人工骨联合骨髓间充质干细胞修复兔股骨头坏死

背景：骨髓间充质干细胞具有自我增殖能力和分化多潜能性,β-磷酸三钙陶瓷人工骨具有良好的细胞亲和力及良好的生物相容性,是治疗股骨头坏死的热点。目的：观察骨髓间充质干细胞联合β-磷酸三钙对兔股骨头坏死的修复作用。方法：抽取兔自体骨髓并分离和培养骨髓间充质干细胞,扩增至3代后与β-磷酸三钙复合;24只兔建立双侧股骨头坏死动物模型,48侧股骨头随机分为3组,空白组制作缺损而不填充任何材料;β-磷酸三钙组单纯填充β-磷酸三钙;复合组填充β-磷酸三钙和骨髓间充质干细胞的复合材料。结果与结论：修复后8周复合组成骨细胞较多,新生骨小梁相互连接成片;β-磷酸三钙组骨量少,部分纤维组织填充;空白组缺损区靠近宿主骨区域可见少许软骨细胞及软骨组织,纤维组织较多。修复后4,8周复合组骨缺损平均阻射密度较β-磷酸三钙组、空白组增高（P〈0.05）;β-磷酸三钙组与空白组相比差异无显著性意义（P〉0.05）。采用Lane-Sandhu法评分标准,4,8周复合组骨小梁面积均高于β-磷酸三钙组及空白组（P〈0.05）。提示骨髓间充质干细胞有较强的成骨作用,有助于股骨头坏死缺损的修复。     

人工骨联合骨髓间充质干细胞修复兔股骨头坏死

背景:骨髓间充质干细胞具有自我增殖能力和分化多潜能性,β-磷酸三钙陶瓷人工骨具有良好的细胞亲和力及良好的生物相容性,是治疗股骨头坏死的热点.目的:观察骨髓间充质干细胞联合β-磷酸三钙对兔股骨头坏死的修复作用.方法:抽取兔自体骨髓并分离和培养骨髓间充质干细胞,扩增至3代后与β-磷酸三钙复合;24只兔建立双侧股骨头坏死动物模型,48侧股骨头随机分为3组,空白组制作缺损而不填充任何材料;β-磷酸三钙组单纯填充β-磷酸三钙;复合组填充β-磷酸三钙和骨髓间充质干细胞的复合材料.结果与结论:修复后8周复合组成骨细胞较多,新生骨小梁相互连接成片;β-磷酸三钙组骨量少,部分纤维组织填充;空白组缺损区靠近宿主骨区域可见少许软骨细胞及软骨组织,纤维组织较多.修复后4,8周复合组骨缺损平均阻射密度较β-磷酸三钙组、空白组增高(P<0.05);β-磷酸三钙组与空白组相比差异无显著性意义(P>0.05).采用Lane-Sandhu法评分标准,4,8周复合组骨小梁面积均高于β-磷酸三钙组及空白组(P<0.05).提示骨髓间充质干细胞有较强的成骨作用,有助于股骨头坏死缺损的修复.     

