三维打印组织工程牙计算机辅助设计建模技术的应用

背景：国内外关于如何成功构建组织工程牙支架材料内部空间构型的文献报道较少。 目的：建立适用于组织工程牙需求的支架材料CAD空间构型及支架结构实体微观模型STL格式文件。 方法：采用MICRO CT对离体大鼠第二磨牙进行连续扫描,将MICRO CT获得的DICOM格式文件导入MIMICS软件,将生成的三维模型导入GEOMAGIC12软件,提取外层轮廓,利用偏移功能模拟得到大鼠磨牙外层轮廓数据。利用CATIA V5R17软件构建支架材料空间内部多孔微观模型单体,在空间合适坐标上阵列得到组织工程牙内部支架整体模型,通过变更单体构型还可快速建立多种整体支架构型。装配大鼠磨牙外层轮廓数据与内部空间支架得到三维打印组织工程牙CAD 模型STL文件。 结果与结论：成功建立了牙体组织支架微观结构CAD模型,该CAD STL模型可直接用于三维打印系统快速成型组织工程牙支架。说明基于结合计算机逆向与正向工程建模技术,可快速建立多种符合组织工程牙要求的支架材料空间构型。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程      

煅烧骨复合PRF对牙周骨缺损的实验研究

目的:研究比较异种煅烧骨和Bio-oss骨分别与富血小板纤维蛋白(platdet-rich fibrin,PRF)联合,及其各自单独使用对牙周骨缺损修复的效果。方法:制备煅烧骨,PRF凝胶及其复合物。选54只新西兰大白兔,制备牙周组织缺损模型,随机分成空白对照组、PRF凝胶组、煅烧骨组、Bio-oss骨组、煅烧骨/PRF凝胶组、Bio-oss骨/PRF凝胶组,将这些材料植入牙周缺损区,每组9只兔子。术后4周、8周和l2周处死动物,获取完整标本,观察影像学和组织学。行组织学染色检测,测量新生牙周组织的高度。结果:X线结果表明:4周、8周和l2周煅烧骨/PRF 组和Bio-oss/PRF 组平均密度均明显高于对照组且缺损处骨组织连续。组织学观察:实验组均在牙根面可见新生牙骨质样组织、牙周膜和牙槽骨样组织的形成,随着时间的推移逐渐成熟、增多。12周时,煅烧骨/PRF凝胶、Bio-oss骨/PRF凝胶较空白对照组明显提高,较其他3组差异有统计学意义(P<0.05)。结论:煅烧骨/PRF凝胶、Bio-oss骨/PRF凝胶复合物可明显促进牙周组织的再生。     

不同方法制备异种骨支架材料的生物相容性评价

背景:异种骨形态、结构与组成类似于人体骨组织,经理化处理后的异种骨抗原性降低,具有天然的多孔结构,被认为是解决自体骨与同种异体骨来源不足的有效方法.目的:检测3 种不同方法制备羊椎骨异种骨材料的生物相容性.方法:将经过物理、化学和物理结合化学3 种处理方法制备的羊椎骨异种骨材料,制成材料浸提液,植入新西兰大白兔体内,通过急性毒性实验、热源实验、皮内刺激实验和细胞毒性实验,初步评价不同处理组羊椎骨异种骨材料的生物相容性.结果与结论:物理组和物理结合化学组羊椎骨异种骨材料无急性毒性、无热源反应、无刺激性与细胞毒性;化学组羊椎骨异种骨材料有急性毒性反应、有致热源作用、有轻度刺激性及存在细胞毒性.结果提示经过物理、物理结合化学处理的异种骨材料具有良好的生物相容性;单纯经过化学处理的异种骨材料生物相容性较差,不符合生物材料安全性标准.     

碱性成纤维细胞生长因子-慢病毒真核表达载体的构建及转染

背景：以往研究多采用质粒载体,由于其转染效率不高,且转染时需借助脂质体转染剂进行转染,转染具有细胞毒性,操作复杂等难以应用于临床。 目的：构建携带人碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)基因的慢病毒载体,转染成骨方向诱导的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),鉴定bFGF基因表达。 方法：实验组：设计人bFGF基因引物,用Trizol法提取胎盘组织RNA,用RT-PCR的方法扩增出bFGF基因,连接至pLenti6/V5-D-TOPO® 表达质粒,经Xho-Ⅰ、BamH-Ⅰ双酶切和DNA测序证实质粒正确构建。在脂质体转染剂Lipofectamine 2000的介导下,将bFGF-pLenti6/V5-D-TOPO表达质粒同包装质粒pLP1、pLP2、 包膜质粒pLP/VSVG 共转染293FT细胞株,收集bFGF-慢病毒上清转染诱导后第2代的兔BMSCs。对照组：设计GFP基因引物,以GFP- PMSLV-Plazmid为模板,PCR的方法扩增出GFP基因,连接至pLenti6/V5-D-TOPO® 表达质粒,构建GFP-慢病毒载体,并转染BMSCs。RT-PCR和Wetern-blot方法检测bFGF、GFP基因的表达。 结果与结论：转染48 h后,对照组BMSCs可见绿色荧光蛋白表达;实验组BMSCs在转染15 d后,RT-PCR方法扩增出bFGF基因,Western-blot检测出目的蛋白表达。提示成功构建携带人bFGF和GFP基因的真核表达载体,建立转染兔BMSCs的方法。     

