生物衍生骨支架材料的组织相容性研究

目的 了解不同处理方法制得的3种生物衍生骨支架材料的组织相容性。方法 将物理化学方法处理制得的复合型完全脱蛋白骨（composite fully deproteinized bone,CFDB)、部分脱蛋白骨（partially deproteinized bone,PDPB)、部分脱钙骨（partially decalcified bone,PDCB)3种材料各10块分别植入兔肌肉内及骨膜下，进行一般观察、血清抗体检测、局部细胞免疫评估、常规HE染色，观测3种材料对机体的毒性作用、免疫效应及骨膜成骨的影响。结果 3种材料均无毒性作用，且能引导周围组织长入材料内；3种材料对骨膜成骨无不良影响，且能促进骨膜形成的软骨或类骨组织钙化形成新骨，并有一定的骨结合能力；3种材料引起机体免疫反应强弱为：PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB、PDCB3种天然生物衍生骨材料皆有良好的生物相容性。     

骨髓基质干细胞与生物衍生骨复合修复山羊胫骨缺损的影像学研究

目的探讨骨髓基质干细胞(MSCs)与生物衍生骨复合修复山羊胫骨的长段骨-骨膜缺损,以及修复负重骨缺损的可行性. 方法将18只12月龄健康杂种青山羊(雌雄不限),制备成双侧胫骨中段20 mm骨-骨膜缺损模型,常规钢板螺钉固定;MSCs与生物衍生骨于体外复合培养;对同一只山羊将复合物植入右侧胫骨缺损处作为实验组,以单纯材料植入左侧胫骨缺损处作为对照组,空白组不植入任何材料;在8、12、16和24周各时间点分别行标本的大体观察、X线片观察和骨密度测试,比较其修复骨缺损的能力. 结果大体观察、X线片和骨密度测试显示:实验组8周骨缺损部分修复,12、16周骨缺损完全修复,8、12和16周其骨密度较对照组高,差异有统计学意义(P＜0.05);24周实验组与对照组骨密度差异无统计学意义;空白组骨缺损未修复. 结论组织工程骨早期修复骨缺损能力较强,且较单纯材料成骨量大、迅速,能够对负重骨缺损进行有效的修复.     

WO-1生物衍生骨支架与成骨细胞相容性的实验研究

目的 研究WO-1生物衍生骨复合材料与兔成骨细胞的相容性及体外附着规律，为进一步的体内试验提供基础研究。方法 应用同种异体骨、Ⅰ型胶原及WO-1制备WO-1生物衍生骨复合材料；取幼兔的颅顶骨成骨细胞，经培养液体外培养、扩增后，与WO-1生物衍生骨材料联合培养。通过扫描电镜和倒置相差显微镜观察WO-1生物衍生骨复合材料的形貌特征、细胞与材料的粘附和增殖情况。结果 WO-1生物衍生骨复合材料具有天然骨的三维结构；扫描电镜和倒置相差显微镜均显示复合培养的成骨细胞在材料表面和孔隙内生长良好。结论 WO-1生物衍生骨复合材料具有良好的细胞相容性。     

不同保存方法对生物衍生骨支架材料细胞相容性的影响

目的了解不同保存方法对生物衍生骨支架材料细胞相容性的影响.方法冻干生物衍生骨用两种不同保存液同等条件4℃冷藏保存3个月,以保存相同时间冻干生物衍生骨为对照.实验分为A组:成骨细胞复合 1号保存液处理材料培养;B组:成骨细胞复合 2号保存液处理材料培养;C组:成骨细胞复合冻干骨培养;D组:单纯成骨细胞培养.以2×106个/ml密度的成骨细胞悬液复合材料培养1、3、5和7天.用倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞的黏附和生长情况、检测细胞活力、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性及流式细胞仪分析细胞周期.结果成骨细胞与三种不同方法保存的材料均可黏附,并在材料孔隙内生长、分化和增殖.复合培养1和3天,各组间无显著差异;复合培养5和7天,黏附于材料的细胞活力大小依次为 A组>C组>B组 (P＜0.01,P＜0.05).复合培养7天,黏附于材料的细胞ALP活性大小依次为 A组>C组>B组(P＜0.01) .各组细胞周期未见明显变化,未见异倍体细胞.结论选择适宜的保存液对生物衍生骨支架材料的细胞相容性有一定优化作用.     