磷酸三钙多孔生物陶瓷复合自体骨髓间充质干细胞修复股骨头坏死模型的超微结构观察

背景:股骨头坏死病灶清除后的骨缺损难以修复,磷酸三钙多孔生物陶瓷与兔骨髓间充质干细胞的复合培养体内成骨的超微结构仍不明确.目的:通过观察磷酸三钙多孔生物陶瓷与兔骨髓间充质干细胞复合培养体内成骨的超微结构,了解其在股骨头缺损修复中的成骨效应,验证磷酸三钙多孔生物陶瓷作为组织工程载体材料的可行性.设计、时间及地点:随机对照开放性动物体内实验,于2008 02,08在中日友好医院骨坏死与骨循环实验室完成.材料:体外培养兔骨髓问充质干细胞,并与β-磷酸二钙多孔陶瓷材料复合共同培养2周.方法:新西兰大白兔30只,随机分为3组,制作股骨头坏死缺损模型后,空白对照不作填充,磷酸三钙组填充磷酸三钙多孔生物陶瓷,磷酸三钙+骨髓间充质工细胞组填充磷酸三钙多孔生物陶瓷和骨髓间充质干细胞的复合物.主要观察指标:通过环境扫描电镜观察骨髓间充质干细胞与材料的复合情况;回植体内6,12周后.取材,通过电镜观察磷酸二钙多孔生物陶瓷和骨髓间允质十细胞体内成骨的超微结构,了解材料降解及骨组织的替代过程.结果:磷酸三钙多孔生物陶瓷与骨髓间充质干细胞复合培养良好.空白对照组缺损区6,12周均见纤维组织结构,无骨小梁结构;磷酸三钙组6周材料和骨基质交界不清,材料开始降解,12周材料与周围组织边界模糊,材料部分降解,多孔框架结构不清:磷酸二钙+骨髓间允质干细胞组6周新生骨从宿上骨长出,12周可见成熟骨组织的连续平行纤维结构网络,材料降解,表面有较多的成骨细胞.后2组在股骨头缺损修复成骨方面优于空白对照组,磷酸三钙+骨髓间充质干细胞组成骨更佳.结论:磷酸三钙多孔生物陶瓷是良好的组织上程支架材料,易与骨髓问充质干细胞复合,可用于股骨头坏死骨缺损的修复.     

人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙的生物相容性

背景:体内实验显示,β-磷酸三钙多孔陶瓷是较为理想的骨组织工程支架材料,但由于体内植入实验受多种因素的影响,不能很好反映细胞的生长、增殖和表型变化。目的:观察体外人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙多孔陶瓷的生物相容性。方法:将培养的第6代人脐血间充质干细胞悬液滴注入β-磷酸三钙内部进行复合,然后将干细胞-支架材料复合物置入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养体系中培养,于培养第4,8,12天电镜下观察人脐血间充质干细胞在材料表面及内部生长情况,采用MTT测试法绘制细胞生长曲线,并进行DNA含量、蛋白质含量测定。结果与结论:人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙体外复合后能够在β-磷酸三钙支架材料表面及内部的孔隙内贴附,且生长良好,其DNA复制和蛋白合成功能不受β-磷酸三钙的影响。说明人脐血间充质干细胞和β-磷酸三钙支架材料生物相容性良好,二者可作为种子细胞和支架材料用于组织工程化骨与软骨的构建。     

人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙的生物相容性

背景：体内实验显示,β-磷酸三钙多孔陶瓷是较为理想的骨组织工程支架材料,但由于体内植入实验受多种因素的影响,不能很好反映细胞的生长、增殖和表型变化。目的：观察体外人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙多孔陶瓷的生物相容性。方法：将培养的第6代人脐血间充质干细胞悬液滴注入β-磷酸三钙内部进行复合,然后将干细胞-支架材料复合物置入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养体系中培养,于培养第4,8,12天电镜下观察人脐血间充质干细胞在材料表面及内部生长情况,采用MTT测试法绘制细胞生长曲线,并进行DNA含量、蛋白质含量测定。结果与结论：人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙体外复合后能够在β-磷酸三钙支架材料表面及内部的孔隙内贴附,且生长良好,其DNA复制和蛋白合成功能不受β-磷酸三钙的影响。说明人脐血间充质干细胞和β-磷酸三钙支架材料生物相容性良好,二者可作为种子细胞和支架材料用于组织工程化骨与软骨的构建。     

聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景：骨髓间充质干细胞具有向多种间质细胞谱系分化的能力,且支架材料的性能对骨缺损的修复有重要影响。目的：观察聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞治疗骨缺损。方法：对骨缺损模型兔分别采用空白植入、髂后上棘自体松质骨移植、聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植和复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植修复缺损部位。结果与结论：至移植12周,移植复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔的缺损处有骨组织生成,支架材料降解,已完成缺损修复,其修复情况接近松质骨组;髂后上棘自体松质骨移植的实验兔的缺损修复完好,新形成的骨组织较规则;只植入聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔有少量骨组织形成,材料部分降解;空白植入的实验兔缺损处无新生骨组织生成,主要由纤维结缔组织填充。说明新型的生物支架材料聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架与来源于新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞复合培养后,植入同种异体兔股骨髁缺损处,使骨缺损的修复速度加快,表现为较好的体内诱导成骨的作用。     

聚左旋乳酸多孔支架材料复合人脐带间充质干细胞的异位成骨

背景:聚左旋乳酸材料有良好的支撑作用,具有三维模板作用,为细胞黏附、增殖和分化提供场所。目的:以人脐带间充质干细胞作为种子细胞、多孔聚左旋乳酸作为支架材料构建组织工程化骨异位成骨的可行性及效果。方法:制备聚左旋乳酸多孔支架材料。用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,传代培养、鉴定及诱导成骨,ALP染色检测骨向分化。将人脐带间充质干细胞与聚左旋乳酸材料复合培养,MTT及扫描电镜检测细胞增殖和细胞材料复合情况,应用矿化诱导7d的细胞材料复合物植入兔大腿肌袋模型观察组织工程骨的异位成骨能力。4周后应用组织学观察新骨的形成情况。结果与结论:与聚左旋乳酸多孔支架材料复合的人脐带间充质干细胞生长良好,细胞增殖未受影响,扫描电镜示细胞在支架材料上吸附、生长良好。体外对人脐带间充质干细胞骨向诱导后ALP染色阳性。矿化诱导的人脐带间充质干细胞复合聚左旋乳酸材料植入动物4周时,形成明显的块状组织,质地坚硬。组织学检查见新形成的组织有成骨细胞及其周围有血管长入。提示聚左旋乳酸多孔材料对种子细胞人脐带间充质干细胞的增殖无影响;人脐带间充质干细胞细胞与聚左旋乳酸多孔材料复合体可在异位形成骨组织。     

聚左旋乳酸多孔支架材料复合人脐带间充质干细胞的异位成骨

背景：聚左旋乳酸材料有良好的支撑作用,具有三维模板作用,为细胞黏附、增殖和分化提供场所。目的：以人脐带间充质干细胞作为种子细胞、多孔聚左旋乳酸作为支架材料构建组织工程化骨异位成骨的可行性及效果。方法：制备聚左旋乳酸多孔支架材料。用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,传代培养、鉴定及诱导成骨,ALP染色检测骨向分化。将人脐带间充质干细胞与聚左旋乳酸材料复合培养,MTT及扫描电镜检测细胞增殖和细胞材料复合情况,应用矿化诱导7d的细胞材料复合物植入兔大腿肌袋模型观察组织工程骨的异位成骨能力。4周后应用组织学观察新骨的形成情况。结果与结论：与聚左旋乳酸多孔支架材料复合的人脐带间充质干细胞生长良好,细胞增殖未受影响,扫描电镜示细胞在支架材料上吸附、生长良好。体外对人脐带间充质干细胞骨向诱导后ALP染色阳性。矿化诱导的人脐带间充质干细胞复合聚左旋乳酸材料植入动物4周时,形成明显的块状组织,质地坚硬。组织学检查见新形成的组织有成骨细胞及其周围有血管长入。提示聚左旋乳酸多孔材料对种子细胞人脐带间充质干细胞的增殖无影响;人脐带间充质干细胞细胞与聚左旋乳酸多孔材料复合体可在异位形成骨组织。     

胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状修复体负载骨髓间充质干细胞体外培养

目的:观察胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体对经诱导骨髓间充质干细胞的吸附作用及对细胞生物学性状的影响,评价其作为关节软骨工程支架的可行性.方法:实验于2007-09/2008-03在广东省组织工程构建与检测实验室进行.①实验方法:以胶原、壳聚糖、β-磷酸三钙制备复合支架,孔隙率≥90%,孔径100 μm;体外培养新西兰大白兔骨髓间充质干细胞并成骨诱导3周,经检测诱导成功后,使之吸附于多孔胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体上三维立体培养4周.②观察指标:通过倒置相差显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测修复体三维立体培养对成骨细胞的表型、增殖及功能的影响.结果:①骨髓间充质干细胞经成骨诱导,检测碱性磷酸酶染色阳性,钙结节染色阳性,证实诱导成功.②胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙复合支架亲水性好,经诱导的骨髓间充质干细胞吸附于支架表面24h后,顺孔隙迁徙至支架内部,倒置显微镜和扫描电镜观察显示细胞在孔擘贴附良好.③组织学及免疫组织化学检测表明成骨细胞在复合支架上增殖和表型维持稳定,能分泌细胞外基质,Ⅰ型胶原免疫组织化学染色阳性.结论:胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体与经成骨诱导的骨髓间充质干细胞相容性良好,为修复关节软骨下层骨的进一步研究提供了实验依据.     

高性能多孔β-磷酸三钙骨组织工程支架的3D打印

背景：虽然采用溶液浇铸/离子洗出法、原位成型法、静电纺丝法、相分离/冻干法、气体成孔法等制备骨组织工程支架可以获得比较满意的效果,但在精确性、孔隙均匀性、空间结构复杂性、支架个性化等方面略显不足。 目的：利用3D打印制备β-磷酸三钙骨组织工程支架。 方法：利用3D打印制备载药β-磷酸三钙支架,观察其结构,测量其孔隙率和力学强度。将载药β-磷酸三钙支架置入模拟体液中15周,观察其质量变化。将载药β-磷酸三钙支架与大鼠骨髓间充质干细胞共培养7 d,观察细胞黏附与形态变化。分别采用载药β-磷酸三钙支架浸提液与含体积分数15%胎牛血清的低糖 DMEM培养基培养大鼠骨髓间充质干细胞,培养24,48,72 h检测细胞A值,并确定细胞毒性分级;同时成骨诱导培养1周,检测两组细胞碱性磷酸酶活性。 结果与结论：实验制备的支架微观孔隙呈不规则形,孔隙率高,孔隙分布均匀,孔隙连通率高,抗压强度大。载药β-磷酸三钙支架在15周内基本降解完全,与松质骨缺损修复时间相当。大鼠骨髓间充质干细胞黏附于载药β-磷酸三钙支架表面,并深入支架内部,生长良好,增殖活跃,细胞碱性磷酸酶活性有提高,说明载药β-磷酸三钙支架具有良好的细胞相容性。     

新型神经导管复合材料与骨髓间充质干细胞的相容性

背景：理想的神经修复材料要有良好的生物相容性、生物可降解性、可塑性以及一定的机械强度. 目的：观察自行研制的精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸多肽接枝聚（羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸）/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子复合材料与大鼠骨髓间充质干细胞的细胞相容性. 方法：将从SD大鼠骨髓中分离纯化的第3代骨髓间充质干细胞与精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸多肽接枝聚（羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸）/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子复合材料或浸提液共同培养作为实验组,并以含体积分数10%胎牛血清的培养液培养骨髓间充质干细胞作为对照组.观察细胞在复合材料上的生长、存活及凋亡情况. 结果与结论：MTT检测结果显示,共培养5,7 d,实验组吸光度值高于对照组（P〈0.05）;流式细胞仪Annexin V-FITC/PI双染法结果显示,实验组细胞凋亡率显著低于对照组（P〈0.05）;扫描电镜观察见骨髓间充质干细胞在精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸多肽接枝聚（羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸）/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子复合材料表面生长良好,胞体发出多个突起,并交织成网状,呈典型的神经元样细胞表现.可见精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸多肽接枝聚（羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸）/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子复合材料与骨髓间充质干细胞具有良好的细胞相容性,可作为优良的载体用于构建人工仿生神经.     

