多种生物材料细胞生物相容性及其安全性的系统评价

目的:探讨生物材料的生物相容性和生物安全性原则.方法:采用电子检索和手工检索进行文献初检,计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学数据库(CBM)和维普中文科技期刊数据库(VIP),收集1990-2008发表的生物材料生物相容性的随机细胞对照实验和动物实验中文文献28篇,对纳入的7篇文章主要从细胞毒性试验方法和血液相容性的实验介质、实验分组、实验材料、观察方法、实验结果、实验结论加以整理,同时对生物材料生物相容性进行研究对象基本情况的分析,以进行生物材料生物相容性和生物安全性的全面总结.结果:从选取的有关生物材料生物相容性和生物安全性的实验中,证实了各种生物材料,包括胶原蛋白、壳聚糖、磁性纳米粒子、金属血管支架、热硫化硅橡胶医用硅橡胶材料、聚氨酯、微弧氧化陶瓷膜的细胞毒性实验和血液相容性实验是其生物安全性的必不可少内容,实验结论也均显示了各种生物材料具有良好的生物相容性.结论:从评估标准上可以证实各种生物材料,包括胶原蛋白、壳聚糖、磁性纳米粒子、金属血管支架、热硫化硅橡胶医用硅橡胶材料、聚氨酯、微弧氧化陶瓷膜的生物相容性良好.     

磁性壳聚糖微球的生物相容性

背景：采用壳聚糖对磁性氧化铁纳米颗粒表面进行改性,一方面可改善磁性纳米氧化铁颗粒的团聚性,增加其稳定性,另一方面将来可用于肿瘤热疗及基因治疗。
　　目的：制备将来可用于肿瘤热疗及基因治疗的磁性壳聚糖微球,评价其生物相容性。
　　方法：采用改良的化学沉淀法制备磁性氧化铁纳米颗粒。采用超声乳化法将壳聚糖加入到磁性氧化铁纳米颗粒中制备磁性壳聚糖微球,进行以下实验：①MTT实验检测磁性壳聚糖微球浸提液的细胞毒性：分别以1640培养液、聚丙烯酰胺单体溶液、100%,75%,50%,25%的磁性壳聚糖微球浸提液培养L-929细胞。②溶血实验：在兔抗凝血中分别加入磁性壳聚糖微球浸提液、生理盐水及蒸馏水。③微核实验：在昆明小鼠腹腔分别注射含氧化铁磁流体5,3.75,2.5,1.25 g/kg的磁性壳聚糖微球混悬液、环磷酰胺及生理盐水。
　　结果与结论：磁性壳聚糖微球粒径200-300 nm,分散效果有所提高。不同浓度的磁性壳聚糖微球浸提液对L-929细胞毒性为1级,属对细胞无毒性范畴。磁性壳聚糖微球浸提液的溶血率为0.69%,小于5%,符合医用材料的溶血实验要求。磁性壳聚糖微球混悬液未导致细胞DNA断裂和非整倍体化,未导致微核产生的遗传毒理作用,材料无致畸或致突变作用,因此磁性壳聚糖微球具有良好的生物相容性。     

目前生物医用材料领域的研究热点

1生物材料表面改性改进和发展生物医用材料的血液相容性和组织相容性以及生物材料分子相容性评价新方法研究。今后对材料生物相容性的研究主要集中在以下3个方面:①生物医用材料对组织、器官的     

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。     

目前生物医用材料领域的研究热点：本刊学术部

1生物材料表面改性改进和发展生物医用材料的血液相容性和组织相容性以及生物材料分子相容性评价新方法研究。今后对材料生物相容性的研究主要集中在以下3个方面：①生物医用材料对组织、器官的全面生理影响;②降解材料在体内的代谢过程;③生物医用材料对细胞、组织、器官间的信息传递、基因调控的影响。     

磷酸钙骨水泥的生物相容性

磷酸钙骨水泥是一种新型骨移植替代材料,对它的改性研究是近年来的研究热点之一.生物材料应用于临床要对其生物相容性进行评价并观察骨水泥材料与宿主的生物相容性反应.目前,对生物材料的相容性评价方法主要有两类,一是动物体内实验,即将材料植入体内做组织学检查,观察材料及周围组织病理变化;另一类为体外试验,即用材料或浸提液研究材料对组织细胞生长、代谢及增殖方面的影响.本文通过体外和体内实验对磷酸钙骨水泥的生物相容性进行评价.     

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。     

雷帕霉素-聚乳酸纳米磁性微球复合材料影响血管平滑肌细胞增殖的能力

背景:聚乳酸类材料是目前常用的血管支架涂层材料,具有可降解、可塑性强、抗原性低和组织相容性好等优点,而磁化的金属裸支架可显著降低血栓和再狭窄的发生.目的:分析新型支架涂层材料雷帕霉素-聚乳酸纳米磁性微球复合材料的细胞生物相容性及对血管平滑肌增殖的影响.方法:分散聚合法制作雷帕霉素-聚乳酸纳米磁性微球复合材料小膜片,标准条件下与3～5代SD大鼠主动脉平滑肌细胞共培养7 d,MTT法检测平滑肌细胞的生长增殖情况.结果与结论:不同磁性微球浓度的聚乳酸复合材料膜片对平滑肌细胞的增殖均有不同程度的抑制作用(P<0.05),雷帕霉素-聚乳酸纳米磁性微球复合材料膜片对平滑肌细胞增殖的抑制作用程度与未添加磁性微球的膜片无明显差异(P>0.05),但强于未添加雷帕霉素的膜片(P<0.05).提示,雷帕霉素-聚乳酸纳米磁性微球复合材料既能显著抑制血管平滑肌细胞增殖又具有很好的细胞生物相容性.     

骨局部植入型硫酸钙/庆大霉素释放系统的生物相容性

背景：国外商品化的硫酸钙产品尽管临床应用效果较好，但存在依赖进口和价格较高的缺陷。目的：自行构建骨植入型硫酸钙，庆大霉素药物释放系统，并评价其生物相容性。设计、时间及地点：观察对比实验，于2005—10／2006—09在解放军总医院骨科研究所完成。材料：以自制柠檬酸化半水硫酸钙为庆大霉素的载药基质，制备硫酸钙/庆大霉素植入剂抗生素含量5％。方法：根据医疗器械生物学评价实验选择指南（ISO标准10993—1，1997）和国家标准GB／T16886—1选择红细胞溶血实验、细胞毒性实验、热原实验、肌肉内植入实验及骨内植入实验评价硫酸钙，庆大霉素抗生素释放系统的生物相容性。主要观察指标：红细胞溶血率、细胞相对增殖率、体温升高情况及组织相容性。结果：①抗生素释放系统红细胞溶血率为2．02％，小于阳性标准。②细胞毒性实验：实验组细胞相对增殖率和对照组无显著性差别，毒性评分为0～1级。③热原反应：家兔平均体温升高为0．3℃，符合医用材料的热源反应要求。④肌肉内植入实验：抗生素释放系统在肌肉组织内可逐渐降解，材料周围未见大量炎性细胞浸润，组织无排斥。⑤骨内植入实验：骨组织内抗生素释放系统可逐步降解，并逐渐被骨性组织替代，无排斥现象及肝肾毒性。结论：构建的硫酸钙，庆大霉素释放系统不会引起机体本身的溶血反应，不具有细胞毒性和致热源作用，可逐步降解，无排斥现象，具有良好的生物相容性和安全性。     

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。