胶原在骨组织工程应用中的体外制备及生物相容性评价

目的:归纳、总结近年来胶原在骨组织工程各环节中应用所取得的成果,分析胶原分子结构与功能的关系,阐述胶原作为一种天然的生物材料所具备的巨大优势和存在的不足,并进一步探讨胶原在骨组织工程中应用的新途径。资料来源:应用计算机检索Medline数据库、中文科技期刊数据库(维普资讯网)、CNKI数字图书馆1995-01/2004-12相关胶原的文献。检索词“组织工程,I型胶原”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①与骨组织工程相关文献。②不排除是否为随机、盲法等论证推荐的文章。排除标准:重复研究、综述文献。资料提炼:共收集到43篇与骨组织工程相关的文章。排除其中研究内容相似的文章,以近5年内发表在较权威杂志者优先。对符合标准的25篇文献进行分析。资料综合:通过对入选的文献进行分析、整理,将胶原在骨组织工程中的应用按组织工程三要素相对应的内容进行分类和综合:支架、微载体和接种媒介。另外,I型胶原是一种极其重要的细胞信息载体,具有类似生物因子的作用。虽未对其进行归类,但对其作用机制进行了总结。结论:胶原及其产品以其优良的生物相容性、适宜的可降解性、弱的抗原性在骨组织工程中得到广泛应用,但仍存在一些固有缺陷。对胶原进行改性和复合,将有助于克服天然胶原的不足,生产出更多的、符合骨组织工程需要的新产品。     

周围神经组织工程生物材料的生物相容性评价

目的:总结周围神经组织工程生物支架材料生物相容性评价方法的进展。资料来源:应用计算机检索CNKI1990-01/2006-12有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文章,检索词“神经,组织工程,生物材料,生物相容性”,限定文献语言种类为中文。同时计算机检索ElsevierScienceE-journals1990-01/2006-12有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文章,检索词“nerve,tissueengineering,biomaterial,biocompatibility”,限定文献语言种类为English。资料选择:对资料进行初审,选取周围神经组织工程生物材料方面的相关文献,开始查找全文。排除中枢神经系统文献。对剩余的文献进行分析,总结研究内容。资料提炼:共收集到相关文献168篇,72篇符合纳入标准,其中30篇有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文献用于综述。资料综合:周围神经组织工程生物材料生物相容性评价可分为体外和体内两个方面。体外评价即利用生物材料与细胞共培养,通过观察细胞的形态,测定细胞的活力和凋亡等反映细胞的细胞毒性。体内评价最常用大鼠坐骨神经模型,通过普通和免疫组化染色、血液指标检测、器官病理切片等反映生物材料体内局部和整体的相容性。目前,生物相容性评价以短期为主,而其长期评价也是必须的。结论:在常用方法的基础上,一些新的方法逐渐被运用到周围神经组织工程支架材料的生物相容性评价上。对于各种评价方法的“性价比”还需要进一步的分析,以建立一套基本评价体系。     

猪软骨Ⅱ型胶原的生物相容性研究

目的：对所提取的猪软骨Ⅱ型胶原进行生物相容性的研究，评价其作为医用生物材料的安全性，方法：通过急性毒性试验，刺激性试验，过敏性试验，溶血性试验及体外软骨细胞相容性等试验进行检测。结果：急性毒性试验，刺激性试验，过敏性试验和溶血性试验的结果均呈阴性，体外软骨细胞相容性试验。软骨细胞能增殖及传代，且前6代的细胞基因都能呈原代的形态特点，随着培养时间的延长和代数的增加，成纤维状细胞才出现并逐渐增多，而且原代培养的软骨细胞有大量糖胺多糖合成，传代的代数越多，软骨细胞合成糖胺多糖的能力也愈弱。结论：猪软骨Ⅱ型胶原具有良好的生物相容性，是可以安全使用的医用生物材料。     

神经组织工程生物材料的生物相容性及安全性评价

神经组织工程生物材料的出现尽管只有20年左右的时间，但发展迅速，已成为神经系统疾病的一种新的治疗手段和发展趋势。多数组织工程生物材料在动物实验已体现出良好的生物相容性，但是由于神经系统独特性，实际应用于临床还需要大量深入研究。总之，具有良好生物相性和安全性的神经组织工程生物材料仍是当前和今后研究方向。文章回顾神经组织工程生物材料的应用历史及现状，从生物相容性及安全性方面对现有神经组织工程生物材料进行评价，为提高神经组织工程生物材料水平提供依据。     

