蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合编织支架的力学性能及细胞相容性

背景：与通常的合成纤维相比,蚕丝力学性能好,又具有一定的延展性,是制作组织工程韧带/肌腱的良好支架材料,但蚕丝丝素纤维降解速度缓慢,难以与组织再生速率相匹配. 目的：分析蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物编织绳状支架的力学性能及其与骨髓间充质干细胞体外共培养的细胞相容性. 方法：通过捻拧编织蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合支架,并以纤维连接蛋白作表面修饰,检测支架的力学性能.将兔骨髓间充质干细胞种植在蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合支架上进行体外共培养,观察细胞与支架复合生长、基质形成,以及细胞与支架结合的情况. 结果与结论：蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物混合编织支架呈乳白色,质地均匀,韧性强,为螺旋上升的绳索状,直径为2.3 mm.支架材料的最大负荷、拉伸强度、断点伸长率、弹性模量分别为（315.06±30.77） N、（75.83±7.46） MPa、（61.39±7.26）%、（213.58±23.45） MPa.扫描电镜观察显示,骨髓间充质干细胞贴附于支架表面生长,增殖良好,细胞大多呈梭形,伸出伪足匍匐于材料的表面,形态较佳,伸展良好,呈立体状生长,并分泌基质.表明蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物编织绳状支架具有良好的机械性能及细胞相容性.     

适宜于构建组织工程化脂肪的蚕丝蛋白支架:最佳孔径筛选

背景:既往组织工程脂肪的研究中,支架材料的孔径往往被忽略.如孔径过大,细胞会顺着过大的孔隙流走,难以保留在支架中;孔径过小,细胞则主要分布于支架材料的表面,不易进入支架中,同时也不利于新生血管生长.目的:筛选用于构建组织工程脂肪的蚕丝蛋白支架的适宜孔径.方法:在保持蚕丝蛋白浓度不变条件下,通过改变冷冻干燥温度与时间,制备出6批次不同孔径的蚕丝蛋白支架;贴壁法分离脐带间充质干细胞,化学染色检测其体外诱导成骨和成脂的能力;电镜下测定6批次蚕丝蛋白支架的孔径;观察脐带间充质干细胞在不同孔径蚕丝蛋白支架上黏附、增殖的能力.结果与结论:6批次蚕丝蛋白支架的孔径分别为:(39.94±17.27),(53.51±16.18),(63.97±19.76),(71.08±18.07),(87.33+21.78),(121.97+44.10)μm.脐带间充质干细胞在2号支架材料上黏附良好,并充分伸展,而第1,3,4,5,6号支架材料,除第1,3号支架上偶见细胞外,其余支架材料上均未见细胞生长.由此说明人脐带间充质干细胞与蚕丝蛋白支架构建组织工程脂肪时,支架材料的最佳孔径为50 μm.     

