β-磷酸三钙复合有机高分子聚合物骨支架材料:制备及应用中的问题

背景:通过研究发现,将β-磷酸三钙与其他高分子化合物复合,可以提高其力学强度和组织相容性,符合临床应用的要求。目的:评价骨组织工程复合支架的选择和制备方法,并叙述面临的问题。方法:由第一作者应用计算机检索2002至2014年PubMed数据库、GOOGLE学术数据库、CNKI数据库、万方数据库、维普数据库,中文检索词为"β-磷酸三钙或β-TCP,聚乳酸-羟基乙酸共聚物,聚乳酸,制备,骨组织工程支架",英文检索词为"β-tricalcium phosphate,PLGA,PLA,scaffold,prepare"。结果与结论:为了解决骨移植中骨量不足的问题,聚乳酸-羟基乙酸共聚物/聚乳酸复合β-磷酸三钙材料作为骨组织工程支架材料已取得较大的进展,目前可采用微球烧结、纤维黏结、溶剂浇铸/粒子沥滤、乳化/冷冻干燥技术、气体发泡法、相分离技术、快速成型技术和静电纺丝等方法制备复合有机高分子聚合物的支架。聚乳酸-羟基乙酸共聚物/聚乳酸与β-磷酸三钙复合支架可定制,可以通过改进制造技术、工艺等问题,以满足不同的骨组织工程应用需求。     

聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架修复喉软骨缺损

背景：喉软骨缺损传统的修复方法受到供体来源、排斥反应等限制,因而难以推广。 目的：观察聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架修复喉软骨缺损的效果。 方法：将20只Wistar 大鼠随机分为聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架组和聚乳酸-乙醇酸共聚物支架组,建立喉软骨缺损模型后分别采用聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架和聚乳酸-乙醇酸共聚物支架修复。 结果与结论：聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架组大鼠造模后3,5,7 d时喉骨缺损直径显著小于聚乳酸-乙醇酸共聚物支架组;聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架组大鼠喉软骨缺损部位基本修复,表面平整,且与周围其他组织之间没有明显界限;而聚乳酸-乙醇酸共聚物支架组大鼠喉软骨缺损部位存在凹陷,表面粗糙,和周围组织存在明显界限。说明聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架能够促进喉软骨缺损部位修复,修复喉软骨缺损的效果更理想。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损*

背景：前期试验证实骨髓基质干细胞能够在改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料表面黏附、增殖,该材料具有良好的生物安全性。 目的：观察骨髓基质干细胞与改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料复合修复兔桡骨缺损的效果。 方法：建立兔15 mm桡骨缺损模型,随机分为3组：空白对照组不进行任何处理,实验组植入改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸+骨髓基质干细胞组织工程化骨,对照组植入单纯改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸支架材料。 结果与结论：①X射线评价：术后1~12周,实验组骨缺损修复程度及速度明显优于空白对照组与对照组(P < 0.05)。②组织学检测：实验组术后4周即可观察到新生骨和纤维组织长入材料空隙,局部形成陷窝结构;8周时新生骨组织增多,部分可观察到成熟的骨小梁结构;12周时可见大量成熟骨细胞,骨小梁排列紧密,移植材料逐步被新生骨取代,与正常骨组织形态基本一致,且骨小梁出现时间早于空白对照组与对照组。说明骨髓基质干细胞复合改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸构建的组织工程化骨能够促进骨缺损处新骨的生成,较单纯支架材料具有明显优势。     

生长因子缓释系统复合纳米支架材料修复犬下颌骨缺损

背景：支架材料联合细胞因子构建组织工程骨不受血管化和细胞培养因素的限制,这种构建模式可能诱导出较大体积的实用型组织工程骨。 目的：观察壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合生长因子缓释支架修复犬下颌骨临界骨缺损的能力。 方法：取杂种犬12条,制作双侧下颌骨临界骨缺损模型,一侧植入复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(实验组),另一侧植入壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(对照组),术后4,8,12周取下颌骨标本行X 射线、组织学及免疫组织化学检查。 结果与结论：实验组术后不同时间点X射线灰度值及骨钙素积分吸光度值均高于对照组(P < 0.05),表明复合生长因子的支架材料修复骨缺损的成骨能力优于未复合生长因子的支架材料。组织学观察结果显示,实验组术后不同时间点成骨时间及效果均优于对照组,表明复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架可更快更有效地促进骨缺损修复。     

