不同交联密度甲基丙烯酰酯明胶/脱细胞半月板细胞外基质复合水凝胶的性能

文题释义：脱细胞半月板细胞外基质：由新鲜半月板组织通过湿法差速离心方法脱细胞制备而来,在去除了异体半月板的免疫原性的同时,仍保留了组织的大部分成分和组织本身的生物学性能,例如影响细胞的活性、调控细胞的增殖和分化、促进组织再生和修复等。 甲基丙烯酰酯明胶：是一种明胶的衍生物,由甲基丙烯酸酐与明胶合成而来。在加入光引发剂的基础上经紫外线照射,明胶链上的甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯侧基聚合形成聚合物链,聚合物链交错纵横,最终形成网状结构。 交联密度：通常用来表征交联聚合物里交联键的数量,主要受交联时间和交联光强度的影响,其可明显改变聚合物链的形成情况。 背景：交联后的聚合物链对水凝胶的基本性质和细胞相容性存在显著影响,而交联密度可明显改变聚合物链的形成情况,有关交联密度对水凝胶性能影响的针对性研究较少。 目的：制备一种细胞相容良好性的复合水凝胶,探究交联密度对该水凝胶性能的影响。 方法：配制甲基丙烯酰酯明胶溶液,然后加入脱细胞半月板细胞外基质溶液与LAP溶液,制备预凝胶溶液,采用蓝光对溶液进行交联,交联时间分别为10,30,60 s,检测3种水凝胶的压缩弹性模量、溶胀倍率与降解性能。将半月板纤维软骨细胞加入预凝胶溶液中,采用蓝光对溶液进行交联,交联时间分别为10,30,60 s,检测培养对应时间的细胞活性、形态与聚集。 结果与结论：①交联60 s水凝胶的压缩模明显高于交联10,30 s的水凝胶(P < 0.05);②交联10 s水凝胶的溶胀倍率明显高于交联30,60 s的水凝胶(P < 0.05),交联30,60 s的水凝胶的溶胀倍率比较差异无显著性意义(P > 0.05);③随着交联时间的延长,水凝胶的降解时间延长,交联60 s的水凝胶需要80 min完全降解,交联10 s的水凝胶50 min就可以完全降解;④培养24 h后,3组水凝胶中的细胞活性均在95%以上,各组之间无差异(P > 0.05);⑤培养1 d时,3组水凝胶中的细胞均呈球形且均匀分布;4 d时,3组细胞均开始伸展,交联10 s水凝胶中有较小的细胞团;7 d时,3组细胞树突状伸展更为明显,其中交联10 s水凝胶中形成了较为明显的细胞团;⑥培养1,7,14 d时,交联10 s水凝胶中的细胞活性均在85%以上。培养1 d时,交联10 s水凝胶中的细胞呈球形分布,且分布均匀;培养28 d时,细胞呈树突状伸展,并聚集形成网状结构;⑦结果表明,甲基丙烯酰酯明胶/脱细胞半月板细胞外基质复合水凝胶的性能可通过调整交联密度进行优化。 ORCID: 0000-0002-3606-1097(周建) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

可注射明胶透明质酸钠水凝胶药物载体的制备

目的制备可注射明胶透明质酸钠水凝胶药物载体,为临床应用提供依据。方法利用现有临床材料医用透明质酸钠水凝胶和医用可吸收明胶海绵加以物理混合制备成可注射水凝胶,用荧光染料罗丹明B作为模拟药物并应用Franz扩散池评价该水凝胶的体外药物释放率,通过CCK-8法检测成纤维细胞(L929)的活性,通过小动物活体成像评价药物在豚鼠听泡内的分布与扩散。结果明胶透明质酸水凝胶呈凝胶状,具有可注射性、对L929细胞具有良好的相容性,对罗丹明B的体外缓释效果良好,72h的累积释放率可达42.3%。注入豚鼠听泡后可滞留72h以上,并贴附于圆窗膜上。结论成功制备了可注射明胶透明质酸钠水凝胶药物缓释载体,具有潜在的临床应用价值。     