医用新型Mg-Li-Ca合金材料体外生物相容性及生物活性评价

背景：新型Mg-Li-Ca合金是否具有生物相容性和生物活性,目前还未被证实。目的：通过体外实验评价新型医用Mg-Li-Ca合金的组织相容性及生物活性,初步探讨其作为医用植入材料的可行性。方法：分别采用Mg-Li-Ca合金浸提液、纯Mg浸提液、AZ31B合金浸提液与α-MEM培养液培养第3代小鼠胚胎成骨细胞,培养1,3,5 d,采用MTT法检测细胞A值并计算相对增殖率;培养5,7 d,使用碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。将第3代小鼠胚胎成骨细胞与Mg-Li-Ca合金、纯Mg、AZ31B合金分别共培养于24孔板,培养1 d后扫描电镜观察材料表面黏附及增殖情况。结果与结论：Mg-Li-Ca合金、纯Mg和AZ31合金对成骨细胞的细胞毒性为Ⅰ级,无细胞毒性,且Mg-Li-Ca合金对细胞毒性明显小于纯Mg和AZ31B合金,对成骨细胞生长增殖无显著影响,呈现出良好的生物相容性。Mg-Li-Ca合金和纯Mg对成骨细胞正常合成碱性磷酸酶无影响,具有良好的生物活性;AZ31B对成骨细胞正常合成碱性磷酸酶有显著影响。成骨细胞可在Mg-Li-Ca合金、纯Mg和AZ31合金表面正常黏附生长。表明新型Mg-Li-Ca合金有望成为新型骨科植入材料。     

生物材料生物相容性的评价方法和发展趋势

背景:对生物材料进行生物相容性的评价是进入临床实验前的重点研究内容,但是目前国内外标准的评价体系尚未完全建立,影响了生物材料的研究.目的:对生物材料生物相容性的评价方法进行回顾和展望.方法:应用计算机检索2000-01/2010-08 PubMed数据库相关文章,检索词为"biomaterials,biocompatibility,evaluated methods,trend",并限定文章语言种类为English.同时计算机检索2000-01/2010-08中国期刊网全文数据库(CNKI)相关文章,检索词为"生物材料,生物相容性,评价方法,研究进展",并限定文章语言种类为中文.共检索到文献104篇,最终纳入符合标准的文献25篇.结果与结论:生物材料必须具有良好的生物相容性才能确保临床应用的安全性.生物材料不引起明显的临床反应以及能耐受宿主各系统的作用而保持相对稳定、不被破坏和排斥的生物学性质则为生物相容性良好.生物相容性的评价是生物材料进入临床实验前必不可少的关键环节.随着分子生物学的迅速发展,生物材料生物相容性的评价方法研究手段逐渐多样化,其评价已从整体、细胞水平进入了分子水平.     

羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料的制备及体外生物相容性

背景：利用传统固相复合工艺难以将纳米级羟基磷灰石粉体与聚苯硫醚进行复合,从而无法发挥纳米材料的优势,并且目前缺少羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料生物相容性的相关研究。目的：应用液相复合工艺制备纳米羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料,评价其体外生物相容性。方法：应用液相复合工艺制备纳米羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料粉体和片材,利用红外光谱分析仪及扫描电镜分析复合材料的成分结构;利用接触角测试仪评估材料的亲水性,利用兔血及L929小鼠成纤维细胞进行材料的溶血实验及体外细胞毒性实验。结果与结论：通过液相复合工艺制备的羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料混合均匀,结合紧密;聚苯硫醚粉体的接触角为81.25＆#176;,而纳米羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料粉体接触角为16.1＆#176;;聚苯硫醚片材的接触角为83.5＆#176;,纳米羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料片材的接触角为42.5＆#176;,对比可知,纳米羟基磷灰石的加入明显改善了单纯聚苯硫醚材料的亲水性能。纳米羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料的溶血率为1.66%（〈5%）,提示材料血液相容性良好;L929细胞在材料浸提液中生长良好,CCK-8法检测提示体外细胞毒性属无毒范畴（0至1级）。以上结果表明羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料制备成功,体外生物相容性良好。     

