LncRNA在骨重建及骨相关疾病中的作用

骨重建可保持骨生物力学特性稳定,对维持骨强度具有重要意义。正常骨骼的生长和发育需要转录调控网络、信号传导通路、力学生物学及生物力学因素的紧密协调,而力学环境的改变,多种信号途径失调,影响骨的发育。长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类长度大于200 nt、生物来源广泛、2级及3级结构高度保守的RNA分子。研究显示,许多lncRNA参与骨骼系统的正常发育或平衡,调控成骨细胞的分化,以及参与骨肉瘤的发生。LncRNA表达失调与关节炎、骨质疏松症和骨癌等多种骨疾病密切相关,有望作为预测骨疾病的生物标志物。综述lncRNA的特征、参与骨重塑的lncRNA及其可能的作用机理,并讨论lncRNA作为生物标志物应用于治疗包括骨关节炎、骨质疏松症、骨癌等骨骼系统疾病的可能性,旨在为更好地理解和研究lncRNA在生物体内的作用提供参考。     

组织工程化培养生物反应器传质过程分析

目的：分析组织工程化培养生物反应器传质过程，讨论影响传质能力的关键因素，探索改善传质能力的方法。方法：实验于2005—01／02在军事医学科学院卫生装备研究所组织工程实验室完成。建立理想模型，理论分析液膜中、培养液中的营养物从培养物表面到培养物内部、培养物内部细胞新陈代谢废物扩散的传质过程。结果：初步给出了传质过程的理论方程，给出了作为关键因素之一的压力对传质过程影响的微分方程。结论：传质过程是一个多因素相互制约的过程，压力是传质过程中的关键因素，选择合适的脉冲压力有助于改善传质水平，为设计新型高传质能力的组织工程化培养生物反应器提供了一种新的思路。     

纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合骨组织工程支架材料的生物相容性

背景:通过将两种及两种以上材料共混制备复合支架材料可以弥补各自的不足,利用各种材料的互补特性来满足组织工程对支架的要求。目的:制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架材料,并研究其细胞相容性。方法:将纳米羟基磷灰石、胶原蛋白与丝素蛋白分别按质量比为1∶1∶5、1∶2∶5、1∶3∶5的比例混合,制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料,测试其孔隙率、孔径大小、吸水膨胀率及压缩力学性能。将表征结果良好的质量比为1∶2∶5的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料与MC3T3-E1细胞体外复合培养,MTT法检测复合培养2,4,6,8,12 d后的细胞活性。结果与结论:羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白按质量1∶2∶5的比例混合更符合要求:孔径98-260μm,孔隙率为(96.72±2.78)%,吸水膨胀率为(549.37±35.29)%,生物力学试验机测定其力学性能稳定、压缩应变及弹性模量等指标适宜骨组织工程研究应用。MC3T3-E1细胞在纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架上生长增殖良好,表明纳米羟基磷灰石/胶原/丝素复合三维支架具有良好的细胞相容性。     

高G环境下大鼠胫骨的力学性能

背景:随着中国航天事业的发展,飞行员面临承受高G力学环境,这种环境会对飞行员骨骼造成严重影响。而胫骨作为最容易发生骨折的骨骼之一,目前对极端力学环境下胫骨生物力学研究较少。目的:通过高G离心加载装置制作动物模型,探究不同高G力学环境对大鼠生长发育和胫骨力学性能的影响。方法:取解放军军事医学科学院实验动物中心提供的雄性Wistar大鼠,通过高G离心加载装置设置悬臂以不同的转速和加速度运行模拟高G环境,并制作动物模型。每周称量大鼠体质量。取大鼠左侧胫骨进行三点弯曲实验,计算胫骨挠度、弹性模量、极限载荷;右侧胫骨进行蠕变实验,在胫骨中段皮质骨表面施加恒定应力并保持3600 s,观察其蠕变应变变化。实验已由天津理工大学动物伦理委员会批准。结果与结论:高G环境会影响大鼠正常生长发育,抑制体质量增长并降低了大鼠胫骨的力学性能,使胫骨的极限挠度分别下降了8.1%,12.2%,37.8%,51.4%;极限载荷分别下降了16%,9%,25.2%,29%。说明极端高G环境会对大鼠产生严重的负面作用。     

