胶原凝胶复合CPPf/PLLA支架与软骨细胞的相容性研究

目的研究软骨细胞与胶原凝胶复合CPPf／PLLA支架的细胞相容性，为软骨组织工程提供适宜的种子细胞载体。方法将胶原凝胶包埋的软骨细胞整合入CPPf／PLLA三维支架并进行体外培养，采用倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞在支架上粘附、生长和增殖等情况，从组织学和Ⅱ型胶原免疫组化对复合组织进行评价。结果软骨细胞能良好地在支架上粘附、生长和增殖，新形成的组织为透明软骨样组织、细胞外基质有Ⅱ型胶原分布。结论胶原凝胶复合CPPf／PLLA支架具有良好的细胞相容性，可作为软骨细胞栽体。     

脱细胞骨软骨支架的细胞相容性测定及与软骨细胞体外的复合

目的测定脱细胞和脱钙处理的脱细胞骨软骨支架的细胞相容性及该支架与软骨细胞体外复合培养的生物学特性和黏附关系,以探讨脱细胞骨软骨支架作为软骨组织工程支架的可行性。方法采用自制脱细胞骨软骨支架与软骨细胞体外复合培养,用细胞增殖度法测定脱细胞骨软骨支架的细胞相容性,并行电镜观察其相互黏附关系。结果脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好;体外复合实验中,软骨细胞可贴附于材料上生长增殖,并分泌细胞外基质。结论细胞增殖实验显示脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好;体外复合实验显示脱细胞骨软骨支架可与软骨细胞良好复合,适于软骨细胞贴附生长。     

脱细胞骨软骨支架的细胞相容性测定及与软骨细胞体外复合的实验研究

目的 测定经自创的去垢剂--酶法进行脱细胞和脱钙处理的脱细胞骨软骨支架的细胞相容性,及该支架与软骨细胞体外复合培养的生物学特性和粘附关系, 以探讨脱细胞骨软骨支架作为软骨组织工程支架的可行性。方法 采用自制脱细胞骨软骨支架与软骨细胞体外复合培养，用细胞增殖度法测定脱细胞骨软骨支架的细胞相容性，并行电镜观察其相互粘附关系。结果 脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好；体外复合实验中，软骨细胞可贴附于材料上生长增殖，并分泌细胞外基质。结论 细胞增殖实验显示脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好；体外复合实验显示脱细胞骨软骨支架可与软骨细胞良好复合，适于软骨细胞贴附生长。     

温敏性壳聚糖/β-甘油磷酸二钠盐水凝胶的初步研究

目的探讨温敏性壳聚糖/β-甘油磷酸二钠盐水凝胶应用于软骨再生的可行性。方法制备壳聚糖/β-甘油磷酸二钠盐水凝胶。将体外培养的小鼠软骨细胞与水凝胶共培养,采用荧光倒置显微镜观察细胞在三维材料上生长分布的状态。选取共培养1、2周的细胞/水凝胶复合物,采用RT-PCR半定量的方法,检测Ⅱ型胶原和聚合素两种细胞外基质在mRNA转录水平上的差异。结果制备的水凝胶具备生理性的pH值,在常温下为液态,体温状态下为胶冻状。荧光倒置显微镜显示共培养2周时软骨细胞呈球状生长。细胞/水凝胶复合物共培养2周后,Ⅱ型胶原和聚合素的合成增加。结论壳聚糖/β-甘油磷酸二钠盐水凝胶具有温度敏感性,是一种生物相容性的温固化凝胶。     

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.     

人脂肪干细胞与聚L-谷氨酸/海藻酸钠可注射水凝胶的生物相容性研究

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。     

骨髓间充质干细胞复合壳聚糖凝胶体外构建可注射组织工程软骨

目的：探讨壳聚糖/β-甘油磷酸钠凝胶用作骨髓间充质干细胞的载体体外构建可注射型组织工程软骨的有效性和可行性。方法：骨髓间充质干细胞与壳聚糖/β-甘油磷酸钠制成注射型细胞/凝胶复合物并行体外成软骨诱导培养,通过倒置显微镜、扫描电镜和组织学检查等观察细胞在凝胶内黏附、生长、增殖、向软骨细胞分化及形成软骨样组织等情况。结果：在体外成软骨培养条件下,壳聚糖凝胶支持骨髓间充质干细胞生长、增殖、向软骨细胞分化并形成软骨样组织。结论：骨髓间充质干细胞/壳聚糖/β-甘油磷酸钠凝胶复合物,有望用作可注射型组织工程软骨修复软骨缺损。     