生物衍生骨支架材料的体外细胞相容性实验研究

目的 评价不同处理方法制备的生物衍生骨支架材料的细胞相容性。方法 将支架材料,即复合型完全脱蛋白骨（CFDB）、部分脱蛋白骨（PDPB）和部分脱钙骨（PDCB）与人胚骨膜来源的成骨细胞体外复合培养,采用倒置相差显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、流式细胞仪及碱性磷酸酶（ALP）活性检测,观察支架材料的细胞相容性。结果 三种材料上皆有细胞附着生长,三种材料对细胞增殖影响大小为PDCB＞PDPB＞CFDB;三种材料对成骨细胞的细胞周期影响较小,未见异倍体细胞;三种材料对成骨细胞ALP活性的影响大小依次为PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB及PDCB无细胞毒性、无致瘤性,皆有良好的细胞相容性,以CFDB为最好。三种材料皆可用于骨组织工程的支架材料。     

WO-1生物衍生组织工程骨支架材料的制备及性能研究

目的制备WO-1胶原生物衍生骨复合支架材料,检测其理化性质及力学强度,为骨组织工程研究和应用提供可选择的支架材料。方法将同种异体骨、I型胶原、WO-1进行系列理化处理,制成单纯生物衍生骨材料、胶原生物衍生骨复合材料及WO-1胶原生物衍生骨复合材料。制备后的材料行大体及扫描电镜观察其形貌特征,X线衍射分析材料成分,并对材料的力学性能进行分析测定。结果单纯生物衍生骨材料具有天然骨的网状孔隙系统;胶原生物衍生骨复合材料具有天然骨的网状孔隙系统,微孔表面覆盖胶原膜;WO-1胶原生物衍生组织工程骨复合支架材料具有骨组织的天然网状孔隙系统,微孔表面可见胶原膜覆盖。3种材料的孔径依次为90～700μm、75～600μm、80～600μm;孔隙率依次为87.96%、80.47%、84.29%,差异无统计学意义(P>0.05);其主要成分为羟基磷灰石,弯曲强度和压缩强度无统计学意义(P>0.05)。结论WO-1胶原生物衍生骨复合材料与其它两种材料相同,可作为一种有效的天然组织工程骨支架材料。     

成骨细胞与生物衍生支架材料相互作用的基因表达研究

目的研究组织工程骨体外构建过程中,成骨细胞与生物衍生骨相互作用的基因表达。方法用人胚骨膜来源的成骨细胞与生物衍生骨体外复合培养构建组织工程骨。培养2、4、6、8和10d,分别提取总RNA,经逆转录成cDNA。用荧光及TaqMan探针行实时定量PCR,分别扩增成骨细胞特异转录因子(Cbfa1)、成骨细胞特异基因(Osterix)、型胶原、骨钙素(osteocalcin,OC)和整合素α5和β1(Integrinα5andβ1),读取扩增循环数(Ct值),进行统计学分析。以单纯培养的成骨细胞作为对照组。结果Cbfa1与Osterix变化一致,其中实验组Osterix在2d和8d的表达均明显高于对照组(P<0.05)。型胶原与OC的表达变化一致,实验组除10d时,其余各时间段型胶原表达均明显低于对照组(P<0.01)。Intgerin的表达始终处于较高水平,在培养最初的2d,实验组Integrinβ1表达明显高于对照组(P<0.01)。结论成骨细胞与生物衍生材料复合后,重要基因可持续正常表达。作为支架材料,生物衍生骨在保持成骨细胞性状、诱导及促进成骨细胞分化方面有明显优越性;它不仅对细胞顺利进入增殖状态无影响,而且为细胞增殖提供广阔而有效的空间。成骨细胞最终可良好分化,充分发挥成骨功能,并有利于成骨细胞黏附,黏附行为贯穿细胞与材料相互作用的整个过程,而并非局限于开始阶段。     

骨髓基质干细胞与生物衍生骨复合修复山羊胫骨缺损的研究

目的　探讨骨髓基质干细胞 (marrow stromal stem cells,MSCs)与生物衍生骨复合修复山羊胫骨的长段骨 -骨膜缺损的可行性。　方法　将 12月龄山羊 35只双侧胫骨制备成中段 2 0 mm的骨 -骨膜缺损 ,其中 33只 ,将MSCs与生物衍生骨于体外复合培养后 ,将其植入右侧缺损处 ,常规钢板螺钉内固定作为实验组 ,以单纯生物衍生骨植入左侧作为对照组 ,另 2只为空白组不植入任何材料 ,在 2、4、6、8、12、16及 2 4周各时间点分别行大体标本、组织学观察 ,以及生物力学测试 ,比较 3组骨缺损修复的能力。　结果　 4周时实验组支架材料部分吸收 ,植入物表面有纤维骨痂形成 ,对照组支架材料少量吸收 ,植入物表面有少量骨样组织形成 ;8周时 ,大体标本、组织学观察 ,实验组中的支架材料已完全降解 ,骨缺损部分修复 ,对照组中植入物两端少量新骨形成 ,材料中为纤维骨样组织 ,但 8周时 ,实验组与对照组的生物力学强度差异无统计学意义 (P>0 .0 5 ) ;12周时 ,实验组骨缺损完全修复 ,对照组植入物两端有新骨包绕 ,与骨端连接紧密。 12～ 2 4周实验组弯曲应力大于对照组有统计学意义 (P<0 .0 5 ) ;2 4周时空白组骨缺损未修复。　结论　所构建的组织工程骨修复能力较强 ,成骨迅速 ,且量大 ,同期新生骨组织的生物力学强度优于单纯     

