聚羟基丁酸己酸酯/聚碳酸亚丙酯共混材料作为血管组织工程支架的性能特征

目的：为改善生物材料聚羟基丁酸己酸酯（PHBHHx）的力学性能和聚碳酸亚丙酯（PPC）的可加工性,将两者共混,制备不同比例的共混材料,并对共混膜上血管平滑肌细胞的黏附和共混材料制成的管形支架的力学性能进行评价,以选出合适比例的共混材料作为血管组织工程支架。 方法：实验于2006-08/2007-04在清华大学生物科学与技术系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。①制备5种不同比例（PHBHHx∶PPC分别为0∶10,3∶7,5∶5,7∶3,10∶0）的共混材料,利用CCK-8试剂测定兔主动脉平滑肌细胞在共混膜上培养24h后的黏附数量。②采用热致相分离和冷冻干燥法制备管形支架,通过反复浸渍和晾干,在多孔支架外层形成一层晾干的膜层。利用扫描电镜观察支架形貌、压汞仪测量孔隙率和孔径分布,利用自制装置以6.65kPa/s的加压速度测定管形支架的破裂强度,万能材料试验机测定支架的缝合强度,以羊颈动脉为对照。 结果：①兔主动脉平滑肌细胞在各种膜上培养24h后,在5∶5比例PHBHHXx/PPC共混膜和PPC膜上相对黏附量高于PHBHHXx膜（P〈0.05）。②PHBHHx和共混材料均可制备成管形支架,而单纯PPC支架在制备晾干层时溶化,无法维持原形。管形支架的孔径随PPC含量的增加而增大,孔隙率提高。③支架的破裂强度与羊颈动脉相似（P〉0.05）;缝合强度均强于羊颈动脉,以5∶5和3∶7PHBHHx/PPC共混材料制备的管形支架的缝合强度高于PHBHHx支架。 结论：①与PHBHHx相比,5∶5PHBHHx/PPC共混膜和PPC膜上兔主动脉平滑肌细胞的黏附更好。②共混材料均可以制备成管形支架,并且力学强度符合移植的要求,缝合强度以5∶5和3∶7的PHBHHx/PPC共混材料最佳。     

基于琼脂糖/壳聚糖共混凝胶模型的壳聚糖生物相容性的机理研究

目的 以琼脂糖/壳聚糖共混凝胶为模型,研究壳聚糖材料生物相容性的可能机理.方法 通过共混法,制备出一系列不同壳聚糖含量的琼脂糖/壳聚糖共混凝胶.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析共混凝胶的化学基团,利用荧光素-4-异硫氰酸酯(FITC)标记法观察琼脂糖和壳聚糖之间的可共混性.通过Zeta电势测量共混凝胶的电荷,利用二喹啉甲酸(BCA)法分别测定胎牛血清(FBS)总蛋白和牛血清白蛋白(RSA)在共混凝胶上的吸附,利用酶联免疫吸附(ELISA)法测定纤黏连蛋白(FN)在共混凝胶上的吸附.细胞实验以人微血管内皮细胞系(HMEC-1)为模型,通过观测细胞的黏附、增殖和形态来评价共混凝胶的细胞相容性.结果 琼脂糖/壳聚糖共混凝胶含有壳聚糖特征性的化学基团.琼脂糖和壳聚糖之间存在着良好的可共混性,壳聚糖的氨基基团在共混凝胶中呈均匀分布.在pH酸性条件下(pH 3.0)共混凝胶带有较强的正电荷,然而在pH中性条件下(pH 7.4)所有共混凝胶的Zeta电势均降低至0 mV附近.各组共混凝胶之间对FBS总蛋白以及BSA的吸附差异无统计学意义,但是共混凝胶对FN的吸附却随着壳聚糖含量的升高而显著升高.细胞实验结果显示:随着壳聚糖含量的提高,共混凝胶的细胞相容性有明显改善,HMECs在壳聚糖含量较高的凝胶上表现出良好的黏附、铺展和增殖.结论 相对于血清中的其他蛋白,壳聚糖组分对FN存在优先吸附,从而能够促进细胞在共混凝胶表面的黏附铺展.与传统观点不同,本研究发现壳聚糖的生物相容性与其所携带的正电荷无关.     