复合骨形态发生蛋白缓释材料修复兔桡骨缺损

背景：在聚乳酸-聚羟基乙酸中加入β-磷酸三钙可调控其降解速率和强度,加载骨形态发生蛋白可增强材料的诱导成骨能力。 目的：检验β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/骨形态发生蛋白缓释材料修复兔桡骨节段性骨缺损的效果。 方法：制作兔左侧桡骨12 mm缺损模型,随机分4组,分别于骨缺损处植入β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料、β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼缓释材料、β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/骨形态发生蛋白缓释材料,并设置空白对照组(不植入任何材料)。 结果与结论：术后12周时,β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料组、β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼缓释材料组、β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/骨形态发生蛋白缓释组骨缺损都得到较好修复,其中β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/骨形态发生蛋白缓释组骨缺损修复效果最佳(P < 0.05),空白对照组骨缺损未修复。表明β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/骨形态发生蛋白缓释材料可很好修复兔节段性骨缺损。     

不同比例聚乳酸羟基乙酸复合骨支架的低温沉积制造及性能

背景：研究证实,在聚乳酸羟基乙酸中加入磷酸三钙或珍珠粉可以使两者的性能互补,不仅为细胞提供良好的生长环境,而且能使细胞更快、更好地生长。 目的：通过低温层积制造技术制备以聚乳酸羟基乙酸为基体、复合珍珠粉或磷酸三钙的支架材料。 方法：采用低温层积制造技术制备聚乳酸羟基乙酸与珍珠粉或磷酸三钙质量比分别为10∶0、5∶2、7∶3和6∶4的聚乳酸羟基乙酸/珍珠粉或聚乳酸羟基乙酸/磷酸三钙复合支架,检测支架的微观结构、接触角、压缩弹性模量。将生长至基本融合的MC3T3-E1细胞以1×10⁴/cm³的密度接种至纯聚乳酸羟基乙酸无孔支架、纯聚乳酸羟基乙酸有孔支架、5∶2聚乳酸羟基乙酸/珍珠粉和5∶2聚乳酸羟基乙酸/磷酸三钙支架上,接种1,3 h,采用流式细胞仪检测细胞黏附率;接种1,4,7 d,利用Alamar Blue法检测细胞增殖。 结果与结论：纯聚乳酸羟基乙酸支架具有相互交联贯通的微孔结构,微孔大小3-15 μm;5∶2聚乳酸羟基乙酸/珍珠粉或5∶2聚乳酸羟基乙酸/磷酸三钙支架具有较好的连续微孔结构,孔径大小为10-25 μm。随着珍珠粉或磷酸三钙含量的增加,复合支架的亲水性增加。加入珍珠粉或磷酸三钙能够提高复合支架的压缩力学性能,但随着含量增加,支架力学性能呈现先增强后减弱。珍珠粉或磷酸三钙的加入,改善了聚乳酸羟基乙酸的细胞亲和力,改善了支架的生物相容性,其中以5∶2聚乳酸羟基乙酸/珍珠粉复合支架生物相容性最好。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

不同生物支架材料修复骨缺损的性能与评价

目的:评价不同生物材料修复骨缺损的性能与效果,寻找适合生物材料以利于临床应用。方法:以"生物材料,骨缺损,骨髓基质干细胞,细胞因子,组织工程"为中文关键词,以"biological materials,bone defect,bone marrowstroma lcells,Cytokine,tissue engineering"为英文关键词,采用计算机检索1995-01/2010-01相关文章。纳入与有关生物材料与组织工程骨缺损修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以22篇文献为主重点讨论了骨缺损修复生物材料及其性能。结果:目前骨组织工程支架材料主要有两类:一类是天然生物衍生材料,由天然生物组织经一系列理化方法处理而得,如胶原、珊瑚、生物衍生骨等。另一类是人工合成材料,主要为生物陶瓷和高分子材料,如钙磷陶瓷、自固化磷酸钙、聚乳酸、聚乙内酯,聚乙烯乙二醇等。目前,单一的材料,无论是生物陶瓷还是高分子(天然或人工合成),都不能满足骨组织修复的要求,因而复合支架材料的研究备受瞩目。如纳米羟基磷灰石与胶原、羟基磷灰石与磷酸三钙、羟基磷灰石与聚乳酸-聚羟乙酸复合等。结论:复合支架材料能保证足够的强度而且能有效结合种子细胞和生长因子,有利于组织工程骨的构建。     

