人肝细胞臌孔聚丙烯杂化界面的生物相容性

背景：生物反应器膜材料不仅具备双向物质交换、良好的理化特性，还要具有良好的生物相容性。目的：评价人肝细胞／微孔聚丙烯杂化界面，即接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的生物相容性。设计、时间及地点：动物实验观察，于2005—09-007-10在上海交通大学医学院附属瑞金医院器官移植中心（上海消化外科研究所）实验室和浙江大学高分子材料研究所共同完成。材料：选用孔径为0．2um，分子截流量为M50000～100000的微孔聚丙烯超滤平面薄膜为实验模型，利用光化学接枝聚合改性技术，在聚丙烯超滤膜表面通过化学键的形式接枝亲水性丙烯酰胺基冈，成功地构建一种人肝细胞／微孔聚丙烯杂化界面，即新型的生物人工肝生物反应器膜——接枝改性微孔聚丙烯超滤膜。方法：参照国际标准化组织ISO10993-1：1992医疗器械生物学评价标准和要求进行溶血试验、细胞毒性试验、全身急性毒性试验、热原试验、皮肤和皮内刺激试验，评价接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的生物相容性。主要观察指标：接枝改性微孔聚丙烯超滤膜浸提液的溶血试验、细胞毒性试验、全身急性毒性试验、热原试验、皮肤和皮内刺激试验结果。结果：接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的溶血率为1．90％〈5％，表明其无致溶血性；其浸提液对L929细胞增殖活性无明显的抑制作用；注射接枝改性微孔聚丙烯超滤膜浸提液后24，48，72h，所有小鼠无死亡，体质量无明显变化，未观察到眼睑下垂、呼吸困难、发绀、腹部刺激症、腹泻、运动减少、震颤等全身急性毒性反应。热原试验中兔体温变化范围-0．2～0．4，符合生物医学材料无热原的评价标准。皮肤刺激实验中仅1例有极轻微的红斑，积分1分，其原发刺激指数为0．25〈0．4，皮内刺激试验结果原发刺激指数为0．2，平均原发刺激指数为O．068，均〈0．4，无皮肤刺激性。结论：人肝细胞／微孔聚丙烯杂化界面，即接枝改性微孔聚丙烯超滤膜无致溶血性、细胞毒性、致热原性和皮肤刺激致敏性，证实通过光化学接枝丙烯酰胺后具有良好的生物相容性。     

接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的生物相容性评价

背景：生物反应器膜材料不仅具备双向物质交换、良好的理化特性,还要具有良好的生物相容性。目的：通过溶血试验、细胞毒性试验、全身急性毒性试验、热原试验、皮肤和皮内刺激试验来评价接枝改性微孔聚丙烯超滤膜（modified micropore polypropylene semipermeable ultrafiltration membrane,Modified MPP）的生物相容性。设计、时间及地点：动物实验观察,于2005-09/2007-10在上海交通大学医学院附属瑞金医院器官移植中心（上海消化外科研究所     

构建与人肝细胞系L02相容的聚丙烯生物杂化界面

学术背景：具有良好生物相容性的肝细胞/聚合物界面是生物反应器设计和构建的关键因素,然而,目前临床实践中使用的生物反应器并不理想。目的：构建与人肝细胞相容的聚丙烯生物杂化界面,为用聚丙烯中空纤维管构建生物人工肝反应器奠定基础。设计、时间及地点：对比观察,细胞相容性实验,于2003-02/10在上海交通大学完成。材料：聚丙烯利用光化学接枝聚合改性技术,在微孔聚丙烯超滤膜表面通过化学键的形式接枝亲水性丙烯酰胺基团形成接枝改性微孔聚丙烯超滤膜。方法：将人肝细胞系L02接种于聚丙烯膜、接枝改性聚丙烯膜表面,以聚苯乙烯作为正常对照。主要观察指标：聚丙烯膜接枝改性前后的静态水相接触角度;人肝细胞系L02在不同材料表面形态、贴壁率及增殖活性。结果：聚丙烯膜接枝改性后的静态水相接触角小于接枝前（P〈0.05）。人肝细胞L02在改性后聚丙烯膜上的贴壁率为0,细胞成球形聚集体生长,其增殖活性明显高于聚苯乙烯和改性前聚丙烯膜。结论：在聚丙烯表面接枝聚丙烯酰胺可建立良好的人肝细胞系L02与聚丙烯生物杂化界面,并可通过简单的静止培养形成肝细胞球形聚集体。     

