组织工程骨支架的材料学:短棒状纳米羟基磷灰石的细胞毒性检测

目的:体外研究短棒状纳米羟基磷灰石Na-HA的细胞毒性,探讨将其()应用于组织工程骨支架的可能性。方法:实验于2004-01/05在第四军医大学口腔颌面外科实验室完成。采用MTT检测法,将不同浓度的短棒状Na-HA浸提液与L929成纤维细胞接触1,3,5d,对细胞增殖活性进行检测,计算细胞相对增殖率,用6级毒性分类法评级,并进行形态学观察。用碱性磷酸酶(ALP)测定试剂盒检测浸提液对兔成骨细胞功能表达的影响。结果:不同时间点用不同浓度浸提液培养的细胞均正常增殖,毒性0～1级。浸提液不影响兔成骨细胞的功能表达。结论:短棒状Na-HA无细胞毒性,不影响成骨细胞的成骨活性,可能是一种组织工程骨支架的良好材料。     

纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性

背景：天津大学材料学院利用仿生学方法制备的纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料,具有与天然骨相似的结构和性能。目的：研究纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性。方法：①急性全身性毒性实验：将纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水分别注射至昆明小鼠腹腔,注射24,48,72 h记录小鼠体质量。②致敏实验：在日本大耳白兔背部皮下分别注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水,72 h内观察注射部位水肿及红斑情况,间隔14 d后再次行激发实验。③热源实验：在日本大耳白兔耳缘静脉注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液,注射后检测体温变化。④溶血实验：在稀释的兔抗凝血中分别加入纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液、生理盐水与蒸馏水。⑤将第3代兔骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料共培养,观察材料表面细胞增殖、生长及黏附状态。结果与结论：纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料无急性全身毒性、无致敏性、无热源反应、无溶血反应,该支架材料具有三维网络结构,骨髓间充质干细胞在材料表面生长、增殖及黏附良好,表明纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料具有良好的生物相容性与细胞相容性。     

胶原／羟基磷灰石复合支架负载软骨细胞构建组织工程软骨

背景：新型复合软骨组织工程支架克服了传统支架的诸多不足，如组织相容性差、生物力学性能不足、降解过快、材料单一、难与关节软骨的分层结构相匹配等，为软骨组织工程的发展提供新的途径。目的：观察具有柱状分层结构的胶原／羟基磷灰石复合支架对软骨细胞的吸附作用，以及对软骨细胞生物学性状的影响，评价其作为软骨组织工程支架的可行性与价值。设计：开放性实验。单位：中山大学附属第三医院骨科，华南理工大学材料学院。材料：实验于2004-06／11在中山大学附属第三医院动物实验中心完成。选取2周龄普通级健康新西兰白兔1只，雄性，饲养环境温度20℃，湿度40％。方法：①在羟基磷灰石中加入少量的去离子水，分散后加入Ⅰ型胶原溶液搅拌复合，并按一定比例加入碳二亚氨，调配形成不同比例的胶原／羟基磷灰石复合物，并逐层加入模具，最上层采用纯胶原，底层为纯羟基磷灰石。将制备好的柱状分层的胶原／羟基磷灰石复合材料冷冻干燥后，经环氧乙烷气体消毒后备用。②体外培养幼兔关节软骨细胞并扩增，吸附于多孔胶原／羟基磷灰石复合支架上三维立体培养，通过相差倒置显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测支架对软骨细胞的表型、增殖及功能的影响。主要观察指标：①胶原／羟基磷灰石多孔支架的形貌观察。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察。③胶原／羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察。结果：①胶原／羟基磷灰石多孔支架的形貌观察：胶原／羟基磷灰石为具有一定力学强度的柱状分层的三维多孔支架，最上层为纯胶原，底层为纯羟基磷灰石，中间为胶原与羟基磷灰石复合。扫描电镜可见支架内具有不规则的通孔结构，孔径较均匀，相互连通，平均孔径约为147μm。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察：刚分离的软骨细胞为球形，活细胞率达95％。24h后细胞开始贴壁，逐渐伸展为三角或多角形，内含分泌颗粒。细胞保持单层生长，传代后增殖速度加快，4d铺满培养瓶。随着传代次数的增加，增殖速度开始减慢，当传到第6代时，细胞分裂能力明显下降，细胞变形明显，体积变大，梭形为主，边沿模糊，折光性弱。表现出细胞老化和向成纤维细胞反分化的趋势。③胶原／羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察：多孔胶原／羟基磷灰石复合支架亲水性好，软骨细胞吸附于支架表面，增殖并逐渐顺孔隙迁徙至支架内部，在孔壁贴附良好，表型维持稳定，分泌胞外基质。结论：柱状分层结构的胶原／羟基磷灰石复合支架具有良好的细胞相容性，较单纯胶原力学性能更强，是比较理想的软骨组织工程支架材料。     