新型动态载荷与循环灌流生物反应器系统的设计

目的设计一套动态应变加载系统和三维灌流培养系统,并测试其性能。方法明确动态载荷与循环灌流生物反应器的设计原则;设计并构建动态应变加载系统和三维灌流培养系统,研制供三维灌流与加载专用的培养舱;测定培养系统的无菌效果以及其应变加载的精确度和稳定性,进行组织工程骨的初步培养观察。结果该生物反应器可为组织培养物提供不同大小和频率的压应变以及不同流量的灌流条件,可控精度高、操作简单可行、性能稳定;连续运转5 d后,培养液中无细菌生长。初步培养结果表明,体外构建的组织工程骨在生物反应器中培养10 d,其成骨细胞的增殖和成骨活性明显高于静态培养和单纯灌流培养。结论该生物反应器可以成为三维条件下进行骨细胞生物力学研究的一种较理想的动态培养与应变加载装置。     

力学载荷干预骨缺损原位修复的实验模型研究

组织工程复合物用于骨缺损治疗是目前研究的热点,力学载荷对组织工程复合物在体成骨具有重要意义,相关研究越来越受到研究者们的关注.在组织工程研究领域,建立标准化的动物模型是进行实验研究的基础,用于探索不同力学载荷环境对骨缺损原位修复的影响及其作用机制.综述了力学载荷干预骨缺损修复实验模型的建立方法,对常用的动物选择、缺损制备、固定方法及载荷加载方式进行总结,为相关研究提供实验模型选择方面的参考.     

胶原蛋白-壳聚糖/羟基磷灰石复合组织引导再生膜的性能表征*

摘要：采用生物矿化交替沉积法制备了胶原蛋白-壳聚糖/羟基磷灰石复合组织引导再生膜材料,用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜及INSTRON-5865力学实验机等方法对膜材料性能进行了分析表征。结果表明：交替沉积可制备在晶相组成、化学成分、羟基磷灰石尺寸上具有类骨结构的羟基磷灰石涂层;随沉积次数增加,羟基磷灰石形态发生改变,组织引导再生膜力学性能呈下降趋势,沉积5次后拉伸强度为23.67 MPa,仍优于纯胶原膜,适作组织引导再生膜。 关键词：组织引导再生;胶原蛋白;壳聚糖;交替沉积;复合材料     

胶原多糖基纳米羟基磷灰石仿生骨支架材料的研制

目的依据仿生原理制备新型的胶原多糖基纳米羟基磷灰石（HA）复合骨支架材料,并与成骨细胞复合培养,检测其细胞相容性。方法以胶原分子与透明质酸钠的交联产物为模板,调制钙磷盐在液相中沉积其上,得到矿化胶原多糖基复合材料;采用液相分离法与少量聚乳酸复合进一步制备成为三维多孔支架,使用成骨细胞（Mc3T3-E1）接种于该支架上培养。用X—ray衍射、扫描电镜、万能材料测试机等对材料进行观察和测试分析;并用倒置相差显微镜、荧光显微镜、扫描电镜、CCK-8细胞计数试剂盒、碱性磷酸酶（ALP）活性测定等观察和分析细胞在支架材料中的生长、分化情况。结果胶原多糖基纳米HA仿生复合材料的晶粒度较低,晶体极为细小,与天然骨中羟基磷灰石的组装结构类似;该复合支架为多孔状,孔隙率约82％,孔径大小为200～650μm;抗压性能好,成骨细胞可在其上贴附、生长和繁殖,并表现出较高的成骨活性。结论所制备的胶原多糖基纳米HA仿生骨支架材料,无论从组分和结构上均与天然松质骨类似,与成骨细胞相容性好,可望成为较理想的骨组织工程支架材料。     

胶原蛋白-壳聚糖/羟基磷灰石复合组织引导再生膜的性能表征

采用生物矿化交替沉积法制备了胶原蛋白-壳聚糖/羟基磷灰石复合组织引导再生膜材料,用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜及INSTRON-5865力学实验机等方法对膜材料性能进行了分析表征.结果表明:交替沉积可制备在晶相组成、化学成分、羟基磷灰石尺寸上具有类骨结构的羟基磷灰石涂层;随沉积次数增加,羟基磷灰石形态发生改变,组织引导再生膜力学性能呈下降趋势,沉积5次后拉伸强度为23.67 MPa,仍优于纯胶原膜,适作组织引导再生膜.     

提高脊柱骨折水平复位力量对Harrington分离棒应力分布的影响——二维光弹性实验研究

使用Edwards套棒可提高Harrington装置对脊柱骨折的解剖复位率,但同时使Harrington棒各点应力值呈线性增加,尤以套棒所在点受影响最大,然而总体应力分布趋势不变,棒体——齿棘区交界处应力集中为棒的危险断面,棒前侧应力值高于后侧;齿棘部高于棒体部。实验结果提示,临床应用Ebwards套捧时应注意将其安置在尽量远离危险断面处,并使危险断面尽量靠近上钩,以减少在交变应力作用下应力集中造成的Harrington棒疲劳断裂。