纤维蛋白止血敷料的生物相容性研究

目的评价纤维蛋白止血敷料的生物相容性。方法对纤维蛋白止血敷料进行如下生物学检测:细胞毒性试验(MTT法)、急性全身毒性试验、皮肤刺激试验、皮内刺激试验和溶血试验,根据标准对实验数据进行分析和评估。结果纤维蛋白止血敷料的细胞毒性分级0—1级;无急性全身毒性作用,无皮肤刺激反应、皮内刺激反应,无溶血性。结论纤维蛋白止血敷料具有良好的生物相容性。     

载微球骨水泥的体内生物相容性

背景:课题组在前期实验中已经证实了载聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球骨水泥具有较高的强度,良好的注射性能和体外可降解性能,但其生物相容性如何还不清楚.目的:选择急性毒性试验,溶血试验,微核试验等检测载微球骨水泥的生物相容性.方法:首先合成柱状骨水泥和包裹微球骨水泥,取1 g材料加入到100 mL的磷酸缓冲液中无菌条件下浸泡3 d后提取的上清液即为骨水泥浸提液和微球骨水泥浸提液.以急性毒性实验、溶血试验、微核试验和热原试验来考察材料的体内毒性.结果与结论:急性毒性实验结果显示,骨水泥浸提液组和微球骨水泥浸提液组(除高浓度微球骨水泥组外)与阴性对照组均无明显差异,说明该材料浸提液没有对小鼠产生明显的毒性反应.溶血实验显示,各组材料对健康人血的溶血率均未超过5%.微核实验结果显示除0.4 m L骨水泥组和0.4 mL微球骨水泥组的微核率与阴性对照组差异有显著性意义,其余各组差异无显著性意义,说明该微球骨水泥的浸提液无明显细胞遗传毒性作用,但是高浓度和高剂量组的微球骨水泥仍有较低的毒性作用,主要表现为溶血率和微核率的提高,因此在应用时要适当控制微球骨水泥的剂量和浓度.热原试验显示,注射后家兔平均体温升高为0.06℃,小于1.4℃,说明材料无致热作用.     

负载可降解缓释微球壳聚糖支架的生物相容性

背景:负载缓释转化生长因子β1微球壳聚糖支架在体外能够促进软骨细胞生长,且可以诱导骨髓间充质干细胞向软细胞分化,有望作为软骨缺损修复的组织工程材料,然而要进行相应体内实验,其生物相容性是不容忽视的.目的:制各负载缓释微球壳聚糖支架并对其生物相容性进行体内外评价.方法:以溶血试验、急性毒性实验、皮内刺激实验、热源性实验、肌内植入实验,评价自制负载缓释微球壳聚糖支架的生物相容性.结果与结论:支架溶血率为1.6%,镜下未见明显红细胞破坏;材料急性毒性评价程度为无毒;皮内原发刺激记分及原发刺激指数均为0;热源性实验体温升高为(0.17±0.06)℃;肌内植入实验大鼠均成活,全身良好、无感染,4周左右新生毛正常分布,8周大体观察支架周围血管明显增多,与周围肌组织整合良好,心肝肺肾等内脏均无特殊变化,随时间延长,淋巴细胞浸润逐渐减少,可见血管及纤维长入支架,包裹逐渐变薄,支架渐降解.结果说明负载微球多孔壳聚糖支架具有优良的生物相容性.     

