新型脱细胞骨基质-壳聚糖骨组织工程支架的制备及性能评价

目的探寻新型脱细胞骨基质（Acellular Bone Extracellular Matrix,ABECM）材料及脱细胞骨基质-壳聚糖（Chitosan,CS）复合多孔支架的制备方法,并对其性能进行评价。方法采用Triton X-100、十二烷基硫酸钠（Sodium Dodecyl Sulfate,SDS）的脱细胞方法对猪股骨进行脱细胞处理,应用溶液共混、冷冻干燥法制备脱细胞骨基质-壳聚糖复合支架。对ABECM材料进行定性分析,观察ABECM-CS复合多孔支架的形态学、孔隙率、力学性能和细胞-支架复合培养的相容性。结果 ABECM材料HE染色、Hoechest33258荧光染色均无细胞残留,茜素红染色、Ⅰ型胶原免疫组织化学染色、骨形态发生蛋白-2抗体染色阳性。扫描电镜显示支架具有多孔结构,孔径50-200μm,孔隙率为（53.50±4.23）%,力学测试支架干燥状态纵向压缩模量为（33.23±14.45）MPa,支架湿润状态下的压缩模量为（2.27±1.13）MPa。细胞-支架复合培养相容性良好。结论制备的ABECM-CS复合多孔支架去细胞彻底,保留了脱细胞骨基质主要成分,具备合适的孔径和孔隙率,细胞相容性良好,是理想的骨组织工程支架。     

兔脱钙骨基质材料复合骨髓间充质干细胞的体外培养

目的:制备兔脱钙骨基质材料,研究脱钙骨基质作为软骨组织工程支架材料的可行性。方法:参照Ursit方法制得兔脱钙骨基质材料,扫描电镜观察脱钙骨基质的结构,将兔骨髓基质干细胞与兔脱钙骨基质体外复合培养,第2、4、6、8、10、12天时行MTT法测定及扫描电镜观察。结果:兔脱钙骨基质支架材料外观均呈乳白色,SEM观察脱钙骨基质呈天然的高密度孔隙网架结构,平均孔隙率为(65.86±5.15)%;平均孔径大小为(124.82±42.79)μm;兔脱钙骨基质材料接种于骨髓基质干细胞后可见大量骨髓基质干细胞粘附,随培养时间延长,骨髓基质干细胞增殖明显,MTT法检测显示复合培养8d骨髓基质干细胞增殖达稳定状态。结论:兔脱钙骨基质支架材料具有天然孔隙网架结构,利于细胞的粘附生长,具有良好的生物相容性,是一种较好的软骨组织工程支架材料。     

丝素蛋白／壳聚糖复合材料软骨组织工程支架的制备初探

目的三维多孔支架材料是软骨组织工程研究的重要基础,本实验用全物理过程将天然材料丝素蛋白（silk fibroin,SF）和壳聚糖（Chitosan,CS）适当比例混合制备三维支架材料,探索其方法的可行性。方法将蚕丝脱胶、溶解并提纯得到适当浓度的丝素蛋白溶液,将丝素蛋白溶液与壳聚糖溶液按适当比例混合,用冷冻干燥法制备成SF—CS三维支架材料。观察指标：采用液体替代法检测SF-CS支架材料空隙率,并应用显微镜观测其平均孔径及扫描电镜观察其超微结构。结果SF—CS三维支架材料平均孔径为60um,孔隙率为82．9％,完全符合作为组织工程材料的要求。结论用全物理过程可初步制备SF-CS三维支架材料,具有良好的三维结构和较好孔隙率,该方法有简单易操作,可重复性好等优点,该材料有望作为软骨组织工程研究中较为理想的支架材料。     