组织工程在骨修复中的应用

组织工程是在分子生物学、生物物理、化学及材料学科发展的基础上产生的快速发展的一门新学科。它利用活细胞种植在生物材料支架上 ,辅助各种调节因子 ,模拟具有一定结构和功能的组织和器官来恢复、改善机体功能。骨骼的组织工程修复需要三个基本的生物学要素之间的交互作用。这三个要素就是 :生物基质材料、细胞、生长因子。本文对骨修复中组织工程的这三个要素进行综述。1　生物基质材料 (matrices)人工合成骨替代材料目前在骨科中利用较广泛。组织工程中 ,复制正常的骨小梁结构和恢复骨的动力学特性是其关键和难点。方法就是利用高质量的…     

生物衍生骨-WO-1药物缓释系统结构特征和体外药物释放的研究

目的制备生物衍生骨-WO-1药物缓释系统,对其理化性质和WO-1的体外释放情况进行评价。方法采用PluronicF-127负载WO-1制作生物衍生骨-WO-1药物缓释系统。扫描电镜观察生物衍生骨及生物衍生骨-WO-1药物缓释系统形貌特征,测量其孔径和孔隙率;应用X线衍射分析仪和X线能量散射分析仪对其成分进行分析;应用高效液相色谱分析仪评价WO-1在双蒸水中1~7d的药物释放情况。结果生物衍生骨具有天然的网状孔隙结构,孔隙间互相连通;生物衍生骨-WO-1药物缓释系统也具有互相连通的网状孔隙结构,孔径和孔隙率分别为522.43±16.75μm和55%,低于生物衍生骨的孔径623.67±12.31μm和孔隙率75%。生物衍生骨-WO-1药物缓释系统主要成分为羟基磷灰石,钙/磷比为1.54;生物衍生骨钙/磷比为1.77。药物释放实验生物衍生骨-WO-1药物缓释系统1d表现为爆发释放,溶液浓度为4.6μg/ml,此后可连续释放6d,浓度维持在0.2~0.8μg/ml。结论生物衍生骨-WO-1药物缓释系统可望成为一种更佳的骨组织工程支架材料,有待于进一步进行体内研究。     

不同方法保存生物衍生骨修复节段性桡骨缺损的实验研究

目的　探讨不同方法保存的生物衍生骨修复节段性桡骨缺损的效果。　方法　冻干生物衍生骨用两种不同保存液保存 3个月 ,以保存相同时间的冻干生物衍生骨为对照。选择 6 0只新西兰大白兔 ,制作 15 mm长的双侧桡骨节段性骨缺损模型 ,实验根据植入不同方法保存的材料分为 A、 B和 C组。A组植入 1号保存液处理材料 ,B组植入2号保存液处理材料 ,A、B组再根据材料是否复合成骨细胞培养分为 A1 和 A2 、B1 和 B2 组 ,A1 和 B1 组于动物左侧桡骨缺损区植入组织工程生物衍生骨 ,A2 和 B2 组于右侧植入单纯材料。C组分为 C1 和 C2 组 ,于动物左侧桡骨缺损区植入冻干材料 ,右侧为空白对照。术后 4、8和 16周取材 ,摄 X线片、组织学观察、计算机图像分析和生物力学测定。　结果　术后 4、8和 16周各组骨缺损区均有新骨生成 ,成骨量随时间的推移而增加。经 X线片、组织学和生物力学评估 ,各组的成骨能力依次为 :A1 >A2 >C1 >B1 >B2 >C2 有统计学意义 (P<0 .0 0 1,P<0 .0 5 ) ,其中 A1 组成骨能力最强 ,术后 16周骨缺损完全修复 ,骨髓腔再通 ,生物力学性能接近正常骨。　结论　选择适宜的保存液对生物衍生骨支架材料的骨修复能力有一定的促进作用。     

周围神经生物衍生组织工程支架的制备和应用研究

目的对近年有关组织工程周围神经生物衍生支架制备和应用方面的研究进展进行评述.方法 综合分析近期相关文献,对生物衍生支架的制备方法及其在周围神经组织工程中的应用情况予以评述和展望.结果 生物组织通过一定处理后获得的生物衍生材料,保留了天然细胞外基质的结构和成分,同时可降低甚至去除其抗原性.结论生物衍生材料已经成为周围神经组织工程支架预构的趋势之一.     