四种新型仿生骨组织工程支架材料生物安全性评价价

背景:制备仿生骨组织工程支架材料材料的原材料生物活性玻璃已被临床广泛应用于软骨、骨组织的修复、替代,已通过生物安全性评价.目的:利用生物活性玻璃和胶原蛋白、透明质酸、磷酸丝氨酸等天然大分子复合制备4种新型仿生骨组织工程支架材料,观察4种新型仿生骨组织工程支架材料的生物安全性.设计、时间及地点:随机分组设计、动物对照实验,于2006-03/08在南方医科大学珠江医院血液科实验室完成.材料:健康昆明系小鼠60只,健康成年家兔11只.采用冷冻干燥和仿生矿化技术,以改性生物活性玻璃粉体和胶原、透明质酸钠、磷酸丝氨酸等天然生物分子复合制备生物活性玻璃,胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸、生物活性玻璃/胶原蛋白4种仿生复合骨组织工程三维支架材料.方法:对4种新型仿牛骨组织工程支架材料进行生物安全性试验:全身急性毒性试验观察小鼠中毒症状.按50mL/kg尾静脉注射4种材料的浸提液.支架材料加入新鲜兔血进行溶血试验,离心后取上清液,测定吸光度值,计算溶血率.兔脊柱两侧皮内注射浸提液观察皮肤刺激反应.主要观察指标:注入浸提液后24,48,72h观察小鼠全身急性毒性反应和皮肤刺激反应,测定溶血率.结果:全身急性毒性试验结果表明,4组小鼠无死亡,无明显毒性表现、体质量下降等不良反应.溶血试验结果表明,4组支架材料的溶血率均<5%,满足医用生物材料的应用要求.皮内刺激反应试验结果表明,4组均未见任何刺激反应,无红斑、焦痂、水肿等皮肤反应现象.结论:仿生复合支架材料生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸、生物活性玻璃/胶原蛋白无毒性,无刺激性,生物安全性能良好.     

新型支架材料羟基丁酸与羟基辛酸共聚体的生物相容性

文章选用细胞毒性实验、急性全身毒性实验、溶血实验、热源实验、皮内刺激实验、遗传毒性实验和皮下植入实验等7个生物相容性实验对生物可降解支架材料羟基丁酸与羟基辛酸共聚体的生物相容性进行评价.结果发现羟基丁酸与羟基辛酸共聚体及其浸提液与小鼠成骨细胞共培养时,细胞生长形态均良好,数量逐渐增加,无细胞毒性;羟基丁酸与羟基辛酸共聚体浸提液无急性毒性反应;其溶血率为1.67%,符合ISO规定的溶血率＜5%的标准;将其注入家兔耳缘静脉后未引起发热反应:注入家兔皮内未引起皮肤刺激反应;注入小鼠尾静脉未引起遗传毒性反应:将羟基丁酸与羟基辛酸共聚体膜植入皮下12周,尚未发现明显的炎症反应.提示羟基丁酸与羟基辛酸共聚体具有良好的生物相容性.     