生物材料生物相容性的评价方法和发展趋势

背景：对生物材料进行生物相容性的评价是进入临床实验前的重点研究内容,但是目前国内外标准的评价体系尚未完全建立,影响了生物材料的研究。目的：对生物材料生物相容性的评价方法进行回顾和展望。方法：应用计算机检索2000-01/2010-08PubMed数据库相关文章,检索词为＂biomaterials,biocompatibility,evaluated methods,trend＂,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索2000-01/2010-08中国期刊网全文数据库（CNKI）相关文章,检索词为＂生物材料,生物相容性,评价方法,研究进展＂,并限定文章语言种类为中文。共检索到文献104篇,最终纳入符合标准的文献25篇。结果与结论：生物材料必须具有良好的生物相容性才能确保临床应用的安全性。生物材料不引起明显的临床反应以及能耐受宿主各系统的作用而保持相对稳定、不被破坏和排斥的生物学性质则为生物相容性良好。生物相容性的评价是生物材料进入临床实验前必不可少的关键环节。随着分子生物学的迅速发展,生物材料生物相容性的评价方法研究手段逐渐多样化,其评价已从整体、细胞水平进入了分子水平。     

体外冲击波疗法在骨组织及肌肉系统疾病中的应用

目的：体外冲击波疗法作为骨科领域一种新兴的物理治疗方法，现已被广泛关注。探寻体外冲击波的产生机制、特性、分类及各自特点，体外冲击波疗法的产生、发展演变、应用现状，重要进展，以及其治疗机制和前景展望。资料来源：应用计算机检索NCBI ntrez PuMed1990—01／2004—04相关体外冲击波疗法的文章，检索词为“Extracorporeal Shock Wave”，限定文章语言种类为英语；计算机检索CNKI 1994-01／2004-04相关体外冲击波疗法的文章。资料选择：对资料进行初审，纳入标准：①有关体外冲击波的产生机制、分类、物理特性研究。②有关体外冲击波疗法在骨组织及肌肉系统等疾病的基础及临床研究。排除标准：文献中重复研究、综述、Mata分析类文章。未排除文章中资料是否应用了随机、对照和盲法。资料提炼：共收集到51篇相关文献，含追溯法查找文献5篇，33篇符合纳入标准，排除18篇文献，其中5篇系重复研究，7篇为体外冲击波在泌尿系统的应用，6篇为体外冲击波机器的故障的检查与维修。资料综合：33篇文献中21篇通过临床研究或动物实验，以对照研究方法证实体外冲击波疗法治疗慢性软组织损伤、骨不连，骨延迟愈合疗效明显，差异显著，并发症少，并探讨具体治疗方法、疗效评价、副作用、适应证、禁忌证以及作用机制；3篇为观察体外冲击波疗法治疗股骨头无菌性坏死、中老年退行性病变的疗效，并探讨作用机制；4篇是有关体外冲击波对成骨细胞增殖、分化的影响，证实低剂量体外冲击波条件下，成骨细胞增殖显著；4篇研究体外冲击波疗法的有效能量流密度、频次与疗效关系；1篇关于体外冲击波对骨膜组织代谢影响。结论：在体外冲击波碎石研究的基础上，体外冲击波疗法在治疗骨组织及肌肉系统疾病的基础及临床研究日益增多，方法也日趋成熟，治疗领域不断扩大，并表现出令人欣慰的治疗效果，较传统方法有较大优势。相信随着这项研究的不断深入，体外冲击波疗法会成为该领域不可或缺的方法。其前景广阔。     

丝素蛋白的生物相容性及临床应用

背景:皮肤损伤后的修复和重建都是棘手的问题,以皮肤细胞本身作为皮肤替代物修复缺损,以达到恢复组织器官的形态和功能,成为一种理想的途径,也是临床上难以解决的问题目的:文章综述了丝素蛋白的生物相容性及应用的研究进展,寻找最佳人工皮肤以应用临床.方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1992-02/2011-03关于丝素蛋白生物相容性,在组织工程皮肤、生物材料领域应用的文章,在标题和摘要中以"丝素蛋白;生物相容性;组织工程;生物材料;应用"或"Silk fibroin;Biocompatibility;Tissue Engineering;Biological materials;Application"为检索词进行检索.选择文章内容与丝素蛋白的生物相容性及应用相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到215篇文献,根据纳入标准选择22篇文章进行综述.结果与结论:对丝胶蛋白特性及研究应用的了解,有利于皮肤损伤后的修复和重建,以皮肤细胞本身作为皮肤替代物修复缺损,以达到恢复组织器官的形态和功能,有良好的机械性能和理化性质及有良好的生物相容性,对表皮细胞生长具有一定的促进作用.但将其应用于临床治疗方面仍需要很长的时间,尚有一些问题需要进一步研究、解决.     

