选择性激光烧结技术构建HA/PCL骨组织工程支架的研究

目的：应用选择性激光烧结技术构建3D支架,探讨其作为骨组织工程支架的可行性。方法以羟基磷灰石（HA）和聚己内酯（PCL）为原材料,运用选择性激光烧结技术,制备纯PCL支架以及HA质量比为5wt.%和10wt.%的HA/PCL支架,通过扫描电镜观察支架微观形貌,测定各组支架的孔隙率、抗压强度及亲水性,MTT法检测10wt.% HA/PCL支架浸提液的细胞毒性。结果扫描电镜显示：支架具有相互连通的三维孔隙结构,5wt.%和10wt.%的HA/PCL支架孔隙率分别达到78.20%和80.75%。随着羟基磷灰石含量增高,抗压强度略有下降,但支架亲水性提高。MTT的结果显示：10wt.% HA/PCL支架表现出良好的细胞相容性。结论选择性激光烧结技术制备的HA/PCL支架具有外形可塑性及良好的孔隙结构,其力学性能和细胞相容性可支持作为骨组织工程支架应用。     

PLGA/PCL/nHA生物支架复合兔BMSCs体外培养的实验研究

目的:研究新型复合支架聚乳酸-聚乙醇酸/聚己内酯/纳米羟基磷灰石(PLGA/PCL/nHA)的生物相容性,探讨其作为细胞培养材料和骨组织工程支架的可行性.方法:将兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)接种于PLGA/PCL/nHA复合支架上,体外共同培养后,MTT法检测BMSC...     

快速原型技术制备Nano-HA/PCL支架与犬骨髓基质干细胞体外复合研究

目的:探讨快速原型制作纳米-羟基磷灰石/聚己内酯(nano-HA/PCL)根形三维支架的细胞生物相容性,为进一步体内实验提供研究基础。方法:通过CT扫描获得犬头颅骨影像信息,以CAD软件实现犬下颌牙根形态的三维重建影像,应用快速原型(RP)技术制作nano-HA/PCL根形支架,经犬骨髓基质细胞接种后体外复合培养,检测支架材料的细胞相容性。结果:通过CT影像和快速原型技术,可实现解剖根形态结构nano-HA/PCL三维仿真支架。细胞支架复合培养后,扫描电镜显示细胞生长附着于支架表面;细胞与支架复合后增殖情况良好;7 d和14 d碱性磷酸酶活性高于对照组。结论:体外复合培养结果表明,RP技术制备的nano-HA/PCL支架和骨髓基质细胞生物相容性较好,可进一步应用于牙槽骨缺损骨组织工程修复动物实验。     

一种新型纳米羟基磷灰石材料应用于牙周组织工程的可行性研究

目的:对一种新型纳米羟基磷灰石材料 -纳米羟晶 -胶原仿生骨材料 (nHAC)进行细胞相容性和细胞毒性的研究,以初步探讨其应用于牙周组织工程的可行性。方法:将体外培养的人牙周膜细胞(PDLCs)接种于nHAC三维支架上复合培养,采用细胞计数和扫描电镜观察PDLCs在nHAC支架上的附着、生长情况,并通过MTT测试法和碱性磷酸酶(ALP)活性检测法研究nHAC浸提液对PDLCs增殖和功能表达的影响。结果:人PDLCs在nHAC支架上形成良好贴附并增殖,扫描电镜可见nHAC具有良好的多孔网状结构,细胞在nHAC上生长旺盛,伸展充分,而PDLCs在不同浓度的材料浸提液中的生长、增殖及ALP活性与空白对照组相比无显著性差异。结论:nHAC具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且无细胞毒性,有望成为牙周组织工程的支架材料。     

辛伐他汀/聚己内酯静电纺丝膜的制备及其生物相容性评价

目的：制备辛伐他汀（simvastatin）/聚己内酯（Polycaprolactone,PCL）静电纺丝膜,评价其生物相容性.方法：制备PCL静电纺丝膜和simvastatin/PCL静电纺丝膜,通过扫描电镜观察两种膜片的形貌特征.选择人牙周膜成纤维细胞（periodontal ligament fibroblasts,PDLFs）与膜片浸提液共培养,检测细胞增殖情况,评价材料毒性;PDLFs接种于膜片共培养7d,扫描电镜观察细胞生长情况,以直接接触法检测膜片的细胞毒性.将PCL和simvastatin/PCL静电纺丝膜植入大鼠皮下,术后14d取出标本,HE和Masson染色法进行组织学观察.结果：成功制备出纤维直径为纳米级别的simvastatin/PCL静电纺丝膜.细胞增殖试验和直接接触试验结果显示,PCL和simvastatin/PCL静电纺丝膜的浸提液细胞毒性试验均合格,细胞在材料上伸展充分,连接成片.PCL和simvastatin/PCL静电纺丝膜植入皮下2周后均有包膜形成;与PCL静电纺丝膜相比,simvastatin/PCL静电纺丝膜与周围组织界限较明显,反应层炎症细胞较少.结论：simvastatin/PCL静电纺丝膜的生物相容性良好,细胞毒性和组织相容性均符合生物支架材料的要求.     

