复合支架材料在口腔骨组织工程领域的研究与进展

肿瘤、外伤等原因常造成颌面部骨组织的缺损与缺失,而组织工程已成为骨缺损修复研究的新热点。支架材料是骨组织工程的重要组成部分,每一种支架材料都有其各自的特点,现就复合支架材料在口腔骨组织工程领域的研究与进展作一综述。     

壳聚糖复合材料在骨组织工程中的研究进展

骨组织工程是利用生物学和工程学方法研制能修复或替代人类骨组织材料的科学领域。支架是组织工程的关键要素,为细胞和组织生长提供结构支持和黏附位点。支架可以由金属、聚合物和陶瓷生物材料制成,其中聚合物支架由于其生物相容性、生物可降解性和机械稳定性而被广泛应用。而壳聚糖（CS）作为甲壳素衍生的天然聚合物,过去20年在骨组织工程中发挥了重要作用。近年来,CS复合材料在骨组织工程领域的应用受到相当大的关注,因为它具有更小的异物反应,优良的抗菌性、可塑性,适合细胞向内生长和骨传导。本文将讨论常见的几种CS复合材料在骨组织工程中的生物相容性及体内外促成骨研究。     

3D打印复合PVA骨组织工程支架研究现状

3D打印复合多孔性骨组织工程支架已成为研究热点。复合聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)具备良好生物相容性及可降解性能,但因不能抵抗较大机械抗力,不能单独制备支架,复合其他机械性能佳及生物相容性良好的材料,可表现出良好的生物相容性、可降解性及机械性能等优点,因此3D打印复合PVA支架材料可以优化PVA支架的性能,本文从3D打印骨组织工程支架技术、PVA、复合PVA支架在体内外骨形成效果等方面作一综述。     

介导Sonic Hedgehog基因传递载体的体外构建实验

目的：制备高纯度滴度的病毒载体，介导外源基因Sonic Hedgehog传递至骨组织工程的种子细胞内。方法：包装重组质粒pSNAV2．0-Shh，生产重组病毒rAAV—Shh，并感染小鼠颅骨前成骨细胞MC3T3-E1，流式细胞仪及实时定量PCR检测基因传递效果。结果：生产出高滴度及纯度的重组病毒rAAV—Shh，能有效感染MC3T3-E1，促进胞内成骨相关因子的表达升高。结论：这种重组病毒rAAV—Shh能有效传递外源基因，为骨组织工程中的种子细胞提供基因传递载体。     

新型骨组织工程支架复合BMP-2体内异位成骨的研究

目的 评价新型骨组织工程支架聚消旋乳酸与聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸共混物复合rhBMP-2作为组织因子载体的体内异位成骨的能力.方法 在12只成年新西兰兔背部两侧骶棘肌内各制作互不相通的2个肌袋.然后将复合rhBMP-2的材料植入一侧肌袋为实验组,未复合rhBMP-2的材料作为对照组植入另一侧肌袋.术后2、 4、 8周取材行大体标本观察、组织学观察,观察体内异位成骨情况.结果 植入体内8周,实验组见成熟骨组织形成,对照组无骨组织形成.结论 新型骨组织工程支架复合rhBMP-2后植入动物体内有较强的异位成骨能力,是BMP的良好载体.     

PAMAM-D介导EGFP基因转染人舌鳞癌细胞的实验研究

目的:优化聚酰胺-胺型树枝状高聚物(PAMAM-D)纳米载体介导增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因转染人舌鳞癌Tca8113细胞的条件,以获得最佳的转染效率和细胞内表达。方法:采用不同的质粒DNA浓度、PAMAM-D代数、PAMAM-D∶DNA质量比以及转染时间等参数,在激光共聚焦显微镜下,观察PAMAM-D介导pEGFP-N1体外转染Tca8113细胞,检测转染效率,并应用单因素方差分析等统计学方法进行比较分析;结合细胞生长和荧光蛋白的表达情况,进一步评估和优化转染条件。结果:1.0μg质粒DNA与2.0μlG5PAMAM-D形成复合物,转染细胞2h后,可获得最佳的转染效率(42.1%);G5PAMAM-D转染效率显著高于G2PAMAM-D(42.1%比19.4%,P<0.05);PAMAM-D基因转移系统对细胞的生长增殖无显著影响(P>0.05)。结论:PAMAM-D纳米载体在优化的转染条件下,可安全高效地介导目的基因转染Tca8113细胞,是一种较理想的基因转移系统。     