骨髓基质干细胞与PDPB体外构建组织工程骨的适宜条件

背景:骨组织工程支架材料中PDPB是一种较为理想的骨移植材料,目前多采用体外培养的骨髓基质干细胞与支架材料构建组织工程骨后修复骨缺损.目的:实验拟验证骨髓基质干细胞与PDPB体外构建组织工程骨的最佳浓度及移植入体内的最佳时机.设计、时间及地点:随机分组设计,对照观察,于2007-10/12在中国科学院动物研究所完成.材科:2周龄日本大耳兔,体质量2.0 kg左右,用于培养骨髓基质干细胞.取新鲜的猪椎骨制备PDPB.方法:传代培养骨髓基质干细胞,矿化液对兔骨髓基质干细胞进行分化鉴定后,取不同浓度(1×1010L-1、5×109L-1、1×109L-1、5×108L-1)的兔骨髓基质干细胞与PDPB复合体外构建组织工程骨.主要观察指标:倒置显微镜下观察细胞的生长形态:扫描电镜观察骨髓基质干细胞在PDPB上的黏附情况:四甲基偶氮唑盐法检测各浓度骨髓基质干细胞在PDPB上的生长情况.结果:①原代培养24 h部分细胞开始贴壁,6 d后贴壁生长的细胞数量增多,10～12 d集落逐渐增大,并融合为单层.经矿化液诱导培养21 d后,行矿化沉积茜素红染色及碱性磷酸酶细胞化学染色,可见大量细胞呈碱性磷酸酶阳性及大量钙结节形成.②扫描电镜观察骨髓基质干细胞在PDPB上黏附良好,第8天时细胞和材料结合紧密,第10天细胞呈梭形生长,部分细胞突起翘起.③各浓度组骨髓基质干细胞在PDPB上的生长曲线形态基本相同,呈"S"形.2～6d细胞开始在支架材料上大量增殖,第6天后细胞活力逐渐降低,其中5×109 L-1浓度骨髓基质干细胞复合PDPB后细胞可以很好的黏附,细胞活性好.结论:骨髓基质干细胞和PDPB复合的最佳浓度是5×109 L-1,移植的最佳时机为6d.     

脱细胞角膜基质与骨髓间充质干细胞复合构建组织工程化活性人工角膜

目的:观察以脱细胞角膜基质作为支架材料、以骨髓间充质干细胞作为种子细胞复合构建组织工程化人工活性角膜的可行性。方法:实验于2004-09/2005-06在南昌大学江西医学院烧伤研究所完成。①取兔新鲜角膜,浸入1.25g/L胰蛋白酶和0.1g/L乙二胺四乙酸溶液中作用24h,然后浸入1%曲拉通X-100溶液中作用120h,制备成脱细胞角膜基质,进行常规组织学苏木精-伊红染色观察。②采用密度梯度离心结合贴壁法分离纯化人骨髓间充质干细胞,用含10μg/L表皮生长因子的Dulbecco最低必需培养基进行诱导培养。③将经诱导培养的骨髓间充质干细胞种植于脱细胞角膜基质上,复合构建组织工程化人工活性角膜,观察细胞与材料的黏附、细胞增殖情况。结果:①脱细胞角膜基质主要由胶原纤维组成,未见细胞成分残留。②经表皮生长因子诱导培养的人骨髓间充质干细胞体外增殖良好,24h后贴壁细胞增多,7～10d细胞多为梭形,呈有规则的集束辐射状排列;14～21d左右细胞基本融合。③将人骨髓间充质干细胞种植于脱细胞角膜基质上,细胞铺展和增殖良好。结论:以骨髓间充质干细胞作为种子细胞复合脱细胞角膜基质支架材料可成功构建组织工程化人工活性角膜,有望成为一种修复角膜缺损的新技术方法。     

纳米仿生复合支架的生物相容性

背景:纳米材料构建具有生物活性的组织工程骨,可以很好的模仿体内细胞外基质的结构,有利于细胞黏附、生长。目的:评价新型仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性。方法:分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测;相差显微镜观察细胞形态。聚电解质共凝聚技术制作仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架,取生长良好的P3代,与仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架体外联合诱导培养,通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力、周期、细胞Ⅰ型胶原染色、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性。结果与结论:骨髓基质干细胞可在体外分离扩增,表达CD29、CD44和CD106,不表达CD34和CD45,细胞形态为长梭形,仿生壳聚糖/胶原纳米纤维平均孔径为150μm,与骨髓基质干细胞有较好的黏附性。提示骨髓基质干细胞可在体外长期、稳定培养;是理想的组织工程种子细胞;仿生壳聚糖/胶原纳米纤维与骨髓基质干细胞有良好的相容性,可用来做组织工程生物材料。     