β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料的成骨检测

背景：在聚乳酸-聚羟基乙酸中加入β-磷酸三钙可调控其降解速率和强度。 目的：观察β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料修复兔股骨髁骨缺损的效果。 方法：制作兔右股骨髁直径5 mm、长10 mm的圆柱形骨缺损模型,随机分3组,其中两组分别于骨缺损处植入β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料,空白对照组不植入任何材料。通过影像学、大体标本、组织学检查评价骨缺损修复效果。 结果与结论：术后12周时,β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料组和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料组骨缺损都得到修复,两组新骨占缺损区面积差异无显著性意义(P > 0.05),空白对照组骨缺损未修复。表明β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料可以很好修复兔股骨髁缺损。     

快速成型聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架修复兔桡骨缺损

背景：理想的骨修复材料除必须具有生物相容性、可吸收性、利于血管化及迅速被新生组织替代的孔隙率,还需要有与骨组织相似三维结构。 目的：检验快速成型工艺制作的聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架复合骨形态发生蛋白修复兔桡骨缺损的效果。 方法：将乳酸乙醇酸共聚物溶于1,4-二氧六环中并混合粉末状磷酸三钙制备成液态的浆料,放入生物材料快速成形机TissFormTM制备出直径5 mm,长15 mm的圆柱形人工骨载体材料。按每个材料15 mg的标准,采用预湿、负压复合骨形态发生蛋白、冻干3步处理,制备出活性人工骨材料。健康新西兰大白兔20只,制备右前肢桡骨中上段15 mm骨缺损模型,实验组和对照组分别植入复合骨形态发生蛋白的活性人工骨和未复合骨形态发生蛋白的单纯支架。通过影像学、组织学、材料降解及骨密度评价修复兔桡骨缺损的效果。 结果与结论：12周时实验组骨缺损愈合,新生骨痂连接缺损断端并塑形,支架材料近于完全降解,各检测指标与对照组比较差异均有显著性意义,对照组骨缺损内未见新骨形成。结果表明复合骨形态发生蛋白的聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架可以很好的修复兔15 mm骨缺损,且降解速度与成骨速度匹配良好。     

骨髓间充质干细胞在淫羊藿苷/羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架上的成骨

文题释义：纳米结构：是尺寸介于分子和微米尺度间的物体结构。当纳米羟基磷灰石与高分子材料物理混合后,羟基磷灰石会发生自聚,从而在材料表面产生纳米结构。这种纳米结构有利于细胞(如骨髓充间质干细胞)的黏附,是骨修复材料表面细胞增殖和后期成骨分化的基础。成骨分化：当干细胞接受诱导时可以向成骨细胞转变。淫羊藿苷高分子复合支架与间充质干细胞共培养一段时间后,其骨分化标志物碱性磷酸酶和骨钙素的活性增高,同时成骨相关基因和蛋白(Runx-2、COLⅠ)表达水平上升,即细胞在淫羊藿苷诱导下发生了成骨分化。  摘要背景：近年来,骨组织工程技术为临床治疗骨缺损提供了全新的思路和模式。该研究首次将传统中药与组织工程支架的纳米结构结合,以期探索并构建一种可用于骨缺损治疗的新型骨组织替代材料。目的：研究淫羊藿苷(icariin,ICA)/羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)复合支架的成骨活性。方法：将HA与PLGA通过物理共混的方式制成HA/PLGA复合支架,然后将其浸泡于不同浓度的ICA溶液中,从而得到ICA/HA/PLGA支架。利用兔骨髓间充质干细胞分别对复合支架的细胞黏附、增殖、成骨作用和细胞毒性进行评价。细胞黏附、细胞增殖和细胞毒性采用MTT法进行检测,碱性磷酸酶活性和骨钙素活性采用ELISA法进行检测,成骨相关基因和蛋白表达水平分别用荧光定量PCR和Western blot法进行检测。结果与结论：①PLGA中加入适量HA可以提高支架的力学强度,且在HA含量为10%时效果最佳,拉伸强度为(1.67±0.37) MPa;压缩模量为(4.17±1.62) MPa,且会在支架表面形成纳米结构;该微结构可以促进骨髓间充质干细胞在支架表面的黏附;②ICA不会影响骨髓间充质干细胞在复合支架上的增殖,且1.00 µmol/L ICA水溶液浸泡后的ICA/HA/PLGA复合支架具有最优的成骨分化功能,其碱性磷酸酶活性、骨钙素活性、成骨相关基因和蛋白(Runx-2和COLⅠ)的表达水平均最高;③ICA/HA/PLGA复合支架无细胞毒性;④结果表明,HA(10%)/ICA(1.00 µmol/L)/PLGA支架具有良好的机械性能、成骨作用和生物相容性,是一种具有良好应用潜力的骨组织工程支架。ORCID: 0000-0002-9770-9109(王德欣) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

