纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的生物相容性与体内降解研究

对制备的纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的生物相容性及体内降解情况进行研究,为临床提供实验依据。参照GB/T16886医疗器械生物学评价标准和要求,对纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥进行急性细胞毒性试验、溶血试验、热源试验、急性全身毒性试验及体内植入试验等系列体内外生物学试验研究,以进行有效的生物相容性和安全性评价。纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的溶血率小于国家规定的5%,在体外不引起溶血反应;浸提液注入动物体内后无死亡,活动进食正常;无细胞毒性反应;热原试验动物体温升高均在0.7℃以下,3只兔体温升高值的总数〈1.5℃,无致热作用;材料植入体内初期有轻度炎症反应,随植入时间延长逐渐减轻,材料也逐渐降解吸收。纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥具有良好的生物相容性和降解性能,具有临床开发应用前景。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥与骨髓基质细胞的生物相容性*☆

背景：在前期的试验中,通过共沉淀法合成了纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合粉体,并与柠檬酸衍生物溶液调和制备出可生物降解、适当力学性能以及较好黏合强度的骨水泥。 目的：验证纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料对体外兔骨髓基质细胞黏附及增殖的影响,了解材料的生物相容性。 方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相调和制备黏合性骨水泥。培养兔骨髓基质细胞,传代扩增后接种到材料上,体外继续培养;以细胞加入无材料的培养皿培养为对照。 结果与结论：体外培养的兔骨髓基质细胞2 d后呈梭形成纤维细胞样,生长良好。有材料实验组细胞数显著多于对照组(P < 0.01)。扫描电镜下骨水泥材料具有良好的多孔网状结构,兔骨髓基质细胞伸出多个伪足样突起,紧密贴附在材料表面。两组细胞均保持持续增殖,2,4,6,和8 d实验组增殖均显著快于对照组(P < 0.01)。提示纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料具有良好的生物相容性。      

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的性能

背景：目前普遍使用的黏合剂对粉碎骨折块进行黏合复位或多或少都存在一些缺陷。 目的：研制具有黏接骨骼作用的生物活性骨水泥。 方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相。通过优化实验,从骨水泥的固化时间、抗压强度、抗拉强度、抗稀散性等方面确定最佳配比。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠质量比为65/35,其中羧甲基壳聚糖和海藻酸钠质量比为4∶1时复合成粉体,并按固液比为1.0∶0.5(g∶mL)调拌后形成的骨水泥呈膏状,塑形性和抗稀散性能良好,固化时间12~18 min,抗压强度为(4.5±2.1) MPa。体外黏接猪股骨头抗拉强度在不同室温下无显著性差异无显著性意义(P > 0.05),固化后2 h的抗拉强度达到24 h的94%。骨水泥为多孔状结构,孔径为100~300 μm,纳米羟基磷灰石分布较均匀。提示制备的纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥具有良好的生物活性、适当的力学强度以及较好的黏合强度。     

壳聚糖/纳米羟基磷灰石分层复合支架的生物相容性研究

制备壳聚糖/纳米羟基磷灰石(CS/nHA)分层复合支架,对其进行细胞毒性评价.分离培养大鼠软骨细胞接种于支架,相差显微镜和扫描电镜观察细胞的黏附及生长情况.动物皮下埋植试验观察其组织相容性.实验结果证实壳聚糖/纳米羟基磷灰石分层复合支架具有良好的生物相容性,有望成为较好的骨软骨组织工程支架.     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价。方法用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性。取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况。结果生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长。结论生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景。     