四种新型仿生骨组织工程支架材料生物安全性评价

背景：制备仿生骨组织工程支架材料材料的原材料生物活性玻璃已被临床广泛应用于软骨、骨组织的修复、替代，已通过生物安全性评价。目的：利用生物活性玻璃和胶原蛋白、透明质酸、磷酸丝氨酸等天然大分子复合制备4种新型仿生骨组织工程支架材料，观察4种新型仿生骨组织工程支架材料的生物安全性。设计、时间及地点：随机分组设计、动物对照实验，于2006-03／08在南方医科大学珠江医院血液科实验室完成。材料：健康昆明系小鼠60只，健康成年家兔11只。采用冷冻干燥和仿生矿化技术，以改性生物活性玻璃粉体和胶原、透明质酸钠、磷酸丝氨酸等天然生物分子复合制备生物活性玻璃／胶原蛋白，透明质酸／磷酸丝氨酸、生物活性玻璃／胶原蛋白，磷酸丝氨酸、生物活性玻璃／胶原蛋白，透明质酸、生物活性玻璃／胶原蛋白4种仿生复合骨组织工程三维支架材料。方法：对4种新型仿生骨组织工程支架材料进行生物安全性试验：全身急性毒性试验观察小鼠中毒症状，按50mL／kg尾静脉注射4种材料的浸提液。支架材料加入新鲜兔血进行溶血试验，离心后取上清液，测定吸光度值，计算溶血率。兔脊柱两侧皮内注射浸提液观察皮肤刺激反应。主要观察指标：注入浸提液后24，48，72h观察小鼠全身急性毒性反应和皮肤刺激反应，测定溶血率。结果：全身急性毒性试验结果表明，4组小鼠无死亡，无明显毒性表现、体质量下降等不良反应。溶血试验结果表明，4组支架材料的溶血率均〈5％，满足医用生物材料的应用要求。皮内刺激反应试验结果表明，4组均未见任何刺激反应，无红斑、焦痂、水肿等皮肤反应现象。结论：仿生复合支架材料生物活性玻璃／胶原蛋白，透明质酸／磷酸丝氨酸、生物活性玻璃／胶原蛋白，磷酸丝氨酸、生物活性玻璃／胶原蛋白，透明质酸、生物活性玻璃／胶原蛋白无毒性，无刺激性，生物安全性能良好。     

鸵鸟多相钙磷陶瓷支架的生物相容性分析

目的:评价新型材料鸵鸟多相钙磷陶瓷支架的生物相容性。方法:通过理、化方法将煅烧鸵鸟骨松质改性为HAP/β-TCP/NaCaPO4多相钙磷陶瓷,然后进行溶血试验、凝血试验、热源试验、急性毒性试验及肌肉植入试验。结果:材料无溶血现象,不影响凝血功能。动物实验发现材料不引起阳性热源反应及急性毒性。肌肉植入试验显示纤维组织能够长入材料内部,材料对肌肉无刺激。部分标本出现轻微的炎性反应,与材料部分降解有关。结论:鸵鸟多相钙磷陶瓷支架具有良好的生物相容性。     

生物可降解冠状动脉支架涂层材料聚乙二醇- 聚乳酸-聚谷氨酸共聚物的生物相容性研究

目的 对聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物材料进行体内生物相容性研究，为该材料作为冠状动脉内支架涂层材料的临床应用提供实验依据。方法 通过急性全身毒性试验、皮内刺激试验、溶血试验、细胞毒性试验、热源试验、过敏试验、体内植入试验综合评价聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物的生物相容性。结果 聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物浸提液无溶血反应和急性全身毒性反应，无热源反应，材料中不存在致敏性物质。复合材料体内植入在初期有轻度的炎症反应，12周后炎症反应基本消失，未见巨噬细胞积聚现象，材料在16周基本完全降解。结论 聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物具有良好的生物相容性，其作为冠状动脉内支架涂层材料或载体应用于临床具有可行性和安全性。     

不同方法制备异种骨支架材料的生物相容性评价

背景：异种骨形态、结构与组成类似于人体骨组织,经理化处理后的异种骨抗原性降低,具有天然的多孔结构,被认为是解决自体骨与同种异体骨来源不足的有效方法。目的：检测3种不同方法制备羊椎骨异种骨材料的生物相容性。方法：将经过物理、化学和物理结合化学3种处理方法制备的羊椎骨异种骨材料,制成材料浸提液,植入新西兰大白兔体内,通过急性毒性实验、热源实验、皮内刺激实验和细胞毒性实验,初步评价不同处理组羊椎骨异种骨材料的生物相容性。结果与结论：物理组和物理结合化学组羊椎骨异种骨材料无急性毒性、无热源反应、无刺激性与细胞毒性;化学组羊椎骨异种骨材料有急性毒性反应、有致热源作用、有轻度刺激性及存在细胞毒性。结果提示经过物理、物理结合化学处理的异种骨材料具有良好的生物相容性;单纯经过化学处理的异种骨材料生物相容性较差,不符合生物材料安全性标准。     

