冻干韧带脱细胞支架材料的生物相容性及优势

背景：韧带脱细胞基质是通过各种脱细胞方法将韧带组织内的细胞成分清除,降低免疫原性,同时对纤维支架结构破坏轻微,保留了细胞外基质的机械性能。目的：评价冻干兔髌韧带脱细胞支架的生物相容性及优势。方法：取兔髌韧带,利用1%脱氧胆酸钠行脱细胞处理,制备冻干和未冻干脱细胞韧带支架。结果与结论：冻干韧带脱细胞支架保持了冻干前的胶原结构与力学特征,无细胞残留,其浸提液对细胞生长无抑制作用,无全身急性毒性反应,无热原存在,且原发刺激指数为0分,皮内刺激实验阴性。体内埋植实验显示冻干韧带脱细胞支架表现为免疫原性小,炎症反应轻的特点。说明冻干韧带脱细胞支架具有较好的生物相容性,且制作简单,便于消毒、包装、保存。     

脱细胞血管基质制备及体内外生物相容性

背景:利用脱细胞血管基质作为血管支架具有以下优点:脱细胞血管基质保留了自然血管的复杂三维结构;脱细胞基质表面的生长因子和结构域有利于细胞的黏附和浸润.目的:制备脱细胞血管基质并对其体内外生物相容性进行评价.方法:采用胰蛋白酶、Triton X-100逐步处理猪颈动脉制备脱细胞血管基质.采用皮下植入实验、急性毒性实验和体外细胞毒性实验等评价其生物相容性.结果与结论:脱细胞基质材料具有良好的化学稳定性,未释放对红细胞产生破坏溶解作用的有害元素,未引起急性溶血反应,对细胞的生长无毒性影响.脱细胞基质材料在动物体内植入后早期有较多炎性细胞浸润,到实验观察的后期无明显炎性细脆浸润,脱细胞基质内可见成纤维细胞.另外,脱细胞基质材料对周边组织未产生毒性作用,伤口Ⅰ期愈合.同时组织学切片显示:支架材料与周边组织相容性好,未产生排斥反应.说明脱细胞基质材料在动物体内具有很好的生物相容性.     

兔肋软骨脱细胞基质的制备

背景:研究表明新西兰兔软骨组织可作为组织工程支架材料,中关节软骨及耳软骨的脱细胞基质的研究较多,采用肋软骨作为组织工程软骨支架的研究较少.目的:制备新西兰兔肋软骨脱细胞基质,讨天然软骨支架作为组织工程支架的可行性.方法:用联合去垢剂-酶法获得软骨支架,据脱细胞过程中Triton X-100第2次处理时间0,4,8,6 h分为4组.脱细胞完毕后各组支架固定行扫描电镜采集图像观察计算支架孔隙率、孔径长度,对支架进行苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,将脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下观察其相容性.结果与结论:兔肋软骨脱细胞基质呈乳白色,小均一,色示支架结构完整,保存大量酸性黏多糖及Ⅱ型胶原成分,描电镜观察经一定时间的脱细胞处理后可得到结构完整,隙均匀的天然软骨支架,孔隙率为(61.31±8.45) %;孔径长度为(32.80±5.15) μm,合正态性分布,组脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下7 d后生物相容性良好,围软组织无明显充血、化脓等炎症排斥反应出现.结果显示,肋软骨脱细胞支架具有良好的基质组成,较完整、均匀的孔隙结构及孔径分布,作为组织工程支架材料.     

