当归多糖胶原缓释微球复合新型生物活性多孔支架的制备及其细胞相容性的研究

目的制备并研究当归多糖明胶缓释微球复合硫酸钙/冻干骨支架的细胞相容性。方法支架用煅烧挂浆法制备,分别在原支架和表面修饰后的支架上复合培养第三代成骨细胞,利用倒置显微镜观察两种支架上的成骨细胞数目及形态等,利用扫描电镜观察复合支架和成骨细胞复合支架培养时的支架表面;评估方法为细胞蛋白质和细胞黏附率测定法。结果在复合成骨细胞培养的各个时期,实验组的蛋白质含量较对照组含量多,并且实验组的细胞黏附率也高于对照组(P<0.05)。提示新型支架较原支架更有利于细胞生长,并且电镜下观察到支架孔隙中也有细胞生长。结论经过当归多糖修饰后的支架较原支架的细胞相容性高。     

BMP-2及VEGF双基因骨髓干细胞复合磷酸钙支架生物相容性的体外实验研究

目的制备BMP-2及VEGF双基因骨髓干细胞复合磷酸钙支架,探讨所制备支架材料的生物相容性。方法以磷酸钙粉为原料制备多孔磷酸钙支架材料(CPC),对所得支架材料采用双基因转染的鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)复合共制备成双基因修饰磷酸钙支架材料,采用扫描电子显微镜及万能测试机对材料的表征及物理性能进行评价;复合共培养2周后计算细胞在支架材料上的黏附率,利用倒置相差显微镜及扫描电镜下观察细胞在材料内的黏附和生长情况,分别采用MTT法、碱性磷酸酶活性测定(ALP)及茜素红染色检测MSCs在支架材料上的增殖、分化及矿化情况。结果制备的双基因修饰磷酸钙支架材料具有良好孔隙结构和一定强度;双基因转染的MSCs在支架表面附着良好,细胞增殖测定、细胞ALP及茜素红染色检测显示该材料对MSCs生长和功能表达未见明显抑制作用,生物相容性良好。结论双基因修饰磷酸钙支架材料具有良好孔隙结构和较好力学强度;双基因转染的MSCs可以在其上进行良好的黏附、生长、增殖、分化以及矿化,具有良好的生物相容性。     

三维连通多孔氧化锆骨组织工程支架制备研究

目的 可降解高分子以及羟基磷灰石等活性生物陶瓷构建的组织工程支架机械性能很差,限制了其在承重骨方面的应用.氧化锆陶瓷材料因其优越的生物相容性和力学性能成为了最有潜力的骨组织工程支架材料.文中通过对模板成型法的探索,制备三维联通的氧化锆骨组织工程支架.方法 用多孔聚氨酯为模板,以高固含量低黏度纳米氧化锆悬浮液为起始溶液,制备氧化锆多孔支架;采用XRD,SEM对样品进行表征分析.结果 XRD图谱显示在1100~1350℃这个煅烧温度范围内,纳米氧化锆支架的晶型无改变,保持室温下机械性能最好的四方相,平均粒径170nm.成型的支架孔隙率高,内部三维联通,与人骨结构相似,支架的微观结构随模板的变化而改变.结论 聚氨酯模板法制备的纳米氧化锆支架具良好的三维连通性,类似人的骨松质结构.可通过对聚氨酯模板孔径的调节达到对纳米氧化锆骨组织工程支架的结构控制,从而实现对三维连通支架的孔隙大小及孔隙率的调节.     