用SPR生物传感器研究纤维蛋白原在生物医用材料表面的吸附

材料表面对血浆蛋白的吸附特性 ,是研究和评价生物医用材料血液相容性的重要依据。本文用自制的表面等离激元 (SPR)传感器 ,测量了金膜、磷脂DSPC膜、成都科大Ⅱ型聚氨酯、Pellethane2 36 3 55D聚氨酯及有机玻璃膜表面对纤维蛋白原的动态吸附特性 ,在纤维蛋白原溶液浓度为5mg/ml的相同条件下 ,磷脂DSPC膜表面吸附纤维蛋白原的速度最低 ,饱和吸附浓度也最小 (表面浓度为 1ng/mm2 )。其次是裸金膜 (表面浓度为 3.5ng/mm2 ) ,再其次是成都科大Ⅱ型聚氨酯膜 (表面浓度为 3.8ng/mm2 )和Pellethane 2 36 3 55D聚氨酯 (表面浓度为 4 .3ng/mm2 ) ,吸附速度和吸附量最高的是有机玻璃膜 (表面浓度为 4 .5ng/mm2 )。结果表明 ,材料表面对纤维蛋白原的吸附动力学特性 ,与材料的血液相容性密切相关。表面等离激元技术与本文采用的在金膜上铺展高分子材料的离心铺膜法和LB技术等样品制备技术相结合 ,为生物材料表面对蛋白质吸附特性的实时、动态、原位研究提供了一种新的高灵敏度的方法 ,并可能发展成为一种材料生物相容性的测试和评价的新方法。     

壳聚糖/鞣花酸/红细胞膜脂止血复合海绵的制备与评价

背景：部分文献报道壳聚糖对严重创伤的止血效果有限,因此以壳聚糖为基础止血剂的促凝血活性还有待进一步增强。 目的：制备一种新型的壳聚糖/鞣花酸/红细胞膜脂复合海绵,评价其促凝血活性和细胞毒性。 方法：通过冻干法制备壳聚糖海绵和壳聚糖乙酸盐海绵,然后再通过静电吸附法制备壳聚糖/鞣花酸/红细胞膜脂复合海绵。血浆复钙时间法观察3种海绵的促凝血活性,并检测3种海绵对SD大鼠肝脏的止血效果及对L929细胞的毒性。 结果与结论：壳聚糖/鞣花酸/红细胞膜脂复合海绵组的血浆复钙时间、出血时间、失血量均显著少于壳聚糖海绵组和壳聚糖乙酸盐海绵组(P < 0.01)。细胞实验显示壳聚糖/鞣花酸/红细胞膜脂复合海绵无细胞毒性。说明壳聚糖/鞣花酸/红细胞膜脂复合海绵具有良好的促凝血活性且无细胞毒性。     