纳米壳聚糖-胶原纤维支架的生物相容性

背景:新型仿生纳米壳聚糖-胶原支架在纳米水平上与细胞外基质结构相似,其是否可促进骨髓间充质干细胞的黏附及生长,并显示良好的相容性?目的:评价新型纳米壳聚糖-胶原支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性.设计:单一样本观察.单位:暨南大学附属第一医院骨科.材料:实验于2007-03/2007-07在暨南大学附属第一医院实验中心完成.选取10只4周龄雌性SD大鼠,SPF级,体质量200 g,由广东省实验动物中心提供(许可证号为SCXK(粤)2003-0002).实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.纳米壳聚糖-胶原纤维支架由理工学院生物材料研究室提供.方法:①分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测.②聚电解质共凝聚技术制作纳米壳聚糖-胶原纤维支架.③取生长良好的P3代,与纳米壳聚糖-胶原纤维支架体外联合诱导培养,以单纯纳米壳聚糖支架材料为对照,通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力及周期、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性. 主要观察指标:①骨髓间充质干细胞分离培养后进行流式细胞表面抗原标志鉴定.②纳米材料及细胞复合2,4,8 d后扫描电镜观察细胞与材料相容情况.③细胞对材料黏附率的测定.④细胞与材料复合5 d检测细胞周期及活力.结果:①细胞表面抗原标志检测结果:CD29表达为90.86%,CD106表达为73.38%,CD44表达为82.61%,CD34表达为0.76%,CD45表达为0.60%.②细胞与材料相容情况:扫描电镜可见纳米壳聚糖-胶原纤维支架为多孔的三维立体结构,材料内部形成大小不一的大孔和互连的小孔,彼此相互交通.应用质量法测得的孔隙率为85%～90%,孔径为50～300 μm,平均150 μm.骨髓基质干细胞复合到纳米壳聚糖-胶原纤维支架后2 d,细胞呈球形散在分布;4 d后细胞呈梭形,延展爬行且有伪足与材料表面锚靠;8 d时细胞增殖,相互间融合,并有大量的细胞外基质分泌,大部分材料颗粒被覆盖.③细胞对材料黏附率:细胞-支架复合物共培养2及6 h,骨髓基质干细胞在纳米壳聚糖-胶原纤维支架的黏附率均高于单纯纳米壳聚糖支架.④纳米壳聚糖-胶原纤维支架与单纯纳米壳聚糖支架的细胞、细胞周期特点比较:纳米壳聚糖-胶原纤维支架细胞活力为96.67%,细胞周期G0-G1为90.81%,G2-M为0.52%,S为8.66%,G2/G1为1.81.单纯纳米壳聚糖支架细胞活力为95.27%,细胞周期G0-G1为87.14%,G2-M为9.69%,S为4.16%,G2/G1为1.80.结论:纳米壳聚糖-胶原支架与骨髓基质干细胞有良好的组织相容性,可用来做组织工程生物材料.     

骨髓间充质干细胞来源的内皮细胞构建组织工程瓣膜及其抗血栓作用

目的:分析骨髓间充质干细胞来源的内皮细胞构建组织工程瓣膜的可行性,评价其抗血栓功能。方法:实验于2005-08/2006-04在复旦大学上海医学院分子生物学实验室完成。①人骨髓来源为中山医院胸外科手术摘除的一段肋骨(患者知情同意);取健康志愿者静脉血进行血小板黏附观察;新鲜猪心瓣膜取自上海复新屠宰场。②利用胰酶-乙二胺四乙酸、核酸酶处理猪心瓣膜制备脱细胞支架。将摘除的一段肋骨无菌条件下用含肝素的磷酸盐缓冲液充分冲洗骨髓腔,进行骨髓间充质干细胞的分离培养及体外诱导分化。③经体外诱导成的内皮细胞后,种植于瓣膜支架,构建组织工程瓣膜。体外培养1周后,取组织工程瓣膜及未种细胞的空支架做血小板黏附试验。以CD31、vWF对细胞进行鉴定,采用苏木精-伊红染色、免疫荧光及扫描电镜对组织工程瓣膜进行评价。结果:①骨髓间充质干细胞定向诱导为内皮细胞及其性质鉴定:骨髓间充质干细胞定向诱导为内皮细胞后,CD31及vWF染色由阴性转为阳性,呈现出“铺路石”样形态。②瓣膜组织形态观察结果:猪心瓣膜的细胞成分完全去除,胞外基质保存良好,组织工程瓣膜表面形成一连续的内皮细胞单层。③血小板黏附情况:扫描电镜显示空支架表面有大量血小板聚集和黏附,而组织工程瓣膜表面无此现象,显示了良好的抗血栓性能。结论:骨髓间充质干细胞来源的内皮细胞可以用来构建具有良好的抗血栓性能组织工程瓣膜。     