胶原凝胶包埋软骨细胞接种骨胶原基质支架体外构建组织工程软骨

目的探讨复合应用胶原凝胶和骨胶原基质（BCM）支架作为软骨细胞载体体外构建组织工程软骨的有效性和可行性.方法将胶原凝胶包埋的软骨细胞接种BCM支架并在体外培养,应用倒置相差显微镜和扫描电镜观察软骨细胞的粘附、生长和增殖情况,培养14d,行HE、TB（甲苯胺蓝）染色观察软骨组织形成情况.结果软骨细胞在支架上粘附、生长和增殖良好,体外培养14d能形成较成熟的软骨组织.结论胶原凝胶复合BCM支架可作为软骨细胞的载体体外构建组织工程软骨.     

基于巯基-烯点击化学制备丝素蛋白/透明质酸复合水凝胶

目的:以丝素蛋白和透明质酸为原料设计并制备医用天然聚合物水凝胶。方法:对丝素蛋白和透明质酸进行巯基化及双键化改性，在紫外光条件下，利用巯基-烯点击聚合快速固化成胶。通过氢-1核磁共振波谱法表征改性丝素蛋白及透明质酸的接枝率；流变学测试表征水凝胶的凝胶点；扫描电镜观察水凝胶的内部微观结构；压缩测试表征力学性能；质量法测定溶胀率及降解率；将水凝胶与细胞共培养，通过乳酸脱氢酶法测定细胞毒性，漂浮计数法测定细胞黏附性并用扫描电镜及荧光显微镜观察凝胶表面的细胞生长与分化状况。结果:改性后的丝素蛋白和透明质酸的官能团取代度分别为17.99%和48.03%。制备所得的丝素蛋白/透明质酸复合水凝胶的凝胶点为40～60 s，凝胶内部具有孔状结构，压缩强度达450 kPa且循环十次不破裂。复合水凝胶可吸收自身质量4倍甚至10倍的水。水凝胶可生物降解，35 d后的降解率达28%～42%。复合水凝胶的细胞毒性较弱，细胞黏附性较好，细胞在凝胶表面生长和分化状况良好。结论:光固化丝素蛋白/透明质酸复合水凝胶能快速成胶、力学性能优异、生物相容性好，具有可调的溶胀率及降解度，在生物医学上具有一定的应用潜力。     

体外构建可注射性组织工程软骨的初步研究

目的利用关节软骨细胞复合壳聚糖-磷酸甘油(chitosan/glycerophosphate, C/GP)凝胶,体外构建可注射性组织工程软骨,为微创方式治疗关节软骨缺损提供依据.方法以体外培养扩增的兔关节软骨细胞为种子细胞,以自制温固化可注射C/GP凝胶为支架,按5×107/ml细胞浓度复合体外培养.于倒置显微镜下观察细胞形态与分布,四甲基偶氮唑盐(MTT)法计算培养1周时种子细胞存活率,培养4周时样本进行组织学及扫描电镜观察.结果软骨细胞在7:1(体积分数)C/GP凝胶中保持球形,细胞存活率95%以上;HE染色可见软骨较为典型的陷窝样结构、软骨囊及同源细胞群等现象;甲苯胺蓝异染及免疫组化Ⅱ型胶原染色呈强阳性.结论软骨细胞在C/GP凝胶中可存活并保持分泌软骨基质的功能,形成类软骨组织.温固化可注射性C/GP凝胶能作为软骨组织工程的载体材料.     

软骨细胞与瑞福纳米人工骨复合物的体外构建

目的:评估瑞福纳米人工骨(胶原基纳米骨,nano-hydroxyapatie/collagen, nHAC) 作为软骨组织工程细胞支架材料的可行性.方法:选择骨性关节炎(OA)患者行髋关节置换手术后外观大致正常的关节软骨, 消化、分离、体外培养扩增后种植到nHAC中,复合物体外培养后进行Ⅱ型胶原免疫组织化学检测和扫描电镜观察.结果:软骨细胞可以长入nHAC支架材料中.同期软骨细胞保持了正常的外形且可分泌Ⅱ型胶原.结论:nHAC可以作为软骨细胞的载体.     