优化磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架材料的配比

背景：前期实验显示,聚乳酸存在刚度差,降解缓慢,降解后期降解液明显偏于酸性,易在细胞培养时引起无菌性炎症反应等缺点。目的：在前期工作的基础上,优化聚乳酸支架材料实验方案和配比。方法：自制聚磷酸钙纤维和β-磷酸三钙为添加材料,聚左旋乳酸为基体材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合制备配比20/30/50磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架复合材料。结果与结论：①磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料具有三维、连通、微孔网状结构,孔隙率在70%～95%。②孔隙率相近时,该支架材料的压缩模量比纯聚乳酸支架的压缩模量有了明显提高。③支架材料的降解率可通过加入聚磷酸钙纤维和支架的孔隙率加以调控。④β-磷酸三钙的加入使降解液pH值保持在6.0～7.0之间,避免了酸性降解产物引起的无菌性炎症反应。说明磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料的物理力学性能和降解性能基本满足软骨组织工程的要求。     

纳米级二氧化锆增韧羟基磷灰石生物复合陶瓷对兔骨髓基质干细胞增殖、分化的影响

背景:课题组拟对纳米级二氧化锆增韧的羟基磷灰石生物陶瓷进行一些初步研究,主要集中在生物力学匹配性,化学稳定性,以及生物相容性实验,其中体外细胞培养实验具有可控性,可重复性,能很好地反映材料的生物相容性。目的:比较纳米级二氧化锆增韧的羟基磷灰石、纯羟基磷灰石两种材料对兔骨髓基质干细胞增殖、分化的影响。方法:将骨髓基质干细胞置于含体积分数为20%胎牛血清的DMEM培养基中培养,传代后改用含β-甘油磷酸钠,地塞米松和维生素C的条件培养基培养。取传至第3代的成骨细胞,以1.0×108L-1浓度接种于放有材料块的细胞培养板中,培养第1~10天倒置相差显微镜观察细胞生长情况,绘制细胞生长曲线,并进行碱性磷酸酶活性检测。培养第6天的细胞和材料复合物用多聚甲醛固定进行扫描电镜观察。结果与结论:MTT法测得两种材料培养的细胞生长曲线无显著差异。复合培养的兔骨髓基质干细胞能够保持正常分泌碱性磷酸酶的功能。电镜照片也同样证实了两种材料表面均有细胞的附着。说明纳米级二氧化锆增韧的羟基磷灰石、纯羟基磷灰石均不影响成骨细胞增长分化,具有优良的成骨细胞相容性。     

纳米级二氧化锆增韧羟基磷灰石生物复合陶瓷对兔骨髓基质干细胞增殖、分化的影响

背景：课题组拟对纳米级二氧化锆增韧的羟基磷灰石生物陶瓷进行一些初步研究,主要集中在生物力学匹配性,化学稳定性,以及生物相容性实验,其中体外细胞培养实验具有可控性,可重复性,能很好地反映材料的生物相容性。目的：比较纳米级二氧化锆增韧的羟基磷灰石、纯羟基磷灰石两种材料对兔骨髓基质干细胞增殖、分化的影响。方法：将骨髓基质干细胞置于含体积分数为20%胎牛血清的DMEM培养基中培养,传代后改用含β-甘油磷酸钠,地塞米松和维生素C的条件培养基培养。取传至第3代的成骨细胞,以1.0×108L-1浓度接种于放有材料块的细胞培养板中,培养第1~10天倒置相差显微镜观察细胞生长情况,绘制细胞生长曲线,并进行碱性磷酸酶活性检测。培养第6天的细胞和材料复合物用多聚甲醛固定进行扫描电镜观察。结果与结论：MTT法测得两种材料培养的细胞生长曲线无显著差异。复合培养的兔骨髓基质干细胞能够保持正常分泌碱性磷酸酶的功能。电镜照片也同样证实了两种材料表面均有细胞的附着。说明纳米级二氧化锆增韧的羟基磷灰石、纯羟基磷灰石均不影响成骨细胞增长分化,具有优良的成骨细胞相容性。     

