壳聚糖-明胶-卡拉胶支架复合人牙龈成纤维细胞的体外研究

目的:研究人牙龈成纤维细胞(human gingival fibroblast cells,HGFs)在壳聚糖-明胶、壳聚糖-明胶-卡拉胶两种支架材料上生长增殖及某些细胞外基质分泌的情况,为研究组织工程化牙龈支架材料提供实验依据。方法:组织块法培养HGFs,将第4代的HGFs分别接种于两种支架材料上,以壳聚糖-明胶-卡拉胶为实验组,壳聚糖-明胶作为对照组。扫描电镜(SEM)观察两种支架材料的结构;四唑盐比色实验(MTT)法检测HGFs在两种支架材料上的增殖情况;通过酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞-支架复合培养液中I型胶原蛋白(Collagen I,Col I)和糖胺多糖(Glycosamlnoglycans,GAG)的含量。结果:扫描电镜显示两种支架材料均呈多孔结构,孔径50～200μm,孔隙率达90%。MTT法检测显示:培养1 d实验组与对照组吸光值(A值)差异无统计学意义(P>0.05);第3、5、7天时实验组A值明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。ELISA结果显示,培养1 d实验组Col I和GAG的含量与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05);第3、5、7天各时间点,实验组Col I和GAG的含量均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:HGFs与壳聚糖-明胶-卡拉胶支架复合后,其生物学行为更为活跃,壳聚糖-明胶-卡拉胶支架比壳聚糖-明胶支架更适合作为组织工程化牙龈的生物支架材料。     

载布洛芬的PLGA/PLA电纺纳米纤维GTR膜的实验研究

目的:通过静电纺丝技术制备载不同含量布洛芬(IPF)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)/聚乳酸(PLA)纳米纤维引导组织再生(GTR)膜,评价其生物学性能。方法:使用静电纺丝技术制备PLA纳米纤维膜,扫描电镜观察其表面形貌,与EMT-6细胞复合培养,检测其生物相容性及机械阻挡功能;制备载不同含量布洛芬的PLGA/PLA纳米纤维膜,观察其表面形貌、MTT法检测人牙龈成纤维细胞(HGFs)在其上的增殖情况,同时检测其载药率及药物缓释情况。结果:PLA以及载入不同量IPF的电纺纤维的直径均为300 nm~5μm,载入布洛芬后,纳米纤维仍表面光滑、均一、连续;绝大多数的EMT-6细胞均黏附在PLA膜的表面,膜内部几乎没有细胞;HGFs与不同载药量的IPF-PLG/PLA电纺膜复合培养1、3、5、7 d时,各载药实验组在各时间点的OD值与空白对照组相比P>0.05;5%、10%、15%3种载药量的电纺膜的载药率均可达85%以上,在1周内的突释量分别为30%、60%、85%,突释较小,药物释放时间可持续10~28 d。结论:本实验所制备的载布洛芬PLGA/PLA电纺纳米纤维膜具有良好生物相容性、优异的阻挡功能及缓慢释药功能。     

基于三维CT图像重建研制纳米仿生骨基质支架的研究

[目的]分析数字化影像学技术辅助研制生物支架的可行性,评估构筑生物支架的方法.[方法]通过对宿主部位图像扫描,获取该区域解剖数据,对相邻层匹配轮廓间三维表面进行重构来确定支架形貌,以纳米级无机成分为单位,附于壳聚糖及聚己内酯等天然-有机成分,研制纳米复合支架.观察支架形貌、测定支架的孔隙率、亲水性及降解力学特性.[结果]图像三维重构可提高支架外部轮廓的精确度,减少单纯理化制备过程的参数误差,使支架空间三维布局更加合理,孔径200～350 μm,孔隙率88.6%±0.43%的支架拥有稳定的降解速率及良好的亲水表面,可达到工程化骨支架的力学要求,能作为骨再生修复的载体框架.[结论]数字化影像学技术研制的支架具有稳定的理化性征,能解决与宿主部位相匹配的难题,具有潜在的研究空间.     