冷冻后真空抽干膀胱脱细胞基质的生物相容性

背景:膀胱脱细胞基质因其制作工序简单,具有良好的生物相容性及细胞黏附性,越来越多的被应用在组织工程生物支架方面.目的:验证冷冻后真空抽干的膀胱脱细胞基质的牛物学特性.设计、时间及地点:生物材料相容性实验,于2008-05/11在上海组织工程研究与开发中心实验室及上海第六人民医院实验动物房完成.材料:取2只新西兰大白兔,制备膀胱脱细胞基质.方法:正中切开兔膀胱,仔细剥下膀胱黏膜层,置入三蒸水中浸泡24 h.放入含0.1%的聚乙二醇辛基苯幕醚及0.15%氨水的脱细胞液中,定期更换脱细胞液,浸泡14 d.对照组为直接体积分数为75%的乙醇浸泡保存,实验组为-80℃冷冻24 h后真空抽干24 h,体积分数为75%的乙醇浸泡保存.主要观察指标:分别通过苏木精一伊红染色、Masson染色、扫描电镜及力学测定研究其理化件质;采用兔膀胱平滑肌细胞作为种子细胞,通过细胞黏附实验、细胞活力测定(MTT法)、皮下埋植实验对2种膀胱脱细胞基质的各种生物学特性进行评价比较.结果:苏木精-伊红染色及Mason染色显示2种膀胱脱细胞基质无细胞成分残留,保持较完整的胶原成分:电镜扫描表面均呈裂隙状结构,以胶原为主,适合细胞黏附;力学检测实验组膀胱脱细胞基质保持了原来膀胱脱细胞基质的力学特征,且具有史好的拉伸率;MTT法测定细胞毒性均为0级;与膀胱平滑肌细胞均有良好的黏附性:兔皮下埋植1个月,均与皮下组织黏附良好,有肌肉黏附及血管增生.结论:经冻干后真空抽干的膀胱脱细胞基质具有良好可操作性及拉伸率,且保持了原有的生物相容性,制作简单,是理想的组织工程生物支架.     

组织块培养法和酶消化法分离髌韧带细胞的比较

背景:调动和激活韧带与肌腱细胞群是有效修复损伤韧带与肌腱的关键,通过对韧带与肌腱细胞可能存在的不同群进行分离,对韧带与肌腱组织正常结构的维护及损伤修复具有重要意义.目的:比较经组织块培养法和酶消化法分离出来的髌韧带细胞的形态、增殖,细胞复制性衰老与表面标记物表达.方法:分别用组织块培养法和酶消化法对成年SD大鼠的髌韧带细胞进行分离培养,比较该两种方法得到的髌韧带细胞的形态,生长曲线,表面标记物的表达,细胞复制性衰老等情况.结果与结论:经两种分离方法分离所得的髌韧带细胞的形态、增殖能力、表面标记物及复制性衰老均存在差异.提示髌韧带细胞可能存在不同群,且不同群的髌韧带细胞可能在髌韧带正常功能与修复中发挥不同的作用.     

EDC⁃NHS交联的骨骼肌脱细胞支架对心肌细胞生物功能性的影响

目的 探讨利用骨骼肌脱细胞支架制备工程化心肌补片的方法,并评价其生物功能性.方法 取大鼠腹直肌进行脱细胞后进行EDC和NHS交联得到工程化骨骼肌脱细胞支架;观察脱细胞情况、微观结构和测定力学性能;通过体外细胞实验和qRT?PCR实验等评估骨骼肌脱细胞支架的生物相容性、心肌细胞功能化及内皮细胞血管化功能.结果 当EDC浓...     

兔骨髓间充质干细胞与异体脱细胞耳软骨支架的体外复合

背景：耳软骨作为脱细胞基质可选择的支架,进行脱细胞处理可去除了软骨细胞的抗原性,从而与种子细胞具有良好的相容性。目的：体外提取、培养兔骨髓基质干细胞,并与异体脱细胞耳软骨支架复合,观察其生物相容性。方法：提取兔骨髓间充质干细胞行体外培养,诱导为软骨细胞,以胰蛋白酶-曲拉通联合法获得脱细胞软骨支架,将两者于体外复合,10d后复合支架固定行组织学染色及扫描电镜观察。结果与结论：兔骨髓间充质干细胞体外诱导14d可形成软骨细胞,Ⅱ型胶原免疫细胞化学示胞浆呈棕黄色;兔耳软骨脱细胞基质呈乳白色,组织学染色及扫描电镜观察示经脱细胞后支架孔隙均匀,结构完整,仍保存大量酸性黏多糖及胶原成分。其孔径长度（33.70±4.33）μm,孔隙率（65.23±7.35）%。复合支架组织学染色及扫描电镜示两者黏附良好,并伴有多量基质分泌。说明兔骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞与异体脱细胞耳软骨有良好的生物相容性。     