蚕丝／聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架降解液与骨髓间充质干细胞的增殖

背景：前期研究表明,蚕丝,聚乳酸一羟基乙酸共聚物支架浸提液具有良好的细胞相容性,基本无细胞毒性。目的：观察蚕丝,聚乳酸一羟基乙酸共聚物纤维细丝混合编织支架体外长期降解过程中降解液对兔骨髓间充质干细胞增殖活性的影响。方法：将蚕丝,聚乳酸一羟基乙酸共聚物细丝混合编织支架材料置于完全培养基中体外降解14周,每周换液1次,测定各周支架降解液的pH值。将兔骨髓间充质干细胞分组培养,实验组加入各周支架降解液和新鲜完全培养基各100μL,阴性对照组加入完全培养基200μL,培养4d。MTT法检测细胞增殖、生长情况。结果与结论：①支架降解液pH值的变化：前3周下降缓慢,从7．00降到6．89;第4周起下降较快,6—11周较低,在5．16—5．67之间;12—14周里上升趋势,回升到6．95。②骨髓间充质干细胞形态：实验组及阴性对照组细胞增殖生长及形态状况基本相似。降解7—10周支架降解液对细胞的生长有抑制作用,细胞数量相对较少、较疏,而其余各周支架降解液对细胞生长无明显抑制作用。③骨髓间充质干细胞的增殖：1—6周及11—14周的支架降解液对细胞增殖无显著影响,细胞相对增殖率均在92．1％以上,毒性分级为0或1级;7—10周的支架降解液虽对细胞增殖有抑制作用,但细胞相对增殖率为82．5％-87．9％,毒性分级为1级,为合格。表明蚕丝丝素,聚乳酸一羟基乙酸共聚物混合编织支架降解液具有良好的细胞相容性。     

丝素蛋白/壳聚糖三维支架与骨髓间充质干细胞的体外培养

背景:前期实验发现丝素蛋白、壳聚糖以适当的比例混合,可以互相弥补各自的不足,表现出良好的理化性质和生物学特性。目的:观察骨髓间充质干细胞在丝素蛋白/壳聚糖混合三维支架材料上的生长情况。方法:将诱导后的兔骨髓间充质干细胞接种在丝素蛋白/壳聚糖支架材料上,检测细胞黏附率,倒置显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况。结果与结论:细胞黏附率随时间的延长而增加。倒置显微镜观察显示,丝素蛋白/壳聚糖支架上的细胞看不清,随着时间的延长,支架周围细胞增多,且有细胞伸入支架内;扫面电镜观察显示,细胞生长活跃、增殖分裂正常,细胞周围见颗粒状、丝状基质物质,细胞的微丝与支架材料黏附紧密;细胞不仅可以在材料表面贴附生长,并伸入材料之中。说明丝素蛋白/壳聚糖混合支架材料具有良好的细胞生物相容性。     

猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体兔体内成骨

目的:生物衍生骨具有天然骨组织的三维立体孔隙.网架结构,有利于种子细胞的黏附、增殖.观察猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体在兔体内成骨及支架的降解.方法:实验于2005-03/2006-12在中南大学湘雅医院中心实验室完成.选择健康家兔16只,3月龄左右,其中1只提供骨髓,另15只作组织工程骨植入,分4,8,12周3个时间点,每个时间点5只.采用Ficoll密度梯度离心法得到兔骨髓基质干细胞并诱导培养:采用物理化学方法对猪松质骨进行处理得到猪松质骨支架,与经诱导培养的骨髓基质干细胞体外复合培养后植入机体内,同时植入单纯猪松质骨支架做自身对照.结果:纳入动物15只,均进入结果分析.采用X射线、苏木精-伊红染色、Masson三色染色及图像分析观察猪松质骨支架屑髓基质干细胞复合体在兔体内成骨及支架的降解.①X射线观察:猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体移植术后4周移植区周围可见少量散在分布的中密度影,8,12周时中高密度影逐渐向中心区增大.单纯猪松质骨支架移植术后各时间点移植区内均呈低密度影.②组织学观察:猪松质骨支架屑髓基质干细胞复合体植入后4周开始有新骨生成,支架开始降解;8周时新骨的形成及支架的降解都明显增加;12周时新骨继续增加,逐渐向成熟骨组织转变,可见少量哈佛系统,但骨小梁尚不典型,毛细血管增生明显,少量支架残留,未见炎症细胞.单纯猪松质骨支架植入后各时间点无新骨形成.③图像分析表明:猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体植入后新骨组织随时间延长而增加,而材料组织随时间延长而减少,但新生骨组织增加与支架材料组织减少无明显直线相关(P＞0.05).结论:猪松质骨支架与骨髓基质干细胞复合移植后新骨逐渐形成,支架逐渐降解,是一种较理想的骨组织工程支架材料.     

A collagen‐coated sponge silk scaffold for functional meniscus regeneration

Tissue engineering is a promising solution for meniscal regeneration after meniscectomy. However, in situ reconstruction still poses a formidable challenge due to multifunctional roles of the meniscus in the knee. In this study, we fabricate a silk sponge from 9% (w/v) silk fibroin solution through freeze drying and then coat its internal space and external surface with collagen sponge. Subsequently, various characteristics of the silk‐collagen scaffold are evaluated, and cytocompatibility of the construct is assessed in vitro and subcutaneously. The efficacy of this composite scaffold for meniscal regeneration is evaluated through meniscus reconstruction in a rabbit meniscectomy model. It is found that the internally coated collagen sponge enhances the cytocompatibility of the silk sponge, and the external layer of collagen sponge significantly improves the initial frictional property. Additionally, the silk‐collagen composite group shows more tissue ingrowth and less cartilage wear than the pure silk sponge group at 3 months postimplantation in situ. These findings thus demonstrate that the composite scaffold had less damage to the joint surface than the silk alone through promoting functional meniscal regeneration after meniscectomy, which indicates its clinical potential in meniscus reconstruction.     

蚕丝支架韧带材料的机械强度和体外降解性

背景:目前用于组织工程韧带的支架材料胶原蛋白、聚乳酸、聚羟基乙酸、小肠黏膜下层、聚糖及纳米材料等均有降解速度快的特点,应用于宿主后有一定炎症反应.目的:观察蚕丝支架的机械强度和体外降解性,以及与巨噬细胞的反应.设计:对照观察.单位:实验于2004-09/2005-01在华中科技大学附属协和医院骨科完成.材料:市售白色家蚕蚕丝(20/22D),每30根蚕丝平行排列为一束支架.置入煮沸的5g/LNa2CO3中进行脱胶,Na2CO3溶液体积(mL)与生丝的质量(g)之比为1000.方法:①体外降解实验:8cm长蚕丝支架干燥后测初质量,然后分别浸泡于磷酸盐缓冲液和用磷酸盐缓冲液配制的1.0g/L胶原酶中,浸泡12周后测试蚕丝支架残质量,计算失质量率.同时进行拉伸试验,测量样品的极限抗拉强度.②单核细胞株RAW264.7的培养:将丝状支架组、对照组、脂多糖组均加入2×108 L-1巨噬细胞混悬液1mL中培养,培养第1,7天收集各组细胞培养上清,采用ELISA方法测定TNF-α含量.主要观察指标:①丝状支架在磷酸盐缓冲液和胶原酶中失重率和极限抗拉强度变化.②培养第1,7天各组细胞培养上清中TNF-α含量.结果:①丝状支架在胶原酶中8周后质量减少已超过50%,在磷酸盐缓冲液中未见明显改变.②胶原酶消化8周后丝状支架的极限抗拉强度下降超过原来的50%,在磷酸盐缓冲液中未见明显变化.③培养第1,7天丝状支架组巨噬细胞分泌少量TNF-α,脂多糖组上清中的TNF-α水平明显高于丝状支架组(P<0.01),丝状支架组与对照组TNF-α水平无差异(P>0.05).结论:丝状支架经12周降解后仍保持良好机械特性,培养第1,7天与巨噬细胞混合培养中,巨噬细胞对该材料具有免疫惰性.     