牙周膜干细胞在磷酸三钙/壳聚糖支架上生长的体外实验

目的:检测磷酸三钙(TCP)/壳聚糖支架是否适合培养牙周膜干细胞(PDLSC)。方法:制作3种不同比例TCP/壳聚糖支架,检测支架生物相容性,加入PDLSC和TCP/壳聚糖支架混合培养,扫描电镜检测和碱性磷酸酶(ALP)活性检测。结果:扫描电镜检测到PDLSC在TCP/壳聚糖支架上生长良好,TCP/壳聚糖支架比单纯壳聚糖支架培养PDLSC的ALP活性高。结论:TCP/壳聚糖支架比单纯壳聚糖支架更能促进PDLSC分化。     

人牙髓干细胞在不同HA含量的PLGA/HA复合支架材料上的粘附研究

目的:构建不同质量构成比的PLGA/HA复合支架并评价材料机械性能;探讨不同比例PLGA/HA复合生物学支架对牙髓干细胞粘附能力的影响。方法:采用溶液浇筑/颗粒沥析技术构建出分别含有10%HA、20%HA及30%HA的PLGA/HA复合支架,对照组采用单纯PLGA支架。应用电子万能测验机检测支架的拉伸强度,扫描电镜观察表面结构。将牙髓干细胞与不同比例的PLGA/HA支架复合培养,应用DAPI染色细胞计数法检测细胞粘附能力。结果:在对3组实验组的拉伸强度测试中,10% HA组拉伸强度最高,20% 组次之,两组均高于对照组,而30% HA组拉伸强度低于对照组(P<0.05)。扫描电镜观察支架表面,显示支架孔径在100~250 μm之间,孔隙间 连通性良好,孔隙率较高。细胞接种于支架2、6、12 h后,荧光染色显示细胞与3种支架紧密贴合,粘附良好,细胞计数结果显示各实验组细胞粘附数量均多于对照组,其中在30%HA组中细胞粘附性能最佳(P<0.05)。结论:3种不同构成比的HA/PLGA复合支架均为良好的组织工程支架材料,其中10%HA组具有良好的机械性能,30%HA组细胞粘附性能更佳。     

鹿角粉复合支架与纳米级羟基磷灰石复合支架的性能比较

目的探索不同胶体材料结合鹿角粉和纳米级羟基磷灰石(n-HA)支架的理化、生物性能。方法取鹿角粉和纳米级羟基磷灰石,分别与15%聚乙烯醇(PVA)、5%丝素蛋白液(SF)、15%PVA和5%丝素蛋白液(4∶1)混合,制备鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/SF支架、鹿角粉/PVA/SF支架、n-HA/PVA支架、n-HA/SF支架、n-HA/PVA/SF支架,检测其抗溶解性能、抗压缩力、抗剪切力及支架细胞毒性。结果鹿角粉/SF支架、n-HA/SF支架溶解变形程度为Ⅲ级,其余4组为Ⅱ级。鹿角粉/SF支架、n-HA/SF支架抗剪切力、抗压缩力均较差,鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/PVA/SF支架分别与n-HA/PVA支架、nHA/PVA/SF支架抗剪切性能相似,鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/PVA/SF支架抗压缩性能分别优于n-HA/PVA支架、n-HA/PVA/SF支架。鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/SF支架、鹿角粉/PVA/SF支架细胞相容性优于n-HA/PVA支架、n-HA/SF支架、n HA/PVA/SF支架。结论鹿角粉复合支架具有良好的机械性能及细胞相容性,可以作为异种骨支架材料研究的新方向。单纯丝素作为水凝胶复合支架抗溶解性不佳,机械性能差,无法满足骨组织工程支架要求。     

