鹿角粉复合支架与纳米级羟基磷灰石复合支架的性能比较

目的探索不同胶体材料结合鹿角粉和纳米级羟基磷灰石(n-HA)支架的理化、生物性能。方法取鹿角粉和纳米级羟基磷灰石,分别与15%聚乙烯醇(PVA)、5%丝素蛋白液(SF)、15%PVA和5%丝素蛋白液(4∶1)混合,制备鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/SF支架、鹿角粉/PVA/SF支架、n-HA/PVA支架、n-HA/SF支架、n-HA/PVA/SF支架,检测其抗溶解性能、抗压缩力、抗剪切力及支架细胞毒性。结果鹿角粉/SF支架、n-HA/SF支架溶解变形程度为Ⅲ级,其余4组为Ⅱ级。鹿角粉/SF支架、n-HA/SF支架抗剪切力、抗压缩力均较差,鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/PVA/SF支架分别与n-HA/PVA支架、nHA/PVA/SF支架抗剪切性能相似,鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/PVA/SF支架抗压缩性能分别优于n-HA/PVA支架、n-HA/PVA/SF支架。鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/SF支架、鹿角粉/PVA/SF支架细胞相容性优于n-HA/PVA支架、n-HA/SF支架、n HA/PVA/SF支架。结论鹿角粉复合支架具有良好的机械性能及细胞相容性,可以作为异种骨支架材料研究的新方向。单纯丝素作为水凝胶复合支架抗溶解性不佳,机械性能差,无法满足骨组织工程支架要求。     

聚乳酸-纳米羟基磷灰石-丝素蛋白引导骨再生膜的制备及表面特征

目的制备一种新型的聚乳酸-纳米羟基磷灰石-丝素蛋白(polylactic acid/nano-hydroxyapatite/silk fi-broin,PLLA/n-HA/SF)纳米纤维引导骨组织再生膜,初步探讨其作为引导骨再生屏障膜的可行性。方法采用热致相分离法制备PLLA/n-HA/SF纳米纤维复合膜,通过扫描电镜对其形貌进行研究,利用傅里叶红外光谱仪分析纳米羟基磷灰石和丝素蛋白的加入对所制备的复合膜结构的影响,并计算其孔隙率。结果扫描电镜显示该复合膜具有纳米纤维状三维网络结构。纤维直径约为160～320nm,孔径大小为1～4μm,丝素蛋白和纳米羟基磷灰石在复合膜中分散均匀。红外光谱结果表明PLLA/n-HA/SF复合膜具备聚乳酸、纳米羟基磷灰石及丝素蛋白的特征峰表现,3种组分之间结合良好。该膜的孔隙率为92.600%。结论热效相分离法制备的PLLA/n-HA/SF复合膜具有良好的微观结构和较高的孔隙率。     

3D打印丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架体内降解的研究

目的 使用3D打印技术打印出丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(SF/PVA/n?HA)支架与聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(PVA/n?HA)支架并用细胞膜片包裹后回植到动物体内,研究并探讨SF/PVA/n?HA与PVA/n?HA支架的降解性能.方法 将SF/PVA/n?HA支架与PVA/n?HA支架分别植入羊下颌骨内,在术后1、2、3个月处死实验动物,取出支架所在部位下颌骨,行影像学观察、HE染色观察、实时定量PCR(RT?PCR),探讨两种支架在体内降解情况的区别以及降解相关因子之间的关系.结果 ①影像学结果:SF/PVA/n?HA支架组与PVA/n?HA支架组可见骨缺损处低密度影均减小,而二者相比,SF/PVA/n?HA支架组低密度影范围较小,高密度影部位也较PVA/n?HA支架明显.②HE染色结果:SF/PVA/n?HA支架组在前两个月仍可见部分支架残余,支架周围前两个月可见炎性细胞,3个月末炎性逐渐消退,可见明显骨陷窝.③RT?PCR:同一时间不同材料比较,SF/PVA/n?HA支架组与PVA/n?HA支架组相比,IL?1、IL?6、M?CSF、NFATc1四种因子表达趋势相近.在术后1、2个月,SF/PVA/n?HA支架组四种因子的mRNA表达量均高于PVA/n?HA支架组;术后3个月,四种因子mRNA表达量SF/PVA/n?HA支架组均低于PVA/n?HA支架组(P<0.05).结论 SF/PVA/n?HA支架具有一定的降解性能,且在降解过程中,能促进破骨相关因子IL?1、IL?6、M?CSF、NFATc1的表达.     