多孔素蛋白支架修复兔下颌骨临界性骨缺损

背景：丝素蛋白具有良好的生物相容性和可降解性。目的：观察多孔丝素蛋白支架原位修复兔下颌骨临界性骨缺损效果。方法：建立免双侧下颌骨临界性骨缺损模型,随机选取一侧缺损植入多孔丝素蛋白支架作为实验组,另一侧缺损不作处理作为对照组。结果与结论：①大体标本：术后12周,实验组骨缺损腔表面完全被新生骨覆盖,材料无脱出;对照组骨缺损腔内充满肉芽组织,骨不连。②×射线骨密度测定：术后2,6,12周,两组骨密度均随着时间延长逐渐增高,组内不同时间点间差异有显著性意义（P〈0．05）,且同期实验组高于对照组（P〈0．05）。③组织病理切片苏木精伊红染色：术后12周,实验组岛状新生骨及骨小梁明显增多,而且粗大而致密,材料内部明显疏松,部分区域塌陷;对照组宿主骨边缘可见散在分布的新生骨组织,但并无粗大骨小梁形成。④骨形态发生蛋白2免疫组织化学染色：术后2,6,12周,两组骨形态发生蛋白2阳性细胞数均随着时间延长逐渐增多,组内不同时间点间差异有显著性意义（P〈0.05）,且同期实验组多于对照组（P〈0．05）。表明多孔丝素蛋白支架用于原位组织工程修复骨缺损具有一定可行性。     

蚕丝支架与3T3-L1前脂肪细胞生物相容性的体外实验(英文)

背景:蚕丝是天然制品,其力学性能及生物相容性优于传统人工合成的可降解高分子材料,在医疗领域中已获得了广泛的应用而受到关注.目的:观察蚕丝对3T3-L1前脂肪细胞吸附作用及蚕丝对3T3-L1前脂肪细胞形态和功能的影响.方法:取原料蚕丝和用胰酶消化后的蚕丝任意缠绕成网状立体构型纤维条索,架空固定在自制的不锈钢支架上,支架网孔70～200 μm,厚200-300 μm,孔隙率为20%.消化后的蚕丝三维支架放入24孔培养板中,将浓度为6×10L~(-1)的3T3-L1前脂肪细胞悬液每孔滴入3滴,每孔细胞数量为1×10~7个.悬空孵育4 h,待细胞充分吸附在支架上后加入培养液,令细胞完全浸没,隔两三天换半液,培养1～4周.结果与结论:①倒置显微镜观察3T3-L1前脂肪细胞-蚕丝复合物可见细胞伸出细长的突起沿着蚕丝不断向前迁移延伸,细胞首尾相互融合,渐渐连成一片分布于蚕丝网眼内.②扫描电镜观察3T3-L1前脂肪细胞-蚕丝复合物可见细胞与支架紧密贴附,适度伸展,并有基质分泌.提示蚕丝对3T3-L1前脂肪细胞具有良好的吸附作用,并能维持3T3-L1前脂肪细胞正常形态和功能.     