RGD序列胶原缓释微球涂层生物活性多孔支架细胞相容性的研究

背景本课题组已经成功制备了硫酸钙与冻干骨复合多孔生物支架,设法提高其细胞相容性仍需继续探索。目的研究RGD缓释微球表面修饰的硫酸钙冻干骨新型生物支架的细胞相容性。方法首先利用煅烧和挂浆的方法制备RGD涂层生物活性多孔支架,通过倒置显微镜观察第三代成骨细胞在对照组(原支架)和实验组(表面修饰后的支架)复合培养的生长分布情况,然后利用扫描电镜观察新型涂层支架和复合培养后的表面情况。分别测定细胞与新型RGD复合直接培养后的细胞蛋白质和细胞黏附率来分析其增殖和分化的能力。结果经过复合培养和对照,新型RGD涂层生物支架组的细胞黏附率明显高于对照组,不同时期的细胞蛋白质也明显要高于对照组(P<0.05),并且新型RGD涂层生物支架的孔隙中有细胞长入的情况。结论 RGD序列缓释微球涂层表面修饰可以提高硫酸钙/冻干骨生物多孔支架的细胞相容性。     

利用胶原和聚乙烯醇构建组织工程软骨支架

目的 依据仿生学原理,应用Ⅱ型胶原蛋白(type-Ⅱ collagen,CoⅡ)、硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)、透明质酸(hyaluronan,HA)和聚乙烯酸(polyvinyl alcohol, PA)来制备组织工程支架材料.方法 依据人体正常关节软骨细胞外基质主要成分Ⅱ型胶原、硫酸软骨素和透明质酸;添加高分子聚合物PVA来提高支架强度,应用冷冻干燥等技术制备复合支架,接种细胞体外静态培养7 d,通过力学测试、扫描电镜和组织染色等方法 对支架进行检测.结果 支架孔隙均匀,孔隙率为93%～95%,CoⅡ-CS-HA-PVA复合支架最大张力约为1.19 N,单纯CoⅡ-CS-HA复合支架约为0.55 N,差异有统计学意义(t=4.985,P=0.002),细胞在支架上均匀分布,活力旺盛.结论 CoⅡ-CS-HA-PVA复合支架具备良好的生物相容性,可为种子细胞增殖分化提供一个适宜的环境,有很好的临床应用前景.     

复合喷射低温沉积快速成形工艺制备包芯骨组织工程仿生复合支架

目的 探讨基于计算机辅助设计(CAD)和低温沉积快速成形工艺(LDM)的表面改性骨组织工程仿生复合支架的设计和制备方法.方法 以PLGA和β-TCP为原料,明胶作为表面改性材料,CAD软件建立复合支架模型,采用改良喷头设计(内外复合喷头)的复合喷射低温沉积快速成形工艺(MSLDM)制备复合支架,以经明胶改性支架(包芯支架)作为实验组,未经明胶修饰的原始支架作为对照组,扫描电镜和力学测试仪检测两组支架的大体形貌特征和力学性能.结果 扫描电镜观察到包芯骨支架主体结构表面均形成均匀的海绵状结构,明胶与主体框架材料粘接良好,与CAD模型一致;可见相互贯通的三级结构,孔径为300~500 μm;相互贯通的二级结构,孔径为10~100 μm;众多相互贯通的最小微孔结构的一级结构,孔径平均为5 μm.力学测试仪检测包芯支架的压缩模量和抗压强度分别为(12.50±1.20) Mpa 和(1.38±0.04) Mpa,原始支架的压缩模量和抗压强度分别为(6.19±1.02) Mpa和(0.49±0.06) Mpa,包芯支架力学性能优于原始支架(P<0.05).结论 该快速成形工艺实现组织工程骨复合支架结构的精确设计和可控制造,复合支架成形同时可对支架进行表面改性,保留了原有材料的生物活性,可用于骨组织工程支架的制备.     

适于肝干细胞培养的壳聚糖—硫酸肝素—透明质酸复合支架

目的选用适宜的三维支架在体外构建类似于体内的肝干细胞(HSCs)生长的微环境。方法以壳聚糖、硫酸肝素和透明质酸三种材料为原料,以冷冻干燥法制孔技术制备壳聚糖-硫酸肝素-透明质酸(C-HS-Ha)三维(3D)多孔隙复合支架,检测该支架的吸水率、孔隙率、孔径及降解率后,接种HSCs注入此支架,通过检测细胞在支架上的黏附率、细胞在支架内的形貌以及生长活力等情况来评价支架。结果吸水率、孔隙率、孔径及降解率都适合细胞生长;壳聚糖-透明质酸(C-Ha)支架与C-HS-Ha复合支架相比较,细胞黏附率前者约为后者的50%,细胞增殖数约是后者的75%;HSCs在支架内相互连接并贯穿孔间交织成网状。结论 C-HS-Ha复合支架是一种适于HSCs生长和增殖的材料,有望作为体外三维环境的支架材料并被用于组织工程和药物筛选等。     