脱细胞支架复合兔骨髓间充质干细胞构建组织工程血管

背景:目前临床使用的小口径(<6 mm)人工血管因生物相容性差、远期通畅率低,效果并不理想.因此,学术界一直致力于寻找具有正常血管生物学功能的血管代用品,组织工程血管的构建与功能研究已成为目前热门研究课题.目的:将兔骨髓间充质干细胞与脱细-胞血管支架动态复合培养体外构建组织工程血管,通过体内移植实验,探讨该组织工程血管的组织相容性及通畅率.设计、时间及地点:随机对照实验,细胞学、组织病理学观察,于2006-01/2008-06在南京大学医学院附属鼓楼医院实验室完成.材料:通过去污剂-酶消化法制备兔腹主动脉脱细胞支架;采用密度梯度离心法结合贴壁分离培养法,分离扩增兔骨髓间充质干细胞,将扩增后的干细胞静态种植于脱细胞支架后置于生物反应器中动态培养构建组织工程血管.方法:60只兔随机均分为3组,剪取一段腹主动脉长约1.0 cm,再将移植血管以8/0聚丙烯线间断外翻吻合到腹主动脉上.组织工程血管组:受体为对应抽取骨髓干细胞的实验兔,以组织工程血管为移植血管;脱细胞血管支架组:以脱细胞处理的同种异体腹主动脉为移植血管;同种异体血管组:以同种异体新鲜腹主动脉作为移植血管.主要观察指标:对培养的骨髓间充质干细胞进行免疫组化鉴定;血管移植后3个月行数字减影血管造影、病理切片、扫描电镜等观察移植效果.结果:兔骨髓间充质干细胞在体外培养8 d后形成漩涡状排列,免疫组化结果符合间充质干细胞表型特征:将间充质干细胞与脱细胞支架置于生物反应器培养12 d后,种子细胞在血管腔内黏附生长;血管移植3个月后,组织工程血管组、脱细胞血管支架组通畅率分别为90%,80%,均优于同种异体血管组(25%).移植3个月后苏木精一伊红染色及扫描电镜结果显示,组织工程血管组形成清晰的内、中、外膜3层结构,形态接近正常动脉,内皮细胞覆盖完整;脱细胞血管支架组血管内表面内皮细胞覆盖不完整,伴有附擘血栓形成,内膜轻度增生,伴炎性细胞浸润:同种异体血管组内膜极度增厚、坏死,管腔明显狭窄,伴不同程度的血栓机化.结论:将兔骨髓间充质干细胞复合脱细胞血管支架上,可获得一种具有良好生物相容性和通畅率的生物人工血管.     

兔肋软骨脱细胞基质的制备

背景：研究表明新西兰兔软骨组织可作为组织工程支架材料,其中关节软骨及耳软骨的脱细胞基质的研究较多,但采用肋软骨作为组织工程软骨支架的研究较少。目的：制备新西兰兔肋软骨脱细胞基质,探讨天然软骨支架作为组织工程支架的可行性。方法：用联合去垢剂-酶法获得软骨支架,根据脱细胞过程中TritonX-100第2次处理时间0,24,48,96h分为4组。脱细胞完毕后各组支架固定行扫描电镜采集图像观察计算支架孔隙率、孔径长度,并对支架进行苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,并将脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下观察其相容性。结果与结论：兔肋软骨脱细胞基质呈乳白色,大小均一,染色示支架结构完整,仍保存大量酸性黏多糖及Ⅱ型胶原成分,扫描电镜观察经一定时间的脱细胞处理后可得到结构完整,孔隙均匀的天然软骨支架,其孔隙率为（61.31±8.45）%;孔径长度为（32.80±5.15）μm,符合正态性分布,各组脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下7d后生物相容性良好,周围软组织无明显充血、化脓等炎症排斥反应出现。结果显示,兔肋软骨脱细胞支架具有良好的基质组成,有较完整、均匀的孔隙结构及孔径分布,可作为组织工程支架材料。     