两种交联剂制备软骨细胞移植支架的比较

目的：试用两种交联剂对小牛真皮基质来源的支架材料进行交联,比较支架的细胞毒性、结构、生物相容性和细胞贴附的差异,为在体动物试验提供实验依据。方法将脱细胞真皮基质分为两组,分别浸入0.05%戊二醛溶液和0.2%水溶性交联剂进行交联,MTT 法检测细胞毒性和溶血率。将交联后的支架分别植入大鼠皮下,评价生物相容性。以排液法粗测孔隙率,并在电镜下观察支架的结构和孔隙大小。培养间充质干细胞并贴附于两种方法处理的材料表面,电镜下观察贴附情况。结果以戊二醛溶液和水溶性交联剂两种方法处理的支架细胞毒性检测均合格,溶血率分别为4.61%与2.97%,均符合国家标准。经戊二醛交联的支架生物相容性差,炎症反应始终存在,水溶性交联剂处理的真皮基质组织相容性较好,仅有轻微的炎症反应。水溶性交联剂制备的支架材料孔隙率为84.3%±5.0%,戊二醛制备的支架材料孔隙率为79.7%±10.8%,差异不具有统计学意义（P >0.05）。戊二醛交联的支架细胞贴附差,而水溶性交联剂制备的支架细胞贴附良好。结论应用水溶性交联剂处理的支架细胞毒性和溶血率检测均合格,具有良好的生物相容性、孔隙率和细胞贴附性,该法可以作为后期制备软骨细胞移植支架的交联方法。     

力学性能可控的甲基丙烯酸化明胶（GelMA）人工软骨性能及软骨/骨表界面结合研究

目的 探寻优化骨表面力学匹配的软骨修复材料,并探讨软骨修复材料与骨结合的表界面性能,为软骨修复材料的设计及制备提供依据。方法 以明胶和甲基丙烯酸酐为原料,在明胶分子中引入双键结构,使用紫外光交联的方式制备甲基丙烯酸化明胶（GelMA）水凝胶。运用扫描电子显微镜、万能力学试验机分析水凝胶的形貌、孔径大小和力学性能;体外降解实验、体外拉伸实验评估水凝胶的降解和拉伸特性;黏附能力定性实验、三维立体光学显微镜和扫描电子显微镜评估水凝胶的黏附能力;细胞增殖测试和Live/Dead染色测定细胞活性和毒性。探讨了不同紫外光照时间下GelMA水凝胶的理化性能及软骨/骨材料结合的表界面结合性能,对性能适宜的修复材料进行了配比、力学优化。结果 紫外光照（UV）交联时间为1 min时水凝胶孔隙最大（110.25±6.51）μm,孔隙率高达（45.24±2.78）%;12 h时水凝胶的平衡溶胀比达（148.43±3.84）%;28 d失重率为（17.40±2.38）wt%;水凝胶的拉伸性能随紫外光照时间延长而逐渐增加;GelMA水凝胶对骨髓间充质干细胞增殖无明显抑制作用;水凝胶软骨修复材料与骨的结合良好,可黏附于仿生骨材料表面。结论 紫外光照交联时间1 min时GelMA水凝胶的吸水速率和平衡溶胀比最佳,降解速快,拉伸性能与天然软骨结构类似,具有良好的生物相容性,与骨修复材料力学匹配,该力学性能可控的GelMA水凝胶软骨修复材料为软骨/骨的连接及性能匹配提供了依据。     

可注射葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇复合水凝胶支架的性能评价

背景:可注射海藻酸钠水凝胶可以通过非侵入性或微创方式修复骨缺损,但力学性能欠佳,聚乙二醇基水凝胶具有弹性,将材料复合有望提高水凝胶支架的机械性能及细胞生物相容性。目的:探索葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇复合水凝胶的理化性能,以及对鼠骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响。方法:以葡萄糖酸内酯为交联剂,分别制备葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇水凝胶(交联剂的浓度分别为5,10,20 g/L,依次记为A、B、C组)与葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙水凝胶(交联剂的浓度为10 g/L,记为D组),表征4组水凝胶的形态、机械性能与凝胶时间。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分别与4组水凝胶共培养,利用CCK-8法检测细胞增殖,Live/Dead荧光染色观察细胞存活情况,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色检测成骨分化情况。结果与结论:(1)扫描电镜下,A、B、C组可见类似黏结性的丝状结构,A组孔径分布不均匀,B组孔径分布均匀且孔隙率高,C组孔隙率高但孔径大小不一,D组孔径分布不均且孔隙率低。(2)理化性质:B组的压缩应力高于D组(P <0.05),并且随着交联剂浓度的增加,A、B...     