壳聚糖-明胶-果胶仿生网络膜对间充质干细胞增殖和矿化的影响

目的：探讨采用壳聚糖、明胶和果胶制备的仿生网络膜对间充质干细胞（MSCs）增殖和矿化的影响,评价其用于构建组织工程骨的可行性。方法：采用仿生学方法,将壳聚糖、明胶和果胶按照一定比例制作成新型仿生网络膜。实验分为对照组（MSCs+常规培养基）、材料组（MSCs+网络膜+常规培养基）和材料+成骨诱导培养基（OS）组（MSCs+网络膜+OS培养基）。倒置相差显微镜下观察细胞形态表现,扫描电镜（SEM）观察细胞生长及细胞外基质分泌情况,MTT法检测细胞增殖情况（MSCs分为阴性对照组和材料组,分别以空白培养液和含材料的培养液培养）,茜素红染色检测细胞中钙无机物表达情况,实时聚合酶链反应（Real time-PCR）测定细胞中骨钙素（OC） mRNA和骨桥蛋白（OPN） mRNA表达水平。结果：网络膜材料呈半透明薄膜状,倒置相差显微镜下MSCs为短梭形,细胞成簇状聚集生长。SEM下观察,细胞培养第7天可见梭形细胞;培养第14天时细胞数量增多,以伪足状突起锚定于材料表面;培养第21天时,细胞聚集并分泌大量细胞外基质。材料组细胞增殖水平与阴性对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。茜素红染色,网络膜上细胞被染成橘红色。Real time-PCR法,材料组和材料+OS组MSCs中OC mRNA在接种后第7和14天时表达水平较低,第21天时其表达水平明显升高,达到峰值;OPN mRNA在第7天明显表达,第14天时表达水平达峰值,第21天略有下降;与对照组比较,不同时间点材料组和材料+OS组细胞中OC mRNA和OPN mRNA表达水平明显升高（P<0.01）,而材料组与材料+OS组比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论：壳聚糖-明胶-果胶仿生网络膜具有良好的生物相容性,MSC在其表面可正常生长和增殖,在不加诱导剂的情况下可以诱导MSCs表达矿化相关的基因和蛋白。     

激光造型及RGD表面修饰仿生基质对成骨化ADSCs的作用研究

目的 评估激光造型及RGD联合修饰支架后的细胞生物学特征,验证优化表面改性的方法.方法 Nd:YAG激光处理nβTCP/Cs/PCL仿生基质,RGD表面修饰,如下接种羊骨化脂肪基质细胞:A组(Nd:YAG激光+RGD表面改性基质+ADSCs),B组(RGD表面改性基质+ADSCs),C组(Nd:YAG激光改性基质+ADSCs),D组(无表面改性基质+ADSCs);第1、4、8、12、16、20、24、28天,倒置、荧光镜及共聚焦观察细胞生长与存活,检测碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原含量,分析细胞的活性和功能水平.结果 A组细胞生长旺盛、细胞外基质丰富,存活率高于其他组,增殖活力0.55±0.13、碱性磷酸酶61.49±7.18及Ⅰ型胶原水平73.49±9.21均高于其他组(B组0.42±0.06、50.32±3.18、48.91±6.74;C组0.31±0.09、38.19±5.12、36.91±8.12;D组0.12±0.03、18.13±1.21、17.91±2.16),细胞骨架发育良好.结论 Nd:YAG激光及RGD联合修饰支架能促进细胞粘附与增殖,为理想的表面改性方法.     

改性强酸性阳离子交换树脂的合成及性能研究

对聚苯乙烯－二乙烯基苯磺酸型阳离子交换树脂（Ｄ７２树脂）分别通过氯代和深度磺化进行改性。研究了改性前后的各种树脂的磺酸基团在苯酚介质中的降解动力学和树脂催化活性及选择性。结果表明，两种改性树脂的热稳定性均较Ｄ７２树脂有所降低，而氯代树脂的催化活性及选择性均比Ｄ７２树脂有明显的提高。     

纳米化仿生诱导骨的构建及促进兔横突间融合研究

目的 探讨纳米化仿生诱导骨促进兔脊柱融合的可行性.方法 成骨化兔脂肪基质细胞(ADSCs)接种在纳米级β磷酸三钙/壳聚糖/聚已内酯基质,构建纳米化仿生诱导骨;建立兔腰5～6横突间融合模型,A组纳米化仿生诱导骨,B组自体髂骨,C组脂肪基质细胞移植,D组空白支架,E组rhBMP-2注射.行影像学、组织学、免疫组化、新骨及诱导因子定量分析等检查.结果 A组融合能力最强,融合率100%、新骨面积比(87.32±1.68)%、BMP含量及力学指标(128±19)、(331.56±3.21)N、(526.78±3.19)Nmm均高于其他组,差异有统计学意义(P＜0.05);B、C组次之,E组新骨生长不明显,融合相对延缓.D组未融合.结论 仿生诱导骨能强化骨再生,促进脊柱融合.     