羧甲基壳聚糖/纳米胶原复合支架修复兔腓骨损伤******☆◆

背景：研究证实，壳聚糖及其衍生物可作为骨损伤的填充材料以及骨组织工程支架材料，但壳聚糖降解缓慢且不可控制的特性限制了其在骨组织工程中广泛应用。 目的：评估羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架对兔腓骨损伤的修复作用。 设计、时间及地点: 随机分组设计、对照动物实验，于2007-06/2008-03在清华大学生物科学与技术系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。 材料: 以羧甲基壳聚糖和纳米胶原纤维为基础材料，模拟骨的结构设计制备了双层羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架。 方法：选择成年新西兰大白兔10只，按随机数字表法分为3组，阴性对照组2只，壳聚糖支架组4只，复合支架组4只。制备兔腓骨10 mm的损伤，分别以旷置缝合、植入壳聚糖支架、植入双层羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架处理各组。 主要观察指标：扫描电镜观察支架微观形貌。术后12周，检测损伤部位的再生情况，以四环素荧光和Von Kossa染色检测实验动物骨损伤部位新生骨钙化情况。 结果：10只兔均进入结果分析。①扫描电镜观察到外层致密光滑的壳聚糖膜和多孔的中心区域，多孔区域有大量纳米胶原纤维网络结构填充。其孔径分布的峰值为60~100 μm，孔隙率大于85％。②手术后12周，不脱钙切片的四环素染色，可发现阴性对照组两个断端间还没有连上，依旧以游离端存在。复合支架组移植物中形成多个大的钙化岛，其中心网状材料已经大部分降解，钙化岛分布在整个支架的内部区域；而壳聚糖支架组，材料基本没有降解，未见钙化区域。③Von Kossa银染色显示，复合支架组动物骨损伤的中心区域，出现染成黑色的钙化区，中间夹杂着中性红复染的骨组织细胞。壳聚糖支架组动物没有明显的钙化区，多为组织细胞充斥在材料的孔隙中，可见材料基本没有降解。 结论：双层羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架植入动物体内12周后，未见明显的炎症反应和坏死，降解明显，能够促进骨修复，是很有前景的骨组织工程用支架材料。     

Fenton体系、H2O2损伤红细胞膜分子流变性的比较研究

Ｆｅｎｔｏｎ反应体系是由Ｈ２Ｏ２和二价阳离子配制成的反应体系。为区分Ｆｅｎｔｏｎ反应体系和单纯Ｈ２Ｏ２作用分别对红细胞膜脂质及蛋白分子流动性影响的不同,本文通过微吸管法、电子自旋共振波谱仪（ＥＳＲ）、激光拉曼波谱仪等分别对体外Ｆｅｎｔｏｎ反应体系和单纯Ｈ２Ｏ２作用３０分钟后,及恢复３小时后的红细胞膜剪切弹性模量μ、细胞表面指数Ｓｉ、膜整体结构、膜蛋白分子τｐ及脂质分子τｌ相对旋转时间进行了比较分析。结果发现,①Ｆｅｎｔｏｎ反应体系导致了红细胞膜的μ值明显增加,但Ｓｉ无明显改变;②Ｆｅｎｔｏｎ反应体系使红细胞膜中的β胡罗卜素构象的卷曲形式增加,提示膜整体结构改变;③Ｆｅｎｔｏｎ反应体系致使红细胞膜蛋白分子τｐ及脂质分子τｌ明显延长;④恢复３小时后除红细胞膜脂分子τｌ值外,上述改变的可逆性较差;⑤Ｈ２Ｏ２作用只引起红细胞膜τｐ值增加,但并未影响膜脂质分子流动性和红细胞变形性;因此证明Ｆｅｎｔｏｎ反应体系作用后红细胞流变性的改变主要为其中的自由基损伤所致     

猪肝细胞膜蛋白结构与异种移植细胞免疫反应原性的关系

目的:探讨猪肝细胞膜蛋白结构与异种移植细胞免疫反应原性的关系.方法:肝衰大鼠分为冻存细胞移植组(17只)、新鲜细胞移植组(9只)和对照组(9只,不移植肝细胞),腹腔内分别移植新鲜和冻存的猪肝细胞,记录鼠的存活率.圆二色光谱测定新鲜和冻存猪肝细胞的膜蛋白构象,抗体依赖性细胞毒性(antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC)试验检测肝细胞破损情况.结果:对照鼠存活3只(3/9),新鲜细胞移植鼠存活6只(6/9);移植冻存肝细胞后,存活16只(16/17),显著高于对照鼠,P＝0.002 2.新鲜肝细胞膜蛋白构象中α螺旋比率为47.5%,经液氮处理后,α螺旋增至56.5%;ADCC显示存活的新鲜细胞数为0.24×105,冻存细胞0.68×105.结论:异种移植细胞免疫反应原性的降低与肝细胞膜蛋白中α螺旋比率增高有关.     

