气管软骨细胞和羧乙基壳聚糖-羟基磷灰石泡沫支架复合及裸鼠皮下植入

目的 探讨以兔气管软骨细胞为种子细胞在自制羧乙基壳聚糖-羟基磷灰石泡沫(NCECS-HA)支架合成组织工程气管软骨的可行性.方法 通过真空冷冻干燥法制得NCECS-HA泡沫支架.从6个月大的大耳白兔取气管软骨片段,Ⅱ型胶原酶消化,将所获得第3代软骨细胞种植于NCECS-HA三维支架上.细胞-支架复合物在24孔板中培养5 d以后,将其植入裸鼠皮下8周.然后取出分别进行HE染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色和甲苯胺蓝染色,观察软骨细胞基质分泌情况.结果 8周后,构建出组织工程气管软骨示光泽良好,甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色显示细胞-支架复合物中的软骨细胞可以像天然软骨一样分泌糖氨多糖和Ⅱ型胶原.结论 生物材料NCECS-HA对于兔软骨细胞有良好的生物相容性,可作为生物组织工程支架.     

以壳聚糖-胶原共混膜为三维支架同种异体工程化软骨的构建

目的探讨以壳聚糖-胶原共混膜为三维支架材料的同种异体软骨细胞构建组织工程化软骨的能力。方法将分离、培养、扩传兔软骨细胞，接种在壳聚糖-胶原共混膜上，倒置显微镜下观察细胞在共混膜上的生长情况。体外培养7d后，将细胞-材料复合物种植在新西兰兔皮下，6周取材，对获得的同种异体工程化软骨进行组织学评价。结果兔软骨细胞接种于壳聚糖-胶原共混膜上4h后有贴壁现象出现，细胞呈梭形。培养48h后，软骨细胞分裂增殖越来越多并向周围延伸，培养第7天取材，HE染色示细胞生长良好，呈梭形。体内培养6周取材，HE染色、Masson染色为均一的成熟软骨组织，且共混膜已降解。结论以壳聚糖-胶原共混膜为支架材料同种异体软骨细胞在有免疫力的动物体内可形成工程化软骨。     

聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架与兔软骨细胞的相容性

背景：传统的支架材料存在疏水性强,材料表面缺乏细胞表面受体特异结合的生物活性分子,材料的酸性降解产物易引发无菌性炎性反应等不足。根据仿生原理及软骨真实结构和构成来选择和制备组织工程软骨支架能够获得理想效果。 目的：制备聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架,评价其与兔膝关节软骨细胞的生物相容性,探讨其应用于关节软骨组织工程的可行性。 方法：采用二次相分离技术制备聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石复合支架,将第3代新西兰兔软骨细胞接种至复合支架材料上复合培养,倒置相差显微镜下观察细胞生长情况。细胞-支架复合物在24孔板中培养5 d以后,将其植入裸鼠皮下8周。 结果与结论：聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架材料经化学合成后,具有合适的三维多孔结构,孔隙率为90%,孔径300~450 μm;植入裸鼠皮下8周后Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色显示细胞-支架复合物中的软骨细胞可以像天然软骨一样分泌黏多糖和Ⅱ型胶原。提示生物材料聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石对于兔软骨细胞有良好的生物相容性,可作为生物组织工程支架。     

生物反应器内工程化软骨的三维动态构建

组织工程化软骨的体外构建,可克服传统治疗方法的一些不足,被认为是一种有望治疗关节软骨缺损的有效途径。文章旨在探究人源脂肪干细胞结合壳聚糖/明胶水凝胶支架,在体外动态环境下构建工程化软骨的优势。实验制备了壳聚糖/明胶水凝胶支架,对其理化性能进行了检测,后将人源脂肪干细胞作为种子细胞,接种在支架上进行软骨的诱导培养,其中,选用转瓶作为动态的培养环境。分别通过组织学染色、共聚焦显微镜观察、扫描电镜观察等考察了软骨的构建情况,结果显示壳聚糖/明胶支架的平均孔径为(118.25±19.51)μm,孔隙率为(82.60±2.34)%,溶胀率为(361.28±0.47)%,弹性模量为(61.2±0.16)k Pa,具有良好生物相容性。动态载支架-转瓶内水凝胶支架中细胞蛋白多糖的表达更显著,细胞生长分布更加均匀,分泌细胞外基质基本填满整个支架,可促进人源脂肪干细胞的软骨分化和体外软骨的构建。     