电纺聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料的制备及其生物相容性研究

目的制备聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料用于可吸收性引导组织再生膜,并进行理化性能表征和生物相容性检测。方法采用静电纺丝技术制备聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白、聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料,通过扫描电子显微镜表征纤维形貌。牙周膜细胞接种于支架,扫描电镜观察细胞形貌,CCK-8法检测细胞增殖,实时荧光定量PCR检测牙周膜细胞的骨化分化情况。结果聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白、聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石呈复层多孔网状结构,聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石由于纤维内部包裹纳米颗粒致表面呈粗糙外观。扫描电子显微镜、CCK-8法检测技术显示牙周膜细胞在支架上伸展充分,稳定增殖;实时荧光定量PCR结果表明聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料表面牙周膜细胞中Runt相关转录因子2、骨钙蛋白的基因表达量均明显高于对照组,提示该材料能够诱导牙周膜细胞向成骨细胞方向分化。结论聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料无明显细胞毒性且具一定的骨化诱导潜能,有望作为一种新型可吸收性引导组织再生膜材料。     

蚕丝蛋白液与聚乙烯醇作为骨缺损修复材料的性能比较

目的探索不同材料与丝素蛋白液(SP)及聚乙烯醇(PVA)水凝胶混合后制成材料的理化、生物性能。方法取羊椎骨粉和纳米级羟基磷灰石,分别与丝素蛋白溶液、PVA水凝胶以及丝素蛋白复合PVA溶液混合,通过抗溶解性、圧缩力、剪切力及材料细胞毒性的检测,分析比较各组材料的机械生物性能。结果 (1)抗溶解性检测:丝素蛋白溶液混合材料72 h后均达到Ⅲ级溶解,丝素蛋白复合PVA溶液混合材料力学性能优于单纯丝素蛋白组;(2)力学性能检测:丝素蛋白溶液的力学性能较弱,PVA力学性能优良,丝素蛋白溶液混合PVA后力学性能可增强。各组间差异有统计学意义,抗压缩力F=333.667,P<0.05,抗剪切力F=59.997,P<0.05;(3)材料体外细胞毒性检测:各组毒性均为0级或1级,丝素蛋白溶液/骨粉组、PVA/骨粉组、丝素蛋白复合PVA溶液/骨粉组、丝素蛋白溶液/NHA组、PVA/NHA组、丝素蛋白复合PVA溶液/NHA组均无细胞毒性,单纯丝素蛋白溶液混合粉剂材料细胞相容性更好。结论丝素蛋白具有良好的生物相容性,但力学性能欠佳,可以将蚕丝蛋白混合其他材料作为组织工程骨研究的新方向。     

选择性激光烧结技术构建HA/PCL骨组织工程支架的研究

目的：应用选择性激光烧结技术构建3D支架,探讨其作为骨组织工程支架的可行性。方法以羟基磷灰石（HA）和聚己内酯（PCL）为原材料,运用选择性激光烧结技术,制备纯PCL支架以及HA质量比为5wt.%和10wt.%的HA/PCL支架,通过扫描电镜观察支架微观形貌,测定各组支架的孔隙率、抗压强度及亲水性,MTT法检测10wt.% HA/PCL支架浸提液的细胞毒性。结果扫描电镜显示：支架具有相互连通的三维孔隙结构,5wt.%和10wt.%的HA/PCL支架孔隙率分别达到78.20%和80.75%。随着羟基磷灰石含量增高,抗压强度略有下降,但支架亲水性提高。MTT的结果显示：10wt.% HA/PCL支架表现出良好的细胞相容性。结论选择性激光烧结技术制备的HA/PCL支架具有外形可塑性及良好的孔隙结构,其力学性能和细胞相容性可支持作为骨组织工程支架应用。     

3D打印制备不同重量比例的n-HA/PLA/PVA复合膜性能比较

目的:通过3D打印的方法制备的不同重量比例的纳米羟基磷灰石/聚乳酸/聚乙烯醇(n-HA/PLA/PVA)复合膜,并对其相关性能检测。方法:采用3D打印技术制备不同重量比例的n-HA/PLA/PVA复合膜,分别为PLA/PVA复合膜、15%n-HA/PLA/PVA复合膜、50%n-HA/PLA/PVA复合膜、75%n-HA/PLA/PVA复合膜。扫描电镜下观察各组膜形态,对其力学性能、细胞毒性及动物实验相应指标进行检测。结果:扫描电镜下观察,n-HA/PLA/PVA复合膜呈现三维网状结构,各材料间相互结合,孔隙分布不均,大小不一。随着n-HA质量浓度的提高,电镜下见各材料间孔隙逐渐减小,形成结构均匀的复合膜。力学性能及吸水率检测中,随着nHA含量的增加,n-HA/PLA/PVA复合膜的拉伸强度及吸水率呈下降趋势;细胞毒性检测,不同比例复合膜的细胞增殖率无明显差别,无细胞毒性。动物实验测量牙周菌斑指数及龈沟出血指数未发现不同比例n-HA/PLA/PVA复合膜有统计学差异。结论:3D打印不同比例的n-HA/PLA/PVA复合膜具有良好的物理性能和细胞生物相容性,n-HA比例更高的复合膜可能具有更好的物理性能及良好的生物相容性。     