Electrospun silk fibroin‐based neural scaffold for bridging a long sciatic nerve gap in dogs

Silk fibroin (SF)‐derived silkworms represent a type of highly biocompatible biomaterial for tissue engineering. We have previously investigated biocompatibility of SF with neural cells isolated from the central nervous system or peripheral nerve system in vitro, and also developed a SF‐based nerve graft conduit or tissue‐engineered nerve grafts by introducing bone marrow mesenchymal stem cells, as support cells, into SF‐based scaffold and evaluated the outcomes of peripheral nerve repair in a rat model. As an extension of the previous study, the electrospun technique was performed here to fabricate SF‐based neural scaffold inserted with silk fibres for bridging a 30‐mm‐long sciatic nerve gap in dogs. Assessments including functional, histological and morphometrical analyses were applied 12 months after surgery. All the results indicated that the SF‐based neural scaffold group achieved satisfactory regenerative outcomes, which were close to those achieved by autologous nerve grafts as the golden‐standard for peripheral nerve repair. Overall, our results raise a potential possibility for the translation of SF‐based electrospun neural scaffolds as an alternative to nerve autografts into the clinic.     

基因转染脐带间充质干细胞与丝素蛋白构建组织工程脂肪

背景：目前国内外构建组织工程脂肪的方法并不完善,虽然构建出了脂肪,但效果不理想。目的：探讨一种新的构建组织工程脂肪的方法,观察携带重组人胰岛素基因慢病毒载体转染的人脐带间充质干细胞与丝素蛋白复合后在Wistar大鼠体内构建组织工程脂肪的能力。方法：分离培养人脐带间充质干细胞,将携带重组人胰岛素基因慢病毒载体以最适MOI=10转染人脐带间充质干细胞,将转染组与未转染组（对照组）的人脐带间充质干细胞分别接种于丝素蛋白支架,移植于Wistar大鼠背部皮下。移植后12周取材,行荧光原位杂交技术鉴定、组织形态学和扫描电镜观察。结果与结论：①油红O染色显示,两组移植物均呈阳性,证明移植物己在体内合成为脂肪组织,转染组脂肪样细胞数量明显高于对照组（P〈0．01）。②苏木精一伊红染色显示,两组移植物组织结构与正常脂肪组织相似,可见明显新生血管。转染组支架材料降解明显,炎性细胞浸润明显少于对照组,新生血管数量也多于对照组。③扫描电镜观察提示,转染组移植物内脂肪样细胞聚集成团,其结构与正常脂肪组织相似;对照组脂肪样细胞散在分布于支架孔隙内。④提示胰岛素基因能明显促进人脐带间充质干细胞成脂肪化,携带重组人胰岛素基因慢病毒载体转染的人脐带间充质干细胞与丝素蛋白支架复合后,在Wistar大鼠体内能构建出组织工程化脂肪组织,其结构类似正常脂肪组织。     

多孔丝素复合脂肪间充质干细胞支架修复兔尿道缺损能促进血管的形成

背景：应用脂肪间充质干细胞复合丝素支架修复尿道缺损,国内外尚无公开报道。目的：观察脂肪间充质干细胞复合多孔丝素支架在修复兔尿道缺损中促进血管形成的作用。方法：取兔附睾处脂肪垫组织,分离培养脂肪间充质干细胞。将大白兔按随机数字表法设尿道缺损对照组、多孔丝素膜修复组、脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜修复组。结果与结论：第3代脂肪间充质干细胞CD44、Vimentin均呈阳性表达。造模后2,4,6周苏木精-伊红染色结果显示,脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组和多孔丝素膜组较尿道缺损对照组、脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组较多孔丝素膜组血管形成多。造模后4周,应用FⅧ-RAg免疫组织化学染色法计数微血管密度,脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组和多孔丝素膜组高于尿道缺损对照组（P〈0.05）,脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组高于多孔丝素膜组（P〈0.05）。提示脂肪间充质干细胞型丝素支架在尿道缺损的修复中能显著促进血管的形成、生长。     