新型乳酸 羟基乙酸共聚物(PLGA)/胶原复合材料用于软骨再生的体外研究

 目的 设计和制备新型乳酸 羟基乙酸共聚物［poly(lactic co glycolic acid),PLGA］/胶原(collagen)复合材料,研究其在体外对软骨再生的促进作用,为软骨组织工程提供新型支架材料。方法 利用冷冻干燥技术将胶原多孔海绵复合于PLGA编织网膜;扫描电镜观察材料表面微观结构,利用图像软件统计孔径大小;分离与培养牛膝关节软骨细胞(bovine articular chondrocyte, BAC),接种于PLGA/胶原材料,检测细胞接种效率,扫描电镜观察细胞在材料内部生长情况;体外培养1周后检测DNA和糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)含量,real time PCR检测I型胶原、Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖(aggrecan) mRNA表达强度。牛膝关节软骨组织和体外单层培养的BACs做对照。结果 成功构建新型PLGA/胶原复合材料,表面孔径为(136.4±11.8) μm;细胞接种效率为87.8%±1.6%;BACs在材料表面和中心生长活跃,培养1周后的DNA、GAG含量, Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖mRNA表达强度均显著高于对照组(P<0.05)。结论 新设计制备的PLGA/胶原复合材料能促进体外软骨再生,可作为支架材料用于软骨组织工程研究。     

新型组织工程椎间盘纤维环支架材料的制备和形态学观察

目的 探讨脱矿脱细胞骨基质环结构特点是否适合用于构建组织工程椎间盘纤维环细胞支架.方法 取兔股骨近端骨制成环状,经改进的脱矿脱细胞方法处理并制成支架材料,进行大体、光镜、电镜观察并测量平均孔径.结果 材料为环状,质地柔韧,多孔结构;HE染色光镜观察显示支架材料为嗜酸性,为不均匀的多孔结构;扫描电镜观察发现支架材料为相互沟通的多孔结构,平均孔径为99μm.结论 脱矿脱细胞骨基质环结构特点适合作为组织工程椎间盘纤维环细胞支架材料.     

聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯支架复合同种异体软骨细胞修复关节软骨缺损的实验研究

目的:探讨聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯(PHBV)三维多孔材料作为软骨组织工程支架的可行性及有效性.方法:采用"压片-热处理-粒子析出技术"制备PHBV多孔支架.体外分离培养软骨细胞后接种到PHBV支架体外培养4周,期间扫描电镜观察细胞在支架上的生长情况,然后与单纯PHBV支架同时植入兔膝关节软骨缺损区继续培养4、8、12周后取材,分别行大体、组织学、Ⅱ型胶原免疫组化观察.进行Wakitani评分,观察其体内修复关节缺损效果.结果:电镜观察示软骨细胞在支架上黏附、增殖良好并能分泌细胞外基质,组织学观察示PHBV支架浅层有新生软骨组织形成,于4周后开始形成透明软骨样结构且表面基本平整与宿主整合良好,组织学切片上可见类软骨形成并分泌甲苯胺蓝异染的软骨基质和软骨特异性Ⅱ型胶原. 结论:PHBV可以作为软骨组织工程支架材料,能够用于再生修复软骨的缺损.     

人BMSCs复合载体支架修复软骨缺损的研究进展

我们广泛查阅近年来有关人骨髓间充质干细胞及载体支架材料研究与应用的文献,并选择常见的几种细胞载体支架材料分别进行阐述。人骨髓间充质干细胞作为最实现性的细胞源,将在软骨组织工程的研究及应用中发挥重要的作用。理想的支架材料在种子细胞修复软骨缺损中起到事半功倍的作用。人骨髓间充质干细胞复合现有支架材料仍存在许多问题。将人骨髓问充质千细胞复合自体脱钙骨基质,成软骨诱导促进软骨缺损的修复,因其良好的稳定性与免疫学性能,值得今后更深入地研究。     