VEGF165-BMSCs复合NanoBCP陶瓷支架材料异位成骨性能的实验研究

目的:探讨VEGF165-BMSCs复合NanoBCP陶瓷支架材料异位成骨的可能性.方法:将VEGF165转染至BMSCs,并将其接种于已制备的多孔NanoBCP支架材料培养后植入裸鼠皮下,进行组织学观察和分析.结果:转染后的BMSCs表达VEGF165mRNA和蛋白,NanoBCP材料比BCP的表面和孔隙内有更多的新骨形成,并发现有血管和多核巨细胞的分布.结论:NanoBCP孔隙结构良好,具有一定的生物可降解性,用于骨组织工程支架材料异位成骨性能良好,具有潜在的应用价值.     

多孔磷酸钙生物材料的制备及表征

目的制备适合新骨长入的孔隙率、孔隙尺寸和结构的多孔磷酸钙组织工程支架材料。方法通过湿法共沉淀法合成羟基磷灰石（HA）／磷酸三钙（TCP）双相粉末,采用有机泡沫浸浆法和适当的致孔剂,分别制备多孔磷酸钙陶瓷和多孔磷酸钙骨水泥。采用扫描电镜观测试样的孔隙结构,测量其孔隙率,利用X射线衍射分析其相成分。结果多孔磷酸钙陶瓷和磷酸钙骨水泥的孔隙率分别为72％和67％;孔隙尺寸分布在200um和280um左右;孔壁上分别存在大量孔径为数微米至数十微米的微孔;X射线衍射结果证明多孔磷酸钙陶瓷的组成包括HA和／3TCP,骨水泥的成分为HA,α—TCP and β-TCP。结论试验制备的多孔磷酸钙生物材料具有适合新骨长入的孔隙直径、孔隙率和良好的生物相容性。     

聚乳酸与聚乳酸—羟基乙酸多孔细胞支架的制备及孔隙的表征

应用溶液烧铸致孔剂浸出技术制备了不同致孔剂用量与不同致孔剂颗粒尺寸条件下的一系列聚乳酸及不同组成的聚乳酸－羟基乙酸多孔细胞支架；用一种改进的方法－重量法测定其孔隙率；在聚乳酸－羟基乙酸多孔支架上进行了软骨细胞培养。研究结果表明，随着制备过程中致孔剂用量的增加，多孔支架的孔隙逐渐增加，而与致孔剂的颗粒大小基本无关；致孔剂的颗粒大小只影响多孔支架的孔径；在致孔剂用量及致孔剂颗粒尺寸都相同的情况下，随着共聚物中乙交酯含量的增加，孔隙率逐渐下降；软骨细胞在支架上繁殖情况良好，三周后已开始分泌细胞外基质。     

磷酸钙骨水泥/BMP复合人工骨的理化性能及缓释作用

目的 研制CPC／BMP复合人工骨,检测其理化特性及缓释作用。方法 制备CPC／BMP及CPC骨块,扫描电子显微镜观察表面结构,用材料力学实验方法测定不同凝固时间的抗压强度和弹性模量的变化。测定孔隙率和体外溶解度,并以庆大霉素为例研究了CPC作为载体的缓释作用。结果 结晶后的材料呈多孔状结构,BMP呈微球状分布在孔隙间。测定的孔隙率为44.5%。骨块在体外实验有一定的溶解度。最初24h内,凝固时间与抗压强度和弹性模量成正相关,凝固2h后抗压强度达到极限强度的50％以上。24h基本达到最高强度,分别为51.0MPa和60.6MPa。对庆大霉素的释放可持续20d以上,20d累计释放出实验总量的84.5%。结论 材料多孔状结构利于骨生长,同时具有理想的力学强度、缓释作用和一定的溶解度,可望用于临床骨缺损的修复。     

