骨修复材料聚磷酸钙晶型对其降解性能和细胞相容性的影响

背景：聚磷酸钙是具有生物活性、可生物降解性和适当力学性能的新型骨修复材料，但是晶型对它的降解性能和细胞相容性的影响罕见报道。 目的：探索骨修复材料聚磷酸钙的晶型对其降解性能和细胞相容性的影响规律。 设计、时间及地点：对比观察实验，于2005—12／2007—02在四川大学组织工程支架材料研究室完成。 材料：通过控制保温温度，制备不同晶型的聚磷酸钙。 方法：进行体外降解实验，用扫描电镜观察其形貌：进行细胞相容性实验，观察成骨细胞在浸提液和降解液中的生长情况。 主要观察指标：不同晶型聚磷酸钙失重率，磷酸根浓度，骨细胞生长曲线，细胞增殖率，细胞毒性。 结果：不同晶型聚磷酸钙的降解速率与磷酸根浓度增长速率一致，都是γ-聚磷酸钙〉β-聚磷酸钙〉α-聚磷酸钙。不同晶型聚磷酸钙的浸提液和降解液中细胞生长速率不同，在第6天时β-聚磷酸钙增殖率最高：浸提液和降解液中β-聚磷酸钙、α-聚磷酸钙细胞毒性均为0；γ-聚磷酸钙在前期细胞毒性为0，后期为1。 结论：通过改变聚磷酸钙的晶型可以调节其降解速率：各种晶型聚磷酸钙具有良好的细胞相容性，其中β型聚磷酸钙促成骨细胞增殖最明显，可作为新型骨修复材料。     

聚磷酸钙多孔材料在模拟体液中的降解规律初探

从组织工程材料学角度研究和开发可控生物降解材料是生物材料科学和工程的主要任务之一.通过体外模拟实验,揭示影响材料降解的各种因素,对实现材料可控降解将具有重大意义.本文对不同晶型的聚磷酸钙多孔支架材料,对比其在模拟体液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液中的降解规律,结果表明体液中无机成分对聚磷酸钙支架材料的降解特性有明显影响,在模拟体液中进行聚磷酸钙的模拟降解更接近体内环境,因而更有利于揭示聚磷酸钙的体内降解规律,此结果为实现聚磷酸钙的可控降解提供有用的参考.     

掺锶聚磷酸钙骨组织工程支架材料与成骨细胞及内皮细胞的相容性研究

目的:观察掺锶聚磷酸钙材料与成骨细胞及内皮细胞相容性,为该材料作为骨组织工程支架材料最终应用于临床提供实验依据。方法:实验于2006-01/07在四川大学组织工程研究室完成。在聚磷酸钙制备过程中掺入亲骨元素锶,制备新型的不同掺锶量(0.5%,1%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%)的骨组织工程支架材料掺锶聚磷酸钙。以聚磷酸钙、羟基磷灰石及磷酸三钙为对照,通过MTT法及扫描电镜观察掺锶聚磷酸钙的成骨细胞及血管内皮细胞的相容性。结果:无论是对成骨细胞还是内皮细胞,1%掺锶聚磷酸钙材料均显示出更好的相容性:MTT法表明,与对照组及其他掺锶量的掺锶聚磷酸钙比较,1%掺锶聚磷酸钙材料拥有更高的成骨细胞增殖度;与聚磷酸钙比较,1%掺锶聚磷酸钙材料拥有更高的内皮细胞增殖度;扫描电镜表明在1%掺锶聚磷酸钙材料表面生长的成骨细胞或内皮细胞具有更好的生长状态和生物活性。结论:掺锶聚磷酸钙是一个很有前途的骨组织工程支架材料,它不仅与成骨细胞具有很好的相容性,而且能促进内皮细胞的增殖及诱导新生血管的形成,有望解决植入材料血管化的难题。     

掺锶聚磷酸钙对内皮细胞来源促血管化因子基质金属蛋白酶2表达的影响

背景:课题组研究的掺锶聚磷酸钙作为一种新型骨修复材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性,经过前期的研究已证明有促血管化作用,但机制尚不清楚.目的:内皮细胞与掺锶聚磷酸钙支架于体外复合培养,观察细胞的增殖和促血管化因子基质金属蛋白酶2的分泌情况.设计、时间及地点:体外细胞学对比观察实验,于2008-09/2009-04在四川大学组织工程研究室完成.材料:在制备聚磷酸钙过程中掺入锶制备掺锶量为1%,2%,5%,8%,10%的掺锶聚磷酸钙骨组织工程支架材料.方法:①材料置于24孔培养板中,将浓度为3×10~7 L~(-1)的内皮细胞悬液300 μL接种于24孔培养板上,补加200 μL RPMI1640全培养液.分别于1,3,5,7 d通过MTT法观察内皮细胞的增殖情况.②聚磷酸钙和8%掺锶聚磷酸钙多孔支架放于24孔板中,将浓度为1×10~8L~(-1)的内皮细胞悬液300 μL接种于支架材料上,补加600 μL RPMI1640全培养液.培养5 d后取出材料,扫描电镜观察内皮细胞的形貌.③内皮细胞与不同掺锶量的掺锶聚磷酸钙支架材料复合培养5 d,至细胞汇合后,离心取上清液,采用酶联免疫吸附试验检测内皮细胞来源的基质金属蛋白酶2蛋白的分泌量.主要观察指标:观察掺锶聚磷酸钙和聚磷酸钙材料上内皮细胞的增殖及形貌,内皮细胞来源的基质金属蛋白酶2蛋白的分泌量.结果:MTT法实验结果表明,与聚磷酸钙组及其他掺锶量的掺锶聚磷酸钙比较,8%掺锶聚磷酸钙拥有更高的内皮细胞增殖度;扫描电镜表明在8%掺锶聚磷酸钙材料表面生长的内皮细胞具有更好的生长状态和生物活性;酶联免疫吸附试验法结果表明,与聚磷酸钙组相比,掺锶聚磷酸钙能上调基质金属蛋白酶2的蛋白分泌量,其中以8%掺锶聚磷酸钙最为明显(P＜0.05).结论:掺锶聚磷酸钙与内皮细胞具有良好的生物相容性,明显上调促血管化因子基质金属蛋白酶2的分泌,具有促血管化的作用.     