用聚乳酸海绵材料构建组织工程真皮

目的 利用多孔聚乳酸海绵材料作为真皮支架材料，研究其在组织工程真皮构建中的作用及意义。方法 采用盐溶法制作出多孔聚乳酸海绵材料，再接种皮肤成纤维细胞，形成细胞—支架结构物；利用细胞计数、组织染色、电镜和免疫组化等检测手段，观察细胞在材料上的生长、增殖及分泌情况。结果 成纤维细胞在支架材料上状态良好，且能缓慢增殖。胞外基质丰富，胶原分泌旺盛。结论 聚乳酸能支持皮肤成纤维细胞正常的生理代谢和分泌，是理想的组织工程真皮支架材料。     

同种异体气管软骨脱细胞基质构建组织工程化气管的初步研究

目的 初步探寻同种异体气管软骨脱细胞基质与向软骨诱导的骨髓间充质干细胞(MSCs)共同构建组织工程化气管的可行性.方法 分离并诱导宿主犬MSCs向软骨细胞分化,通过内蛋白多糖含量测量及Ⅱ型胶原免疫组化染色观察初步诱导效果.使用曲拉通化学消化法对供体犬气管软骨进行脱细胞处理,根据消化时间分组,观察气管软骨脱细胞基质制备效果.将诱导后MSCs与同种异体气管软骨脱细胞基质分别进行体外与体内复合培养,组织学及电镜下观察诱导细胞的生长情况,以进行构建组织工程化气管可行性初步分析.结果 宿主犬MSCs软骨方向诱导后诱导组细胞培养液内蛋白多糖含量为(42.48±2.32)μg/ml,较未诱导组(19.62±1.30)μg/ml明显增高(p<0.01),诱导组细胞Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性.HE染色及扫描电镜均可见120小时组供体犬气管组织黏膜细胞及软骨细胞完全消失,软骨基质结构完整.体外联合培养7天内可见诱导后MSCs在脱细胞软骨基质表面生长,14天时细胞逐渐凋亡;体内联合培养可见诱导细胞在软骨基质浅层生长,但基质内部未见细胞成分生长,并无新生软骨形成.结论 使用曲拉通化学消化法可成功制备结构完整的同种异体气管软骨脱细胞基质,但作为构建组织工程化气管的支架材料,其空隙率和贯通性仍需进一步改进.     

人脐带华通胶细胞外基质源性软骨组织工程支架的制备及相关研究

目的采用人脐带华通胶细胞外基质为材料制备软骨组织工程支架,并对其性能进行相关检测。方法人脐带去除外膜及动、静脉,通过机械粉碎、差速离心去细胞、冷冻干燥、紫外及化学交联等方法将华通胶组织制备成三维多孔的软骨组织工程支架,并通过组织化学和免疫组织化学方法检测其成分保留情况;将人骨髓间充质干细胞复合至支架,光镜及电镜下观察细胞在支架上的生长状况及基质分泌情况,初步了解其生物相容性;将人脐带去细胞华通胶支架植入兔背部皮下,通过组织化学及CD4~+/CD8~+T淋巴细胞免疫荧光染色,了解其炎症情况及免疫原性。结果制备得到的人脐带华通胶细胞外基质源性支架为三维多孔支架,保留了华通胶中糖胺多糖和Ⅱ型胶原等成分,糖胺多糖含量为7.05%,总胶原含量为22.5%;接种于支架上的细胞黏附于支架孔壁上,生长状态良好,并有基质分泌;在体试验未见明显免疫反应。结论人脐带华通胶细胞外基质的成分与软骨细胞外基质类似,有利于细胞黏附和生长,无明显免疫原性,是一种较有前景的软骨组织工程支架材料。     