纳米羟基磷灰石-壳聚糖复合材料对细胞粘附的影响

目的：制备纳米羟基磷灰石-壳聚糖（nano hydroxyapatite-chitosan,nHA/CS）复合材料,观察其对成纤维细胞粘附行为的影响.方法：将溶胶-凝胶法制得的纳米羟基磷灰石充分混合于2%壳聚糖乙酸溶液中,冷冻干燥法制备纳米羟基磷灰石-壳聚糖复合材料,并对材料进行X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）检测.将NIH3T3细胞分别接种于复合材料和致密羟基磷灰石（dense hydroxyapatite,HA）表面,细胞计数法计算细胞粘附数量,扫描电镜下观察细胞粘附形态.结果：XRD分析结果表明溶胶-凝胶法制备的HA和nHA的晶体结构符合标准羟基磷灰石的空间6方晶体结构.TEM分析结果显示nHA/CS材料中羟基磷灰石为纳米级粉体.接种5、7、9 d后nHA/CS材料表面的细胞粘附数量高于HA组,差异有显著性（P＜0.05）.扫描电镜下,细胞以多个突起粘附于复合材料表面,并具有良好的伸展状态.结论：与HA相比,nHA/CS材料更有利于成纤维细胞的粘附,生物相容性良好.     

纳米银羟基磷灰石复合涂层的生物安全性研究

目的 研究纳米银羟基磷灰石的细胞毒性。方法 采用能快速、准确、敏感地评价细胞增殖率和细胞毒性的MTT比色法,以纳米羟基磷灰石为对照组,纳米银羟基磷灰石为实验组,在材料浸提液中,分别检测人牙周膜成纤维样细胞的相对增殖率。另观察细胞在扫描电镜中的形态,从而分析比较涂层表面对细胞的毒性。结果 与纳米羟基磷灰石相比,纳米银羟基磷灰石涂层中的纳米银粒子直径在200～400nm时体外细胞培养显示表现出较高的细胞增殖率,细胞毒性趋于0级,显示其具有良好的生物活性。结论 纳米银羟基磷灰石涂层无细胞毒性。     

一种新型纳米羟基磷灰石材料应用于牙周组织工程的可行性研究

目的:对一种新型纳米羟基磷灰石材料 -纳米羟晶 -胶原仿生骨材料 (nHAC)进行细胞相容性和细胞毒性的研究,以初步探讨其应用于牙周组织工程的可行性。方法:将体外培养的人牙周膜细胞(PDLCs)接种于nHAC三维支架上复合培养,采用细胞计数和扫描电镜观察PDLCs在nHAC支架上的附着、生长情况,并通过MTT测试法和碱性磷酸酶(ALP)活性检测法研究nHAC浸提液对PDLCs增殖和功能表达的影响。结果:人PDLCs在nHAC支架上形成良好贴附并增殖,扫描电镜可见nHAC具有良好的多孔网状结构,细胞在nHAC上生长旺盛,伸展充分,而PDLCs在不同浓度的材料浸提液中的生长、增殖及ALP活性与空白对照组相比无显著性差异。结论:nHAC具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且无细胞毒性,有望成为牙周组织工程的支架材料。     

数字化载葡萄糖酸氯己定PLA/nHA复合支架的制备及性能分析

目的:探讨负载葡萄糖酸氯己定壳聚糖纳米球(CSn-CG)3D打印多孔聚乳酸/纳米羟基磷灰石(PLA/nHA)支架的理化性能、细胞相容性及抗菌活性.方法:借助离子交联法,完成CSn(空白壳聚糖纳米球)与CSn-CG的制备,借助透射电镜(TEM)对纳米球形态进行观察.利用数字化设计3D打印技术,以PLA和nHA为原料,制备...     