人关节软骨脱细胞基质制备实验

背景:对天然的细胞外基质进行处理,剔除其抗原成分,保留了组织结构的完整性,这种材料具有良好的生物相容性,能为细胞创造尽可能接近体内的培养环境,因此应是组织工程中细胞培养支架的首选.目的:制备人关节软骨脱细胞基质,为进一步研究关节软骨基质作为细胞外支架材料提供方法学资料.设计:以骨组织标本为实验对象,单一样本研究.单位:解放军总医院骨科研究所.材料:实验于2004-01/05在解放军总医院骨科研究所完成.材料来自因股骨颈头下型骨折行关节置换而切除的股骨头.方法:切取人关节软骨,剪裁成3.5 mm&;#215;4.5 mm&;#215;2.0mm大小共10块,冻干处理12h,采取化学去污剂Triton X-100及DNA酶和RNA酶等试剂制备脱细胞的人关节软骨.用苏木精-伊红、番红O及软骨蛋白聚糖免疫组化染色等方法进行关节软骨脱细胞定性检测.主要观察指标:脱细胞关节软骨的组织学观察以及软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色结果.结果:①苏木精-伊红染色、番红O染色均显示细胞陷窝内已无细胞结构.②软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色阳性,提示脱细胞关节软骨基质内仍存在软骨蛋白聚糖.结论:人关节软骨冻干后,经去污剂-酶等处理方法可脱去软骨的细胞成分,成功制备人关节软骨脱细胞基质.其中保留的软骨蛋白聚糖可能仍存在原有的耐压特性.     

脱细胞异体真皮基质与人脂肪干细胞的生物相容性

背景:脱细胞异体真皮基质具有优良的生物相容性和组织细胞诱导功能.目的:评价人脂肪干细胞与脱细胞异体真皮基质的生物相容性.方法:取健康成年人吸脂术后的脂肪组织分离脂肪干细胞,并行原代与传代培养,传至第3 代,将细胞与脱细胞异体真皮基质联合体外培养3,7 d,倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞在支架材料上的黏附、生长及增殖情况,并计算细胞在材料上的黏附率;XTT比色法检测细胞的生长增殖情况.结果与结论:脂肪干细胞在支架材料上分布均匀,24 h内细胞开始伸展、黏附,二三天完全伸展变形,以梭形为主,呈网状排列;随着培养时间延长,支架上的细胞逐渐增多;人脂肪干细胞细胞与脱细胞异体真皮基质混合培养后平均黏附率为95.03%,并保持正常的生长增殖速度,表明支架对细胞具有良好的黏附性;脱细胞异体真皮基质材料与人脂肪干细胞复合后相容性良好.     

钙磷多孔陶瓷表面明胶处理及体外细胞相容性

背景:烧结的钙磷多孔陶瓷由于其表面结构致密,在诱导细胞黏附和生长方面仍存在不足.目的:观察表面明胶处理对钙磷多孔陶瓷细胞相容性的影响.方法:以羟基磷灰石和磷酸钙为主要原料,采用有机泡沫浸渍工艺制备钙磷多孔陶瓷,然后将多孔陶瓷浸于5％的明胶溶液中进行表面处理.扫描电镜观察处理前后样品的孔隙形貌和表面结构,阿基米德法测试样品的孔隙率,WD-10A型电子万能材料试验机测定压缩强度;将材料与兔骨髓基质干细胞进行体外复合培养,通过MTT实验和扫描电镜观察细胞在材料上的生长情况.结果与结论:表面明胶处理后,多孔陶瓷的孔壁表面形成了较均匀的明胶涂层,样品的孔隙特征并没有受到显著影响.然而它们的平均压缩强度却从(1.04+0.15)MPa提高到了(5.17+0.17)MPa.扫描电镜观察和MTT实验结果表明,表面涂覆处理前后的多孔材料都具有良好的细胞相容性.与烧结的多孔陶瓷相比,表面明胶处理的样品更能增进细胞在材料表面的早期黏附和增殖.结果表明表面明胶处理在不破坏多孔陶瓷孔隙特征的情况下,不仅提高了钙磷多孔陶瓷的力学性能,而且改善了多孔陶瓷的细胞相容性.     