羧乙基壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料细胞相容性和生物力学性能的实验研究

制备羧乙基壳聚糖-纳米羟基磷灰石(NCECS/nHA)复合材料,研究其生物力学性能以及与气管软骨细胞的生物相容性。方法 气管软骨片段取自8周龄大耳白兔,Ⅱ型胶原酶消化,将所获得软骨细胞传代培养。将体外制备的NCECS/nHA复合材料分别进行干态标本和湿态标本的生物力学检测。将第3代软骨细胞种植到NCECS/nHA复合材料,分别计算材料表面软骨细胞在2h、6h、12h细胞贴壁率,并用噻唑蓝(MTT)法测定细胞增殖活性。结果 NCECS/nHA复合材料具有良好的生物力学性能。兔气管软骨细胞在NCECS/nHA复合材料表面上12h的贴壁率达(88.4±2.1)％,与其他组差异无统计学意义(P＞0.05)。同时MTT显示气管软骨细胞在NCECS/nHA复合材料表面生长状态良好。扫描电镜结果显示软骨细胞在NCECS/nHA薄膜上增殖和分化良好。结论 NCECS/nHA复合材料具备良好的细胞相容性和适宜的生物力学强度,作为一种具有开发潜力的生物材料,可用于组织工程气管的体外构建。     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的 对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价.方法 用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性.取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况.结果 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长.结论 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景.     

壳聚糖-羧甲基壳聚糖复合膜的研制及其生物相容性评价

壳聚糖膜降解较慢^[1]，为了加快其降解速度，研制了壳聚糖-羧甲基壳聚糖复合膜(以下简称复合膜)并进行了生物学评价。结果表明，该复合膜具有很好的生物相容性，可以满足体内植入膜的基本要求。     

大鼠成骨细胞与壳聚糖/羟基磷灰石复合支架降解产物的生物相容性

背景：人们对壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架在体内的降解过程并非十分清楚,而且有关其降解产物对成骨细胞的影响研究也较少。 目的：分析大鼠成骨细胞与壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架降解产物的生物相容性。 方法：将培养的第2代大鼠成骨细胞分别在壳聚糖/羟基磷灰石复合支架降解产物浸提液和含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液中培养,培养第2,4,6,8,10天分别对两组细胞做MTT细胞计数,采用联合会推荐法测定细胞碱性磷酸酶活性,采用BCA蛋白定量法测定总蛋白。 结果与结论：在壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架降解产物浸提液中培养的大鼠成骨细胞增殖速度、细胞碱性磷酸酶活性、细胞总蛋白合成及碱性磷酸酶与总蛋白的比值明显高于在体积分数为10%胎牛血清DMEM培养液中培养的细胞(P < 0.05)。表明壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架的降解产物不仅可促进大鼠成骨细胞的黏附、生长和增殖,还可增强其骨化功能,具有较好的生物相容性。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：     

复合活性羟基磷灰石陶瓷的研制及其生物相容性研究

对自行研制出的复合活性羟基磷灰石陶瓷粉，经过体外实验、动物实验、并结合电镜观察，。表明该材料是一种无毒、无溶血性、对皮肤及肌肉无刺激作用、不含热原物质的生物医用材料，在动物体内不引起排异反应，在骨创面可诱导新骨形成。说明该材料具有良好的生?相容性，可应用于临床。     

聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合物生物可吸收骨折内固定棒的体内降解和组织相容性

将β-磷酸三钙(β-TCP)与聚-L-乳酸(PLLA)复合得到PLLA/β-TCP复合材料,用注射成型方法制备出可吸收骨折内固定棒,然后通过分子量、质量变化、扫描电镜观察、弯曲强度变化和组织学方法等研究可吸收骨折内固定棒的体内降解过程。结果表明,降解初期聚乳酸的分子量有大幅度下降,重量损失滞后。随着降解的进行,可吸收棒表面逐渐粗糙,内部逐渐出现微孔和小“沟壑”,弯曲强度从初始的151MPa下降至12周的106MPa。组织学分析显示,PLLA/β-TCP复合材料具有良好的组织相容性。     

In Vitro and In Vivo Evaluation of a nHA/PA66 Composite Membrane for Guided Bone Regeneration