短碳纤维增强聚醚醚酮为全髋假体材料的生物相容性及力学性能

背景:聚醚酮类聚合物具有良好的生物相容性,但在玻璃化转变温度后其模量、力学强度下降严重,不能为骨骼生长提供一个稳定的环境。目的:评价短碳纤维增强聚醚醚酮作为全髋假体材料的生物相容性及生物力学性能。方法:以MTT法、溶血试验、急性全身毒性试验、热原试验评价短碳纤维增强聚醚醚酮浸提液的体外生物相容性;将短碳纤维增强聚醚醚酮接骨板植入兔体内,观察骨板周围包膜形成情况和一般组织情况;对短碳纤维增强聚醚醚酮试件行应力测试。结果与结论:短碳纤维增强聚醚醚酮材料的细胞相对存活率大于75%,溶血率小于5%,说明其血液相容性较好;植入兔肌肉内未引起明显炎症反应,早期有少量淋巴细胞聚集,植入体为纤维组织包裹,随着时间的延长,淋巴细胞逐渐减少直至消失,纤维包膜逐渐稳定,周围肌肉组织始终保持正常结构,表明短碳纤维增强聚醚醚酮材料无任何毒性,组织相容性好。应力测试显示短碳纤维增强聚醚醚酮材料符合人体髋关节的生物力学强度需要。     

原位生长纳米羟基磷灰石晶须增强β-磷酸三钙多孔支架的生物安全性

背景:通过纳米羟基磷灰石原位生长明显提高了磷酸钙支架的强度与韧性。目的:体外评价纳米羟基磷灰石晶须/β-磷酸三钙(nHAW/β-TCP)作为人工骨支架材料的生物相容性。方法:急性全身毒性试验:30只小白鼠随机分为静脉实验组,腹腔实验组和对照组,分别注射浸提液及生理盐水,24,472h观察动物的一般状态。溶血试验:材料浸提液与稀释人鲜血混合观察红细胞溶解情况,545nm下检测A值计算溶率;致敏试验:16只豚鼠随机分为实验组、阴性对照组和阳性对照组,每只豚鼠脊柱两侧皮内注射等体积nHAW/β-TCP架材料浸提液、生理盐水及二硝基氟苯。于注射后即刻和24,48,72h观察局部皮肤反应。细胞毒性试验:材料浸提液养细胞进行细胞形态大体观察,采用CCK-8法观察细胞活性。结果与结论:急性全身毒性试验:人工骨浸提液静脉及腹腔注射后不引起小鼠呼吸、进食改变或死亡,体质量稳定。溶试验:nHAW/β-TCP的溶血率小于ISO规定的5%,可认为这种材料无溶血作用。致敏试验:豚鼠皮内注射后未出现过反应。细胞毒性试验:CCK-8细胞毒性试验显示不同浓度人工骨浸提液的细胞毒性为0级。提示nHAW/β-TCP复合支架引起全身毒性反应、溶血反应和过敏反应,且无细胞毒性,生物相容性良好,符合组织工程人工骨支架材料的应用要求。     

骨缺损修复材料可降解速固化骨水泥的生物相容性研究

目的评价自行研制出的脱钙骨基质/磷酸钙骨水泥/氰基丙烯酸正丁酯(NBCA)粘合剂复合骨水泥的生物相容性。方法进行急性和亚急性毒性实验、溶血实验、凝血试验、皮内实验、热源实验和肌肉内植入实验和血清特异性抗体检测。结果该材料是一种无毒、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。结论该材料具有良好的生物相容性,可试用于临床。     