输尿管无细胞基质移植物的制备和评价

背景:与小肠黏膜下层等材料相比,脱细胞血管具有天然管状结构,与输尿管形态结构相近,替代输尿管时仅需端端吻合即可,手术操作简单,血管外壁光滑,获取及制备方法简便等优点.目的:拟应用同种颈动脉血管无细胞基质体外构建输尿管.设计、时间及地点:观察性实验,于2006-09/2008-06在上海交通大学医学院附属新华医院动物实验中心完成.材料:长风杂交白猪由上海松联实验动物公司提供.上海交通大学医学院实验动物中心提供的健康成年大鼠8只,用于血管无细胞基质的动物毒性实验.方法:剥去猪颈动脉血管外膜,PBS冲洗若干遍,然后将血管置于pH 7.1的PBS中4℃下振荡清洗,0.5%十二烷基硫酸钠振荡24 h,后使用双蒸水4℃下反复振荡洗涤1周,每日换双蒸水2次.对于解剖过程中肌肉残留相对稍多的血管,在双蒸水洗涤前以混合消化液37℃下振荡消化约2 h,再行双蒸水洗涤.制备的无细胞基质置于青、链霉索溶液中,4℃保存,完成脱细胞支架制备.主要观察指标:光镜及电镜观察脱细胞后管壁无细胞基质片的主要成分.将同种异体来源内皮祖细胞培养增殖后植入血管无细胞基质,观察细胞生长情况,并进行血管无细胞基质动物毒性实验.拉力实验了解血管无细胞基质材料的收缩性能.结果:颈动脉血管无细胞基质中已无细胞成分,无细胞基质主要由胶原成分组成.扫描电镜未见该材料表面存在细胞及细胞碎片,同时发现该无细胞基质存在孔隙样结构.体外同种异体来源的内皮祖细胞培养增殖后植入血管无细胞基质,细胞黏附于无细胞基质.血管无细胞基质按毒性分级属于无毒级.拉力实验说明该无细胞基质具有一定的韧性和牵张性.结论:采用胰酶和十二烷基硫酸钠制备的颈动脉血管无细胞基质材料无细胞残留,具有一定的韧性和牵张性,种植于其中的种子细胞具备一定的生长能力.     

脱细胞膀胱黏膜下层支架材料的生物学评价

背景:脱细胞膀胱黏膜下层是一种天然的细胞外基质生物材料,主要由Ⅰ、Ⅲ型纤维胶原蛋白构成,是一种理想的生物支架材料.目的:脱细胞猪膀胱组织作为组织工程支架材料的生物学评价.方法:取适量健康猪膀胱置于PBS和叠氮钠的混合溶液,浸泡过夜,刮去膀胱黏膜层.用低渗、-80℃反复冻融、DNase和RNase混合液消化和NaOH裂解连续方法制备脱细胞膀胱黏膜下层.通过观察其组织学结构特征、DNA残留、细胞毒性、细胞黏附效果及皮下炎症反应等来综合评价脱细胞膀胱黏膜下层的生物相容性.结果与结论:正常猪的膀胱经改进的脱细胞方法处理后,绝大部分细胞组分被去处,细胞外基质结构保持完好.细胞毒性试验结果显示脱细胞膀胱黏膜下层细胞毒性为1级,DNA提取结果中未见有DNA残留,细胞黏附结果显示猪平滑肌细胞能在脱细胞支架上较好的贴附生长,SD大鼠皮下植入试验显示无明显的炎症反应.结果证实所制备的脱细胞膀胱黏膜下层结构保存完好,有良好的组织相容性,可能成为组织工程修复的替代材料.     

骨基质载体材料的生物学特点及其临床应用

背景:骨组织工程支架材料中的骨基质载体材料为骨缺损修复治疗提供了更为有效的方法。目的:重点介绍天然衍生骨载体材料-冻干脱钙骨基质、脱蛋白骨基质、脱细胞骨基质在骨组织工程中的应用。方法:以"骨组织工程、冻干脱钙骨基质、脱蛋白骨基质、脱细胞骨基质、骨缺损;bone tissue engineering,scaffold materials,demineralized bone matrix,deprotein bone matrix,acellular bone matrix,bone defect"为检索词,由第一作者检索1994/2010PubMed、CNKI及万方数据库等与骨组织工程领域有关的权威性文献。结果与结论:冻干脱钙骨基质、脱蛋白骨基质及脱细胞骨基质均具有良好的生物相容性、极低的抗原性、无细胞毒性,作为骨组织工程载体材料,保留了骨的天然属性,具有多孔隙结构,可降解性及良好骨传导作用,为骨缺损的治疗开辟了一条新途径。     