转化生长因子β1基因修饰的间充质干细胞／仿生基质材料的体外复合培养

目的 探讨转化生长因子β1（TGF－β1)基因转染对间充质干细胞（MSCs)增殖分化的影响,评价涂覆多聚赖氨酸（PLYS）的聚DL乳酸（PDLIA）仿生基质材料能否作为关节软骨组织工程学研究的支架材料。方法 将组织工程学与分子生物学有机结合,体外将具有多重生物学效应的TGF－β1基因转入关节软骨组织工程首选种子细胞－－间充质干细胞（MSCs）,并与表面涂覆PLYS的PDLLA可降解三维多孔基质材料体外复合培养。以单纯空载体转染MSCs为对照,通过扫描电镜等方法观察种子细胞的粘附、增殖及分化等情况。结果 基质材料孔隙率为88％,其中孔径为150－200μm的有效孔占80％。所有细胞增能很好地粘附于基质材料上,其中TGF－β1基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组。结论 利用扮子组织工程学原理可使TGF－β1持续高效发挥作用,使提高关节软骨缺损的修复质量和远期疗效成为可能。涂覆PLYS的PDLLA仿生基质材料不仅具有良好的生物相容性和结构相容性,而且具有更好的表面相容性和生物学活性,在一定程度上解决了细胞－－基质材料之间非的界面不相容问题,是关节软骨缺损修复的良好基质材料。     

柱形藻酸钙载体复合细胞修复异体兔膝关节软骨缺损

目的：应用柱形藻酸钙载体复合骨细胞俱复兔膝关节软骨缺损,为骨关节病的组织工程学修复提供一定的实验依据,方法,应用自行制作的柱形藻酸钙载体复合消化分离的兔关节软骨细胞,共同植入异体兔膝关节软骨缺损处,分别于术后4,8和12wk观察大体标本及组织学修复结果：结果：术后8wk时缺损处可见一定程度的修复,到12wk时大体标本修复较好,修复组织和周围关节面界限不清,组织学见缺损处表现为软骨组织修复,结论：通过短期观察说明藻酸钙可以作为软骨的细胞的革体材料,用于关节软骨缺损修复的组织工程学研究。     

柱形藻酸钙载体制备及复合兔膝关节软骨细胞的初步观察

目的 构建用于软组织工程研究的新型细胞载体。方法 通过向一定浓度的藻酸钠中加入二价阳离子并置入特殊模具中，经冷脱水等处理。获得圆柱形藻酸钙载体。并复合软骨细胞观察。结果 制备的藻酸钙载体具有网眼状结构。孔隙为60-160um，嵴上并可见10-20um的小洞。复合细胞组可见网眼中有数目不等的软骨细胞。结论柱形藻酸钙载体初步具备作为软骨细胞载体的条件。可用于软骨组织工程的研究。     

丝素蛋白壳聚糖三维支架的构建及其生物相容性

目的: 筛选出最适合用于骨组织工程的丝素蛋白壳聚糖三维支架比例。方法: 将提取的丝素蛋白溶液与壳聚糖溶液以不同质量比混合,冷冻干燥后构建以下各组丝素蛋白壳聚糖三维多孔支架：20%丝素蛋白 ∶80%壳聚糖（20%丝素蛋白组）、30%丝素蛋白 ∶70%壳聚糖（30%丝素蛋白组）、40%丝素蛋白 ∶60%壳聚糖（40%丝素蛋白组）、50%丝素蛋白 ∶50%壳聚糖（50%丝素蛋白组）、纯丝素蛋白组、纯壳聚糖组。采用扫描电镜观察各组三维支架表面形态;将MG-63细胞与丝素蛋白/壳聚糖三维支架共培养（对照组采用盖玻片培养MG-63细胞）,通过细胞计数计算细胞黏附率,通过MTT检测细胞增殖;通过扫描电镜观察MG-63细胞在40%丝素蛋白、50%丝素蛋白三维支架中的形态分布;采用pNPP显色液检测40%丝素蛋白、50%丝素蛋白三维支架中MG-63细胞碱性磷酸酶（ALP）含量。结果： 不同比例丝素蛋白/壳聚糖三维支架中,50%丝素蛋白、40%丝素蛋白支架表面孔隙结构相对规则;黏附率结果显示,三维支架中丝素蛋白含量最少时,支架的细胞黏附率也最低;MTT显示50%丝素蛋白组细胞增殖能力强于其他组支架;MG-63细胞与支架共培养时,50%丝素蛋白支架中细胞量多于40%丝素蛋白组;在共培养第5天,50%丝素蛋白组细胞分泌的ALP含量高于40%丝素蛋白组。结论： 质量比为1 ∶1的丝素蛋白壳聚糖支架孔隙结构规则,最适合成骨细胞MG-63的黏附、增殖。     

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.     