鹿脱蛋白松质骨的生物相容性

背景：经过脱蛋白去抗原处理的异种松质骨作为骨移植材料,具有天然的多孔结构、可塑性及一定的机械强度。目的：观察鹿脱蛋白松质骨的生物相容性。方法：①热源实验与急性毒性实验：将鹿新鲜骨、脱蛋白松质骨及深低温冻干脱蛋白松质骨浸提液分别注入家兔耳缘静脉与小鼠腹腔。②溶血实验：将兔血混悬液分别加入鹿新鲜骨、脱蛋白松质骨、深低温冻干脱蛋白松质骨、碳酸钠（阳性对照）、生理盐水（阴性对照）中。③凝血实验：将鹿新鲜骨、脱蛋白松质骨及深低温冻干脱蛋白松质骨分别加入兔正常混合血浆中。④肌袋实验：在小鼠大腿肌袋处分别植入新鲜鹿骨、鹿脱蛋白松质骨及深低温冻干脱蛋白松质骨。结果与结论：鹿脱蛋白松质骨及深低温冻干鹿脱蛋白松质骨无热源反应,未引起毒性、溶血及凝血反应,植入小鼠肌肉内后未发生排斥反应。新鲜鹿骨6种实验有轻度异常,但无动物死亡。表明鹿脱蛋白松质骨及深低温冻干鹿脱蛋白松质骨具有良好的生物相容性。     

短碳纤维增强聚醚醚酮为全髋假体材料的生物相容性及力学性能

背景：聚醚酮类聚合物具有良好的生物相容性,但在玻璃化转变温度后其模量、力学强度下降严重,不能为骨骼生长提供一个稳定的环境。目的：评价短碳纤维增强聚醚醚酮作为全髋假体材料的生物相容性及生物力学性能。方法：以MTT法、溶血试验、急性全身毒性试验、热原试验评价短碳纤维增强聚醚醚酮浸提液的体外生物相容性;将短碳纤维增强聚醚醚酮接骨板植入兔体内,观察骨板周围包膜形成情况和一般组织情况;对短碳纤维增强聚醚醚酮试件行应力测试。结果与结论：短碳纤维增强聚醚醚酮材料的细胞相对存活率大于75%,溶血率小于5%,说明其血液相容性较好;植入兔肌肉内未引起明显炎症反应,早期有少量淋巴细胞聚集,植入体为纤维组织包裹,随着时间的延长,淋巴细胞逐渐减少直至消失,纤维包膜逐渐稳定,周围肌肉组织始终保持正常结构,表明短碳纤维增强聚醚醚酮材料无任何毒性,组织相容性好。应力测试显示短碳纤维增强聚醚醚酮材料符合人体髋关节的生物力学强度需要。     

可植入式温敏凝胶的体外生物相容性

背景:温敏型水凝胶已在药物载体、组织工程等方面有实质性进展,但其相变温度低于人体体温,目前国内外尚未将其作为植入物使用.目的:通过改良反应制备聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)温敏型水凝胶,对其体外生物相容性进行观察,进而评价其作为医学植入物的安全性.设计、时间及地点:材料学实验,于2007-01/10在华中科技大学同济医学院附属协和医院中心实验室、武汉大学化学系医用高分子材料教育部重点实验室完成.材料:L929小鼠成纤维细胞系由武汉大学口腔医院陈东老师馈赠.N-异丙基丙稀酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺单体为Aldrich公司产品.方法:以过硫酸铵和四甲基乙二胺为氧化还原引发体系,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,经计算,在反应体系中添加质量分数为8.5%的N-羟甲基丙烯酰胺可将低临界溶解温度上调到38℃.将N-异丙基丙稀酰胺单体、N-羟甲基丙烯酰胺单体溶于去离子水中,加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺,室温下反应3 h得到无色透明的圆柱型凝胶,去离子水反复浸泡,烘干备用.主要观察指标:通过细胞毒性实验、细胞与材料复合试验、溶血试验、热原试验来验证材料体外生物相容性.结果:聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)低临界溶解温度大于37℃,可以满足植入的需求,细胞相对增殖度均明显升高,毒性评级为0-1级;电镜下细胞与材料表面紧密贴合,层叠紧密生长,形态良好;温敏型水凝胶溶血率为2.54%,无热原性.结论:实验成功制备了聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)温敏型水凝胶,其生物相容性良好,是一种较有潜力的医学植入物.