兔膀胱脱细胞基质负载大鼠毛囊干细胞的体外培养

背景：组织工程学的兴起为泌尿系组织或器官的修复和重建开辟了新的途径,膀胱脱细胞基质是较好的泌尿系组织工程修复的替代材料。目的：构建毛囊干细胞与异种膀胱脱细胞基质为支架的细胞支架复合物,体外培养观察细胞在支架上的生长状态。方法：制备新西兰兔膀胱脱细胞基质,通过扫描电镜和Masson染色检测材料脱细胞效果,采用二次沉淀法将第3代毛囊干细胞静态接种于膀胱脱细胞基质表面,倒置显微镜下观察细胞生长状态,并绘制细胞生长曲线,组织学检测和扫描电镜观察细胞在材料表面的生长状况。结果与结论：制备的膀胱脱细胞基质为白色半透明膜状,扫描电镜下观察为纤维网状结构,未见细胞残留。Masson染色提示膀胱脱细胞基质为胶原结构,无明显细胞残留。细胞材料体外复合培养48 h后倒置显微镜下观察膀胱脱细胞基质周围毛囊干细胞生长状态良好,1周后扫描电镜下观察毛囊干细胞伸展、黏附于支架表面。结果可见毛囊干细胞与膀胱脱细胞基质体外培养具有良好的生物相容性。     

新型脱细胞骨基质材料的制备及理化评估

背景:传统的结构性天然骨脱细胞的方法存在许多不足之处.目的:用新的理化方法对结构性骨块进行脱细胞处理制作新型骨支架材料的可行性,并检测其理化性能.方法:以股骨头负重区结构性骨块为原料,高压水枪冲洗,继而利用Triton-100、脱氧胆酸钠等进行脱细胞等理化处理,制备新型脱细胞骨基质材料,并对支架进行大体、组织学、扫描电镜、Micro-CT观察、生物力学等相关检测.结果与结论:新型脱细胞骨基质材料保留了骨的细胞外基质成分,脱细胞彻底,扫描电镜及Micro-CT观察显示支架具备三维多孔网状结构系统,具有天然骨的孔径和孔隙率;生物力学测试脱细胞组支架的弹性模量为(552.56±58.92) MPa,强度为(11.34±3.49) MPa,与新鲜骨的弹性模量及强度比较,差异无显著性意义(P > 0.05),可作为骨组织工程支架的良好载体.     

人关节软骨脱细胞基质制备实验

背景对天然的细胞外基质进行处理,剔除其抗原成分,保留了组织结构的完整性,这种材料具有良好的生物相容性,能为细胞创造尽可能接近体内的培养环境,因此应是组织工程中细胞培养支架的首选.目的制备人关节软骨脱细胞基质,为进一步研究关节软骨基质作为细胞外支架材料提供方法学资料.设计以骨组织标本为实验对象,单一样本研究.单位解放军总医院骨科研究所.材料实验于2004-01/05在解放军总医院骨科研究所完成.材料来自因股骨颈头下型骨折行关节置换而切除的股骨头.方法切取人关节软骨,剪裁成3.5 mm×4.5 mm×2.0mm大小共10块,冻干处理12h,采取化学去污剂Triton X-100及DNA酶和RNA酶等试剂制备脱细胞的人关节软骨.用苏木精-伊红、番红O及软骨蛋白聚糖免疫组化染色等方法进行关节软骨脱细胞定性检测.主要观察指标脱细胞关节软骨的组织学观察以及软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色结果.结果①苏木精-伊红染色、番红O染色均显示细胞陷窝内已无细胞结构.②软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色阳性,提示脱细胞关节软骨基质内仍存在软骨蛋白聚糖.结论人关节软骨冻干后,经去污剂-酶等处理方法可脱去软骨的细胞成分,成功制备人关节软骨脱细胞基质.其中保留的软骨蛋白聚糖可能仍存在原有的耐压特性.