Biocompatibility research of hADSCs cultivated in PLGA/OAg hydrogel in vitro

天然高分子聚合物聚L-谷氨酸(PLGA)与氧化海藻酸钠(OAg)共价交联合成PLGA/OAg水凝胶,将人脂肪来源干细胞(hADSCs)接种于水凝胶内,倒置显微镜、扫描电镜观察细胞在支架中的存活、增殖、黏附情况,DNA定量法检测细胞的增殖.体外证实该水凝胶材料生物相容性良好,具有性能可控性和微创性等优势,对于进一步开发脂肪组织工程材料具有指导性意义.     

温敏性壳聚糖水凝胶对脂肪来源干细胞生物学性能影响的实验研究

目的检测温敏性壳聚糖水凝胶对脂肪来源干细胞（ADSCs）的生物学性能影响。方法提取大鼠ADSCs和制备温敏性壳聚糖水凝胶,体外检测在温敏性壳聚糖水凝胶携带下的ADSCs细胞活力、增殖情况、多向分化潜能等生物学性能。结果与正常培养条件下ADSCs相比,温敏性壳聚糖水凝胶携带下的ADSCs细胞活力良好、增殖能力正常,并仍能保持多向分化潜能。结论温敏性壳聚糖水凝胶材料具有良好的细胞相容性,有望作为可注射性心肌组织工程研究中良好的可注射性支架材料。     

嗅鞘细胞与聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物材料的细胞相容性研究

目的 探讨嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)与聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物[poly(DL-lactide-co-gly-colide),PLGA]材料的细胞相容性.方法 将新鲜分离的OECs细胞悬液接种于PLGA膜上,然后用倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞生长及细胞与材料的附着情况;MTT、流式细胞术等方法 测定OECs的细胞增殖和细胞周期变化.结果 PLGA膜上培养OECs的形态特征、增殖能力、细胞周期及倍体水平等与正常培养的OECs相比,均无显著性差异(P>0.05).结论 PLGA生物材料与OECs相容性好,适于构建组织工程化人工神经.     

RGD修饰的聚乳酸-羟基乙酸骨组织工程材料的研究进展

[摘要]PLGA骨组织工程支架在骨损伤修复和再造方面有着重要的应用,但由于PLGA亲水性差,不利于种子细胞在支架上的粘附和增殖。RGD肽修饰PLGA支架后,材料的细胞亲和性可得到有效改善,促进种子细胞粘附和增殖。本文就近年来RGD修饰的PLGA骨组织工程材料的相关研究作一综述。     

经Ⅱ型胶原修饰后的PLGA对诱导后的骨髓基质干细胞粘附及分化的影响

目的：了解单纯聚乙醇酸和聚乳酸共聚物(PLGA)以及经Ⅱ型胶原表面修饰后的PLGA，对诱导后的骨髓间充质干细胞(MSC)粘附、增殖及分化的影响。方法：抽取成年兔骨髓，流式细胞仪分离骨髓MSC，以含胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)及转化生长因子β3(TGF-β3)的无血清F-12培养基诱导培养。取2周后MSC，接种于24孔培养板，其中Ⅱ型胶原修饰PLGA材料的12孔为实验组，对照组为单纯PLGA材料的另12孔。采用RT-PCR、细胞计数、免疫组化、MTT等方法检测细胞生长、粘附及分化情况。结果：诱导后的MSC，表达Ⅱ型前胶原mRNA，且能在经Ⅱ型胶原修饰的PLGA上粘附、增殖，并持续表达Ⅱ型胶原；而单纯PLGA使其脱分化。结论：Ⅱ型胶原能促进经诱导的MSC在PLGA上粘附、增殖并维持软骨细胞表型。     

胶原水凝胶与基质胶作为骨组织工程支架材料表面涂层修饰效果的比较研究

目的对比研究胶原水凝胶和基质胶作为骨组织工程支架表面涂层材料的效果。方法本实验借助原代成骨细胞,通过对碱性磷酸酶(ALP)活性、组织学染色及成骨特异性mRNA水平的分析,研究胶原水凝胶和基质胶对成骨分化的影响。结果胶原组与基质胶组细胞活力以及增殖能力均增强,并上调成骨相关基因及蛋白,包括碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)和Ⅰ型胶原蛋白(COL1A1),尤其是胶原水凝胶涂层对细胞生长和成骨分化的促进作用明显大于基质胶涂层。结论胶原水凝胶涂层比基质胶涂层更有利于成骨分化,更适合作为细胞支架,推荐其作为骨组织工程支架材料的常用表面涂层材料。     