hbFGF基因转染骨髓间充质干细胞促进种植体周骨界面形成的研究

目的:本研究通过构建质粒载体pDC316bFGF-IREs-EGFP,将bFGF基因转移至MSCs中,再移植到种植体周围,为寻找一种新的促进种植体周骨界面形成的方法提供实验依据.方法:采用密度梯度离心法分离培养犬BM-MSCs,通过细胞表面标记和分化能力进行鉴定.将重组质粒pDC316bFGF-IREs-EGFP通过脂质体Lipofectamine2000介导转染犬骨髓源MSCs.再将其与藻酸钙凝胶复合移植到种植体周围,4周后通过大体、放射线、Micro-CT及组织学观察缺损再生情况.结果:结果显示实验组种植体周围骨组织的再生速度明显快于未转染bFGF的MSCs移植组.讨论和结论:pDC316bFGF-IREs-EGFP转染的MSCs可以提高骨形成的效率,具有潜在的临床应用价值.     

骨组织工程学中的复合支架材料的研究现状和进展

骨组织工程学的中心环节是支架材料,而支架材料要达到理想的骨支架材料的要求,必然要走"复合"之路.采用不同支架材料的复合可能是解决理想骨支架问题的一种有效方法.本文就骨组织工程中复合支架材料的研究现状和进展做一介绍.     

骨组织工程中丝素蛋白-壳聚糖支架材料研究进展

随着骨组织工程研究的迅速发展,寻求能够作为细胞移植及引导新骨生长的支架,以充当细胞外基质的替代物成为研究的主要热点之一。目前国内外学者尝试利用生物材料复合技术,通过调节复合材料的比例及相应的组合方式使其发挥各自的优点,进而制作出理想的支架材料。本文分别就丝素蛋白、壳聚糖以及丝素蛋白-壳聚糖复合生物材料的结构、性能及其在骨组织工程的应用做一综述。     

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随着骨组织工程研究的迅速发展,寻求能够作为细胞移植及引导新骨生长的支架,以充当细胞外基质的替代物成为研究的主要热点之一。目前国内外学者尝试利用生物材料复合技术,通过调节复合材料的比例及相应的组合方式使其发挥各自的优点,进而制作出理想的支架材料。本文分别就丝素蛋白、壳聚糖以及丝素蛋白-壳聚糖复合生物材料的结构、性能及其在骨组织工程的应用做一综述。     

纳米级支架材料在骨组织工程中的应用

骨组织工程研究领域中，支架材料与细胞的相互作用是主要的研究课题。支架材料表面的微观结构对细胞的生物调控作用非常重要。纳米材料因具有一些独特的效应，有利于细胞的黏附、增殖和功能的增强，因而作为骨组织工程支架有着良好的应用前景。目前用于骨组织工程的纳米支架材料主要有纳米复合材料和纳米纤维材料。作者就纳米支架材料与细胞作用的机制以及近年来其在骨组织工程中的应用研究现状作一综述。     

实时定量PCR检测Nel样Ⅰ型分子基因对大鼠骨髓基质细胞成骨相关基因表达的影响

目的：研究Nel—like 1型分子（Nell-1）基因对体外培养大鼠骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells,bMSCs）成骨相关基因表达的影响。方法：取6周龄雄性Fischer 344大鼠胫骨和股骨骨髓体外培养。以腺病毒为载体。进行基因转染，绘制生长曲线并测定转染效率。以转染β-半乳糖苷酶（β—Galactosidase，LacZ）基因的bMSCs为对照组，转染Nell-1的bMSCs为试验组，用实时定量PCR（real—timePCR）测定成骨相关基因碱性磷酸酶基因（alkaline phosphatase，ALP）、骨涎蛋白（bone sialoprotein，BSP）、骨钙素（osteocalcin，OC）、骨桥蛋白（osteopontin，OP）和Sox9的表达。以2^-△△CT法计算基因表达的相对比值。结果：随着Nell-1基因转染滴度的增高。细胞增殖速度减慢。基因转染效率随滴度增加而增高。Nell-1基因转染大鼠bMSCs．早期下调、中期和晚期上调ALP的表达。晚期上调OC的表达,整个成骨周期中均上调OP和BSP的表达。结论：Nell-1基因可能通过影响各成骨相关基因的表达而促进大鼠bMSCs的成骨分化。     