聚丙烯酰胺改良甲基丙烯酰化明胶接枝钛合金支架的促成骨性能

背景:钛及其合金因出色的生物相容性、耐腐蚀性、力学性能被广泛应用于骨科内植物中,但其本身拥有生物惰性不能为成骨细胞提供良好的生长环境,较难形成良好的骨整合。目的:在钛合金支架表面构建甲基丙烯酰化明胶和聚丙烯酰胺复合水凝胶材料,分析其体外促成骨能力。方法:将甲基丙烯酰化明胶与丙烯酰胺混合,加入交联剂与催化剂合成甲基丙烯酰化明胶-聚丙烯酰胺(Gelma-PAAM)水凝胶。将经亲和硅烷表面改性后的钛合金支架分别与甲基丙烯酰化明胶(Gelma)水凝胶、Gelma-PAAM水凝胶混合,完成负载(分别记为Ti-Gelma、Ti-Gelma-PAAM),比较支架表面两种水凝胶的溶胀比、降解率,通过扫描电镜观察水凝胶与钛合金的结合状态。将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于单纯钛合金支架、Ti-Gelma支架、Ti-Gelma-PAAM支架中,检测细胞增殖、黏附及成骨分化能力。结果与结论:①与Gelma水凝胶相比,Gelma-PAAM复合水凝胶具有更高的溶胀比与更低的降解率;②扫描电镜下可见两种水凝胶表面为蜂窝状结构,与多孔钛合金支架结合后呈膜样包裹于支架表面并充斥孔隙,其中Gelma-PAAM复合水凝胶包裹支架得更充分;③CCK-8检测与活-死荧光染色显示,与Ti-Gelma、Ti-Gelma-PAAM支架共培养后的骨髓间充质干细胞增殖良好并保持较高的活性;成骨诱导培养后,单纯钛合金支架组细胞碱性磷酸酶活性、钙沉积量与成骨基因表达量最低,Ti-Gelma-PAAM组细胞碱性磷酸酶活性、钙沉积量与成骨基因表达量最高;④鬼笔环肽骨架染色显示,单纯钛合金支架组、Ti-Gelma组细胞稀疏、伸展不够充分,Ti-Gelma-PAAM组细胞伸展充分、肌动蛋白丝致密;⑤结果表明,Gelma-PAAM水凝胶具有良好的生物相容性与促成骨能力,较Gelma水凝胶更适宜用于钛合金金属表面的促成骨改性。     

纳米羟基磷灰石/阿司匹林/聚乙烯醇/明胶/海藻酸钠水凝胶支架的制备与表征

背景：阿司匹林是经典非类固醇抗炎药物,合适剂量的阿司匹林可调节免疫、促进成骨。制备出可缓释阿司匹林、调控骨缺损区免疫微环境和加速骨缺损修复的骨组织工程材料是目前的研究热点。目的：制备可调控免疫微环境和加速骨缺损修复的新型水凝胶支架。方法：制备含有质量分数0%,10%和20%纳米羟基磷灰石的纳米羟基磷灰石/阿司匹林/聚乙烯醇/明胶/海藻酸钠水凝胶支架,对水凝胶支架的微观结构、孔隙率、化学成分、晶相结构、药物缓释性能、力学性能、溶胀性能和降解性能进行表征。通过细胞增殖和细胞毒性实验评价水凝胶支架的生物相容性。结果与结论：(1)扫描电镜和孔隙率检测结果表明,0%,10%纳米羟基磷灰石组水凝胶支架具有更仿生的层级多孔结构、孔隙通联性和孔隙率;(2)傅里叶红外光谱和X射线衍射结果表明,水凝胶支架内各原料以物理、化学双交联方式结合,且不会破坏纳米羟基磷灰石的晶相结构;(3)力学性能结果表明,10%纳米羟基磷灰石组水凝胶支架具有最佳的压缩模量和压缩强度;(4)药物释放性能结果显示,随着纳米羟基磷灰石质量的增加,水凝胶支架的阿司匹林累计释放率降低,但是药物突释率降低、缓释时间延长;(5)溶胀性能和降解...     