兔下颌骨前牙区剩余牙槽嵴模型的建立***

背景：建立合适的牙槽嵴缺损动物模型可为开展剩余牙槽嵴的保存、修复研究奠定基础。 目的：建立兔下颌骨前牙区剩余牙槽嵴实验动物模型。 方法：全麻下完整拔除18只新西兰大白兔双侧下颌中切牙建立兔下颌骨前牙区剩余牙槽嵴模型。术后4,8,12周,处死白兔,游标卡尺测量兔下颌剩余牙槽嵴的长度、宽度和高度,苏木精-伊红染色观察拔牙窝的愈合程度,X射线摄片观察兔下颌拔牙创内骨小梁改建情况。 结果与结论：随着手术时间的延长,牙槽嵴长度、宽度和高度均逐渐降低;拔牙窝内有成骨细胞散在分布,新生骨小梁和血管网逐渐形成,牙槽窝持续沉积新生骨组织,与周围牙槽骨界限不清,骨改建生成,拔牙创愈合。苏木精-伊红染色及X射线片均证实兔前牙区剩余牙槽嵴模型建立成功。     

不同材料及类型牙周夹板修复治疗牙周病的系统评价

摘要 背景：治疗牙周病松动牙是长期困扰口腔医师的一个问题,对于牙周夹板的使用情况仍存在争议。 目的：系统评价牙周夹板对牙周病松动牙治疗的效果和安全性。 方法：计算机检索Cochrane 图书馆(2009年第4期)、MEDLINE(1966/2009-11)、EMbase(1980/2009-11)、中国生物医学文献数据库(CBM,1978/2009)、中国期刊全文数据库CNKI(1989/2009)、维普VIP (1989/2009),纳入牙周夹板修复治疗牙周病松动牙的随机对照试验。由两名评价者独立选择试验、提取资料和进行方法学质量评估。研究数据的统计分析采用Cochrane协作网提供的RevMan 5.0软件进行。 结果与结论：最终纳入9 个随机对照试验,所纳入研究均没有报道与牙周夹板相关的严重不良反应。现有研究结果显示,牙周夹板可以改善牙周病患牙的松动度以及牙周状况,恒久性夹板疗效优于暂时性夹板,固定式恒久夹板的疗效优于可摘式恒久夹板,超强纤维牙周夹板疗效优于传统不锈钢丝联合树脂夹板,贵金属牙周夹板疗效优于贱金属牙周夹板。由于检索到的高质量随机对照试验较少且患者例数有限,存在选择性偏倚和发表偏倚的高度可能性。 关键词：牙周夹板;随机对照试验;系统评价;牙周病;口腔生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.47.012     

不同方法制备异种骨支架材料的生物相容性评价

背景：异种骨形态、结构与组成类似于人体骨组织,经理化处理后的异种骨抗原性降低,具有天然的多孔结构,被认为是解决自体骨与同种异体骨来源不足的有效方法。 目的：检测3种不同方法制备羊椎骨异种骨材料的生物相容性。 方法：将经过物理、化学和物理结合化学3种处理方法制备的羊椎骨异种骨材料,制成材料浸提液,植入新西兰大白兔体内,通过急性毒性实验、热源实验、皮内刺激实验和细胞毒性实验,初步评价不同处理组羊椎骨异种骨材料的生物相容性。 结果与结论：物理组和物理结合化学组羊椎骨异种骨材料无急性毒性、无热源反应、无刺激性与细胞毒性;化学组羊椎骨异种骨材料有急性毒性反应、有致热源作用、有轻度刺激性及存在细胞毒性。结果提示经过物理、物理结合化学处理的异种骨材料具有良好的生物相容性;单纯经过化学处理的异种骨材料生物相容性较差,不符合生物材料安全性标准。     