膜联蛋白A1表达下降在口腔鳞癌中的意义

目的：研究膜联蛋白A1（ANXA1）在口腔鳞癌中的表达及其与临床病理的关系。方法：应用实时定量PCR、Western印迹方法和免疫组化方法检测ANXA1在口腔鳞癌细胞株和30例原发口腔鳞癌中的表达，采用SPSS10．0软件包对数据进行非参数检验。结果：与人永生化口腔黏膜上皮细胞（HIOEC）相比，Tca8113、TSCC、OSC和NT细胞中ANXA1的mRNA表达降低；Tca8113、TSCC、CAL-27、OSC和NT细胞中ANXA1的蛋白表达降低。30例口腔鳞癌组织标本中，ANXA1的mRNA和蛋白表达均较癌旁组织降低（p〈0．001）。ANXA1的表达水平与肿瘤的病理分化程度有关（mRNA：P=0．007；蛋白：P=0．006），与肿瘤大小、临床分期、淋巴结转移无关。结论：ANXA1在口腔鳞癌中表达降低，可能与肿瘤的发生、发展和组织分化有关。     

骨形成蛋白2基因修饰的山羊耳软骨细胞体内异位植入研究

目的：应用AdBMP-2基因修饰体外培养的山羊耳软骨细胞，并与F127pluronic支架材料复合，进行裸鼠皮下异位植入研究，探索BMP-2基因修饰高等哺乳动物软骨细胞促进软骨组织重建的可行性。方法：体外培养山羊耳软骨细胞，转染AdBMP-2和AdLacZ基因，X-gal则染色检测基因转染效率。将基因修饰的细胞与可吸收生物材料Pluronic F127复合形成细胞-生物材料复合物，并注射到裸鼠皮下，分别在术后2周和4周取材，观察2周标本CollX染色，4周标本X—gal、阿利新蓝、BMP-2及VEGF免疫组化染色。结果：50pfu／细胞可以获得80％的转染效率．AdBMP-2组在2周时出现大量成熟的软骨组织．4周时出现较多的骨样组织，BMP-2和VEGF染色强阳性：而AdLacZ组2周时尚未形成明显的软骨样组织，4周出现小块的软骨组织，未见骨样组织及VEGF阳性表达。结论：实验条件下,BMP-2基因转染早期即促进了软骨的成熟和分化，但随后发生了骨化，提示可尝试将其应用于软骨原位缺损或筛选更为理想的生长因子,以促进软骨再生。     

应用兔骨髓基质细胞膜片与珊瑚支架构建组织工程骨

目的：探讨应用富血小板血浆与骨髓基质细胞（BMSCs）构建骨髓基质细胞膜片，以及应用骨髓基质细胞膜片与珊瑚支架构建组织工程骨的可行性。方法：将取自同一供体兔的BMSCs与富血小板血浆复合后，共同在体外培养10天，构建出BMSCs膜片，用其包裹珊瑚支架后植入裸鼠背部皮下，另以单纯BMSCs种植到珊瑚支架及以单一珊瑚植入作为对照。术后4周和8周取材，通过组织学观察和组织形态测量分析，评价其成骨情况。采用SPSS11．0软件，对所得数据进行统计学分析。结果：BMSCs与富血小板血浆共同在体外培养10d，可构建出厚约2mm的BMSCs膜片。用其包裹珊瑚支架后植入裸鼠背部皮下4周和8周，在珊瑚表面及其孔洞内有大量软骨和骨质形成．其成骨量明显大于单纯BMSCs种植组。单一珊瑚植入组未见骨或软骨形成。结论：将富血小板血浆与BMSCs复合后共同在体外培养，可构建出具有一定厚度的BMSCs膜片，将此膜片包裹珊瑚支架所形成的膜片一支架复合体具有良好的成骨活性.     

快速原型技术在颞下颌关节重建中的应用

目的：计算机辅助软件进行颞下颌关节手术前设计,经快速原型技术制作模型,探讨该技术在下颌骨及颞下颌关节重建中的应用价值。方法：选取11例（13侧）需要进行髁突-下颌支-下颌体重建手术的患者为快速原型组,术前均进行头颅三维CT扫描（层厚0．625mm）：将DICOM格式的CT数据输入电脑软件Simplant CMF,通过软件对头颅模型进行下颌骨分离、截骨线设计、截骨及骨块移动;利用镜面反射原理,以健侧下颌骨为标准,重建患侧下颌骨;然后以重建的头颅模型为标准．对钛板进行塑形;术中根据已经塑形好的钛板,对移植骨块进行塑形,重建颞下颌关节。另选24例用传统方法进行髁突-下颌支-下颌体重建的患者作为对照组。采用SPSS13．0软件包分析2组患者手术用时,并采用两独立样本t检验：对Simplant测量出的CT扫描数据,采用配对t检验分析快速原型组内手术前、后面部对称性的差异。结果：所有患者伤口均一期愈合,无感染、出血、面神经损伤等并发症发生;术后临床及影像学检查显示,患者面形基本对称,对手术效果满意,咬合关系良好：MRI显示移植的肋骨肋软骨头均在关节窝内。手术用时传统方法平均为7．09h,快速原型组平均为5．67h．两组之间有显著性差异（P〈0．05）;应用Simplant对下颌骨CT扫描的数据进行处理,测量每个患者术后的CI（condyle—incisor）、CM（condyle—mental foramen）、CA（condyle—angle）3组变量,对健、患侧的测量数据进行配对t检验,3个指标的健、患侧均无显著差异（P〉0．05）。结论：利用快速原型技术,可以达到准确重建颞下颌关节、保持下颌骨双侧对称的目的,有利于改善术后颞下颌关节功能,提高颞下颌关节及下颌骨重建的效果。     