羟基磷灰石／左旋聚乳酸对人骨髓有核细胞毒性的实验

目的：评价不同浓度羟基磷灰石／左旋聚乳酸与人体骨髓有核细胞复合体体外培养时的细胞毒性及生物相容性。 方法：实验于2003-03／05在南方医科大学珠江医院神经外科实验室完成。将自行制备的羟基磷灰石／左旋聚乳酸配制成不同浓度（4,2，1，0．5，0．1g／L）与来自临床志愿者骨髓的人体骨髓有核细胞进行复合体外培养，对照组单纯接种细胞。采用相差显微镜逐日观察细胞生长及与生物材料的附着情况。并采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法于不同培养时间（2，4，6，8d）测定细胞增值率（以酶联仪上570nm处测吸光度值表示），以反映羟基磷灰石／左旋聚乳酸复合材料对骨髓有核细胞的毒性作用。 结果：④对照组及不同浓度（4，2，1，0．5，0．1g／L）羟基磷灰石／左旋聚乳酸细胞培养溶液在培养2，4，6，8d时所测得光密度值均比较接近，差异无显著性（F=0．070-0．255，P=O．929-0．996）。②相差显微镜观察细胞增殖形态学变化见骨髓基质细胞与羟基磷灰石／左旋聚乳酸材料复合培养组早期可见培养板内细胞增多，少量细胞向材料移行贴附于材料周边，部分细胞直接贴附于材料表面，随复合培养时间延长，附着的细胞增多，无细胞衰老及异常分裂现象。 结论：从形态学观察羟基磷灰石／左旋聚乳酸对人体骨髓有核细胞增殖无明显影响，未见明显细胞毒性。     

新型纳米骨重建和修复材料羟基磷灰石/聚酰胺体内植入的生物相容性及安全性

目的评价新型纳米骨修复和重建材料纳米羟基磷灰石/聚酰胺(n-HA/PA66)植入动物体内后可能引发的急、慢性全身毒性反应及植入机体后对动物机体局部组织的影响,皮内刺激反应的潜在性和程度。方法:参照GB/T16886.5-1997-ISO10993-5:1992对医用植入材料的评价标准和所推荐的生物学和动物试验,将n-HA/PA66埋植在动物体肌肉内,在不同时相点抽血对血液常规、炎性指标、血生化指标及肝、肾功能指标进行检测,以评价急性全身性毒性反应;又在不同时相点取材,行大体标本和病理组织切片观察。以不同浓度的材料浸提液加入动物血样中,用分光光度计测取各自的吸光度并算出相应的溶血率。通过在动物背部皮内注射材料浸提液,在规定时相点观察并计算其刺激指数(PII)。结果:n-HA/PA66在动物体内的急慢性毒性反应为无毒,各期试验组和对照组各项化验结果组间差异无显著性意义(P>0.05),证实材料埋置动物体内后未引起明显的血常规、炎性指标、血生化指标及肝肾功能变化,病理组织切片示材料周围的包裹组织,其炎性变化符合一般的炎症变化转归规律;不同浓度的材料浸提液与血液混溶的溶血率均<3%,低于标准规定的5%;动物背部皮内注射材料浸提液后观察期原发性刺激指数(PII)均在0～0.4区间内,按标准刺激反应判为极轻微。结论:新型骨修     