不同浓度的葡聚糖/明胶复合水凝胶支架性能表征及其对体外构建组织工程髓核的影响

目的 研究不同浓度的葡聚糖/明胶复合水凝胶支架材料对体外构建组织工程髓核的影响,对其性能进行表征,探索适用于组织工程髓核的水凝胶浓度.方法 通过Schiff交联反应制备葡聚糖/明胶复合水凝胶支架材料,对不同浓度(6％、8％、10％、12％、14％)水凝胶的内部形态结构、孔径、孔隙率、杨氏模量和细胞相容性进行评估,分离培养猪原代髓核细胞,以P1代细胞在不同浓度的水凝胶内部进行三维培养,MTT染色观察细胞活性,Real-time PCR法检测髓核细胞特异性基因aggrecan和typeⅡcollagen表达.结果 葡聚糖/明胶复合水凝胶在电镜扫描下呈现多孔网络结构,随着浓度的升高,水凝胶的孔径(38.182 ～ 82.675 μm)和孔隙率(95.5％ ～98.3％)持续下降,杨氏模量不断升高(0.135 ～ 11.366 kPa);该水凝胶具有较好的细胞相容性,但是6％、8％的水凝胶分别在接种细胞后第4、7天后细胞的黏附和增殖显著下降(P＜0.05).接种1周后,浓度为10％的水凝胶内部三维培养的髓核细胞活性显著高于其他浓度水凝胶(P＜0.05),同时aggrecan、typeⅡcollagen基因表达显著高于其他各组(P＜0.05).结论 浓度为10％的葡聚糖/明胶复合水凝胶兼具有适宜的三维多孔网络结构、稳定的力学结构以及较好的细胞相容性,适用于构建组织工程髓核.     

成骨细胞在精-丙-天-丙16自组装多肽水凝胶表面培养的研究

目的研究小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1在自组装多肽水凝胶材料上黏附、伸展、增殖和分化的能力。方法人工合成短肽精-丙-天-丙16(RADA16),制备RADA16水凝胶并用扫描电镜观察其微观结构。同时在RADA16多肽水凝胶支架材料上接种MC3T3-E1细胞,观察细胞黏附、伸展、增殖和分化的情况。结果 MC3T3-E1细胞能够在多肽水凝胶上黏附、伸展和增殖。成骨诱导培养后的细胞有较高水平的ALP、OC表达及矿化基质沉积,成骨相关基因Runx2,OSX,AKP-2和OC也有高表达,且表达量随着时间的延长而不断升高。结论自组装多肽水凝胶能够支持MC3T3-E1细胞的黏附、伸展、增殖和分化,显示了良好的生物相容性,可能在牙周炎所致的骨质缺损修复中有广泛应用。     

乳酸和乙醇酸共聚物膜的细胞亲和性实验研究

目的:制作具有较好亲和性、利于细胞黏附的组织工程支架材料。方法:制作改性后的PLGA膜Ⅰ(乳酸和乙醇酸共聚物膜)、PLGA膜Ⅱ、PLGA膜Ⅲ,分别测定其吸水率、接触角并进行细胞培养及倒置相差显微镜下观察细胞黏附情况。结果:细胞与PLGA膜4h时就可以发生黏附,8h时大量细胞贴壁,且细胞分布均匀,伸展良好;24～48h间完成贴壁生长,铺满PLGA膜,4天后细胞生长良好。结论:PLGA膜具有较好的细胞亲和性,它的表面有利于细胞的黏附,是一种较好的组织工程支架材料。     

新型自组装多肽水凝胶对成骨细胞前体细胞作用的体外研究

目的 观察新型自组装肽TRSAWmx水凝胶对在体外小鼠成骨细胞前体细胞MC3T3-E1细胞粘附效果、增殖能力及成骨分化能力的影响.方法 通过原子力显微镜观察新型水凝胶的自组装性能;以倒置显微镜对贴壁细胞计数,比较不同材料细胞的粘附;以CCK-8检测和评价不同材料上细胞的增殖;通过激光共聚焦显微镜观察细胞在材料表面的生长;茜素红-S染色观察钙结节形成;检测材料上培养的细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性以及细胞ALP、骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)等基因的表达.结果 TRSAWmx能自组装成纳米纤维结构;在接种30、60、90 min时,TRSAWmx组细胞粘附数明显高于空白组(P＜0.05);3、5、7d时TRSAWmx组细胞有着更佳的增殖活力(P＜0.05);在成骨诱导培养3、7、14 d时,TRSAWmx组ALP活性明显高于RADA16-Ⅰ组(P＜0.05);培养14 d后,TRSAWmx组茜素红-S染色可见钙结节形成多,成骨相关基因ALP、OCN、VEGF表达水平更高(P＜0.05).结论 新型自组装多肽纳米水凝胶TRSAWmx在体外能有效提高MC3T3-E1细胞粘附、增殖和成骨分化能力.     