一种新的生物瓣材料——Ⅳ、牦牛心包纤维组织的编织形态及其一维拉伸性能

本文用H.E.染色观察胶原纤维束的编织形态,用Weigert染液染色观察弹性朊的分布与走向,以获得与材料力学性能有关的结构信息。实验结果表明: (1)牦牛心包与Edwards公司的黄牛心包片的纤维组织编织形态相似。不同点仅前者的弹性朊纤维比后者稍细但较密,前者的胶原纤维束多波纹但稍疏松; (2)牦牛心包由20多层的纤维编织层组成。各层以不同角度交错叠盖,层与层间由各层分出的胶原纤维束和弹性朊纤维将毗邻纤维层连接起来。各纤维层的厚度不等,约为60～100μ。 (3)牦牛心包为似多层层板,由非蛋白纤维的基质与蛋白纤维编织层组成。其应力—应变曲线随试样裁取的方向不同而异,即牦牛心包系天然的各向异性层板。     

含精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰序列短肽的合成及应用研究进展

精氨酰－甘氨酰－天冬氨酸（RGD）是具有生物活性的短肽序列之一，它是大多数细胞表面粘附分子能识别的配体上的最小氨基酸序列，在内皮细胞的识别，抗血栓，抑制肿瘤，治疗烧伤和皮肤溃疡等方面有重要的作用，本文综述了近年来国内外对含RGD序列短肽的合成及其应用研究进展。     

UV改性人工心瓣材料的生物相容性研究

通过体内实验的方法 ,应用酶组织化学技术对 U V改性后心瓣材料涤纶 (Dacron)和未改性的材料周围组织中的碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、乳酸脱氢酶和辅酶 I黄递酶活性进行测定 ,评价改性后材料的生物相容性。结果表明两种材料周围组织中几种酶的活性无差异 ,表明改性后材料仍具有优良的生物相容性     

骨修复材料多孔聚磷酸钙的制备及细胞相容性研究

目的 为了解决骨组织工程中成骨细胞在可降解支架材料上三维生长这一问题,本文对无机聚合物聚磷酸钙（CPP）生物陶瓷进行了研究.方法 实验制备出CPP多孔材料,并以羟基磷灰石,磷酸三钙作为对照材料,检测了材料的细胞毒性,并与成骨细胞进行复合生长.结果 表明聚磷酸钙不仅无细胞毒性,而且能促进成骨细胞的生长,与成骨细胞复合后,细胞能在材料中三维生长,并能分泌出细胞外基质,因此具有良好的细胞相容性.结论 多孔聚磷酸钙能促进成骨细胞生长,并为细胞良好生长提供三维空间环境,同时本实验也为可降解无机聚合物作为骨组织工程支架材料的研究提供了新的思路.     

组织工程生物反应器及其仿生力学环境探讨

组织工程生物反应器是在体外造就一个与体内相似的环境，加速培养细胞、组织乃至器官的系统，可广泛应用于如器官缺损患者替代、构建、保持或增强其组织功能，以及生物制药等领域。生物反应器作为组织工謦中重要的功能型载体，已成为当前研究的热点。目前，生物反应器主要是从空间三维培养、生物力．学、传质、培养环境（pH、PO2等）和物理因素（电场、磁场、超声）等方面开展研究。本文着重从力学环境的角度探讨了各种组织工程生物反应器，并在此基础上介绍了我们从仿生角度所分析、综合、设计的旋转壁式生物反应器，以及优化细胞生长力学环境的思路。     

生物活性短肽RGD在骨组织诱导再生中的研究进展

临床上对创伤、感染和肿瘤切除后所造成大范围骨缺损的修复至今未得到有效的解决。在基质材料中的生物活性物质能对其周围组织及长入基质材料中的纤维组织发生诱导作用，使其向骨组织方向生长，从而促进骨缺损区的修复。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列(Arg-Gly-Asp，RGD)是细胞膜整合素受体与细胞外配体相结合的识别位点。在一定条件下。人工合成的RGD序列的可溶性小分子多肽能够竞争性地与细胞表面的整合素结合。将细胞外信息传入细胞内。引起细胞一系列的生理变化。目前，国内外研究报道合成的RGD肽具有诱导成骨细胞的生长。抑制破骨细胞之间、破骨细胞与基质之间的黏附，具有诱导骨再生的能力。本文仅就RGD肽在骨组织诱导再生中的应用及其进展作一简要综述。