狗牙周膜细胞与壳聚糖-磷酸三钙三维培养的实验研究

目的：建立狗牙周膜细胞（PDLCs）体外三维立体培养模型,探讨以狗PDLCs为种子细胞,以壳聚糖-磷酸三钙复合体为支架材料应用于牙周组织工程的可行性。方法：冷冻干燥法制备壳聚糖-磷酸三钙多孔复合支架材料,组织块法培养狗牙周膜细胞,取第4代细胞传代扩增后接种到三维支架上,体外继续培养。免疫组化方法鉴定细胞起源;MTT法检测支架对狗PDLCs增殖的影响;取培养3、6?d的细胞-支架复合物的标本,用倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞的形态及在支架上的粘附、生长情况。结果：免疫组化显示,狗PDLCs抗波形丝蛋白阳性,抗角蛋白阴性,证实为中胚层来源。MTT法检测结果显示,支架材料对狗PDLCs的生长、增殖与空白对照组相比差异均无统计学意义(P＞0．05)。扫描电镜示壳聚糖-磷酸三钙复合体具有良好的多孔网状结构,狗PDLCs在支架上贴附牢固,伸展充分,增殖旺盛并分泌大量的细胞外基质。结论：壳聚糖-磷酸三钙具有良好的粘附性和细胞相容性,狗PDLCs与之复合培养生长良好,表明以自体PDLCs为种子细胞、以壳聚糖-磷酸三钙为支架材料进行的牙周组织工程是可行的。     

Biodegradable chitosan scaffolds containing microspheres as carriers for controlled transforming growth factor-β1 delivery for cartilage tissue engineering

Background Natural articular cartilage has a limited capacity for spontaneous regeneration. Controlled release of transforming growth factor-β(1) (TGF-β(1)) to cartilage defects can enhance chondrogenesis. In this study, we assessed the feasibility of using biodegradable chitosan microspheres as carriers for controlled TGF-β(1) delivery and the effect of released TGF-β(1) on the chondrogenic potential of chondrocytes.Methods Chitosan scaffolds and chitosan microspheres loaded with TGF-β(1) were prepared by the freeze-drying and the emulsion-crosslinking method respectively. In vitro drug release kinetics, as measured by enzyme-linked immunosorbent assay, was monitored for 7 days. Lysozyme degradation was performed for 4 weeks to detect in vitro degradability of the scaffolds and the microspheres. Rabbit chondrocytes were seeded on the scaffolds containing TGF-β(1) microspheres and incubated in vitro for 3 weeks. Histological examination and type II collagen immunohistochemical staining was performed to evaluate the effects of released TGF-β(1) on cell adhesivity, proliferation and synthesis of the extracellular matrix.Results TGF-β(1) was encapsulated into chitosan microspheres and the encapsulation efficiency of TGF-β(1) was high (90.1%). During 4 weeks of incubation in lysozyme solution for in vitro degradation, the mass of both the scaffolds and the microspheres decreased continuously and significant morphological changes was noticed. From the release experiments, it was found that TGF-β(1) could be released from the microspheres in a multiphasic fashion including an initial burst phase, a slow linear release phase and a plateau phase. The release amount of TGF-β(1) was 37.4%, 50.7%, 61.3%, and 63.5% for 1, 3, 5, and 7 days respectively. At 21 days after cultivation, type II collagen immunohistochemical staining was performed. The mean percentage of positive cells for collagen type II in control group (32.7%±10.4%) was significantly lower than that in the controlled TGF-β(1) release group (92.4%±4.8%, P<0.05). Both the proliferation rate and production of collagen type II in the transforming growth factor-β(1) microsphere incorporated scaffolds were significantly higher than those in the scaffolds without microspheres, indicating that the activity of TGF-β(1) was retained during microsphere fabrication and after growth factor release.Conclusion Chitosan microspheres can serve as delivery vehicles for controlled release of TGF-β(1), and the released growth factor can augment chondrocytes proliferation and synthesis of extracellular matrix. Chitosan scaffolds incorporated with chitosan microspheres loaded with TGF-β(1) possess a promising potential to be applied for controlled cytokine delivery and cartilage tissue engineering.