用磁控溅射技术制备钛合金表面羟基磷灰石生物涂层

背景：射频磁控溅射是在陶瓷（金属）基体上制备金属（陶瓷）涂层的成熟技术，具有基体温升低、沉积速度快、涂层成分均匀、性能稳定、结合强度高等优点。 目的：探讨磁控溅射法制备的羟基磷灰石生物涂层组织结构以及涂层与基体的界面结合性能。 设计：单一样本观察。 单位：江苏大学材料科学与工程学院。 材料：试样基体为30mm&;#215;30mm&;#215;3mm Ti-6A1．4V板材；JGP500超高真空多靶磁控溅射仪。 方法：实验于2003-12／2004—09在江苏大学材料试验中心完成。利用射频磁控溅射技术在Ti-6Al-4V基体表面制备羟基磷灰石生物涂层，利用扫描电镜观察生物涂层表面形貌和断面形貌，利用X射线衍射仪分析涂层的相结构，利用能量分散谱仪分析涂层的Ca／P比，采用环氧树脂E-7对接法测定涂层与基体的界面结合强度。 主要观察指标：①羟基磷灰石生物涂层微观形貌。②羟基磷灰石生物涂层组成及后处理影响。③羟基磷灰石生物涂层与基体的界面结合状态及结合强度。 结果：①羟基磷灰石生物涂层表面扫描电镜观察，涂层表面较为粗糙，呈凹凸不平状，呈现出较多的孔隙和网状结构，其孔隙面积约占30％-40％。②溅射羟基磷灰石生物涂层的Ca／P比为1．7。后处理生物涂层主要成分为晶化程度高的羟基磷灰石，不存在其他钙磷杂质相。③羟基磷灰石涂层与基体的界面结合强度为51．2MPa。 结论：射频磁控溅射技术制备的羟基磷灰石生物涂层，表面形貌良好，涂层与基体的界面结合强度较高。     

羟基磷灰石/左旋聚乳酸对人骨髓有核细胞毒性的实验

目的:评价不同浓度羟基磷灰石/左旋聚乳酸与人体骨髓有核细胞复合体体外培养时的细胞毒性及生物相容性。方法:实验于2003-03/05在南方医科大学珠江医院神经外科实验室完成。将自行制备的羟基磷灰石/左旋聚乳酸配制成不同浓度(4,2,1,0.5,0.1g/L)与来自临床志愿者骨髓的人体骨髓有核细胞进行复合体外培养,对照组单纯接种细胞。采用相差显微镜逐日观察细胞生长及与生物材料的附着情况。并采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法于不同培养时间(2,4,6,8d)测定细胞增值率(以酶联仪上570nm处测吸光度值表示),以反映羟基磷灰石/左旋聚乳酸复合材料对骨髓有核细胞的毒性作用。结果:①对照组及不同浓度(4,2,1,0.5,0.1g/L)羟基磷灰石/左旋聚乳酸细胞培养溶液在培养2,4,6,8d时所测得光密度值均比较接近,差异无显著性(F=0.070～0.255,P=0.929～0.996)。②相差显微镜观察细胞增殖形态学变化见骨髓基质细胞与羟基磷灰石/左旋聚乳酸材料复合培养组早期可见培养板内细胞增多,少量细胞向材料移行贴附于材料周边,部分细胞直接贴附于材料表面,随复合培养时间延长,附着的细胞增多,无细胞衰老及异常分裂现象。结论:从形态学观察羟基磷灰石/左旋聚乳酸对人体骨髓有核细胞增殖无明显影响,未见明显细胞毒性。     

纳米羟基磷灰石根管充填材料的生物相容性及细胞毒性实验

背景：传统的根管充填材料主要有氧化锌类、树脂类、磷灰石类和氢氧化钙类等,它们分别存在组织刺激性强、成形困难、根管封闭性较差及易降解等缺点。目的：测试牙科纳米羟基磷灰石根充材料的细胞毒性和细胞增殖性,评价其作为新型根充材料的可行性。设计、时间及地点：细胞毒理学体外对比观察,于2008-01/03在湖州师范学院细胞工程研究所完成。材料：采用DMEM培养液配制80,40g/L纳米羟基磷灰石根充糊剂浸提液。方法：体外培养成骨细胞,培养至70%～80%贴壁、生长良好,然后分为4组：80,40g/L浸提液组在培养基中添加80,40g/L的纳米羟基磷灰石根充糊剂浸提液,阳性对照组添加60g/L根管充填剂（充填用复方麝香草酚散甲醛甲酚复合制剂）糊剂浸提液,以无添加物的浸提液为阴性对照组。4组均置于37℃、体积分数为0.05的CO2细胞培养箱中培养。主要观察指标：倒置相差显微镜观察各组细胞形态变化和生长状况;培养后1,3,5,7dMTT法测试各组细胞吸光度,并计算细胞增殖度,评价细胞毒性。结果：80,40g/L浸提液组的A值比较差异无显著性意义（P〉0.05）,随培养时间延长,A值都逐渐增高,2组各时间点A值与阴性对照组比较差异均无显著性意义（P〉0.05）;阳性对照组各时间点A值均低于其他3组（P〈0.05）。80,40g/L浸提液组的细胞增殖都与阴性对照组走势相似,与阳性对照组差别明显。纳米羟基磷灰石根充材料细胞毒性分级与阴性对照同为0～1级,阳性对照毒级为4级。结论：纳米羟基磷灰石根充材料体外细胞毒性实验阴性,有很好的安全性和良好的生物相容性,将可能取代传统的根管充填剂糊剂,作为根充材料具有可行性。     