可降解组织工程心肌材料聚氨酯的体外评价

背景:体外构建组织工程化心肌是当今医学领域的研究热点,支架材料的选择和设计是心肌组织工程的关键环节,但目前仍未找到理想的心肌支架材料.目的:对新型可降解材料聚氨酯进行体外评价,初步探讨其作为心肌组织工程支架的可行性.方法:以赖氨酸基二异氰酸酯为硬段,以赖氨酸为扩展链合成新型聚氨酯(PU-Lys).在拉力机上测试材料的缝合强度和拉伸强度;在37℃,pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中检测聚氨酯的降解性能;采用细胞培养MTT法、细胞形态学观察方法,分析该聚氨酯的细胞毒性.结果与结论:力学性能检测得出该聚氨酯的拉伸强度为(8.1±0.1)MPa,缝合强度为(12.2±0.8)N;体外降解8周后质量损失为(13.1±0.3)%;MTT比色法结果显示细胞毒性为0～1级;细胞形态学观察显示L929细胞在聚氨酯材料浸提液中呈梭形或三角形,贴壁良好.提示此种新型解聚氨酯具有良好的力学性能和降解性,细胞相容性良好,符合组织工程心肌支架材料的应用要求.     

胶原海绵支架体外构建组织工程膀胱黏膜

背景:组织工程膀胱黏膜层的构建在组织工程膀胱修复中占有重要的地位,但目前并没有最合理的构建方法。目的:探讨胶原海绵支架复合猪膀胱尿路上皮细胞体外构建膀胱黏膜结构的可行性。方法:刮取猪膀胱黏膜层后用酶消化方式进行猪膀胱尿路上皮细胞原代培养,并进行尿路上皮细胞标志物免疫荧光和RT-PCR鉴定。制备疏松多孔的胶原海绵支架材料,将第3代尿路上皮细胞接种在胶原海绵支架上,体外培养4～8d后观察尿路上皮细胞和胶原海绵材料的复合情况。结果与结论:原代培养的猪膀胱尿路上皮细胞呈"多角形"、"铺路石"样,以克隆团形式生长。免疫荧光鉴定AE1/AE3阳性,RT-RCR检测uroplakin-ⅠA、uroplakin-Ⅱ阳性。胶原海绵复合尿路上皮细胞体外培养4～8d后,细胞在胶原海绵支架上生长良好,覆盖胶原材料的表面并长入材料内部,保持了尿路上皮细胞的特性。体外培养6d时,尿路上皮细胞与胶原支架复合效果最好,同时细胞数量也最多。结果初步表明了胶原海绵复合膀胱尿路上皮细胞可以构建组织工程膀胱黏膜,且体外培养6d为最佳时间点。     

组织工程软骨细胞体外培养技术要点

通过组织工程技术，采用自身软骨细胞体外增殖构建软骨来修复关节软骨损伤，在临床上已成为一种有效的新方法。近年来，有关体外软骨细胞培养技术的研究较多。通过对入选文献进行分析、整理，对影响体外构建软骨的因素包括培养空间、应力、细胞密度和氧张力等方面进行分析，体外采用三维多条件联合培养软骨细胞可以改善构建软骨的生物品质。但是影响软骨细胞生长的因素众多复杂，在体外如何更好地构建软骨，有待进一步研究。     

体外构建组织工程骨-软骨复合组织

背景：设计一体化、具有过渡结构的双层支架材料,复合软骨细胞、骨髓间充质细胞,有利于新生的骨与软骨组织之间形成良好界面。目的：模仿自然骨一软骨基质构建复合支架,以软骨细胞和骨髓间充质干细胞为种子细胞,体外观察复合组织的成软骨及成骨能力。方法：制备明胶一硫酸软骨素一透明质酸及明胶一陶瓷化骨多孔复合支架,构建自然骨一软骨基质复合支架,复合兔软骨细胞与骨髓间充质干细胞,分未成骨诱导与成骨诱导两组培养,并进行MTT、糖胺多糖含量、碱性磷酸酶活性检测,以及苏木精一伊红染色检测。结果与结论：未成骨诱导与成骨诱导两组骨髓间充质干细胞增殖及糖胺多糖含量差异无显著性意义。未成骨诱导组碱性磷酸酶活性缓慢上升,成骨诱导组诱导后碱性磷酸酶活性迅速上升,14d时达到稳定状态。两组苏木精一伊红染色结果无明显区别,均已形成含有双层组织的类似骨一软骨样组织,其间可见未降解支架形态,但由于基质形成不完善及支架未完全降解,此种结构不成熟,细胞分布不均匀,支架内部可见散在无细胞区域。证实采用两种细胞与双层结构的支架经体外分层复合能够形成组织工程骨软骨复合组织。     