3D打印复合PVA骨组织工程支架研究现状

3D打印复合多孔性骨组织工程支架已成为研究热点。复合聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)具备良好生物相容性及可降解性能,但因不能抵抗较大机械抗力,不能单独制备支架,复合其他机械性能佳及生物相容性良好的材料,可表现出良好的生物相容性、可降解性及机械性能等优点,因此3D打印复合PVA支架材料可以优化PVA支架的性能,本文从3D打印骨组织工程支架技术、PVA、复合PVA支架在体内外骨形成效果等方面作一综述。     

Nano-hydroxyapatite mineralized silk fibroin porous scaffold for tooth extraction site preservation

ObjectiveTo fabricate a novel nano-hydroxyapatite mineralized silk fibroin (MSF) scaffold in order to diminish the resorption of alveolar ridge and accelerate new bone formation within tooth sockets. Also, to investigate the biocompatibility and osteogenic ability of the MSF in vitro, and the effect of site preservation of the MSF graft in post-extractive sockets in vivo.MethodsSEM, EDX, FTIR and XRD were used to analyze the mineral crystals deposited on the silk fibroin (SF) surface. Pre-osteoblasts (MC3T3-E1) were seeded on SF and MSF scaffolds. Cell viability, distribution and differentiation were examined using a live-dead assay, histological analysis and Alizarin Red S staining. Furthermore, prepared grafts (SF or MSF scaffold) were implanted into the maxillary right first molar sockets of Sprague Dawley rats for 6 weeks and newly formed bone tissue was analyzed by micro-CT and histological examination.ResultsThe SEM, EDX, FTIR and XRD analysis demonstrated that granulate nano-hydroxyapatite (nHA) crystals were uniformly distributed on the SF scaffold. In addition, the MSF hydrophilicity measured by water contact angle and swelling ratio was superior to plain SF scaffold. The effect of nHA inorganic crystals on osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells indicated the MSF scaffolds improved osteogenesis. Furthermore, MSF grafts induced more bone formation and reduced the height of alveolar bone resorption after tooth extraction.SignificanceThe MSF scaffold partially simulated the structure and composition of natural bone matrix. It induced osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells in vitro, and also promoted new bone regeneration in tooth extraction sockets in vivo, indicating it is a biomaterial with great potential for tooth extraction site preservation.     

The influence of electrospun fibre scaffold orientation and nano-hydroxyapatite content on the development of tooth bud stem cells in vitro

In stem cell-based dental tissue engineering, the goal is to create tooth-like structures using scaffold materials to guide the dental stem cells. In this study, the effect of fiber alignment and hydroxyapatite content in biodegradable electrospun PLGA scaffolds have been investigated. Fiber orientation of the scaffolds was random or aligned in bundles. For scaffolds with prefabricated orientation, scaffolds were fabricated from PLGA polymer solution containing 0, 10 or 20 % nano-hydroxyapatite. The scaffolds were seeded with porcine cells isolated from tooth buds (dental mesenchymal, dental epithelial, and mixed dental mesenchymal/epithelial cells). Samples were collected at 1, 3 and 6 weeks. Analyses were performed for cell proliferation, ALP activity, and cell morphology. Fiber alignment showed an effect on cell orientation in the first week after cell seeding, but had no long-term effect on cell alignment or organized calcified matrix deposition once the cells reach confluency. Scaffold porosity was sufficient to allow migration of mesenchymal cells. Hydroxyapatite incorporation did not have a positive effect on cell proliferation, especially of epithelial cells, but seemed to promote differentiation. Concluding, scaffold architecture is important to mesenchymal cell morphology, but has no long-term effect on cell alignment or organized ECM deposition. nHA incorporation does have an effect on cell proliferation, differentiation and ECM production, and should be regarded as a bioactive component of dental bioengineered scaffolds.     

4种纳米羟磷灰石复合材料对粪肠球菌抗菌性能的初步研究

目的 筛选一种对粪肠球菌有抑菌效能的纳米羟磷灰石复合材料。方法 选用载银纳米羟磷灰石（Ag/ nHA）、载钇纳米羟磷灰石（Yi/nHA）、载铈纳米羟磷灰石（Ce/nHA）、普通纳米羟磷灰石（nHA）为实验材料,分别采用琼脂扩散法和琼脂稀释法,通过计量不同实验材料对粪肠球菌的抑菌环直径和最小抑菌浓度（MIC）,评价4种纳米复合材料对粪肠球菌的影响。结果 琼脂扩散法显示Ag/nHA周围出现明显的抑菌环,而Yi/nHA、Ce/ nHA、nHA周围均无抑菌环。琼脂稀释法显示Ag/nHA对粪肠球菌的MIC为1.0 g·L^-1;其他材料即使浓度高达32.0 g·L^-1也未表现出抑制粪肠球菌的作用。结论 Ag/nHA对浮游状态的粪肠球菌有较好的抑制作用,而Yi/nHA、Ce/nHA、nHA在实验浓度范围内均无明显地抑制粪肠球菌的作用。     