骨髓间充质干细胞与多种支架材料复合效果的系统评价

背景：目前骨髓间充质干细胞多和不同生物支架材料复合修复骨缺损,但其效果尚缺乏系统性的评价。 目的：系统评价骨髓间充质干细胞与不同骨支架生物材料复合修复骨缺损的效果。 方法：检索中国期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学数据库(CBM)、维普中文科技期刊数据库(VIP)及万方数据库1990-01/2011-04有关骨髓间充质干细胞与不同骨支架生物材料复合修复骨缺损的文章,同时手检纳入研究的参考文献。对研究结果定性分析,进行生物材料复合种子细胞的全面总结。 结果与结论：从选取的有关生物材料复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损的实验中,证实了骨髓间充质干细胞可以和多种生物材料,包括明胶海绵、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物多孔材料、羟基磷灰石、磷酸钙、珊瑚、藻酸盐、壳聚糖聚乳酸、硫酸钙、藻酸钙、左旋聚丙交酯、富血小板血浆有效复合,并可以向成骨细胞分化。提示骨髓间充质干细胞可以促进各种支架材料修复骨缺损的新骨成骨能力。     

纳米双相陶瓷人工骨的成骨及降解

背景：烧结后的纳米羟基磷灰石结晶度很高,在体内很难降解;纳米β-磷酸三钙的降解速度太快,不利于体内生物组织在材料上附着,不利于引导成骨。 目的：观察纳米羟基磷灰石/纳米β-磷酸三钙双相陶瓷人工骨的成骨及降解性能。 方法：将36只青紫蓝兔随机分为实验组、对照组及空白组,制作左侧挠骨缺损模型,实验组与对照组分别植入纳米羟基磷灰石/纳米β-磷酸三钙双相陶瓷人工骨、纳米羟基磷灰石人工骨,空白组不植入任何材料。术后4,8,12周观察成骨和材料降解情况。 结果与结论：①术后12周时X射线：实验组可见材料基本降解,连续性骨痂通过骨缺损部位。对照组材料未见明显降解,骨缺损处有骨痂修复。空白组骨缺损未见修复。②术后12周时组织学观察：实验组材料孔隙内以骨细胞和成骨细胞为主,有少量软骨细胞,出现散乱的骨松质,材料完全降解。对照组材料孔隙内以骨细胞为主,有少量成骨细胞和软骨细胞,材料未见明显降解。空白组可见纤维结缔组织及胶原纤维。③术后12周时扫描电镜观察：实验组材料降解,骨缺损部位被新生骨松质取代。对照组材料未见降解,骨缺损部位大都被新生骨松质取代。空白组无明显骨重建。表明纳米羟基磷灰石/纳米β-磷酸三钙双相陶瓷人工骨具有良好成骨能力及降解性能。     

改性的纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的亲水性与溶胀性研究

评价用聚乙二醇系列的表面改性剂PEG、F127及PELA改性的纳米羟基磷灰石／聚乳酸复合材料的亲水性和溶胀性，先对纳米羟基磷灰石进行表面改性处理后，再综合用传统的溶液共混、流延法及热压法将改性的和未改性的纳米羟基磷灰石分别与聚乳酸制备成复合薄膜。检测结果表明：改性剂分别被涂敷于纳米羟基磷灰石上，改性处理能够改善纳米颗粒在基材内的分布；改性的纳米羟基磷灰石／聚乳酸复合材料比未改性的对比材料的表面接触角小、表面能大、亲水性好、溶胀度大，达到饱和溶胀度的时间长。改性的纳米羟基磷灰石比未改性的羟基磷灰石改善基体聚乳酸的亲水性和溶胀性效果更显著。     