WO-1生物衍生骨缓释材料抗感染的实验研究

目的　研制具有抗感染作用的WO- 1生物衍生骨缓释材料。　方法　应用 型胶原和同种骨制备胶原生物衍生骨复合材料,将WO- 1吸附于胶原生物衍生骨构建成WO- 1生物衍生骨缓释材料,扫描电镜观察其形貌特征;将3H-四环素( 4 5 .1GBq/ mmol)以WO- 1标准品溶液稀释,吸附于胶原生物衍生骨,测定缓释材料中WO- 1的体外释放;将WO- 1生物衍生骨缓释材料置入接种金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌的培养基中,检测其体外抑菌能力。将WO- 1生物衍生骨植入2 4只新西兰大白兔桡骨缺损处,术后9、16、2 3及30 d各处死2只兔测定血中WO- 1的浓度,以及材料周围肌肉与骨中的WO- 1的浓度。　结果　WO- 1生物衍生骨复合材料保留了天然骨的三维结构,表面有胶状膜覆盖;在体外释放实验中第1天呈暴发释放,以后呈恒定释放;对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等骨感染的常见致病菌有持久稳定的抑菌能力。体内实验中周围骨组织及肌肉组织中WO- 1在各时间点均保持较高的浓度,组间比较差异无统计学意义( P>0 .0 5 ) ,而动物血中WO- 1浓度较低,与骨及肌肉组织中WO- 1浓度相比,差异有统计学意义( P<0 .0 5 )。　结论　WO- 1生物衍生骨缓释材料具有良好的药物缓释功能及较强的抑菌能力     

不同方法制备生物衍生骨体内植入的组织学观察

目的探讨不同方法制备的生物衍生骨植人大耳白兔体内后的组织学变化，为组织工程研究提供异种动物源支架材料。方法取新鲜市售猪股骨两端，除去软组织及骨膜后切割为0．5cm×0．5cm×0．5cm大小骨块。根据不同处理方法分为5组：A组仅用生理盐水冲洗，B组经脱脂处理，C组经脱脂脱钙处理，D组经脱脂脱钙脱细胞处理，E组经脱脂脱细胞处理。取各组骨块行微量元素检测；经25kGy辐照灭菌后植入26只新西兰大耳白兔股部肌袋内，左侧植入A、B组骨块，右侧植入C、D及E组骨块，各肌袋植入1块。术后2、6及12周取材，作HE及Masson染色，行炎性细胞、破骨细胞计数，观察胶原纤维生成及成骨情况。结果各组骨块微量元素残留量符合标准。所有动物术后生存良好。各组实验兔植入部位均未见组织坏死、积液及化脓感染。炎性细胞计数以A组为最多，与其他各组比较差异有统计学意义（P〈O．05）；破骨细胞计数各组间差异无统计学意义（P〉0．05）。HE及Masson染色观察，胶原纤维及新骨形成C、D组为最好，E组次之，A、B组最差。结论脱脂脱钙脱细胞处理的猪股骨有良好的降解性、成骨性及较低的炎性反应，有可能成为组织工程骨的支架材料。     

生物衍生组织工程骨植骨的初步临床应用

目的　总结生物衍生组织工程骨用于骨科临床的初步结果。方法　 2 0 0 0年 1月～ 2 0 0 2年 1月 ,用同种异体骨膜来源的成骨细胞 1× 10 6 / ml与生物衍生骨支架材料构建的组织工程骨 ,经体外培养 3～ 7天后 ,植入修复 5 2例各种类型的骨缺损 ,其中骨囊性病变 7例 ,陈旧性骨折不愈合或畸形愈合 2 2例 ,新鲜粉碎性骨折伴骨缺损 15例 ,脊柱骨折后路植骨融合术 4例 ,牙槽骨植骨 3例 ,足跗中关节植骨融合 1例。植入组织工程骨总量为 349g,平均每例植入6 .7g。结果　术后全部病例获得随访 ,随访时间 10～ 2 8个月 ,平均随访 18.5个月。除 1例术后伤口乙级愈合外 ,5 1例均为甲级愈合。除 2例植骨延迟愈合外 ,其余 5 0例均在 3.0～ 4 .5个月内愈合。有 6例进行了 CD3、CD4、CD8及 ICAM- 1和 VCAM- 1检测 ,均未发现明显异常。结论　生物衍生组织工程骨具有良好的成骨能力 ,尚未发现明显排斥反应及其它并发症