复合聚己内酯静电纺丝膜的制备与细胞相容性的研究

目的：研究复合聚己内酯（PCL）静电纺丝膜的制备,比较3种纺丝膜的细胞相容性。方法：通过加入胶原（COL）和羟基磷灰石（HA）,并按一定比例制成纯PCL膜、PCL＋5％COL膜和PCL＋5％COL＋1％HA膜。扫描电镜观察膜片形貌,接触角实验检测材料亲水性。MTT法检测牙周膜细胞在3组膜片上的增殖情况。活－死细胞染色法比较牙周膜细胞与膜片复合培养9 d时细胞存活情况。DAPI染色观察牙周膜细胞在3组纺丝膜上的分布情况。结果：扫描电镜结果显示,纯PCL膜纤维表面光滑平整,PCL＋5％COL膜纤维表面存在微小凹坑,PCL＋5％COL＋1％HA膜纤维表面有突起结节,结节表面光滑连续。 PCL＋5％COL＋1％HA膜水接触角显著小于纯PCL膜和PCL＋5％COL膜。牙周膜细胞在PCL＋5％COL＋1％HA膜上的细胞增殖和活性显著优于其他两种膜片（P＜0．01）,细胞分布更密集。结论：将COL、HA与PCl混纺,可以获得在微观形貌上与纯PCL纺丝膜存在差异的纳米纤维膜。PCL＋5％COL＋1％HA膜表现出较好的细胞相容性。     

EPL/PCL/HA复合支架修复兔颅骨骨缺损的实验研究

目的:观察EPL/PCL/HA复合支架能否用于骨缺损的修复.方法:20只新西兰大白兔颅骨上制备4个直径6mm的圆形贯通骨缺损,植入材料分为4组:1.BC,空白对照组;2.PCL组;3.PCL/HA组;4.EPL/PCL/HA组,分别在4周、8周时各处死10只动物.采用大体观察,micro-CT与硬组织磨片及组织切片等观察成骨效果.结果:EPL/PCL/HA复合支架在各时间点成骨效果均好于其他三组.结论:EPL/PCL/HA复合支架可以快速、有效修复兔颅骨临界骨缺损.     

犬牙周膜细胞和骨髓基质细胞相互作用的体外实验研究

目的:研究牙周膜细胞(PDLCs)和骨髓基质细胞(BMSCs)共培养是否更利于牙周组织再生。方法 :用组织块法培养PDLCs,用全血贴壁法培养BMSCs,检测它们的成骨、成脂诱导分化能力。用Transwell小室共培养这两种细胞,通过3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)和实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测共培养后这两种细胞的增殖能力及部分基因的表达变化。结果:PDLCs和BMSCs具有多向分化潜能。共培养能促进它们各自增殖,上调Ⅰ型胶原(COLI)、碱性磷酸酶(ALP)、骨涎蛋白(BSP)、骨钙素(OCN)、核心结合因子2(RUNX2)的表达。结论:PDLCs和BMSCs共同运用作为种子细胞可能更有利于牙周组织再生。     

3D打印复合PVA骨组织工程支架研究现状

3D打印复合多孔性骨组织工程支架已成为研究热点。复合聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)具备良好生物相容性及可降解性能,但因不能抵抗较大机械抗力,不能单独制备支架,复合其他机械性能佳及生物相容性良好的材料,可表现出良好的生物相容性、可降解性及机械性能等优点,因此3D打印复合PVA支架材料可以优化PVA支架的性能,本文从3D打印骨组织工程支架技术、PVA、复合PVA支架在体内外骨形成效果等方面作一综述。     

3D打印丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架体内降解的研究

目的 使用3D打印技术打印出丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(SF/PVA/n?HA)支架与聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(PVA/n?HA)支架并用细胞膜片包裹后回植到动物体内,研究并探讨SF/PVA/n?HA与PVA/n?HA支架的降解性能.方法 将SF/PVA/n?HA支架与PVA/n?HA支架分别植入羊下颌骨内,在术后1、2、3个月处死实验动物,取出支架所在部位下颌骨,行影像学观察、HE染色观察、实时定量PCR(RT?PCR),探讨两种支架在体内降解情况的区别以及降解相关因子之间的关系.结果 ①影像学结果:SF/PVA/n?HA支架组与PVA/n?HA支架组可见骨缺损处低密度影均减小,而二者相比,SF/PVA/n?HA支架组低密度影范围较小,高密度影部位也较PVA/n?HA支架明显.②HE染色结果:SF/PVA/n?HA支架组在前两个月仍可见部分支架残余,支架周围前两个月可见炎性细胞,3个月末炎性逐渐消退,可见明显骨陷窝.③RT?PCR:同一时间不同材料比较,SF/PVA/n?HA支架组与PVA/n?HA支架组相比,IL?1、IL?6、M?CSF、NFATc1四种因子表达趋势相近.在术后1、2个月,SF/PVA/n?HA支架组四种因子的mRNA表达量均高于PVA/n?HA支架组;术后3个月,四种因子mRNA表达量SF/PVA/n?HA支架组均低于PVA/n?HA支架组(P<0.05).结论 SF/PVA/n?HA支架具有一定的降解性能,且在降解过程中,能促进破骨相关因子IL?1、IL?6、M?CSF、NFATc1的表达.     