生物支架材料诱导脂肪来源干细胞成骨分化的最新热点

文题释义： 脂肪干细胞的优势：脂肪来源干细胞具有以下特点：高增殖能力和分泌活性;兼具多向分化潜能;通过其免疫调节能力,能够提高移植后的愈合效果;来源丰富,可在自体或异体上迅速提取,以上优势使其成为骨组织工程的理想种子细胞。 骨组织工程支架材料的分类：主要分为3类,无机材料、天然高分子材料、合成高分子材料,无机材料包括羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃、钛金属、镁金属,天然高分子材料包括胶原、丝素蛋白、壳聚糖,合成高分子材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物-聚乳酸-羟基乙酸共聚物。 背景：脂肪来源干细胞获取便捷且具有显著的成骨分化能力,被认为是骨缺损修复的理想种子细胞。然而骨组织工程学的研究进展揭示,生物支架材料改性能够直接调控干细胞的成骨分化。 目的：综述能够调控脂肪来源干细胞成骨分化效果的各种生物支架材料。 方法：由第一作者通过检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase和Web of Science数据库2016年1月至2019年5月发表的相关文献,检索词为“脂肪干细胞,支架材料,成骨,金属,钛;Adipose derived stem cells,scaffold,osteogenic,metal,Ti”,最终选取符合标准的文献62篇。 结果与结论：用于骨组织工程的支架材料分为无机材料、天然高分子材料、合成高分子材料3类,无机材料包括羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃、钛金属、镁金属,天然高分子材料包括胶原、丝素蛋白、壳聚糖,合成高分子材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物-聚乳酸-羟基乙酸共聚物。设计能与细胞相互作用以指导其生物反应和骨分化的材料研究一直层出不穷,但如何营造更安全、更合理、更贴近生物体内的细胞的生长微环境仍然面临着很多困难。对生物支架材料的改性能够直接调控干细胞的成骨分化,同时成骨诱导之外的血管化及植入后的感染也是需要关注的问题。 ORCID: 0000-0003-4520-3031(张圣敏) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

低温快速成型亲水改性复合人工骨支架的性能测定

背景：低温快速成型技术具有支架成型可控性、保持材料生物学活性和易于实现支架材料的三维多孔立体结构等优势,被迅速用于骨组织工程支架的制备。 目的：采用低温快速成型制备聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石复合支架,并检测其性能。 方法：采用低温快速成型设备分别制备聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石与聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石复合支架,通过电镜观察支架超微结构,以介质(乙醇)浸泡法测定支架孔隙率,采用电子试验机检测支架力学性能;将两种支架材料分别与大鼠成骨细胞共培养,培养12 h采用沉淀法检测细胞黏附率,培养1,3,5,7,9,12 d采用CCK-8法检测细胞增殖。 结果与结论：两组支架孔径均在理想范围内并具有较高孔隙率,但聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架的孔径波动范围大,孔径均值较聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架小且部分有闭塞现象。聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架的细胞黏附率及表面细胞增殖活性高于聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架(P < 0.05),力学性能低于聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石支架(P < 0.05)。表明聚乙二醇改性聚乳酸-乙醇酸/纳米羟基磷灰石复合支架具有良好的细胞相容性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

人牙髓干细胞在三种支架材料上黏附与增殖的研究

目的研究人牙髓干细胞(hDPSCs)在羟基磷灰石磷酸三钙(HA-TCP)、聚乙醇酸(PGA)和聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)三种支架材料上的黏附与增殖情况。方法体外分离培养hDPSCs并进行鉴定。将hDPSCs分别接种于HA-TCP、PGA和PLGA支架上,通过扫描电镜和细胞计数观察细胞在支架上的黏附、增殖及基质分泌情况,采用方差分析对细胞计数结果进行统计学分析。结果 PGA和PLGA支架材料上黏附的细胞数量显著高于HA-TCP组(0.05),且PLGA组高于PGA组。细胞在三种支架材料上的增殖能力无显著差异(0.05),三种支架上均有丰富的基质形成,细胞的生长状态和基质分泌无明显差别,但PGA组可见支架降解产物。结论 PLGA是较适宜hDPSCs黏附和增殖的支架材料。     

壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架制备及其蛋白缓释效果:与单纯纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架、壳聚糖微球的比较