多孔丝素复合脂肪间充质干细胞支架修复兔尿道缺损能促进血管的形成

背景:应用脂肪间充质干细胞复合丝素支架修复尿道缺损,国内外尚无公开报道。目的:观察脂肪间充质干细胞复合多孔丝素支架在修复兔尿道缺损中促进血管形成的作用。方法:取兔附睾处脂肪垫组织,分离培养脂肪间充质干细胞。将大白兔按随机数字表法设尿道缺损对照组、多孔丝素膜修复组、脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜修复组。结果与结论:第3代脂肪间充质干细胞CD44、Vimentin均呈阳性表达。造模后2,4,6周苏木精-伊红染色结果显示,脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组和多孔丝素膜组较尿道缺损对照组、脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组较多孔丝素膜组血管形成多。造模后4周,应用FⅧ-RAg免疫组织化学染色法计数微血管密度,脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组和多孔丝素膜组高于尿道缺损对照组(P<0.05),脂肪间充质干细胞复合多孔丝素膜组高于多孔丝素膜组(P<0.05)。提示脂肪间充质干细胞型丝素支架在尿道缺损的修复中能显著促进血管的形成、生长。     

Icariin controlled release on a silk fibroin/mesoporous bioactive glass nanoparticles scaffold for promoting stem cell osteogenic differentiation

The treatment of bone defects caused by various reasons is still a major problem in orthopedic clinical work. Many studies on osteogenic implant materials have used various biologically active factors such as osteogenic inducers, but these biologically active factors have various side effects. Therefore, in this study, silk fibroin (SF) was used as a scaffold material, mesoporous bioactive glass nanoparticles (MBGNs) as a sustained release carrier, and the traditional Chinese drug icariin (ICA) was loaded to promote bone formation. The experiments in this study have proven that SF/MBGNs-ICA scaffolds can successfully load and release ICA for a long time, and the sustained-release ICA can promote the proliferation and differentiation of BMSCs for a long time. This controlled-release ICA organic/inorganic two-component scaffold material is expected to become a new bone grafting solution.

Long-term promotion of osteogenic differentiation through silk fibroin/mesoporous bioactive glass-loaded sustained release of icariin.     

Preparation and characterization of Antheraea assama silk fibroin based novel non‐woven scaffold for tissue engineering applications

The quest for novel materials as scaffolds with suitable micro‐architecture for supporting tissue neogenesis in tissue engineering and regenerative medicine (TERM) is continuing. In this paper we report an Antheraea assama silk‐based non‐woven fibroin scaffold for applications in TERM. The novel three‐dimensional scaffold is highly interconnected and porous, with a pore size of 150 µm, porosity of 90% and water uptake capacity of 85%. FTIR revealed a typical β‐sheet structure of fibroin. The scaffold has thermal and mechanical properties superior to those of Bombyx mori, as revealed by DSC, TGA and tensile tests. The scaffold exhibited satisfactory blood compatibility, as determined by thrombogenicity, haemolysis, platelet/leukocyte count, platelet adhesion and protein adsorption studies. The scaffold was found to be cytocompatible with human cell lines A549, KB, HepG2 and HeLa for a period of up to 4 weeks. SEM analysis revealed excellent attachment, spreading and migration of cells in the scaffold. MTT assay was performed to estimate the viability and growth of cells in the matrix. Quantification of collagen in cell–scaffold constructs was done by picro‐Sirius red assay. Ex ovo chorioallantoic membrane assay and nitric oxide estimations in spent culture medium showed the scaffold's ability to promote angiogenesis. Finally, the biodegradability of the scaffold was determined by the weight loss observed upon treatment with trypsin over a period of 4 weeks. The results reveal that the fibroin from A. assama is a promising candidate as a biocompatible, biomimetic and biodegradable biomaterial of natural origin for applications in TERM. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.