黏附与生长。通过化学反应合成方法,以聚吡咯为亲和素,形成β磷酸三钙-聚吡咯-生物素结构,利用生物素多靶点结合能力提高支架与骨诱导因子的结合能力。 载药支架：骨组织工程支架负载药物能有效提高其修复性能。淫羊藿素是中药有效单体,其类似于雌激素的化学结构,易于与生物素产生非共价结合,从而达到更好地控释,且能保持成骨诱导作用。因此该载药方式可能将支架性能进一步理想化。 背景：淫羊藿素作为成骨诱导活性物质已被广泛负载于骨科支架材料中,然而现有研究基本均以淫羊藿素聚合微球形式直接放置于支架孔隙中,导致其释放与支架降解难以同步,且局部有效利用率较低。 目的：制备多孔β磷酸三钙-聚吡咯-生物素-淫羊藿素微球复合支架,初步探索该支架与骨髓间充质干细胞共培养的生物学特点。 方法：以FeCl₃为氧化剂,通过氧化化学合成聚吡咯,将聚吡咯、生物素与β磷酸三钙共混合并进行电化学合成,此后采用3D打印技术制备多孔β磷酸三钙-聚吡咯-生物素复合支架,运用HDDD反应制备淫羊藿素-生物素-聚乳酸微球,并将二者组合。将同样3D打印制备的负载淫羊藿素-聚乳酸微球的多孔β磷酸三钙支架设置为对照组。检测并对比两组支架的抗压强度、孔隙率、载药量、药物结合力及药物缓释性能,绘制淫羊藿素释放曲线,扫描电镜观察两组支架对骨髓间充质干细胞的生物学作用。 结果与结论：多孔β磷酸三钙-聚吡咯-生物素复合支架的载药量、药物结合力及药物缓释性能显著优于对照组(P < 0.05),扫描电镜下支架表面贴壁生长的骨髓间充质干细胞数量显著高于对照组(P < 0.05),两组支架抗压强度及孔隙率差异无显著性意义(P > 0.05)。结果表明,多孔β磷酸三钙-聚吡咯-生物素复合支架较传统缓释支架进一步提高了载药能力及缓释性能,并具有良好的力学强度,同时可能具有更好的募集骨髓间充质干细胞参与支架周围骨修复的作用。ORCID: 0000-0001-8284-1994(刘锌) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

纳米"羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖"材料复合骨髓间充质干细胞修复小鼠胫骨缺损

目的 应用纳米级材料“羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖”复合骨髓间充质干细胞（BMSCs）修复小鼠胫骨5mm的缺损,探讨其对长骨缺
损的修复效果。方法 原代分离培养小鼠BMSCs,进行干细胞相关生物学特性检测。制备纳米级材料羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖的新型复合材
料,扫描电子显微镜下观察材料结构,检测支架材料的孔隙率、降解率。制备小鼠胫骨5mm离断性缺损模型30只,分3组进行骨修复,每组10只：
A组（纳米羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖材料复合BMSCs）;B组（单纯纳米羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖材料）;C组（单一纳米级羟基磷灰石
复合BMSCs）。于8周时各组动物麻醉并取材,HE染色观察缺损区成骨情况,X线检测骨修复情况。结果 原代分离的BMSCs具有成纤维细胞形态,
表达间充质干细胞的表面标记,符合干细胞的生物学特性。制备的纳米级羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖支架具有丰富的孔隙,支架内部孔隙间
有广泛的交通,孔隙大小均匀,直径为100~200μm,孔隙率72.3%～92.7%之间,平均为82.5%左右,支架降解率为(60.3±5.4)%。修复8周后,
A组可见支架材料大部分降解,无炎性反应,并见大量成熟板层骨样结构。 X线评分显示A组在缺损区可见新生骨痂且新骨密度增高,形成骨桥
并与两端桥接,而B、C组效果不理想,与A组相比差异明显 (P＜0.01)。 结论 纳米级材料“羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖”复合BMSCs对于小
鼠胫骨骨缺损修复效果良好。