凝胶材料制备方法及其反应动力学的研究进展

部分水凝胶材料具有良好的生物相容性、低细胞毒性和生物可降解性,广泛应用于组织工程和生物医药等领域,其中采用天然高分子明胶、壳聚糖和海藻酸钠制备复合凝胶材料,负载骨髓间充质干细胞用于修复和治疗骨缺损成为近年来的研究热点之一。因为水凝胶材料抗张强度低和化学稳定性差,所以研究凝胶反应机理和凝胶反应动力学对提高水凝胶的性能具有重要意义。本文总结了明胶、壳聚糖和海藻酸钠凝胶材料的制备方法和凝胶反应机理,比较了不同凝胶反应动力学研究方法,介绍凝胶复合材料在骨修复中的应用,为天然高分子凝胶材料的分子设计和临床应用提供思路。     

交联透明质酸凝胶膜的制备及其生物相容性的研究

制备交联透明质酸凝胶膜并评价其生物相容性.本研究采用己二酸二酰肼作为交联剂制备交联透明质酸凝胶膜,并采用GB/T16886医疗器械生物学评价标准规定的方法,对凝胶膜进行体外溶血试验、细胞毒性试验、急性毒性试验、眼刺激试验、皮内反应试验、致敏试验以及鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验、哺乳动物培养细胞染色体畸变试验和小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验等三项遗传毒性试验.结果表明交联透明质酸凝胶膜无溶血性、无眼刺激作用、无皮内刺激和致敏作用,未见急性毒性反应,细胞毒性0～1级;三项遗传毒性试验均为阴性.交联透明质酸凝胶膜具有良好的生物相容性,是一种理想的医用生物材料.     

应用于3D生物打印的甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶相关理化性能的研究进展

甲基丙烯酸酐化明胶（GelMA）水凝胶由明胶和甲基丙烯酸（MA）聚合反应合成。GelMA水凝胶的制备方法简单，并具有良好的生物相容性及机械性能可调节性，受到众多研究者的关注。其在伤口敷料、药物释放支架及组织工程等生物医学工程领域具有巨大的应用潜力。文章对GelMA水凝胶的制备及其性能进行概括，对近年来利用纳米材料、天然聚合物和合成聚合物与GelMA水凝胶结合对材料改性进行综述，并对应用于3D生物打印的多功能GelMA水凝胶未来发展方向进行总结与展望。GelMA水凝胶属于多肽类水凝胶，脆弱易碎裂的特征极大限制了其应用，经过后期的改性提高力学性能的同时，可能将造成其生物相容性的降低，使材料的最终临床转换面临重大挑战。未来将通过不断探索复合天然/合成聚合物的混合水凝胶，提升支架的机械性能，同时保留GelMA优越的生物相容性。特别是纳米材料与GelMA水凝胶结合，将支架实现智能功能，尤其是在敷料支架领域的研究。     

CG创伤敷料的研制

以壳聚糖、明胶和甘油为基本原料，选用戊二醛为交联剂，探讨了交联反应的条件，避免了明胶蛋白与壳聚糖的静电沉淀反应。成膜后经再处理，制备出一种含水率高、透明的多孔网状纤维膜样的创伤敷料。该敷料的扯断强度为６．５ＭＰａ，扯断伸长率为２１０％，撕裂强度为５．３ＫＮ／ｍ，含水率为７６％。通过动物实验，证明该膜具有良好的组织相容性，对防止感染、促进伤口愈合起到良好的作用，适合作创伤敷料     

不同透明质酸的浓度对明胶-透明质酸薄膜性能的影响

为了考察透明质酸的浓度在明胶-透明质酸共混体系中对薄膜的理化性能及生物相容性的影响,本研究将不同浓度的透明质酸溶液与明胶溶液共混,制备了不同透明质酸浓度的明胶一透明质酸薄膜.实验结果表明,透明质酸的加入明显提高了薄膜的亲水性和柔韧性,并延缓了薄膜的体外降解时间.当透明质酸的浓度在0.01%～0.1%之间时,成纤维细胞在薄膜上生长良好.当透明质酸的浓度大于0.1%时,对成纤维细胞的生长增殖有明显的抑制作用.     

角膜修复用改性明胶交联膜的生物相容性评价

本文对自制的改性壳聚糖-明胶交联膜(MC-Gel)与壳聚糖-明胶交联膜(CS-Gel)的理化性能、生物相容性进行测定与评价,探讨其用于角膜组织修复与重建的可行性。采用紫外分光光度计测定了交联膜的透光率及渗透性,结果显示两组交联膜的透光率超过90%,且对葡萄糖、色氨酸与NaCl的渗透率均接近或优于人角膜的渗透率,可满足角膜修复对透光率及营养物质透过的要求。同时,采用MTT法测定了人角膜上皮细胞(HCEC)在两组膜上的生长活性,并评价了两组交联膜在兔眼角膜内的组织相容性。实验结果表明,MC-Gel能较好地支持HCEC在其上增殖,且植入兔眼角膜后无明显炎症反应,术后4个月材料全部降解。因此,该交联膜具有良好的理化性能与眼组织相容性,有望成为一种良好的角膜修复材料。     