A nano-hydroxyapatite/polyamide 66 (nHA/PA66) composite with good bioactivity and osteoconductivity is employed to develop a novel porous membrane with an asymmetric structure. In order to investigate the biocompatibility and the effect on guided bone regeneration (GBR) of nHA/PA66 porous membrane, the proliferation, viability, morphology and alkaline phosphatase activity (ALP) of the osteoblast-like cell line (MG63) cultured on the membrane were studied in vitro. In vivo biocompatibility and osteogenesis of the fabricated membrane were assessed by comparing guiding rats calvarial bone defects regeneration with "gold standard" GBR material, expanded polytetrafluoroethylene (e-PTFE) membrane. In vitro experiments showed that the nHA/PA66 composite membrane had good cell affinity and cytocompatibility, in favor of cell proliferation. The in vivo study showed that the nHA/PA66 asymmetric porous membrane had a good GBR effect. All the results indicate that the asymmetric porous nHA/PA66 composite GBR membrane with good biocompatibility, high bioactivity and osteoconductivity exhibits good GBR effect and has a potential to be applied in GBR fields, especially in dental tissue regeneration.     

新型骨修复材料PDLLA/HA/DBM的生物相容性

评价用悬浮液分散共混合法制备的新型骨修复材料PDLLA／HA／DBM的生物相容性。按照我国卫生部《生物材料和医疗器材生物学评价的技术要求》中的标准，对PDLLA／HA／DBM进行急性毒性实验、热原实验、溶血实验、兔肌肉内种植实验和PET实验。结果表明，PDLLA／HA／DBM无毒性，无热原性，不引起溶血反应，植入兔肌肉后逐渐发生降解并被软骨组织和骨组织取代，不引起全身和局部葡萄糖代谢改变。新型骨修复材料PDLLA／HA／DBM具有良好的生物相容性。     

Structure and Biocompatibility of an Injectable Bone Regeneration Composite

With the development of minimally invasive techniques, injectable materials have become one of the major hotspots in the biomaterial field. We have developed an injectable bone regeneration composite (IBRC) using calcium alginate hydrogel as matrix to carry nano-hydroxyapatite/collagen particles. In this work, we evaluated the homogeneity of IBRC by dry/wet weight ratio test. The results showed that the structural homogeneity was determined by controlling the molar ratios of trisodium phosphate to calcium sulfate rather than alginate concentration in the studied ranges. Pore sizes of wet IBRC samples were characterized by thermoporometry. The pore properties of dried IBRC were tested by mercury porosimetry. Average pore size and porosity of dried IBRC declined with increasing alginate concentration. In contrast, surprisingly, pore size of wet homogeneous IBRC increased with increasing alginate concentration. Meanwhile, the swelling ratio did not increase with varying alginate concentration, but the swelling degree increased with increasing alginate concentration. In vitro cell culture showed that IBRC had no obvious cytotoxic effect on the rat bone mesenchymal stem cells. The morphology and viability of cells were also related to MR value. IBRC had good histocompatibility with a mild short-term inflammatory response in rat dorsum muscle. In addition, the excellent ability of IBRC to promote bone healing was confirmed by 5-mm-diameter cranial defects using histological analysis and bone mineral density measurement.     

酶组织化学方法在HA/TCP体内外生物相容性评价中的初步应用

通过研究材料与细胞 /组织相互作用后胞内酶活性的变化与材料生物相容性之间的关系 ,探讨酶组织化学法应用于材料生物相容性评价的可行性。结果发现 ,与 HA/ TCP和钛合金复合培养的成骨细胞形态学上无明显差异。但 HA/ TCP与兔成骨细胞复合培养初期可导致细胞 NADH、SDH、L DH和 CCO酶活性的一过性下降 ,而钛合金对复合培养细胞的酶活性没有明显影响 ,提示 HA/ TCP材料溶出物对细胞有轻微的损伤。两种材料体内植入后引起的组织学变化过程相似 ,主要表现为损伤引起的急性炎症过程。酶组织化学检测发现 ,术后 10 d内植入体周围组织四种酶活性均明显下降 ,15 - 30 d内逐渐恢复正常。但 HA/ TCP组酶活性的恢复略滞后于钛合金组 ,也表明材料溶出物对细胞有一定损伤。体内外实验均发现酶学指标能更灵敏地反映材料对细胞的作用 ,酶组织化学法可望应用于材料生物相容性评价。     