重组慢病毒载体转染羊骨髓间充质干细胞及成骨基因表达量的变化

背景：碱性成纤维细胞生长因子具有促进骨髓基质细胞分裂增殖作用,而骨形态发生蛋白2在诱导新骨形成方面有重要的研究意义。目的：分析骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子基因单独和联合转染对体外培养的骨髓间充质干细胞的增殖和骨向分化的影响,比较Ⅰ型胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白等非特异性成骨基因于转染前后骨髓间充质干细胞相对表达量的差别,为构建组织工程骨的种子细胞做理论依据。方法：构建碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2慢病毒载体,分别转染羊骨髓间充质干细胞,得到碱性成纤维细胞生长因子组、骨形态发生蛋白2组、联合组、对照组细胞,提取RNA后采用实时定量PCR的方法检测Ⅰ型胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白等非特异性成骨基因的mRNA水平相对表达量的变化。结果与结论：对照组、碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2及联合组4组间非特异性成骨基因表达量存在明显差异(P < 0.05),且碱性成纤维细胞生长因子和骨形态发生蛋白2具有交互作用(P < 0.05),碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2联合组的Ⅰ型胶原蛋白和骨钙蛋白基因表达量明显高于其他3组,且差异有显著性意义(P < 0.05);但是骨桥蛋白基因中差异无显著性意义(P > 0.05)。体外实验结果显示联合转染组中的Ⅰ型胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白等非特异性成骨基因mRNA水平相对表达量较多,该组细胞的成骨功能最强,适合作为组织工程骨的种子细胞。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

骨髓基质干细胞复合煅烧骨的皮下成骨

背景：研究证明骨髓基质干细胞与煅烧骨支架材料结合后可形成组织工程化骨,但在动物体内的生物相容性及皮下诱导成骨的能力国内报道较少。 目的：观察骨髓基质细胞复合异种煅烧骨植入BALB/c裸鼠背部皮下的成骨性能及煅烧骨材料作为组织工程骨支架材料的可行性。 方法：选用经脱脂及脱蛋白处理后高温煅烧形成的骨支架材料与梯度密度离心法分离培养至第3代的羊骨髓基质干细胞构建细胞-煅烧骨复合物植入BALB/c裸鼠背部皮下,选同期对侧背部皮下植入单纯煅烧骨为对照组。 结果与结论：煅烧后的松质骨块为白垩色,表面呈蜂窝状多孔结构,保留了天然松质骨的多孔状空间结构。骨小梁结构完整,孔隙相互连通。骨髓基质干细胞接种到煅烧骨后24 h可见大量细胞黏附于支架上,7 d后细胞分泌大量细胞外基质,细胞与基质分界不清,细胞能在材料上良好地黏附、增殖与生长,细胞活性未受到支架材料的影响。植入4周后,两组均可见煅烧骨边缘出现少量残片,细胞-煅烧骨复合物组煅烧骨孔隙周边可发现骨细胞,对照组煅烧骨表面可见纤维结缔组织包绕。植入后8周,两组均可见到煅烧骨部分降解为片状类骨质,周围有成纤维细胞包绕,排列紧密,形态多样,细胞-煅烧骨复合物组煅烧骨孔隙内可见煅烧骨表面有排列成行的成骨细胞,孔隙间有散在淋巴细胞浸润。对照组标本可见孔隙内有大量结缔组织长入,未见明显成骨迹象。结果说明,经高温煅烧后的松质骨材料,具有良好的生物相容性和生物安全性,可作为骨髓基质干细胞的良好载体,复合后植入体内能够诱导新生骨组织形成,可作为骨缺损组织工程修复的支架材料。     

基因转染骨髓间充质干细胞复合同种异体骨修复绵羊极限骨缺损

背景：多项体内外实验表明外源性植入碱性成纤维细胞生长因子能明显促进骨形成过程,但外源性碱性成纤维细胞生长因子在体内易降解,影响疗效。 目的：利用分子生物学技术将碱性成纤维细胞生长因子转染至骨髓间充质干细胞中,观察同种异体骨复合基因转染骨髓间充质干细胞修复绵羊极限骨缺损的效果。 方法：将同种异体骨复合碱性成纤维细胞生长因子转染骨髓间充质干细胞组织工程骨、骨髓间充质干细胞复合同种异体支架骨材料、同种异体支架骨材料、β-磷酸三钙材料分别植入羊髂骨极限缺损处,植入后4,8,12周行组织学、免疫组织化学染色观察。 结果与结论：同种异体骨复合碱性成纤维细胞生长因子转染骨髓间充质干细胞组织工程骨植入后12周,手术结合区成软骨样结构较多,术区中央可见大量成骨样细胞,整个术区的支架材料降解较其他组多,支架材料孔洞内爬满纤维结缔组织,材料周围常见破骨样细胞;骨涎蛋白与Ⅰ型胶原呈强阳性表达。其他3组手术结合区虽有成软骨样结构及成骨样细胞出现,但中央区为死骨结构,且骨涎蛋白与Ⅰ型胶原呈弱表达。表明碱性成纤维细胞生长因子转染的骨髓间充质干细胞复合同种异体骨可基本修复绵羊极限骨缺损。