脂肪间充质干细胞移植治疗阿尔茨海默病

阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,其典型特征是进行性神经元缺失,迄今为止还没有一种药物和治疗方法对其彻底根治。随着干细胞技术与理论的发展和完善,阿尔茨海默病的治疗研究主要集中在神经干细胞移植方面。为避免免疫反应,最好用自体干细胞进行移植,而获取自体神经干细胞是非常困难的。与神经干细胞相比,间充质干细胞具有更广泛的来源,可以从肝脏、骨髓、脂肪等多种组织中获得,且具有多向分化潜能的特质,在一定诱导条件下可分化为骨、肌肉、脂肪等多种组织,其中脂肪间充质干细胞因其具有容易获得、对患者损伤小等特性而备受关注。新近研究显示,脂肪间充质干细胞具有神经分化潜能,预测其很可能在阿尔茨海默病治疗中发挥重要作用。     

壳聚糖／鞣花酸／红细胞膜脂止血复合海绵的制备与评价

背景：部分文献报道壳聚糖对严重创伤的止血效果有限,因此以壳聚糖为基础止血剂的促凝血活性还有待进一步增强。目的：制备一种新型的壳聚糖,鞣花酸／红细胞膜脂复合海绵,评价其促凝血活性和细胞毒性。方法：通过冻干法制备壳聚糖海绵和壳聚糖乙酸盐海绵,然后再通过静电吸附法制备壳聚糖,鞣花酸,红细胞膜脂复合海绵。血浆复钙时间法观察3种海绵的促凝血活性,并检测3种海绵对SD大鼠肝脏的止血效果及对L929细胞的毒性。结果与结论：壳聚糖,鞣花酸,红细胞膜脂复合海绵组的血浆复钙时间、出血时间、失血量均显著少于壳聚糖海绵组和壳聚糖乙酸盐海绵组（P〈0．01）。细胞实验显示壳聚糖,鞣花酸,红细胞膜脂复合海绵无细胞毒性。说明壳聚糖,鞣花酸,红细胞膜脂复合海绵具有良好的促凝血活性且无细胞毒性。     

关于壳聚糖材料生物相容性机制的新观点

目的：近年来,壳聚糖作为组织工程支架得到广泛应用,本文总结了壳聚糖生物相容性研究进展,提出细胞与壳聚糖相互作用可能机制的猜想,并对证实该猜想的试验模型进行初步探讨。 资料来源：用计算机检索Medline,Pubmed和Elsevier数据库1998-01/2006-12与壳聚糖生物相容性研究相关的文章,检索词为“chitosan,biocompatibility,surface charge,cell adhesion”,并限定文章语言种类为English。 资料选择：对资料进行初审,纳入标准：①选择与壳聚糖生物相容性,壳聚糖和细胞相互作用有关的文章。②着重关注研究壳聚糖表面电荷对细胞粘附影响的文献。排除标准：重复研究。 资料提炼：共搜集到374篇相关文献,对其中入选的30篇文献进行归纳和分析。资料综合：多种哺乳动物细胞能够在壳聚糖材料上粘附、铺展、增殖,部分学者认为这是由于壳聚糖材料上氨基带正电,因此和带负电的细胞之间存在静电吸引作用造成的。然而实验结果表明,壳聚糖链上氨基的pKa值在6.2～6.8之间,因此在生理条件下壳聚糖材料表面的大部分氨基会去质子化,从而造成壳聚糖所带正电荷相对于酸性条件时大幅度下降。基于此,作者认为壳聚糖的生物相容性是否由其正电荷引起还需要深入研究。 结论：结合已有的研究结果,提出猜想：正电荷可能不是导致壳聚糖材料生物相容性的主要因素。同时认为琼脂糖/壳聚糖混合水凝胶可能是验证此猜想的有效模型。