COA:细胞外基质来源的双层支架的研制及其修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的实验研究

背景与目的 骨软骨损伤常见且修复困难,本研究探讨采用软骨细胞外基质（CECM)与脱细胞骨基质（ACBM)为材料制作新型组织工程骨软骨双层支架的可行性,并检测其联合骨髓基质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）修复犬膝关节负重区骨软骨联合缺损的疗效。 方法 ⑴新型组织工程骨软骨双层支架的骨部分以犬松质骨制备的ACBM为原料,软骨部分以人CECM为材料：将天然软骨粉碎成微丝并脱细胞处理后配成30 g/L的乳状悬液,将ACBM浸于盛CECM悬液的模具中,采用冷冻冻干法制备CECM/ACBM双层支架并交联。进行组织学、扫描电镜、Micro-CT观察,测定支架孔隙率,采用MTT法分析支架浸提液毒性。⑵ 将成软骨诱导的BMSCs种植到双相支架上体外构建组织工程骨软骨复合体,并以此复合体修复犬膝关节股骨髁负重区骨软骨缺损,分为细胞-双相支架组(实验组)和单纯支架组（对照组）,分别在3和6个月时取材,根据大体、组织学、生物力学、生物化学、Micro-CT等检测结果进行半定量或定量评估。 结果 支架评估：组织学显示双层支架去细胞彻底,无细胞碎片残留;CECM部分番红O及Ⅱ型胶原免疫荧光染色呈阳性。扫描电镜及Micro-CT观察显示支架内孔洞相互贯通呈海绵状,CECM部分孔径(155±34）μm,孔隙率为91.3%±2%;ACBM部分具有天然骨的孔径和空隙率,骨软骨部分结合良好。MTT法显示,不同浓度支架浸提液与对照培养液吸光度值比较,差异无统计学意义（P>0.05）。在修复犬膝关节骨软骨缺损的实验中,结果显示两组以纤维软骨或透明软骨对缺损有不同的修复,大体以及组织学评分表明实验组明显优于对照组,生物力学测试表明6月实验组修复软骨的刚度为正常膝关节软骨的70.1%,与生物化学分析结果一致;软骨下骨的刚度达到正常膝关节的74.96%。Micro-CT结果表明实验组与对照组软骨下骨重建不具备明显差异。结论 CECM /ACBM骨软骨双层支架保留了骨、软骨的细胞外基质成分,具备良好的孔径和孔隙率,骨-软骨两层间结合良好,无毒,生物相容性良好,可作为支架载体用于组织工程骨软骨复合体的构建。骨软骨双相支架复合成软骨诱导的BMSCs能成功修复犬膝关节负重区的骨软骨缺损,     

新型聚乳酸/骨基质多孔复合支架材料制备及初步研究

目的采用CO2超临界法(SC-CO2)制备一种新型的聚乳酸(PLA)/骨基质(BMG)多孔复合型生物活性骨支架材料,并评价其理化性能及细胞相容性,确定材料最佳复合比例,为进一步的实验提供实验依据。方法采用SC-CO2法制备不同比例的PLA/BMG多孔复合型骨植入材料,通过大体观察、孔隙率测定,力学检测、SEM观察评价其理化性能,并结合体外细胞相容性检测选择最佳复合比例。结果采用SC-CO2法制备的PLA/BMG多孔复合支架材料中BMG的比例与材料的孔隙率及细胞相容性成正相关,与力学性能成负相关;含30%BMG的复合材料具有良好的综合性能。结论采用SC-CO2法制备的PLA/BMG(7/3)多孔复合支架材料具有良好的理化性能及细胞相容性,可作为骨植入材料及骨组织工程支架进一步研究。     

羊脱钙骨基质作为骨组织工程支架材料的性能评估

目的 制备山羊脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM),研究其物理和生物力学特性,为其作为理想的组织工程骨支架材料提供理论依据.方法 制备山羊完全脱钙骨基质,观察其色泽、质地、孔隙度等物理性状,并用扫描电镜观察其孔隙度,测量其孔径;通过测定吸水率评估其亲水性;用生物力学测定仪测定其不同压缩比率下的瞬时形变恢复率、最大形变恢复率及最大极限压缩强度.结果 标准化制备DBM呈乳白色,密度均匀,表面布有较多的微孔,扫描电镜观察其孔径范围为350～450(409.2±39.7)μm,吸水后膨胀,最大值吸水率达(419.0±44.4)%;生物力学测定显示,DBM位移是压缩强度的函数,DBM压缩20%和30%时其最大极限强度分别为(1.43±0.35)N和(1.62±0.51)N,瞬时形变恢复率分别为100%和(91.0±8.2)%.结论 完全脱钙骨基质孔径大,亲水性强,形变恢复好,利于细胞的黏附生长,是理想的组织工程支架材料.