磷酸钙骨水泥与骨形态蛋白复合材料修复下颌骨缺损的研究

为提高磷酸钙骨水泥的成骨活性，将自制的磷酸钙骨水泥作为骨形态蛋白．2的载体予以复合，对复合载体材料进行物性研究和异位成骨试验。并以该复合材料修复兔下颌骨缺损，通过生物力学检测和骨界面新生骨计量，观察其修复下颌骨缺损的效果。结果表明，以该复合材料修复兔下颌骨缺损，其材料与宿主骨界面的结合强度以及新生骨量均明显高于单纯材料的修复。     

In Vivo and In Vitro Phosphorylation Regions of Bone Sialoprotein

The present study for the first time evaluated both the in vitro and in vivo phosphorylation regions of bone sialoprotein (BSP) by utilizing multiple approaches and techniques. The in vitro phosphorylation sites were determined by 32 P-labeling of native BSP using purified casein kinase II (CKII), followed by peptide mapping and solid-phase N-terminal sequence analyses. The in vivo phosphorylation sites were determined by (i) derivatization with 1-S-[ 14 C]carboxymethyl-dithiothreitol ([ 14 C] CM-DTT) of the proteolytic digests of BSP, followed by isolation and N-terminal peptide sequence analysis; and (ii) analyzing the proteolytic peptides of native BSP using matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight-mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). Native BSP incorporated ~2.5 mol of phosphate/mol of BSP by CKII, which were distributed over four major peptide peaks and three shoulder peaks within the peptide map with varying degrees of phosphorylation. Further studies using the [ 14 C] CM-DTT thiol reagent indicated that native and deglycosylated BSP incorporated 5.84 and 5.80 mol of 14 C/mol of BSP, respectively. This confirmed that there were ~5.8 mol P-Ser/mol of BSP naturally (in vivo) occurring phosphorylation sites and that there was no overlap between the phosphorylation and glycosylation sites. The 5.8 mol P-Ser/mol BSP reflects the total number of mols of naturally occurring phosphorylation, phosphorylated in vivo by CKII (4.1 mol), protein kinase C (0.9 mol), and cGMP-dependent kinase (0.8 mol). Peptide N-terminal sequence analyses of both in vitro ( 32 P) and in vivo ( 14 C) phosphorylated peptides indicated that the phosphorylated residues were predominantly on the N-terminal half of the protein that included recognition sequences for CKII, e.g., LESDEENGVFK (residues 12-22).     

新型醛基化海藻酸钠-肝素复合涂层的制备及性能评价

研制一种新型基于多醛基海藻酸钠和肝素的复合涂层,并就其生物相容性和血液相容性进行实验和评价.通过高碘酸钠氧化海藻酸及重氮化处理肝素获得多糖分子片段,多糖分子片段通过共价交联固定于体外循环管路表面.通过红外及紫外扫描对固定的多糖分子片段进行定性及定量分析;通过血小板粘附实验及蛋白粘附实验对涂层管道的血液相容性进行评价;通过表面接触角实验评价涂层管路的亲水活性;通过凝血功能检测评价管路表面的抗凝血活性.结果显示:氧化海藻酸及重氮化处理后肝素在在管道表面固定确实;涂层组与未涂层组相比,血小板粘附量及血栓形成量均显著减少(P＜0.05);肝素涂层组(LMNH)组与空白对照(C)组相比,蛋白粘附量无显著差异(P＞0.05);海藻酸钠涂层(OSA)组、双涂层(OSA.LMNH)组与LMNH组相比,蛋白粘附量均显著减少(P ＜0.05);LMNH组、OSA.LMNH组APTT及TT时间均显著延长(P＜0.05),抗凝血性能优良;OSA组与C组相比,APTT时间显著延长(P＜0.05)具有一定的抗凝血性能;OSA组、OSA.LMNH组与C组相比,表面接触角明显减小(P ＜0.05);LMNH组与C组相比,表面接触角无显著差异(P＞0.05).实验结果表明,OSA涂层物具有更优的亲水性和抗蛋白粘附性,LMNH涂层物具有更优的抗凝血性能,多糖片段复合涂层综合了单涂层的优点,生物相容性和血液相容性较单涂层均明显改善.