氧化铝羟基磷灰石人工骨与兔骨的生物相容性观察

目的：评价致密氧化铝-羟基磷灰石人工骨与兔骨的生物相容性。 方法：人工骨实验材料2004—12于瑞典斯德哥尔摩大学阿伦尼乌斯实验室烧结成形；动物实验于2005—03／12在宁夏医学院中医学院实验中心完成。①采用放电等离子烧结技术制备致密氧化铝-羟基磷灰石人工骨。②选健康家兔12只，分为2组，空白对照组和氧化铝／羟基磷灰石人工骨组，后者根据两种物质的体积分数又分为3个亚组。0．4／0．6组4只，植入氧化铝／羟基磷灰石为0．4／0．6材料；0．5／0．5组4只，植入氧化铝／羟基磷灰石为0．5／0．5材料；致密纯羟基磷灰石组4只，植入氧化铝／羟基磷灰石为0／1材料。上述3组均于右后肢植入相应人工骨材料；空白对照组取致密纯羟基磷灰石组左后肢4个肢体，只钻凿方形孔或钻圆形孔骨缺损，不植入实验材料。③术后1d，4，8，12周通过一般情况观察、大体解剖观察、CT摄片、扫描电镜观察人工骨与兔骨结合状况。 结果：12只家兔均进入结果分析。①家兔术后一般情况：术后1周手术伤口全部愈合，伤口不肿，无分泌物，无窦道形成。②家兔骨缺损区及植人材料大体解剖观察结果：术后4周，植入3种材料与兔骨紧密结合，材料表面较多软／硬骨痂形成，骨膜覆盖。8，12周，材料被骨痂完全包埋，材料与宿主骨之间形成紧密结合层。术后各时期，材料周围软组织未见变性、坏死及包囊。③CT观察结果：术后12周，0．4／0．6组和0．5／0．5组，人工骨与骨皮质发生融合呈骨性连接，与人工骨结合处皮质增厚形成纺锤形。与纯羟基磷灰石组无明显区别。④扫描电镜观察结果：术后12周，取0．4／0．6组、0．5／0．5组氧化铝-羟基磷灰石材料与宿主骨已紧密结合无间隙存在，材料与骨质的界面呈现融合，与致密羟基磷灰石对照组比较无明显差别。 结论：放电等离子技术烧结的氧化铝-羟基磷灰石人工骨有良好的生物相容性，可作为进一步研究的实验依据。     