体外构建组织工程骨-软骨复合组织

背景：设计一体化、具有过渡结构的双层支架材料,复合软骨细胞、骨髓间充质细胞,有利于新生的骨与软骨组织之间形成良好界面。 目的：模仿自然骨-软骨基质构建复合支架,以软骨细胞和骨髓间充质干细胞为种子细胞,体外观察复合组织的成软骨及成骨能力。 方法：制备明胶-硫酸软骨素-透明质酸及明胶-陶瓷化骨多孔复合支架,构建自然骨-软骨基质复合支架,复合兔软骨细胞与骨髓间充质干细胞,分未成骨诱导与成骨诱导两组培养,并进行MTT、糖胺多糖含量、碱性磷酸酶活性检测,以及苏木精-伊红染色检测。 结果与结论：未成骨诱导与成骨诱导两组骨髓间充质干细胞增殖及糖胺多糖含量差异无显著性意义。未成骨诱导组碱性磷酸酶活性缓慢上升,成骨诱导组诱导后碱性磷酸酶活性迅速上升,14 d时达到稳定状态。两组苏木精-伊红染色结果无明显区别,均已形成含有双层组织的类似骨-软骨样组织,其间可见未降解支架形态,但由于基质形成不完善及支架未完全降解,此种结构不成熟,细胞分布不均匀,支架内部可见散在无细胞区域。证实采用两种细胞与双层结构的支架经体外分层复合能够形成组织工程骨软骨复合组织。     

软骨细胞微载体（Cytodex-3）平板三维培养扩增的实验研究

目的通过在微载体上进行平板培养扩增软骨细胞,并结合液态壳聚糖构建组织工程软骨。方法比较兔软骨细胞在单层培养与微载体上进行三维培养扩增软骨细胞的再分化能力。通过酶解法消化幼兔膝关节软骨后,得到种子细胞,分别进行单层和微载体三维培养扩增。通过评价细胞活性,倍增时间分析培养效果。并进行体外球型培养评价软骨细胞再分化能力,进行了糖胺多糖的定量生化分析。三维培养扩增软骨细胞与壳聚糖复合构建组织工程软骨,培养21天后通过组织学特种染色鉴定构建组织特性。结果微载体培养的软骨细胞可以保持良好活力和再分化能力,与单层培养体系相比较,糖胺多糖的定量生化分析（30．417±1．116ugGAG／mg样本）和（45．122±1．239ugGAG／mg样本）的差异具有统计学意义（P〈0．05）。结论在微载体上进行三维培养扩增软骨细胞可以加强细胞再分化能力。软骨细胞与壳聚糖合成后,可以在体外形成形态稳定的组织工程软骨。     

自体脂肪间充质干细胞复合人脐带Wharton胶支架修复兔膝关节软骨缺损****◇

背景：脐带Wharton胶富含透明质酸,糖胺多糖及胶原等,成分与天然软骨细胞外基质类似,因此由人脐带提取的Wharton胶很可能是一种较为理想的软骨组织工程支架材料。 目的：评价自体脂肪间充质干细胞复合人脐带Wharton胶支架修复兔膝关节软骨缺损的效果。 方法：将终浓度为1010 L -1、成软骨方向诱导后的兔自体脂肪间充质干细胞与人脐带Wharton胶支架复合,继续培养1周构建组织工程软骨,对兔膝关节全层软骨缺损进行修复(实验组),并与单纯支架修复的对照组及空白组进行比较。术后3个月对修复组织行大体观察、组织学检测、糖胺多糖、总胶原定量检测及生物力学测定。 结果与结论：实验组的缺损多为透明软骨修复,对照组以纤维组织修复为主,空白组无明显组织修复。提示脂肪间充质干细胞作为软骨组织工程种子细胞具有可行性;实验构建的组织工程软骨能有效的修复关节软骨缺损,人脐带Wharton胶可作为软骨组织工程良好的支架材料。