骨髓间充质干细胞与支架材料nHA/PA66复合培养的生物活性研究

目的：研究骨髓间充质干细胞与支架材料-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（nHA/PA66）复合培养时生物学特性。方法：体外培养兔骨髓间充质干细胞（MSCs）,并分为A、B、C、D四组。A组为对照;B组和D组进行骨向诱导;同时,C组和D组细胞与nHA/PA66复合培养。应用MTT实验、碱性磷酸酶（ALP）染色和生物化学分析、扫描电镜,分别对各组细胞的增殖速度、ALP活性及细胞在支架上的黏附情况进行检测。结果：MTT结果显示,A组细胞增殖曲线与C组相似,而B组和D组相似;A组和C组细胞增殖略高于B组和D组。结果表明,骨向诱导可使细胞增殖轻微下降,而与支架材料复合培养对MSCs增殖无影响。ALP染色及ALP活性生化分析进一步表明,MSCs与支架材料复合培养对其骨向分化能力无影响。SEM观察则表明,C组细胞和D组细胞与支架材料均粘附良好。结论：nHA/PA66适于MSCs的黏附、增殖及骨向分化,是一种极具价值的骨组织工程支架材料。     

聚乙烯醇水凝胶含水率影响因素的初步研究

目的：研究影响聚乙烯醇（PVA）水凝胶含水率的相关因素。方法：将冷冻干燥后的PVA水凝胶浸泡于模拟体液（SBF）中再溶胀,观察不同分子量,不同循环次数,不同浓度PVA水凝胶随时间的再溶胀规律。结果：以PVA水凝胶的含水率为评价指标,在其他因素相同的条件下：不同分子量水凝胶的含水率：高分子量组＞中分子量组＞低分子量组,差异有显著性（P＜0．05）;冷冻循环1次的PVA水凝胶含水率47％,冷冻循环3次、5次、7次组含水率均大于80％,3组间无显著性差异（P＞0．05）;不同浓度PVA水凝胶的含水率测试结果为：10 wt％组＞15 wt％组＞20 wt％组＞25 wt％组,差异有显著性（P＜0．05）。结论：在本实验条件下,分子量高的PVA水凝胶的含水率较高,PVA浓度高的PVA水凝胶的含水率较低,经3～7次冷冻循环的PVA水凝胶具有高含水率。     

丝素蛋白/纳米羟磷灰石支架的实验研究

目的设计和构建三维丝素蛋白/羟磷灰石骨组织工程支架材料。方法联合运用丝素蛋白非编织方法和仿生矿化技术,制备并表征三维多孔丝素蛋白/纳米羟磷灰石的有机/无机组织工程支架。结果仿生矿化在非编织支架上形成的针状羟磷灰石晶体,直径20～60 nm,长100～300 nm。复合支架孔隙度为70%～78%,孔径为（163.4±42.6）μm。结论采用非编织丝素蛋白和仿生矿化的方法可制备孔隙度和孔径可控的组织工程支架。     

丝素蛋白多孔支架用于口腔软组织增厚的初步研究

目的 通过体内实验探究3种不同浓度的丝素蛋白多孔支架在口腔软组织增厚应用中的可行性。方法采用冷冻干燥及甲醇增强法制备3种不同浓度：质量分数为1%(SF1组)、3%(SF3组)、5%(SF5组)的丝素蛋白支架,通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（DSC）对支架进行表征分析,并测定各组支架的孔径、孔隙率及体外降解速率。将3组支架材料（实验侧）与胶原基质（对照侧）分别植入新西兰大白兔两侧口腔黏膜下,比较其术前、术后3个月黏膜厚度的变化,通过组织苏木精-伊红（HE）染色法、Masson染色法对比观察各组材料的体内代谢及再生效果。结果 SEM显示：3组支架材料都是相互交联的多孔结构;XRD及FTIR表明：3组支架均以较稳定的SilkⅡ型结构为主,在体外降解较慢;其中SF3组的孔径最大（133.40μm±22.85μm）,孔隙率适中（90.05%±6.68%）。体内实验结果表明：除了SF1组因空间维持不足导致增厚效果类似于对照侧以外,SF3及SF5组的空间维持稳定、增厚效果明显优于对照侧;但不同于SF5组诱发了明显的炎症,SF3组体内降解较...