胶原/羟基磷灰石复合支架负载软骨细胞构建组织工程软骨

背景:新型复合软骨组织工程支架克服了传统支架的诸多不足,如组织相容性差、生物力学性能不足、降解过快、材料单一、难与关节软骨的分层结构相匹配等,为软骨组织工程的发展提供新的途径。目的:观察具有柱状分层结构的胶原/羟基磷灰石复合支架对软骨细胞的吸附作用,以及对软骨细胞生物学性状的影响,评价其作为软骨组织工程支架的可行性与价值。设计:开放性实验。单位:中山大学附属第三医院骨科,华南理工大学材料学院。材料:实验于2004-06/11在中山大学附属第三医院动物实验中心完成。选取2周龄普通级健康新西兰白兔1只,雄性,饲养环境温度20℃,湿度40%。方法:①在羟基磷灰石中加入少量的去离子水,分散后加入I型胶原溶液搅拌复合,并按一定比例加入碳二亚氨,调配形成不同比例的胶原/羟基磷灰石复合物,并逐层加入模具,最上层采用纯胶原,底层为纯羟基磷灰石。将制备好的柱状分层的胶原/羟基磷灰石复合材料冷冻干燥后,经环氧乙烷气体消毒后备用。②体外培养幼兔关节软骨细胞并扩增,吸附于多孔胶原/羟基磷灰石复合支架上三维立体培养,通过相差倒置显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测支架对软骨细胞的表型、增殖及功能的影响。主要观察指标:①胶原/羟基磷灰石多孔支架的形貌观察。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察。③胶原/羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察。结果:①胶原/羟基磷灰石多孔支架的形貌观察:胶原/羟基磷灰石为具有一定力学强度的柱状分层的三维多孔支架,最上层为纯胶原,底层为纯羟基磷灰石,中间为胶原与羟基磷灰石复合。扫描电镜可见支架内具有不规则的通孔结构,孔径较均匀,相互连通,平均孔径约为147μm。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察:刚分离的软骨细胞为球形,活细胞率达95%。24h后细胞开始贴壁,逐渐伸展为三角或多角形,内含分泌颗粒。细胞保持单层生长,传代后增殖速度加快,4d铺满培养瓶。随着传代次数的增加,增殖速度开始减慢,当传到第6代时,细胞分裂能力明显下降,细胞变形明显,体积变大,梭形为主,边沿模糊,折光性弱,表现出细胞老化和向成纤维细胞反分化的趋势。③胶原/羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察:多孔胶原/羟基磷灰石复合支架亲水性好,软骨细胞吸附于支架表面,增殖并逐渐顺孔隙迁徙至支架内部,在孔壁贴附良好,表型维持稳定,分泌胞外基质。结论:柱状分层结构的胶原/羟基磷灰石复合支架具有良好的细胞相容性,较单纯胶原力学性能更强,是比较理想的软骨组织工程支架材料。     

用磁控溅射技术制备钛合金表面羟基磷灰石生物涂层

背景:射频磁控溅射是在陶瓷(金属)基体上制备金属(陶瓷)涂层的成熟技术,具有基体温升低、沉积速度快、涂层成分均匀、性能稳定、结合强度高等优点。目的:探讨磁控溅射法制备的羟基磷灰石生物涂层组织结构以及涂层与基体的界面结合性能。设计:单一样本观察。单位:江苏大学材料科学与工程学院。材料:试样基体为30mm×30mm×3mmTi-6Al-4V板材;JGP500超高真空多靶磁控溅射仪。方法:实验于2003-12/2004-09在江苏大学材料试验中心完成。利用射频磁控溅射技术在Ti-6Al-4V基体表面制备羟基磷灰石生物涂层,利用扫描电镜观察生物涂层表面形貌和断面形貌,利用X射线衍射仪分析涂层的相结构,利用能量分散谱仪分析涂层的Ca/P比,采用环氧树脂E-7对接法测定涂层与基体的界面结合强度。主要观察指标:①羟基磷灰石生物涂层微观形貌。②羟基磷灰石生物涂层组成及后处理影响。③羟基磷灰石生物涂层与基体的界面结合状态及结合强度。结果:①羟基磷灰石生物涂层表面扫描电镜观察,涂层表面较为粗糙,呈凹凸不平状,呈现出较多的孔隙和网状结构,其孔隙面积约占30%～40%。②溅射羟基磷灰石生物涂层的Ca/P比为1.7。后处理生物涂层主要成分为晶化程度高的羟基磷灰石,不存在其他钙磷杂质相。③羟基磷灰石涂层与基体的界面结合强度为51.2MPa。结论:射频磁控溅射技术制备的羟基磷灰石生物涂层,表面形貌良好,涂层与基体的界面结合强度较高。     