背景:骨组织工程骨构建中如何使生长因子持续高效发挥作用是影响成骨速度和质量的关键,现多以各种材料的微球或支架作为缓释载体,但缓释作用有待提高。目的:实验拟制备壳聚糖微球,然后复合到纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架上,形成双重缓释作用,并测量对牛血清白蛋白的释放效果。方法:以牛血清白蛋白为模型药物,采用乳化交联法制备壳聚糖微球。将微球与纳米羟基磷灰石、聚乳酸-羟基乙酸按一定比例混合,以冰粒子为致孔剂,采用冷冻干燥法制备壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架。利用扫描电镜、激光粒度分析仪、压泵仪和力学性能测试仪检测复合支架的形态性能,考察药物在缓释支架上的体外释放规律。结果与结论:所制备的壳聚糖微球形态良好,呈规则圆球形,粒径集中分布在20～40μm,微球药物包封率为86.5%,载药量为0.8%,随牛血清白蛋白初始用量的增加,载药量可升高至2.6%,但包封率下降至74.1%。壳聚糖微球能均匀分布在聚乳酸-羟基乙酸支架上,形成壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架,孔径为100～400μm,孔隙率80%,压缩强度为1.1～2.3MPa,10周降解率为26.5%。单纯纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架其牛血清白蛋白在36h累积释放量达85%以上,壳聚糖微球其牛血清白蛋白10d累积释放量为33.6%,复合支架其牛血清白蛋白40d累积释放量为81.5%。结果证实包埋壳聚糖微球的纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架其压缩强度和降解速率合适,对蛋白类药物具有良好的缓释作用,有望作为组织工程的支架材料和生长因子的缓释载体。     

PLGA-Fibrin杂合支架构建及与脂肪源性干细胞复合成软骨的研究

目的:探讨在特定的软骨细胞诱导培养液中,由纤维蛋白(fibrin)修饰的聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(PLGA)杂合支架材料对脂肪源性干细胞成软骨的影响。方法:PLGA支架材料采用快速成形技术制备;PLGA-Fibrin杂和支架材料采用低温冷冻的方法制备。分离兔脂肪源性干细胞,分别种植在未修饰的PLGA支架材料和Fbirin修饰的PLGA上,并在特定软骨诱导液中培养至14d,分别应用SEM观察杂合支架材料的性能;生化方法检测硫酸软骨素的含量;支架材料的亲水性和细胞黏附能力也被检测。通过体内实验对两种支架材料与干细胞复合修复软骨缺损的性能进行形态学染色和评分。结果:体外研究表明,与未修饰的PLGA支架材料相比,Fibrin修饰的PLGA亲水性明显被提高,同时也提高了干细胞在杂合支架材料上的黏附性能和硫酸软骨素的含量。软骨损伤修复研究表明,脂肪源性干细胞与Fibirn修饰的PLGA支架材料复合后,具有良好的修复软骨缺损的功能,其性能明显优于单纯的PLGA材料复合干细胞。结论:Fibirn修饰的PLGA支架材料可提高脂肪源性干细胞向软骨细胞分化的能力,促进缺损软骨的再生。     

可降解生物材料聚乳酸-羟基乙酸仿生矿化的实验研究

目的：通过对聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly lactide-co-glycolide，PLGA)的仿生矿化，表面改性，以提高其细胞粘附性；探讨影响仿生矿化的因素和条件，为进一步制备组织工程化人工骨提供依据和实验基础。方法：PLGA膜经碱性溶液水解处理后，应用高温显微镜测量材料表面润湿角的变化；碱处理后的PLGA膜和三维多孔PLGA分别在模拟体液(Simulated Body Fluid，SBF)中矿化14d，在1．5倍SBF中矿化9d，应用扫描电镜进行矿化物形貌观察，X射线能谱分析钙磷比值，X射线衍射仪和傅立叶转换红外光谱仪行矿化物物相分析。结果：PLGA经碱性溶液水解处理后表面亲水性明显增强，在SBF及1．5倍SBF中矿化后表面可以形成明显的矿化物；矿化物的形态与矿化液的浓度有关；矿化物主要成分为羟基磷灰石(HA)，含有碳酸根成分，钙磷比为1．53，类似于人骨无机质。结论：PLGA仿生矿化是制备结构及性质类似骨基质人工骨的可行方法。     

电纺纳米纤维可降解输尿管支架肌肉埋植的降解性能*

背景：作者前期研究了电纺纳米纤维聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解输尿管支架材料的体外降解性能,发现80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维材料在尿液中的降解时间可以满足临床需要。目的：观察80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维输尿管支架的肌肉埋植降解性能。方法：采用静电纺丝法制备80/20聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架,观察其在家兔脊柱旁肌肉中的降解情况。结果与结论：成功制备了电纺纳米纤维输尿管支架,扫描电镜见微观形貌良好。80/20的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架在体内降解至10周时,支架管降解至初始质量的60%左右,支架出现断裂和崩解,虽降解速度较体外降解稍慢,但其降解性能仍能够满足临床对可降解输尿管支架的需要。