成骨诱导人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料的生物相容性

背景:纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料有利于成骨细胞的长入和新生骨的形成、且抗弯强度、抗压强度等各项参数与正常骨组织的力学性能相接近,能满足实验动物硬组织修复的要求.目的:分析成骨诱导后人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合支架的生物相容性.方法:体外培养人脐带间充质干细胞,纯化增殖,成骨诱导.取成骨诱导后的第3代人脐带间充质干细胞接种于纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料上,观察细胞的生长、增殖情况及材料细胞毒性.结果与结论:成骨诱导后人脐带间充质干细胞在复合支架上生长分化良好,增殖活性不受材料影响.成骨诱导14 d内,可见碱性磷酸酶活性随着培养时间延长而逐渐增高.MTT法检测细胞无毒性.扫描电镜观察,1 d后可见细胞在支架表面附着生长;7 d后可见细胞在材料上生长良好,材料空隙有大量充填.说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架可作为骨组织工程中人脐带间充质干细胞的细胞载体,具有良好的生物相容性,能满足骨组织工程的需要.     

血管内皮生长因子混合I型胶原修饰β-磷酸三钙多孔支架的血管化

背景：目前听骨链重建仍是治疗传导性聋的重要方法,多种生物材料被应用于听骨链重建,但都忽略了听骨植入后的血液供应,更未形成真正意义的骨组织。目的：观察经血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰β-磷酸三钙多孔支架植入豚鼠听泡内的血管化效果。方法：取豚鼠60只制作听泡内壁黏膜缺损创面,随机分组,实验组听泡内植入经血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰的β-磷酸三钙多孔支架,对照组植入Ⅰ型胶原修饰的β-磷酸三钙多孔支架,空白对照组植入β-磷酸三钙多孔支架,植入后1,2,3,4周扫描电镜观察支架表面情况,苏木精-伊红及免疫组织化学染色观察支架内血管生成情况,甲苯胺蓝染色观察支架内新骨生成。结果与结论：实验组植入1周后内皮细胞大量生长,血管管腔形成,3周时达血管生长高峰并可见微孔间交通支形成;另两组2周时可见血管管腔形成,但无微孔间交通支形成,且实验组各时间段血管计数均高于对照组和空白对照组（P＜0.05）。3组支架表面及微孔内细胞黏附生长,形态基本一致。植入4周时实验组支架内成骨较其他两组明显。表明经血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰的β-磷酸三钙多孔支架在豚鼠中耳环境中能够有效实现血管化,促进支架内新骨形成。     

无机纳米粒子掺杂生物活性碳纳米纤维的制备及性能评价

背景：已有研究表明向生物惰性碳纳米纤维中引入具有成骨活性的β-磷酸三钙纳米粒子,可显著提高碳纳米纤维的生物活性,而某些二价离子掺杂的β-磷酸三钙也被报道能够促进新骨的生成. 目的：考察适量锌离子、镁离子的引入对β-磷酸三钙@碳纳米纤维材料形貌及成骨活性的影响. 方法：以聚丙烯腈、磷酸三乙酯、硝酸钙、硝酸锌、硝酸镁等为原料,采用溶胶-凝胶、静电纺丝与原位烧结碳化相结合的方法制备锌或镁离子掺杂的β-磷酸三钙@碳纳米纤维材料.将所得复合纳米纤维材料及未掺杂锌或镁离子掺杂的β-磷酸三钙@碳纳米纤维与成骨细胞MC3T3-E1体外共培养,观察细胞的黏附、增殖和形态变化. 结果与结论：β-磷酸三钙@碳纳米纤维形貌均匀,表面可见直径为数十纳米的无机粒子均匀分布,锌或镁离子的引入对纤维形貌无明显影响;复合纤维主要由碳元素组成,钙、锌、镁元素等均匀分布于纤维中,且各元素相对含量与投料比相符.与未掺杂锌或镁离子的β-磷酸三钙@碳纳米纤维相比,MC3T3-E1成骨细胞更易在锌或镁离子掺杂的β-磷酸三钙@碳纳米纤维材料表面黏附,细胞增殖和铺展状态也更好.表明在β-磷酸三钙@碳纳米纤维的基础上,引入锌或镁离子掺杂,能进一步提高材料的细胞相容性及生物活性.     