新型壳聚糖基仿生网络复合膜诱导骨髓间充质干细胞定向成骨分化

Objective To study the osteogenic differentiation capacity of mesenchymal stem cells(MSCs)on chitosan based biomimetic network composites films.Methods The chitosan-based biomimetic network composites films were prepared using chitosan,gelatin and pectin in certain ratio by biomimetic approach.The experiment was designed as follow:experimental group 1 (composites films+routine medium),control group 1 (routine medium),experimental group 2(composites films+osteogenic medium),control group 2(osteogenic medium).The growth and proliferation of MSCs were observed by inverted phase contrast microscope and scanning electronmicroscopy(SEM) and detected through methyl thiazolyl tetrazolium(MTT) assay.Alkaline phosphatase(ALP) activity was used to investigate the osteogenic differentiation capacity.The formation of mineral was determined by special staining and the energy dispersive X-ray apparatus (EDX).Results MSCs could well adhere,grow and proliferate on the network composites films.The MTT assay demonstrated that there was no significant difference in cell viability between the experimental and control groups (P＞0.05).SEM observation showed that MSCs grew assembly on the surface of the films secreted a large number of extracelluar matrix,and formed scattered nodules.The cells on the experimental group 1 showed statistically higher ALP activity level than those cells on the other groups (P＜0.01).Moreover,the calcified nodules can be seen in the experimental groups by Alizarin red and Von Kossa staining.ALP staining showed blue-staining granules within the cytoplasm,and the deposition of Ca and P was detected on the films by SEM-EDX.Conclusion The novel chitosan-based biomimetic network composites films not only have good biocompatibility,but can also improve MSCs differentiation toward the osteogenic lineage.     

不同孔径聚乳酸-壳聚糖-明胶支架对成纤维细胞粘附效果的研究

目的:比较L929细胞在聚乳酸-壳聚糖-明胶(PLA-Chitosan-Gelatin)梯度孔径、均匀孔径两种支架材料上的细胞接种率,选择细胞接种率较高的支架材料;通过比较不同细胞密度在聚乳酸-壳聚糖-明胶梯度孔径支架上的细胞粘附量,探究细胞接种的适宜密度。方法:在两种孔径支架材料上分别接种不同密度的细胞悬浮液,MTT法检测其粘附情况;调整细胞接种密度到同一梯度孔径支架材料上,MTT法比较不同密度细胞在同一梯度孔径支架上的粘附情况。结果:L929细胞在两种支架上均能粘附,在聚乳酸-壳聚糖-明胶梯度孔径支架上的接种率明显高于均匀孔径支架(P<0.01),且随接种密度的增高,粘附到梯度孔径支架上的细胞数量增加,当细胞接种密度达1.0×106/mL时,支架上粘附的细胞数量最大。结论:聚乳酸-壳聚糖-明胶梯度孔径较均匀空径支架材料细胞接种率高,1.0×106/mL为L929细胞在梯度孔径支架上的较适接种密度。     

聚乙二醇单甲醚-聚(D,L-乳酸)嵌段共聚物的研究

采用熔融缩聚反应合成一系列聚（D，L-乳酸）（PDLLA）／聚乙二醇单甲醚（mPEG）两亲性二嵌段共聚物（PEDLLA），采用IR、^1H-NMR、DSC、WAXD和TEM等手段分析和研究PEDLLA的结构与性能。实验结果表明，PEDLLA的结构和组成与设计相一致，结晶度和熔点均低于均聚物，且随着PEDLLA中PDLLA含量的增加，mPEG嵌段熔点降低，随着PDLLA嵌段相对分子质量的增大，PEDLLA降解速率增大。载药纳米粒呈核壳结构，载药量达30％。