珊瑚羟基磷灰石，骨形态发生蛋白复合骨组织工程细胞支架的生物相容性

背景:理想的骨细胞支架材料除具有良好的生物相容性外,还能促进细胞的增殖和分化,诱导骨组织再生,各种细胞支架材料单独使用时的成骨能力是有限的。目的:观察复合有骨形态发生蛋白的珊瑚羟基磷灰石与成骨细胞的生物相容性。设计:对比观察。材料:珊瑚羟基磷灰石/骨形态发生蛋白、珊瑚羟基磷灰石,将其分别切割成4mm×4mm×3mm和10mm×10mm×3mm大小块状物,高压灭菌后,完全培养基浸泡4d后备用。方法:实验于2005-03/08在广州军区广州总医院中心实验室完成。①取新西兰大白兔骨髓成骨细胞培养。②将成骨细胞分别和珊瑚羟基磷灰石/骨形态发生蛋白(复合珊瑚羟基磷灰石组)、珊瑚羟基磷灰石(单纯珊瑚羟基磷灰石组)混合培养,并设空白对照。③混合培养后2,4,6,8d分别检测细胞增殖指数和碱性磷酸酶活性。主要观察指标:①成骨细胞相差显微镜观察结果。②复合珊瑚羟基磷灰石材料扫描电镜观察结果。③各组细胞碱性磷酸酶活性测定。④各组细胞增殖指数测定。结果:①成骨细胞相差显微镜观察结果:细胞呈梭形、扁圆形及多角形外观,有数量不等、长短及粗细不一的突起,细胞通过突起相互间接触。②复合珊瑚羟基磷灰石材料扫描电镜观察结果:材料表面呈颗粒状,具有微孔。成骨细胞在材料表面贴壁生长,初为单层,随着细胞的进一步分化、增殖,细胞开始叠层生长,细胞周围出现高密度颗粒,排列方式绝大多数呈一定取向,随着钙盐结晶的增多,最终形成骨结节。细胞被包埋在基质中。③各组细胞碱性磷酸酶活性测定显示:混合培养后2,4,6,8d复合珊瑚羟基磷灰石组的碱性磷酸酶活性(A值)明显高于单纯珊瑚羟基磷灰石组和对照组(4d:101.6±7.7,93.7±6.8,94.4±5.0;8d:120.1±8.2,108.3±8.8,110.4±7.5;P<0.01或0.05)。单纯珊瑚羟基磷灰石组与对照组比较差异不明显。④各组细胞增殖指数测定显示:随着时间的延长,两组的细胞增殖指数均有所增加,但相互间差异不明显。结论:复合珊瑚羟基磷灰石内部呈珊瑚状,微孔数量多,细胞在其表面附着良好,具有很好的生物相容性,另外由于其复合了骨形态蛋白可以增强细胞碱性磷酸酶活性,故有一定的骨诱导作用。     

珊瑚转化羟基磷灰石应用于牙周组织工程的细胞相容性和细胞毒性

背景:经处理后的珊瑚转化羟基磷灰石具有良好的生物相容性和可降解性,其三维相通的孔隙结构不仅可为种子细胞的黏附、增殖提供足够的内部空间和表面积,而且有利于营养成分的渗透和血管化形成。目的:对珊瑚转化羟基磷灰石进行细胞相容性和细胞毒性的研究,以初步探讨其应用于牙周组织工程的可行性。方法:将体外培养的人牙周膜细胞接种到珊瑚转化羟基磷灰石支架上体外三维复合培养,通过细胞计数方法和扫描电镜观察人牙周膜细胞在珊瑚转化羟基磷灰石支架上的附着、生长情况,并设立阴性对照组和阳性对照组,采用MTT测试法和碱性磷酸酶活性检测法评估稀释浓度分别为100%,50%,10%,1%的珊瑚转化羟基磷灰石浸提液对人牙周膜细胞增殖及功能表达的影响。结果与结论:珊瑚转化羟基磷灰石具有良好的多孔网状结构,人牙周膜细胞在珊瑚转化羟基磷灰石支架上生长旺盛,伸展充分,而不同浓度的材料浸提液对人牙周膜细胞的生长、增殖及碱性磷酸酶活性的影响差异均无显著性意义。提示珊瑚转化羟基磷灰石具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且无细胞毒性,有望用作牙周组织工程的支架材料。     

