纳米羟基磷灰石/胶原对富血小板血浆促进骨髓基质干细胞成骨向分化的影响

目的：探讨纳米羟基磷灰石/胶原（nHAC）作为支架材料对兔自体富血小板血浆（PRP）体外诱导兔骨髓基质干细胞（rBMSCs）向成骨细胞分化能力的影响。方法：兔自体PRP分别作用于与nHAC联合培养的rBMSCs及常规培养的rBMSCs,利用扫描电镜观察rBMSCs在nHAC上的生长情况;通过碱性磷酸酶（ALP）活性测定,骨钙素（OCN）含量测定,骨桥蛋白（opn）mRNA相对表达量的分析,比较两种培养条件下兔自体PRP诱导rBMSCs向成骨细胞分化能力上的差异。结果：联合培养的rBMSCs在nHAC上生长良好,其ALP活性、OCN含量均较常规培养明显增加,且opn mRNA相对表达量是常规培养组的4.78倍。结论：nHAC作为支架材料可明显提高兔自体PRP诱导rBMSCs向成骨细胞分化的能力。     

应用IBAD方法制备纯钛表面多孔TCP／HA涂层材料的微观分析

目的:为了改善钛种植体的生物相容性,对纯钛表面沉积多孔磷酸三钙/羟基磷灰石(Tricalciumphosphate/hydroxyapatite,TCP/HA)复合涂层材料的表面结构和化学成分进行分析,并与沉积羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)的钛表面进行对比。方法:用离子束辅助沉积方法(Ionbeamassisteddeposition,IBAD)在纯钛表面沉积HA和TCP/HA涂层材料,通过扫描电镜(Scanningelectronmicroscope,SEM)、原子力显微镜(Atomicforcemicroscopy,AFM)、X射线能谱分析(EnergydispersiveX-rayanalysis,EDX)以及X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)技术,检测两种涂层材料表面的微观形态和化学成分,并进行比较。结果:SEM和AFM显示TCP/HA涂层材料表面存在多孔结构,表面化学成分分析显示TCP/HA涂层的钙磷比低于HA,XRD证实TCP/HA涂层内同时存在TCP和HA两种化合物。结论:用IBAD方法在纯钛表面成功地沉积了具有多孔结构的TCP/HA复合涂层材料,该涂层材料和基体材料的结合牢固,改善了基体材料的生物相容性,是一种有应用前景的种植体表面涂层材料。     

骨组织工程的研究现状与展望

自 19世纪以来 ,骨移植术一直致力于修复由于创伤、肿瘤、感染所造成的大范围骨缺损 ,以恢复肢体功能。自体骨移植是目前最常采用的疗法 ,但供体的有限性限制了其应用 ,而且增加了患者的痛苦。异体骨不存在供体缺乏的问题 ,但具有抗原性 ,特别是在植体较大时 ,常因剧烈的免疫排斥反应导致植入失败。目前 ,临床上也在广泛使用各种以金属、陶瓷或高分子制造的人工骨替代材料 ,但这些材料在生物相容性、生物活性、生物可降解性及与宿主骨的力学匹配性、使用寿命等方面都有各自的缺点。更重要的是 ,无论是可实现骨整合的钛植体 ,还是能与骨实现…     

纳米晶胶原基骨与人骨髓间充质干细胞的复合培养

目的：观察人骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨的复合培养，证实纳米晶胶原基骨是否可以成为组织工程的良好载体材料。 方法：实验于2003—07／2004—08在清华大学材料科学与工程系完成纳米晶胶原基骨的制备及处理，在中日友好临床医学研究所免疫室完成纳米晶胶原基骨与骨髓间充质干细胞复合培养。健康自愿献髓者3人，在中日友好医院骨坏死与骨循环实验室体检。应用仿生原理制备纳米晶胶原基骨，体外培养骨髓间充质干细胞并与材料复合，通过共聚焦显微镜和环境扫描电镜观察骨髓间充质干细胞与材料的复合情况。 结果：①共聚焦显微镜显示：在各层面扫描骨髓间充质干细胞均深入纳米晶胶原基骨的内部孔隙。②环境扫描电镜显示：第2天细胞贴附在多孔材料上，在纳米晶胶原基骨底部靠近培养板处细胞黏附明显较纳米晶胶原基骨上其他部位多，细胞也开始伸展，伸出伪足向材料微孔中长入，孔隙内见不到桥接的细胞连接细胞在整个材料及孔隙内表面贴附、伸展。第7天时细胞在材料上完全铺展。伪足向材料微孔中长入，在部分直径较小的孔隙中（70～150μm），细胞之间突起相互连接呈桥状。纳米晶胶原基骨临近培养板的一面有较多细胞生长，主要在材料的表面和材料的裂隙中，孔隙中较少。第14天，大量细胞在纳米晶胶原基骨表面和孔隙中生长，尤以孔隙中明显。细胞之间广泛存在突起连接，在孔隙中呈网状互相相连。 结论：纳米晶胶原基骨是良好的组织工程支架材料，易与骨髓间充质干细胞复合．适合种子细胞的贴附、生长、增殖和分化。     