部分去蛋白脱钙骨复合成骨细胞体内植入形成软骨或骨的可能性实验

背景采用理化技术制备的天然生物骨衍生材料具有天然网状孔隙系统,具有良好的细胞相容性,有利于成骨细胞的附着及生长,可用于成骨细胞的支架材料.目的观察部分去蛋白脱钙骨作为成骨细胞支架材料体内植入的成骨作用.设计随机对照实验.单位昆明医学院第一附属医院中心实验室.材料部分去蛋白脱钙骨;人胎骨膜成骨细胞;4周龄BALB/c裸小鼠20只,体质量25～28 g,雌雄不限.方法实验于2003-01/06在昆明医学院第一附属医院中心实验室完成.将部分去蛋白脱钙骨与人胎骨膜成骨细胞体外复合培养1周后植入裸鼠体内,每只裸鼠共植4块材料,脊柱左侧植入材料与细胞的复合物,作为实验侧,右侧单纯植入材料,作为空白对照侧.于术后4周及8周取出材料行碱性磷酸酶活性及常规组织学检查.主要观察指标裸鼠植入材料取出后行一般观察、碱性磷酸酶活性及常规组织学检查.结果20只裸鼠均进入结果分析.①裸鼠植入材料一般观察植入材料的周围组织未见坏死、化脓、积液等迹象,材料内有软组织长入、包裹.②碱性磷酸酶活性测定结果部分去蛋白脱钙骨复合成骨细胞体内植入8周时碱性磷酸酶活性比4周时强[(22.854±6.018),(11.286±4.268)nkat/g],并比单纯植入的材料强得多[(1.217±0.083),(2.717±0.583)nkat/g].③常规组织学检查结果实验侧4周见有软骨形成,8周时部分软骨形成骨组织,并见有髓腔,且软骨或新骨形成增多,而对照侧未见软骨或骨形成.结论部分去蛋白脱钙骨复合成骨细胞体内植入后能形成软骨或骨,并随植入时间的延长,软骨或新骨形成增多;部分去蛋白脱钙骨可用于成骨细胞的支架材料.     

新型纳米化仿生骨基质与羊脂肪基质细胞复合培养的生物相容性

背景:仿生策略研制骨组织生物支架已成为当今研发生物替代品的关键环节,如何模仿天然骨的成分和结构特征以适应细胞生长是仿生研制骨基质的重要内容。目的:观察纳米级β-磷酸三钙/壳聚糖/聚己内酯(nβ-TCP-CS-PCL)的细胞及组织相容性,评估其生物安全性。方法:基于三维图像重建辅助研制纳米化仿生骨基质,羊自体脂肪基质细胞分离和成骨诱导培养,进行复合培养:实验组:nβ-TCP-CS-PCL+凝胶+重组人骨形态发生蛋白2+脂肪基质细胞;对照组:凝胶+重组人骨形态发生蛋白2+脂肪基质细胞。结果与结论:实验组细胞生长旺盛、细胞外基质丰富,细胞增殖活力、碱性磷酸酶及骨钙素水平均高于对照组(P<0.05),新骨发育趋于成熟,未见炎性反应。提示纳米级nβ-TCP-CS-PCL具备良好的生物相容性,是一种理想的骨组织工程支架。