低热高压法制作PLGA支架的三维结构研究

目的制作不含有机溶剂、三维结构良好的聚丙交酯-乙交酯共聚物（PLGA）支架,使之符合组织工程骨修复的需要,探讨一种新型聚合物支架制作方法。方法将聚合物与氯化钠粉碎后,采用低热高压法制作PLGA泡沫结构支架,经密度法、氯化钠法测定其空隙率、开孔率;扫描电镜观察表面和内部结构、测定孔径。结果利用此种方法制作的PLGA支架,空隙率达到90.0％和92.5％、孔径在200-250μm之间、开孔率为98.0％以上（P<0.01）,平均氯化钠沥净时间为12～13h。结论使用低热高压法制作的组织工程支架,三维结构稳定,各项参数可控制;根据模具的大小可以制作不同体积的支架;依据盐的颗粒粒度与数量控制支架的孔径和空隙率,在制作过程中不使用有机溶剂,减少了有机溶剂残留可能引起的对细胞的毒性。使用这种方法要对聚合物与氯化钠颗粒进行充分混合。     

低热高压法制作PLGA支架的三维结构研究

OBJECTIVE: To develop a poly(lactide-co-glycolide)(PLGA) copolymer scaffold with good three-dimensional microstructure and free of organic solvent, which can be used in bone repairing for tissue engineering, and to explore a novel method for developing polymeric scaffolds. METHODS: The polymer and sodium chloride were ground to powder and mixed in 2 different proportions as the materials for preparing the scaffolds by mild heating under high pressure. The porosity and the ratio of open pores in the product were analyzed in light of its density and by sodium chloride approaches, with the pore size, surface and internal structures examined under scanning electron microscope (SEM). RESULTS: The PLGA scaffolds made by this method had porosity of 90 % and 92.5 % respectively, their pore size ranging from 200 to 250 micro m with the ratio of open pores exceeding 98 % (P<0.01). The average sodium chloride leaching time was 12 to 13 h. CONCLUSIONS: The scaffolds made in this way possess stable three-dimensional microstructure with controllable parameters and without cytotoxic effects caused by organic solvent.     

纳米羟基磷灰石/明胶仿生复合材料的制备及其细胞相容性

目的：评价纳米羟基磷灰石/明胶仿生复合材料的一般理化性质及细胞相容性。方法：采用冷冻干燥技术 将纳米羟基磷灰石与明胶复合物制成3D多孔支架材料,并用扫描电镜、傅里叶红外光谱、万能试验机等对复合材料 进行表征;原代培养BALB/c小鼠成骨细胞,取第3代与复合材料共培养,采用扫描电镜、细胞毒性实验、细胞增殖实 验和碱性磷酸酶活性测定法观察支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果：扫描电镜显示复合材料为三维多孔状, 孔径大小约150~400 μm;傅里叶变换红外光谱显示复合材料无机相和有机相之间有较强的化学键合;复合材料抗压 强度为(3.28±0.51)MPa,孔隙率为(80.6±4.1)%,接近人松质骨。扫描电镜观察和MTT实验结果显示复合材料具有良好 的细胞相容性,小鼠成骨细胞在材料上黏附和伸展情况良好;细胞毒性I~II级;与材料共培养第5,7天的细胞增殖 率与对照组差异有统计学意义(P<0.05);第1,3天的碱性磷酸酶活性与对照组之间的差异有统计学意义(P<0.05)。结 论：明胶与纳米羟基磷灰石在一定比例和条件下,采用冷冻干燥法可制备出具有较高孔隙率、适宜孔径大小的三维 连通多孔结构的仿生支架材料,具有良好的细胞相容性,有望成为一种新型骨组织工程支架材料。     