无机活性元素骨组织工程支架材料止血机制的体外实验研究

目的：探讨作为骨修复材料的无机活性元素骨组织工程支架材料的止血机制。方法：体外测试无机活性元素骨组织工程支架材料的比表面积、孔隙率、吸水率和膨胀度；将无机活性元素骨组织工程支架材料置人血液浸泡后．通过血流变实验和血小板聚集实验，检测血液粘度的变化和血小板的聚集情况，并用扫描电镜观察材料对血小板的黏附情况及血小板形态的影响。所有数据采用SPSS11．0软件包进行分析，实验组与对照组两两比较采用配对t检验。结果：无机活性元素骨组织工程支架材料的比表面积为210m2／g，孔隙率90％，吸水率34％，膨胀度5．6％；置入血液后，在中、高切变率下导致血液粘度增高（P〈O．05），并对血小板有一定的聚集和黏附作用。结论：无机活性元素骨组织工程支架材料具有良好的止血特性，是一种极具潜力的骨修复材料。     

Dlx2条件性激活转基因小鼠模型的建立

目的:建立Dlx2条件性激活转基因小鼠,为实现Dlx2基因在不同组织特异性激活奠定基础.方法:构建Dlx2条件性激活真核表达质粒iZEG-Dlx2并线性化,通过显微注射,获得Dlx2条件性过表达转基因小鼠,应用PCR鉴定其基因型.结果:共获得8只转基因阳性首建鼠,阳性率为11.59％.结论:运用转基因技术,可成功获得Dlx2条件性过表达转基因小鼠,为在体内研究Dlx2基因的功能奠定基础.     

自体浓缩生长因子膜对山羊髁突软骨缺损的修复作用

目的:观察自体浓缩生长因子膜(concentrated growth factors,CGF)对山羊髁突软骨缺损的修复作用。方法:6个月龄山羊3只,每只切除双侧髁突表面软骨,抽取自体静脉血,离心后制作CGF膜,覆盖一侧髁突表面,另外一侧作为对照。术后1个月处死动物并取材,进行大体标本和组织学观察。结果:术后1个月,对照侧髁突表面凹凸不平,实验侧髁突表面光滑,有类软骨样组织覆盖。H-E染色显示,对照侧髁突表面软骨下骨裸露,骨吸收活跃,有破骨细胞;炎症反应明显,血管扩张;实验侧髁突未见明显炎症反应和骨吸收,骨表面为纤维组织覆盖。结论:CGF可减少软骨损伤后的炎症反应和骨吸收,促进纤维组织形成,对软骨下骨有一定的保护作用。     

导航辅助射频温控热凝术中注册标记系统的改良

目的：改进导航辅助射频温控热凝术中的注册标记系统,使其更加无创,同时达到导航系统的精确要求。方法：采用热塑型塑料面罩,依照人体面部特征加热塑型,表面双侧颞部、眉弓中点和颧骨最高点安置6个塑料标记点．内部随意安置6个标记点。CT扫描获得影像学数据,输入SurgView—RFT电磁导航系统后,分别选用4个（内外各2个）、6个（内外各3个）和8个（内外各4个）标记点进行注册和配准,每组设置5种组合,每点读取3次坐标值,取平均值代入配准误差公式。采用SAS6．12软件包对数据进行t检验。结果：取4个标记点时．系统误差为f1．58_±0．25）mm;取6个标记点时,系统误差为（1．28±0．21）mm;当标记点数量达到8个时,导航系统的配准精度达（1．06±0．10）mm。4点组与6点组间有显著差异（P=0．0149）,6点组与8点组间无显著差异（P=0.1402）。结论：热塑型塑料面罩表面放置标记点可避免患者创伤,配准精度完全符合导航系统的要求和卯圆孔穿刺的特定要求,在应用中至少应有6个标记点。