脊髓组织工程的体外构建

目的:观察神经干细胞在聚乳酸-羟基乙酸支架上的生长和分化行为,探讨组织工程体外构建人工脊髓修复脊髓损伤。方法:实验于2005-10/2006-06在南京医科大学第一附属医院中心实验室完成。①在聚乳酸-羟基乙酸支架(孔径200～300μm,孔隙率90%,聚乳酸/聚羟基乙酸=75∶25;山东医疗器械研究所)上种植孕14d的胚胎大鼠脑细胞,培养7d。②将培养7d的聚乳酸-羟基乙酸支架置入含体积分数为0.05的胎牛血清和含脑源性神经营养因子20μg/L的DMEM/F12培养基中继续培养5d,诱导其向神经元分化。③用倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞在聚乳酸-羟基乙酸支架上的生长和分化行为;应用免疫组织化学鉴定聚乳酸-羟基乙酸支架上培养的细胞。结果:①神经干细胞生长形态:神经干细胞克隆球充满聚乳酸-羟基乙酸支架孔隙,其形状近似孔隙的不规则几何形状。②神经干细胞超微结构:诱导分化后,大量神经干细胞长出的神经突触跨越支架孔隙的三维空间结构,布满支架的表面和孔隙,并彼此建立了突触联系。③诱导分化前后的聚乳酸-羟基乙酸石蜡切片免疫组织化学鉴定结果:诱导分化前后免疫组织化学鉴定分别为巢蛋白和微管相关蛋白2抗体阳性,说明诱导分化前是神经干细胞,诱导分化后有神经元形成。结论:聚乳酸-羟基乙酸适合神经干细胞的生长和分化,其孔隙结构规范调节了神经干细胞生长增殖的空间排列,而脑源性神经营养因子调控了神经干细胞的分化方向,可以利用该支架的空间结构和细胞因子适度调控神经干细胞在聚乳酸-羟基乙酸上的生长和分化构建脊髓组织。     

新型纳米纤维支架的细胞生物相容性

背景:高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性.目的:探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性.方法:根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组.采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3～6代细胞作为实验用种子细胞.应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性.结果与结论:高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好.提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性.     

新型纳米纤维支架的细胞生物相容性

背景：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性。目的：探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性。方法：根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组。采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3~6代细胞作为实验用种子细胞。应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性。结果与结论：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好。提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性。     

胶原/羟基磷灰石复合支架负载软骨细胞构建组织工程软骨

背景:新型复合软骨组织工程支架克服了传统支架的诸多不足,如组织相容性差、生物力学性能不足、降解过快、材料单一、难与关节软骨的分层结构相匹配等,为软骨组织工程的发展提供新的途径。目的:观察具有柱状分层结构的胶原/羟基磷灰石复合支架对软骨细胞的吸附作用,以及对软骨细胞生物学性状的影响,评价其作为软骨组织工程支架的可行性与价值。设计:开放性实验。单位:中山大学附属第三医院骨科,华南理工大学材料学院。材料:实验于2004-06/11在中山大学附属第三医院动物实验中心完成。选取2周龄普通级健康新西兰白兔1只,雄性,饲养环境温度20℃,湿度40%。方法:①在羟基磷灰石中加入少量的去离子水,分散后加入I型胶原溶液搅拌复合,并按一定比例加入碳二亚氨,调配形成不同比例的胶原/羟基磷灰石复合物,并逐层加入模具,最上层采用纯胶原,底层为纯羟基磷灰石。将制备好的柱状分层的胶原/羟基磷灰石复合材料冷冻干燥后,经环氧乙烷气体消毒后备用。②体外培养幼兔关节软骨细胞并扩增,吸附于多孔胶原/羟基磷灰石复合支架上三维立体培养,通过相差倒置显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测支架对软骨细胞的表型、增殖及功能的影响。主要观察指标:①胶原/羟基磷灰石多孔支架的形貌观察。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察。③胶原/羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察。结果:①胶原/羟基磷灰石多孔支架的形貌观察:胶原/羟基磷灰石为具有一定力学强度的柱状分层的三维多孔支架,最上层为纯胶原,底层为纯羟基磷灰石,中间为胶原与羟基磷灰石复合。扫描电镜可见支架内具有不规则的通孔结构,孔径较均匀,相互连通,平均孔径约为147μm。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察:刚分离的软骨细胞为球形,活细胞率达95%。24h后细胞开始贴壁,逐渐伸展为三角或多角形,内含分泌颗粒。细胞保持单层生长,传代后增殖速度加快,4d铺满培养瓶。随着传代次数的增加,增殖速度开始减慢,当传到第6代时,细胞分裂能力明显下降,细胞变形明显,体积变大,梭形为主,边沿模糊,折光性弱,表现出细胞老化和向成纤维细胞反分化的趋势。③胶原/羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察:多孔胶原/羟基磷灰石复合支架亲水性好,软骨细胞吸附于支架表面,增殖并逐渐顺孔隙迁徙至支架内部,在孔壁贴附良好,表型维持稳定,分泌胞外基质。结论:柱状分层结构的胶原/羟基磷灰石复合支架具有良好的细胞相容性,较单纯胶原力学性能更强,是比较理想的软骨组织工程支架材料。     