自黏性流动树脂的性能研究

目的:通过自黏性流动树脂与自酸蚀粘接剂以及传统型复合树脂的比较,研究了自黏性流动树脂的性能,并进一步明确酸蚀预处理对自黏性流动树脂与牙本质粘接性能以及自酸蚀粘接剂与牙本质粘接性能的影响。方法:对90颗牛牙进行牙体预备,暴露牙本质,随机平均分为3组(A组、B组、C组):A组为自黏性流动树脂与牙本质粘接、B组为自黏性流动树脂加自酸蚀粘接剂与牙本质粘接、C组为传统型复合树脂加自酸蚀粘接剂与牙本质粘接。根据是否行酸蚀预处理,进一步分为非酸蚀组(记为A1组、B1组、C1组)和酸蚀组(记为A2组、B2组、C2组)。测试粘接试样的剪切粘接强度,并对测试结果进行单因素方差(one-way ANOVA,LSD)分析。结果:A1组的粘接强度[(3.39±1.71)MPa]低于B1组的粘接强度[(21.58±4.50)MPa],且两组之间的差异有统计学意义(P<0.05);B1组的粘接强度和C1组的粘接强度[(19.31±6.79)MPa]之间的差异没有统计学意义(P>0.05)。酸蚀预处理后,A2组的粘接强度[(6.75±3.54)MPa]大于A1组,但酸蚀预处理导致自酸蚀粘接剂与牙本质的粘接强度降低,即B2组[(16.56±7.39)MPa]的粘接强度低于B1组,C2组[(11.31±5.54)MPa]的粘接强度低于C1组。结论:自黏性流动树脂与自酸蚀粘接剂一起使用时,与牙本质的粘接强度高于单独使用自黏性流动树脂。与自酸蚀粘接剂一起与牙本质粘接时,自黏性流动树脂与传统型复合树脂之间的差异没有统计学意义,但是,酸蚀预处理会降低自酸蚀粘接剂与牙本质的粘接强度,并使粘接强度结果的变异系数增大。     

胶原蛋白-几丁聚糖三维骨架构建组织工程血管的可行性

目的 研究胶原蛋白——几丁聚糖构建的三维支架在血管组织工程研究中的可行性。方法 以Ⅰ型胶原蛋白和几丁聚糖为生物材料，体外预构具有三维结构的支架，观察支架的空间立体结构；将培养的种子细胞（人平滑肌细胞和纤维细胞）种植于支架，观察材料与细胞的生物相容性和抗收缩性，并测定材料中DNA含量和胶原蛋白含量。结果 应用相分离技术制备的支架，具有均匀的三维结构和丰富的交通孔，种植种子细胞后可以形成良好的细胞黏附和生长，且选用的支架材料可以抵抗细胞收缩引起的材料变形；培养2、4、6周的材料中，DNA含量和胶原蛋白含量随培养时间延长而明显增加。结论构建的胶原蛋白——几丁聚糖三维支架具有结构均匀、细胞生物相容性好的特点，并具有一定的物理强度，可以应用于血管组织工程研究。     

复合树脂与玻璃陶瓷微拉伸粘接强度的体外研究

目的: 研究复合树脂与玻璃陶瓷的微拉伸粘接强度,以及树脂表面处理和老化对粘接强度的影响。方法: 制备离体牙牙本质块、树脂块及瓷试块,使用树脂水门汀粘固。根据粘固底物(牙本质与瓷或树脂与瓷)、不同树脂表面处理以及是否温度循环老化进行分组。对照组为牙本质与瓷粘固(A1、A2组);实验组为树脂与瓷粘固,对树脂表面不处理(B1、B2组)或分别进行以下处理,即甲基丙烯酸酯单体(C1、C2组)、硅烷化(D1、D2组)、粗化(E1、E2组)、抛光(F1、F2组)处理后再与瓷粘固。将粘固后的试块切为长方体试件,试件制备后即刻(A1~F1组)或经温度循环后(A2~F2组)测试微拉伸粘接强度。扫描电镜观察试件断面形态,采用单因素方差分析对所得数据进行统计学分析。结果: 老化前后,未经表面处理的树脂与瓷的微拉伸粘接强度[B1 (30.02±3.85) MPa,B2 (26.83±3.14) MPa]均高于牙本质与瓷[A1 (20.55±4.51) MPa,A2 (12.94±0.69) MPa](P<0.05)。与未行表面处理(B1、B2组)相比,经表面处理后树脂与瓷(C1~F1、C2~F2组)的粘接强度差异无统计学意义。结论: 树脂与瓷粘固,可获得不低于牙本质与瓷的粘接强度,对树脂进行甲基丙烯酸酯单体处理、硅烷化、粗化或抛光等表面处理不能有效提升树脂与瓷的粘接强度。     