新短肽P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石材料生物活性的评价

文题释义：胶原基质矿化磷灰石：具有良好的生物相容性,不产生排斥反应,降解速度与成骨的速度相适应,其降解不会影响周围环境的pH值。该材料在微米尺度上具有互联孔洞结构,孔隙尺寸为100-500 µm,孔隙率为70%-90%,结构和成分与自体骨相似,能够更好的诱导自体骨生长,具有良好的骨修复作用,其机械耐受性、可塑性、强度接近松质骨。 新短肽P17-骨形态发生蛋白2：通过FMOC/tBu固相多肽合成法合成的具有17个氨基酸的新型活性短肽中包含磷酸化的丝氨酸及天冬氨酸,能够极好地模拟天然骨基质的促发及指导矿化的功能,在局部形成偏酸环境,促进局部的钙磷沉积、成核和生物自组装矿化。短链多肽活性位点能充分暴露并与细胞表面受体结合,生物活性更强。 背景：胶原基质矿化磷灰石材料具有仿生的化学组成及良好的生物学性能,已被用于某些骨缺损修复;新短肽P17-骨形态发生蛋白2具有良好的生物相容性和成骨诱导生物活性,因此将新短肽P17-骨形态发生蛋白2与胶原基质矿化磷灰石材料制备成复合支架材料可望提升骨修复效率和效果。 目的：探讨新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料的生物活性。 方法：将兔骨髓间充质干细胞分别接种于新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料与胶原基质矿化磷灰石材料上,培养3,7 d后,利用RT-PCR检测细胞碱性磷酸酶 mRNA相对表达。将新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料(实验组)与胶原基质矿化磷灰石材料(对照组)分别埋置于SD大鼠皮下,植入12,35 d后进行Masson染色后组织学分析。将新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料(实验组)与胶原基质矿化磷灰石材料(对照组)分别植入日本大耳白兔下颌骨箱状缺损处,植入5,15周后进行大体与X射线检查。实验经中国医科大学附属口腔医院伦理委员会批准。 结果与结论：①复合材料组培养7 d的碱性磷酸酶mRNA表达高于胶原基质矿化磷灰石组(P < 0.05);②皮下埋植实验显示两组材料和组织界面均未引起明显的急性炎症反应,植入后35 d实验组可见更多的纤维细胞与材料嵌合;③骨缺损修复实验中,大体观察显示两种材料均具有良好的骨修复能力,植入5周时缺损区已有缩小趋势,植入15周缺损表面比较平整;X射线检查显示与对照组相比,实验组缺损区缩小趋势更明显;④结果表明,新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合支架材料具有比胶原基质矿化磷灰石更为优良的生物活性与骨缺损修复能力。 ORCID: 0000-0002-1196-5954(张雪) 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     

尿道移行上皮细胞与生物可降解尿道支架体外复合培养的研究

目的：研究体外培养的兔尿道上皮细胞在生物可降解性网状尿道支架上的贴附和生长增殖情况,观察其对尿道上皮细胞形态和功能的影响,利用组织工程技术培养种植细胞的尿道内支架。方法：应用机械分离与酶消化法分离培养兔尿道移行上皮细胞,并在体外行原代培养与扩增后制成细胞悬液接种在网状尿道支架上,形成尿道移行上皮细胞-支架复合物。采用免疫组织化学、荧光染色法鉴定尿道上皮细胞及其活性;采用倒置显微镜、扫描电镜观察尿道上皮细胞在支架表面吸附与生长状态。结果：网状尿道支架具有良好的生物相容性,能使尿道移行上皮细胞增殖,不影响其活性。尿道移行上皮细胞在尿道支架上贴附生长良好,1～2天后完全贴壁,3～7天细胞生长增殖活跃,支架网眼内充满上皮细胞,长期培养仍保持尿道移行上皮细胞特性,扫描电镜可见上皮细胞与网状支架贴附紧密,适度伸展并有基质分泌。结论：网状尿道支架适合尿道移行上皮细胞黏附生长．可作为尿道组织工程的细胞载体,利用组织工程方法可获得适于移植尿道细胞的组织工程化尿道。     

组织工程骨修复兔下颌骨缺损的实验研究

目的:探讨以兔骨髓基质细胞(BMSCs)为种子细胞、纳米羟基磷灰石/胶原(nHAC)为支架材料、兔自体富血小板血浆(PRP)为生长因子,构建组织工程骨修复兔下颌骨缺损能力。方法:兔下颌骨体部15mm×15mm全层骨缺损分别采取:A组,组织工程骨;B组,自体髂骨;C组,单纯nHAC材料;D组,对照组修复。术后1、3、6个月行放射性核素骨检测、骨密度测定及组织学观察。结果:放射性核素骨检测:术后1、3个月,A、B组成骨代谢能力明显优于C、D组,术后6个月时,各组之间骨代谢能力无明显差异;骨密度测定:A、B、C组骨缺损区域骨密度逐渐增加明显高于D组,术后3个月A组、B组骨密度较C组明显提高;组织学检查:A组术后1个月可见小片状类骨质出现,nHAC开始降解,术后3个月时新生骨成大片状结构,术后6个月nHAC几乎全部降解,缺损由骨组织修复,其成骨量与B组无明显差异却明显大于C组,D组仅为纤维组织修复。结论:本实验构建的组织工程骨修复颌骨缺损能力与自体髂骨相似而强于单独使用nHAC,且nHAC材料于体内可完全降解,因此BMSCs与nHAC及自体PRP复合所构建的组织工程骨是一种良好的骨缺损替代材料。     