In vitro and In vivo Evaluation of the Developed PLGA/HAp/Zein Scaffolds for Bone-Cartilage Interface Regeneration

Objective To investigate the effect of electronspun PLGA/HAp/Zein scaffolds on the repair of cartilage defects.
Methods The PLGA/HAp/Zein composite scaffolds were fabricated by electrospinning method. The physiochemical properties and biocompatibility of the scaffolds were separately characterized by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUC-MSCs) culture and animal experiments.
Results The prepared PLGA/HAp/Zein scaffolds showed fibrous structure with homogenous distribution. hUC-MSCs could attach to and grow well on PLGA/HAp/Zein scaffolds, and there was no significant difference between cell proliferation on scaffolds and that without scaffolds (P>0.05). The PLGA/HAp/Zein scaffolds possessed excellent ability to promote in vivo cartilage formation. Moreover, there was a large amount of immature chondrocytes and matrix with cartilage lacuna on PLGA/HAp/Zein scaffolds.
Conclusion The data suggest that the PLGA/HAp/Zein scaffolds possess good biocompatibility, which are anticipated to be potentially applied in cartilage tissue engineering and reconstruction.     

3D打印明胶海藻酸钠凝胶支架对人牙髓细胞的黏附增殖作用

目的 探讨3D打印的明胶海藻酸钠凝胶支架对人牙髓细胞(HDPCs)的细胞毒性,及不同接种方法对细胞黏附生长的差异.方法 组织块酶消化法分离培养HDPCs,利用Bioplotter三维生物打印机进行明胶海藻酸钠凝胶支架的3D打印,选取第3代HDPCs,Cell Counting Kit-8试剂检测不同浓度材料浸提液对细胞增殖的影响,扫描电镜观察、台盼蓝染色计数比较直接滴加低浓度细胞悬液与高浓度细胞浓缩液接种法,对细胞在材料表面黏附与增殖作用的差异.结果 不同浓度的材料浸提液均对HDPCs细胞毒性为0,具有促进细胞增殖的作用.HDPCs在3D打印的明胶海藻酸钠凝胶支架上生长良好,先滴加高浓度的细胞浓缩液可以更有效的促进细胞对材料的黏附,5d后材料表面的细胞计数结果较滴加低浓度细胞悬液显著增加,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 3D打印的明胶海藻酸钠凝胶支架具有良好的生物相容性,具有促进HDPCs增殖的作用,可作为牙再生的支架材料,选择高浓度细胞浓缩液接种细胞更有利于细胞黏附.     

组织工程皮肤用真皮支架细胞相容性的比较研究

目的研究几种真皮支架的细胞相容性，为构建组织工程皮肤提供资料。方法取胶原海绵、明胶海绵、PEGA和PHBV共4种真皮支架，与小鼠成纤维细胞和ES源表皮样干细胞体外培养，观察前者对后者粘附率的影响，及对成纤维细胞增殖的影响，评价真皮支架的细胞相容性。结果成纤维细胞和ES源表皮样干细胞在4种支架材料上均能粘附存活，成纤维细胞能增殖，但在胶原海绵、PHBV和PLGA支架上的增殖率明显高于明胶海绵。结论几种真皮支架的细胞相容性较好，可用于新型组织工程皮肤的构建。     

软骨细胞与复合水凝胶的生物相容性研究

目的构建光固化壳聚糖与自固化海藻酸钠复合水凝胶体系,研究其与软骨细胞的体外生物相容性,探索其作为软骨组织工程支架的可行性。方法以三维多孔光固化壳聚糖水凝胶作为细胞的空间载体,利用自固化海藻酸钠水凝胶将软骨细胞胶封入光固化壳聚糖水凝胶支架,构成复合水凝胶-细胞复合体。采用扫描电子显微镜观察光固化壳聚糖的结构形貌以及细胞在支架内部的分布与形态;CCK8法绘制细胞增殖曲线;DAPI细胞核染色荧光显微镜观察细胞核形态变化,判断细胞活性。结果纯光固化壳聚糖水凝胶材料呈孔隙较为均匀一致的多孔结构,平均孔径为300μm左右。复合水凝胶能够模拟天然软骨细胞外基质环境,使细胞保持圆形生长状态;促进成软骨细胞的增殖,具有良好的生物相容性。结论复合水凝胶能够为软骨细胞提供一个类似天然的生活环境,并能够促进其增殖、生长,有望作为软骨组织工程支架应用于软骨缺损修复的实验研究。     