胶原／羟基磷灰石复合支架负载软骨细胞构建组织工程软骨

背景：新型复合软骨组织工程支架克服了传统支架的诸多不足，如组织相容性差、生物力学性能不足、降解过快、材料单一、难与关节软骨的分层结构相匹配等，为软骨组织工程的发展提供新的途径。目的：观察具有柱状分层结构的胶原／羟基磷灰石复合支架对软骨细胞的吸附作用，以及对软骨细胞生物学性状的影响，评价其作为软骨组织工程支架的可行性与价值。设计：开放性实验。单位：中山大学附属第三医院骨科，华南理工大学材料学院。材料：实验于2004-06／11在中山大学附属第三医院动物实验中心完成。选取2周龄普通级健康新西兰白兔1只，雄性，饲养环境温度20℃，湿度40％。方法：①在羟基磷灰石中加入少量的去离子水，分散后加入Ⅰ型胶原溶液搅拌复合，并按一定比例加入碳二亚氨，调配形成不同比例的胶原／羟基磷灰石复合物，并逐层加入模具，最上层采用纯胶原，底层为纯羟基磷灰石。将制备好的柱状分层的胶原／羟基磷灰石复合材料冷冻干燥后，经环氧乙烷气体消毒后备用。②体外培养幼兔关节软骨细胞并扩增，吸附于多孔胶原／羟基磷灰石复合支架上三维立体培养，通过相差倒置显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测支架对软骨细胞的表型、增殖及功能的影响。主要观察指标：①胶原／羟基磷灰石多孔支架的形貌观察。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察。③胶原／羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察。结果：①胶原／羟基磷灰石多孔支架的形貌观察：胶原／羟基磷灰石为具有一定力学强度的柱状分层的三维多孔支架，最上层为纯胶原，底层为纯羟基磷灰石，中间为胶原与羟基磷灰石复合。扫描电镜可见支架内具有不规则的通孔结构，孔径较均匀，相互连通，平均孔径约为147μm。②体外培养的软骨细胞生物学性状观察：刚分离的软骨细胞为球形，活细胞率达95％。24h后细胞开始贴壁，逐渐伸展为三角或多角形，内含分泌颗粒。细胞保持单层生长，传代后增殖速度加快，4d铺满培养瓶。随着传代次数的增加，增殖速度开始减慢，当传到第6代时，细胞分裂能力明显下降，细胞变形明显，体积变大，梭形为主，边沿模糊，折光性弱。表现出细胞老化和向成纤维细胞反分化的趋势。③胶原／羟基磷灰石多孔支架材料与软骨细胞相容性的观察：多孔胶原／羟基磷灰石复合支架亲水性好，软骨细胞吸附于支架表面，增殖并逐渐顺孔隙迁徙至支架内部，在孔壁贴附良好，表型维持稳定，分泌胞外基质。结论：柱状分层结构的胶原／羟基磷灰石复合支架具有良好的细胞相容性，较单纯胶原力学性能更强，是比较理想的软骨组织工程支架材料。