细菌纤维素-聚乳酸乙醇酸-羟基磷灰石复合支架材料的细胞相容性

目的研究细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)-聚乳酸乙醇酸(poly lactic-co-glycolic acid,PLGA)-羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)复合支架与成骨样细胞MG-63的生物相容性。方法通过体外实验,将成骨样细胞MG-63复合于支架材料BC-PLGA-HA和BC-PLGA上,分别为BC-PLGA-HA组和BC-PLGA组,通过扫描电镜、四甲基偶氮唑盐比色法以及碱性磷酸酶检测,观测细胞生长情况。结果细胞接种5 d后,BC-PLGA-HA复合支架材料上的细胞比BC-PLGA支架生长密集,BC-PLGA-HA组、BC-PLGA组以及空白对照组的碱性磷酸酶活性分别为(422.12±0.15)U/L、(289.36±0.21)U/L、(75.34±0.08)U/L,三组差异有统计学意义(F=14.300,P=0.002),BC-PLGA-HA组高于BC-PLGA组,此两组碱性磷酸酶洗活性均高于空白对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 BC-PLGA-HA复合支架具有良好的生物相容性,有望用作骨组织工程支架材料。     

包载血管内皮生长因子的乙二胺/聚己内酯微囊的制备及其生物活性的研究

目的采用乳化溶剂挥发法制备一种新型的包载血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的经过乙二胺(ethylenediamine,ED)修饰的聚己内酯(polycaprolactoe,PCL)微囊支架(VEGF/ED-PCL),测试其表征,并研究其对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)的粘附、增殖和成血管作用。方法运用乳化溶剂挥发法制备PCL微囊,以激光粒度分析仪测试其粒度分布;通过二氯甲烷蒸汽熏蒸微囊,扫描电镜扫描支架表面形态,选取融合度最适宜的支架;体外释放实验测试VEGF微囊的体外释放性能;使用乙二胺浸泡法修饰PCL微囊支架,利用接触角测试仪测试其亲水性;将HUVEC细胞接种于微囊支架上,扫描电镜观察细胞在支架上的形态,并通过CCK-8实验测试实验组和对照组细胞生长情况;同时将实验组和对照组支架植入小鼠皮下,2周后处死小鼠,取得支架周围组织,行免疫组化染色,光学显微镜下比较两组微血管形成数目。结果成功制备VEGF/ED-PCL微囊支架;VEGF/ED-PCL微囊支架细胞增殖高于VEGF/PCL微囊支架组、PCL微囊支架组;植入VEGF/ED-PCL微囊支架的小鼠皮下微血管生成高于PCL支架组,结果具有统计学差异(P<0.05)。结论通过制备乙二胺修饰的包载VEGF的PCL微囊支架有很好的体外缓释性能,表面适宜成血管细胞粘附及增殖,在小鼠体内促进血管的形成。     

多孔支架材料PLGA/HA生物相容性的实验研究

目的:探讨多孔支架材料聚乳酸羟基乙酸/羟基磷灰石(poly lactic-glycolic acid/hydroxyapatite,PLGA/HA)的生物相容性。方法:贴壁法培养兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs),经体外诱导、扩增,采用实验组A:PLGA/HA(5%HA)、实验组B:PLGA/HA(10%HA)的梯度浸提液进行体外培养,应用MTT法评估材料的细胞毒性;BMSCs与实验组A、实验组B、对照组C(polylactic-glycolicacid,PLGA)进行体外复合培养,通过定性及定量检测细胞在材料表面的粘附、增殖能力及成骨活性,比较分析各组支架材料之间的差异。结果:两实验组材料的细胞毒性均为0或1级;BMSCs能在实验组和对照组支架材料上粘附、增殖,且两实验组与对照组在各时间点有显著性差异(P<0.01)。碱性磷酸酶活性各时间点在两实验组间无明显差异。结论:多孔支架材料PLGA/HA(5%HA)、PLGA/HA(10%HA)具有良好的生物相容性,有可能应用于骨组织工程。     