氧化铝羟基磷灰石人工骨与兔骨的生物相容性观察

目的:评价致密氧化铝-羟基磷灰石人工骨与兔骨的生物相容性。方法:人工骨实验材料2004-12于瑞典斯德哥尔摩大学阿伦尼乌斯实验室烧结成形;动物实验于2005-03/12在宁夏医学院中医学院实验中心完成。①采用放电等离子烧结技术制备致密氧化铝-羟基磷灰石人工骨。②选健康家兔12只,分为2组,空白对照组和氧化铝/羟基磷灰石人工骨组,后者根据两种物质的体积分数又分为3个亚组。0.4/0.6组4只,植入氧化铝/羟基磷灰石为0.4/0.6材料;0.5/0.5组4只,植入氧化铝/羟基磷灰石为0.5/0.5材料;致密纯羟基磷灰石组4只,植入氧化铝/羟基磷灰石为0/1材料。上述3组均于右后肢植入相应人工骨材料;空白对照组取致密纯羟基磷灰石组左后肢4个肢体,只钻凿方形孔或钻圆形孔骨缺损,不植入实验材料。③术后1d,4,8,12周通过一般情况观察、大体解剖观察、CT摄片、扫描电镜观察人工骨与兔骨结合状况。结果:12只家兔均进入结果分析。①家兔术后一般情况:术后1周手术伤口全部愈合,伤口不肿,无分泌物,无窦道形成。②家兔骨缺损区及植入材料大体解剖观察结果:术后4周,植入3种材料与兔骨紧密结合,材料表面较多软/硬骨痂形成,骨膜覆盖。8,12周,材料被骨痂完全包埋,材料与宿主骨之间形成紧密结合层。术后各时期,材料周围软组织未见变性、坏死及包囊。③CT观察结果:术后12周,0.4/0.6组和0.5/0.5组,人工骨与骨皮质发生融合呈骨性连接,与人工骨结合处皮质增厚形成纺锤形。与纯羟基磷灰石组无明显区别。④扫描电镜观察结果:术后12周,取0.4/0.6组、0.5/0.5组氧化铝-羟基磷灰石材料与宿主骨已紧密结合无间隙存在,材料与骨质的界面呈现融合,与致密羟基磷灰石对照组比较无明显差别。结论:放电等离子技术烧结的氧化铝-羟基磷灰石人工骨有良好的生物相容性,可作为进一步研究的实验依据。     

系列可吸收珊瑚羟基磷灰石与Pro Osteon 500R材料学的对比

目的：应用自行研制出的系列可吸收珊瑚羟基磷灰石(SCHA-200R)与Pro Osteon 500R进行材料学方面的对比。方法：在不同条件下，将滨珊瑚在水热条件下，使珊瑚成为含有不同比例羟基磷灰石的可吸收珊瑚羟基磷灰石(SCHA-200R)，分别对SCHA-200R与Pro Osteon 500R的X-射线衍射分析，对比两类材料物相组成变化进行对比。结果：SCHA-200R保持了三维多孔的立体结构，孔径大小约为200μm；Pro Osteon 500R孔径为500μm。结论：珊瑚在一定的条件下通过改性可以变成具有三维空间结构的系列可吸收羟基磷灰石，是一类非常有前景的骨组织工程支架材料。     

系列可吸收珊瑚羟基磷灰石与Pro Osteon 500R材料学的对比

目的应用自行研制出的系列可吸收珊瑚羟基磷灰石(SCHA-200R)与Pro Osteon 500R进行材料学方面的对比.方法在不同条件下,将滨珊瑚在水热条件下,使珊瑚成为含有不同比例羟基磷灰石的可吸收珊瑚羟基磷灰石(SCHA-200R),分别对SCHA-200R与Pro Osteon 500R的X-射线衍射分析,对比两类材料物相组成变化进行对比.结果SCHA-200R保持了三维多孔的立体结构,孔径大小约为200μm;Pro Osteon 500R孔径为500 μm.结论珊瑚在一定的条件下通过改性可以变成具有三维空间结构的系列可吸收羟基磷灰石,是一类非常有前景的骨组织工程支架材料.     

聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶移植修复兔膝关节软骨缺损

背景：目前临床治疗由创伤、骨关节炎等引起的关节（上接第186页）软骨病损的方法不能使受损的软骨在形态学、生化和生物力学方面恢复至正常，修复组织不能达到良好的远期疗效，常在短期内发生退行性变。目的：探讨聚乙烯醇／羟基磷灰右复合水凝胶移植修复兔膝关节软骨缺损的疗效及了解其组织相容性。设计：随机对照动物实验。单位：中山大学附属第三医院动物实验中心材料：实验于2003-10／2004-04在中山大学附属第三医院动物实验中心完成。成年健康新西兰白兔20只，雄性12只，雌性8只，体质量2．1～3．0kg，由中山大学动物实验中心提供．饲养环境温度20℃，相对湿度40％。将兔子随机分成空白对照组（n=6）和实验组（n=14）。方法：采用溶胶凝胶法原位复合制备聚乙烯醇／羟基磷灰石水凝胶，通过体外力学性能测试，采用日本岛津公司生产的AG-1型万能电子拉力试验机对材料的拉伸性能进行测试，拉伸速度为500mm／min。空白对照组不作任何处理，实验组于软骨缺损处植入圆柱形聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶，嵌压固定。术后动物单笼关养，所有术肢不予固定，任其自由活动，常规用青、链霉素抗感染治疗一术后第4，8，12周空气栓塞法每批处死6～7只兔子，取患膝关节作大体、光镜观察。主要观察指标：主要结局：两组家兔膝关节软骨缺损的大体和组织学改变。次要结局：聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶的体外拉伸强度与浸泡时间的关系。结果：①两组家兔膝关节软骨缺损的大体和组织学改变：术后4周，实验组的缺损由聚乙烯醇／羟基磷灰石充填，材料与软骨下骨连接无间隙，术后12周，植入材料与软骨交界面有大量的软骨细胞增殖，未见软骨退变，植入材料与软骨下骨连接紧密，有骨样组织长入；空白对照组缺损主要由纤维肉芽组织修复。②聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶的体外拉伸强度与浸泡时间的关系：聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶的力学性能在浸泡初期出现上升，随后有所下降，此后比较平稳，但均比初始强度高。结论：聚乙烯醇／羟基磷灰石复合水凝胶与软骨下骨结合良好，没有炎性细胞浸润，无免疫排斥反应发生，说明组织相容性良好，植入后周围软骨细胞无退行性改变，说明具有一定的力学作用，可以作为良好的人工关节软骨替代材料。本实验采用溶胶凝胶法原位复合制备聚乙烯醇／羟基磷灰石水凝胶，避免了涂层材料的降解与剥脱，并能较长时间保持良好的力学特性。     

海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的体外细胞相容性

背景：采用仿生学原理，利用海藻酸钙、纳米羟基磷灰石及胶原按一定比例复合，制成一种可注射、可任意塑形且具有良好骨传导、骨诱导性的组织工程骨，其应用在微创外科技术中，具有组织损伤小、不破坏修复区血供、操作简便易行等优点。目的：验证海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的相容性。设计、时间及地点：对比观察实验，于2008-02／05在南方医科大学珠江医院中心实验室完成。材料：2周龄健康新西兰大白兔用于骨髓基质干细胞的分离培养。海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料由清华大学材料系研制提供，孔隙率90％，孔径50～200μm。方法：选取生长良好的第5代兔骨髓基质干细胞与海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料体外复合培养。主要观察指标：共培养5d后倒置显微镜下观察细胞在材料表面、孔隙内的生长情况，扫描电镜下观察细胞在材料上附着情况。细胞和支架共培养后CCK-8法测定细胞活性。结果：骨髓基质干细胞能在海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料上良好地黏附、增殖、生长，细胞活性未受到海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料的影响。结论：海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞有良好的细胞相容性。     

羟基磷灰石涂层高分子人工骨细胞毒性研究

目的研究羟基磷灰石涂层分子人工骨的细胞毒性.方法按照标准方法制备材料浸提液,采用小鼠成纤维细胞(L929)体外细胞培养法,应用形态观察法、MTT法,定性、定量地研究这种人工骨对细胞生长、附着及增殖的影响,并对其细胞毒性作以评价.结果培养细胞形态正常,细胞数量和活性与对照组相比无明显差异,材料对培养细胞附着及增殖无任何不良影响,细胞毒性级为0级.结论人工骨细胞相容性良好,是一种安全的、较有应用前途的骨替代材料.     

胶原-纳米羟基磷灰石复合支架的细胞相容性

背景:观察成骨细胞在生物材料上的形态、增殖和分化等项目,可评估生物支架材料的生物相容性。目的:观察复合支架材料纳米羟基磷灰石/胶原对成骨细胞增殖、分化的影响。方法:取新生24h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养,取第3代细胞与纳米羟基磷灰石/胶原支架或普通羟基磷灰石材料体外复合培养。培养3,6,9d后,观察材料周边的细胞形态及支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果与结论:纳米羟基磷灰石/胶原材料较普通的羟基磷灰石材料更有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,证实其生物相容性更好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。