功能化自组装多肽水凝胶与嗅鞘细胞生物相容性研究

Olfactory ensheathing cell (OEC) transplantation is a promising or potential therapy for spinal cord injury (SCI). However, the effects of injecting OECs directly into SCI site have been limited and unsatisfied due to the complexity of SCI. To improve the outcome, proper biomaterials are thought to be helpful since these materials would allow the cells to grow three-dimensionally and guide cell migration. In this study, we made a new peptide hydrogel scaffold which named GRGDSPmx by mixing the pure RADA16 and designer-peptide RADA16-GRGDSP solution, and we examined the molecular integration of the mixed nanofiber scaffolds using Atomic force microscopy (AFM). In addition, we have studied the behavior of OECs in GRGDSPmx condition as well as on RADA16 scaffold by analyzing their phenotypes such as cell proliferation, apoptosis, survival and morphology. The experimental results showed that GRGDSPmx could be self-assembled to form a hydrogel. Inverted optical microscope and Scanning electron microscope (SEM) analysis showed that OECs are viable and they proliferate within the nanostructured environment of the scaffold. MTT assay demonstrated that OECs proliferation rate was increased on GRGDSPmx scaffold compared to the pure RADA16 scaffold. In addition, OECs on GRGDSPmx scaffolds also showed less apoptosis and maintained the original spindle-shape morphology. Calcein-AM/PI fluorescence staining revealed that OECs cultured on GRGDSPmx grew well and the viable cell count was 95%. These results suggested that this new hydrogel scaffold provided an ideal substrate for OEC 3D culture and suggested its further application for SCI repair.     

几种真皮支架的体内组织相容性比较

目的研究几种真皮支架的组织相容性，为构建组织工程皮肤提供资料。方法将复合胶原凝胶、胶原海绵、明胶海绵、PLGA和PHBV共5种真皮支架分别埋人大鼠皮下，观察其在体内的组织反应和降解情况。结果复合胶原凝胶和胶原海绵引起轻微的炎性反应，以创伤修复性结缔组织增生为主。PHBV和PLGA以淋巴细胞浸润和多核巨细胞增生为特征。明胶海绵与PLGA相似但程度稍轻。结论这几种真皮支架是支持成纤维细胞生长、易于血管化和可降解的组织相容性材料，可用于组织工程皮肤的构建。     

Compatibility of olfactory ensheathing cells with functionalized self-assembling peptide scaffold in vitro

Background Olfactory ensheathing cell （OEC） transplantation is a promising or potential therapy for spinal cord injury （SCI）. However, the effects of injecting OECs directly into SCI site have been limited and unsatisfied due to the complexity of SCI. To improve the outcome, proper biomaterials are thought to be helpful since these materials would allow the cells to grow three-dimensionally and guide cell miqration.     

The Construction and Investigation of PLGA Artificial Bone by Biomimetic Mineralization

Tissueengineeringstrategieshavebeenpro posedtotreatbonetissueloss.Comparedwithotherbiomaterials,PLGAissatisfactorytoclinicalusebecauseofitsabsorbabilityandsufficientbio compatibility.However,thehighlyhydrophobicsurfaceofPLGAlimitscellsurfaceadhesion[1].Itisimportanttoimprovecellularattachment,sprea dingandgrowthfortheclinicaluseofPLGA.Oneapproachtomakebiomaterialsactivelyinteractwithsurroundingtissuesistoprovidebiologicalcoatingtomimicextracellularmatrix.Apatitecoatingonthesurfaceofbioma…     

人工生物可降解支架聚乳酸-聚乙醇酸种植人食管上皮细胞的实验研究

目的研究人食管上皮细胞在聚乳酸-聚乙醇酸(PLGA)三维支架上的贴附和生长情况,利用组织工程技术培养工程化人工食管.方法制作PLGA三维细胞支架;分离培养成人食管上皮细胞,体外扩增后种植到PLGA支架上.在体外和裸鼠体内分别培养食管上皮细胞-支架复合物,分期终止培养,进行组织学染色、扫描电镜、细胞角蛋白免疫组织化学检测.结果体外培养发现,人食管上皮细胞在支架材料上贴附生长良好,长期培养仍保持食管上皮细胞特性,裸鼠体内培养4周后可形成食管黏膜样组织.结论 PLGA支架适合食管上皮细胞黏附生长,可作为食管组织工程的细胞载体.利用组织工程的方法可获得适于移植的工程化人工い食管.