复合树脂与玻璃陶瓷微拉伸粘接强度的体外研究

目的: 研究复合树脂与玻璃陶瓷的微拉伸粘接强度,以及树脂表面处理和老化对粘接强度的影响。方法: 制备离体牙牙本质块、树脂块及瓷试块,使用树脂水门汀粘固。根据粘固底物(牙本质与瓷或树脂与瓷)、不同树脂表面处理以及是否温度循环老化进行分组。对照组为牙本质与瓷粘固(A1、A2组);实验组为树脂与瓷粘固,对树脂表面不处理(B1、B2组)或分别进行以下处理,即甲基丙烯酸酯单体(C1、C2组)、硅烷化(D1、D2组)、粗化(E1、E2组)、抛光(F1、F2组)处理后再与瓷粘固。将粘固后的试块切为长方体试件,试件制备后即刻(A1~F1组)或经温度循环后(A2~F2组)测试微拉伸粘接强度。扫描电镜观察试件断面形态,采用单因素方差分析对所得数据进行统计学分析。结果: 老化前后,未经表面处理的树脂与瓷的微拉伸粘接强度[B1 (30.02±3.85) MPa,B2 (26.83±3.14) MPa]均高于牙本质与瓷[A1 (20.55±4.51) MPa,A2 (12.94±0.69) MPa](P<0.05)。与未行表面处理(B1、B2组)相比,经表面处理后树脂与瓷(C1~F1、C2~F2组)的粘接强度差异无统计学意义。结论: 树脂与瓷粘固,可获得不低于牙本质与瓷的粘接强度,对树脂进行甲基丙烯酸酯单体处理、硅烷化、粗化或抛光等表面处理不能有效提升树脂与瓷的粘接强度。     

复合树脂核材料与牙本质黏结强度的实验研究

目的比较使用3种不同牙本质黏结剂时,2种复合树脂核材料与精细粒度车针预备的牙本质之间的微拉伸黏结强度。方法本实验使用的2种复合树脂核材料为Bisfil-core和Luxacore,3种黏结剂为ONE-STEPRPLUS、Contax和ibond,各对应的组别为BO组、LO组、BC组、LC组、Bi组和Li组。18颗人类磨牙用于本实验,每组3颗牙齿。所有牙齿均去除冠部釉质,暴露出完整的表浅牙本质,并用精细粒度金钢砂车针预备牙本质。然后按照各厂家的说明完成黏结剂的应用并用2种核材料分别修复牙冠。牙齿在37℃的自来水中保存24 h后,沿与黏结面垂直的方向片切成厚约0.7 mm的薄片,然后修整黏结面,使其面积大约在1.0 mm2。样本在MTS Synergie100材料测试机上进行黏结强度测试,所得数据用方差分析和LSD检验进行统计学处理。结果各组的黏结强度分别为BO组(27.34±6.52)MPa、LO组(36.49±11.74)MPa、BC组(23.78±9.03)MPa、LC组(34.35±13.35)MPa、Bi组(29.12±7.99)MPa、Li组(32.63±8.17)MPa。统计学分析显示,黏结强度的差异在不同黏结剂之间无统计学意义,在不同的核材料之间差异有统计学意义。结论 3种黏结剂均可以满足临床需要,流动性复合树脂核材料可以显著提高黏结强度。