生物可降解输尿管支架在输尿管战创伤治疗中的降解特性

目的 建立一种新的输尿管战创伤动物模型,观察生物可降解输尿管支架在输尿管战创伤治疗中的降解特性.方法 使用自行研制的火器弹片伤制造模具,对模型建立组9条比格犬的随机一侧输尿管制造火器弹片伤后清创缝合,分别于术后40、80、120 d行静脉肾盂造影评估.再对阳性对照组9条比格犬的双侧输尿管均制造火器弹片伤,随机一侧放置聚乳酸可降解输尿管支架,另一侧放置双J管,分别于术后加、80、120d行静脉肾盂造影评估,支架行表面微观形貌及元素分析.结果 模型建立组9条比格犬,损伤侧术后出现肾积水,并逐渐加重.阳性对照组的9条比格犬,术后双侧均未见明显肾积水;可降解支架随时间推移逐渐降解,尤其术后80 d开始观察到降解速度明显加快;支架表面无钙沉积,而双J管表面可观察到明显钙沉积和结石形成,且随时间进展加重.结论 生物可降解支架在治疗输尿管火器弹片伤过程中,在起到了支撑、引流、预防肾积水作用后,随时间推移逐渐降解,并可避免结石形成.     

羟基磷灰石表面修饰人工角膜钛支架的生物相容性：电镜观察

背景：人工角膜是双眼角膜盲患者复明的希望,提高人工角膜材料的生物相容性使人工角膜与宿主角膜达到生物愈合是目前人工角膜的研究方向。 目的：扫描电子显微镜观察经羟基磷灰石表面修饰能否增加人工角膜纯钛支架的生物相容性。 方法：采用酸碱两步预处理法在人工角膜钛支架表面快速沉积羟基磷灰石涂层。将第4~6代兔角膜基质成纤维细胞直接接种于羟基磷灰石修饰的钛支架、纯钛支架及玻璃表面,3,24,48,72 h后,扫描电子显微镜观察材料表面的细胞黏附,伸展及增殖情况;将18只正常新西兰白兔随机分为2组,于右眼角膜基质层内分别植入羟基磷灰石修饰的钛支架、纯钛支架,术后6,12周取出人工角膜支架,扫描电子显微镜观察材料表面角膜组织贴附生长状态。 结果与结论：体外实验显示,细胞接种3 h和24 h后,细胞扩展面积及细胞张力丝长度：羟基磷灰石修饰的钛支架>玻璃>纯钛表面,羟基磷灰石修饰的钛支架表面的活细胞数多于其他材料表面(P < 0.05)。72 h后,羟基磷灰石修饰的钛支架表面完全被胶原覆盖。体内实验显示,扫描电子显微镜观察羟基磷灰石修饰的钛支架表面细胞外基质生长良好,与羟基磷灰石贴附紧密。而纯钛支架仅为角膜组织简单包裹。说明人工角膜纯钛支架经羟基磷灰石表面修饰后,其生物相容性增加。 关键词：人工角膜;羟基磷灰石;钛;表面改性;生物相容性;扫描电子显微镜 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.29.007     

骨形态发生蛋白-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨对骨髓基质干细胞生物学行为的影响

目的 探讨骨形态发生蛋白-2(BMP-2)活件多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料对骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖、黏附及分化等生物学行为的影响. 方法制备重组胶原矿化骨支架材料,将BMP-2活性多肽通过交联剂共价结合到材料上,扫描电镜观察支架材料表面微观形貌;取第3代BMSCs接种到材料上,以未结合多肽的重组胶原矿化骨作为对照,采用MTT法检测BMSCs在材料表面的增殖;沉淀法检测BMSCs在材料表面的黏附率;扣描电镜观察比较BMSCs在材料表面的生长形态;通过检测细胞中的碱性磷酸酶活性及钙含量,观察BMSCs在材料表面的分化情况. 结果扫描电镜结果显示:支架材料旱多孔状;X射线光电子能谱法证实BMP-2活性多肽成功共价结合到材料表面;BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料表面BMSCs的黏附和向成骨细胞方向分化能力均高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),而BMSCs的增殖能力与对照组相比,差异无统计学意义(P＞0.05). 结论BMP-2活性多肽可以显著改善重组胶原矿化骨复合材料的细胞相容性和生物活性,经BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料是一种理想的骨组织工程支架材料.