嵌入BMP-2蛋白微球双重缓释纳米纤维支架对MC3T3-E1细胞增殖、分化的影响

目的: 利用静电纺丝技术构建骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein,BMP-2)缓释纳米微球(nanospheres,NPs）的聚己内酯（polycaprolactone,PCL）复合纳米纤维支架材料,评价其对MC3T3-E1细胞增殖、分化的影响。方法: 采用去溶剂法和静电自组装技术制备载BMP-2的壳聚糖纳米微球,检测其形貌、粒径及成分,BMP-2蛋白包封率及体外缓释情况。利用静电纺丝技术制备含BMP-2纳米微球的PCL复合支架材料,检测其形貌、亲水性能及BMP-2蛋白的缓释情况。进行体外细胞学实验,观察细胞在材料中的生长情况,检测材料促细胞成骨分化过程中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、相关基因和矿化结节的形成情况。采用SPSS 21.0软件包进行统计学分析。结果: 成功制备出结构稳定的纳米微球结构,微球载药率高并可实现BMP-2的持续释放。PCL/BNPs支架材料组有着良好的亲水性能并有利于细胞增殖、分化。体外细胞实验结果显示,细胞在支架上铺展良好,黏附数量增加。ALP和相关成骨基因COL1、OPN和RUNX2均表达增高,钙结节大小和数量明显增加。结论: BMP-2缓释纳米微球的聚己内酯复合纤维支架材料可为骨组织工程的发展提供新的材料选择。     

松质骨基质作为细胞载体应用于牙周组织工程的实验研究

目的 研究评价松质骨基质(CBM)作为细胞载体应用于牙周组织工程的可行性及意义。方法 将体外培养的犬自体牙周膜细胞(PDLCs)接种到CBM三维支架上,扫描电镜观察PDLCs在CBM支架上的生长、附着情况;同时,将PDLCs/CBM复合植入动物牙周组织缺损,以空白组及仅植入CBM组为对照组,术后8周观察评价其牙周组织的再生情况。结果 扫描电镜显示PDLCs在CBM上伸展充分,生长旺盛,而CBM具有良好的多孔网状结构。动物实验结果可见PDLCs/CBM复合植入组较对照组有更多的新生牙骨质、新生牙周膜和新生牙槽骨生成,缺损处牙周组织几近完全再生,且未见上皮长入。结论 CBM可作为细胞载体用于牙周组织工程研究,有望用作牙周组织工程的支架材料。     

纳米羟基磷灰石材料复合碱性成纤维细胞因子促进牙周组织再生的实验研究

目的:探讨新型纳米羟基磷灰石材料—纳米羟晶/胶原仿生骨材料(nHAC)作为生长因子载体和牙周组织工程支架材料应用的可行性,观察评价其对牙周组织再生修复的影响和意义。方法:将人牙周膜细胞(HPDLCs)接种于nHAC三维支架上复合培养,体外扫描电镜观察HPDLCs在nHAC支架上的附着、生长情况,并将碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与nHAC复合植入动物人工牙周组织缺损,表面覆盖聚四氟乙烯(e-PTFE)膜,以空白对照组和单纯置膜组作为对照。术后8周进行组织学观察和测量,分析评价其牙周组织的再生情况。结果:扫描电镜可见nHAC具有良好的多孔网状结构,PDLCs在nHAC支架上贴附紧密,生长旺盛,伸展充分,动物实验结果显示nHAC/bFGF/膜复合植入组较空白对照组和单纯置膜组有更多新生的牙槽骨、牙周膜和牙骨质生成,结果具有显著性差异。结论:nHAC具有良好的三维空间结构和细胞相容性,与bFGF复合植入牙周缺损后可显著促进牙周组织再生,提示nHAC有望成为理想的生长因子载体和牙周组织工程支架材料。     

新型多孔 HA/PDLLA 支架体外细胞相容性的实验研究

目的:研究新型多孔羟基磷灰石/聚乳酸(HA/PDLLA)支架材料的体外细胞相容性。方法:贴壁法培养兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs),经体外矿化诱导培养、扩增后,与实验组 A(含2%HA 的 HA/PDLLA)、实验组 B(含4%HA 的 HA/PDLLA)及对照组(PDLLA)分别进行体外复合培养;并通过定性及定量检测细胞在材料表面的粘附能力、增殖活力,验证细胞材料复合体的成骨活性,比较分析各组支架材料之间的差异。结果:兔 BMSCs在三组支架材料的表面均能生长,经体外诱导后在支架材料的表面形成钙结节,实验组 A 与 B 细胞的粘附及增殖能力均强于对照组(P<0.05)。结论:兔 BMSCs 与新型多孔 HA/PDLLA 支架材料有良好的细胞相容性。