明胶-海藻酸盐复合微球与凝胶修复软骨损伤

背景:软骨损伤的微创治疗对于微载体的要求较高,需要其有较高的细胞相容性、较强的细胞黏附力、较好的力学性能与低免疫原性。同时,临床使用条件相比实验室更加苛刻,在微创或注射使用微载体时液态微载体要明显优于固态微载体。目的:制备一种全新的高分子有机微载体,以用于修复软骨缺损。方法:通过明胶与液体石蜡(W/O)混合搅拌的化学乳化法制备浓度为6%的明胶微球,冻干后用无水乙醇处理固定,再使用紫外交联法固定,电镜观察微球形态。配置浓度为7%的海藻酸钠凝胶,与明胶微球混合孵育2 h,制备明胶-海藻酸盐复合凝胶。将脂肪间充质干细胞悬液滴入明胶-海藻酸盐复合凝胶中孵育24 h,滴入5%CaCl2溶液中充分交联,制备含细胞明胶-海藻酸盐复合微球。采用CCK-8法检测无细胞明胶-海藻酸盐复合微球浸提液的细胞毒性;利用死活染色观察含细胞明胶-海藻酸盐复合微球的细胞活性;将约1 mL明胶-海藻酸盐复合凝胶吸入10 mL针管进行注射,对未注射与注射1,3次的凝胶进行光镜观察。结果与结论:(1)扫描电镜下可见,明胶微球孔隙相对均一且表面有层次感,微球粒径大多分布在180-500μm之间;(2)死活染色显示,培养24 ...     

多孔生物陶瓷与PVA水凝胶复合材料的制备与力学性能分析

目的将多孔生物陶瓷和聚乙烯醇(PVA)水凝胶交联成为一个仿生软骨-硬关节双层结构,并对该结构的微观形貌和力学性能进行分析。方法以羟基磷灰石(HA)为基体,采用添加碳酸氢铵(NH4HCO3)晶粒造孔的方式制备不同孔隙率的多孔羟基磷灰石生物陶瓷,以聚乙烯醇(PVA)为主要原料,环氧丙烷为交联剂,在多孔生物陶瓷表面及基体内交联制备出PVA水凝胶形成双层结构,对试样的断口形貌进行表征,对试样的拉伸强度和剪切强度等性能进行测试分析。结果交联的PVA水凝胶可以渗入到生物陶瓷基体表层以下的孔隙中,并且陶瓷基体和PVA水凝胶有很好的结合。随着多孔生物陶瓷孔隙率的增大,试样的最大拉伸和剪切负载均增大,平均孔隙率为70%试样的最大拉伸和剪切负载分别为153.61 N和64.46 N;而相应的拉伸和剪切强度略有下降,平均孔隙率为30%试样对应的最大拉伸和剪切强度分别为2.12 MPa和1.13 MPa。两者的失效形式均是因为裂纹的扩展,断口的微观形貌表明,断裂面存在明显的裂纹和内部缺陷,同时可观察出裂纹源和扩展方向。结论考虑到多孔生物陶瓷基体的强度,平均孔隙率为50%的多孔生物陶瓷的渗入效果适中,试样的拉伸强度和剪切强度、多孔生物陶瓷基体的压缩强度也有一定的保证,选择孔隙率为50%的试样较为合适。     

气相色谱法检测交联透明质酸中交联剂残留量

目的建立一种二乙烯基砜交联透明质酸中交联剂二乙烯基砜残留量的检测方法.方法采用气相色谱法检测二乙烯基砜残留量,色谱柱为HP-5毛细管色谱柱(Agilent 19091J-413:325℃:30m×320μm×0.25 μm),程序升温,采用FID检测器,载气为氮气.结果二乙烯基砜在1μg～50μg/g线性关系良好,线性相关系数r=0.9999,平均回收率为97.8%(RSD为2.6%,n=5).结论气相检测交联透明质酸中交联剂含量,结果准确,方法简单可靠,可用于交联透明质酸水凝胶产品质量控制.     

明胶人工皮肤的研究Ⅰ新型明胶—海藻酸钠海绵体的制备与表征

用于皮肤组织工程的海绵体支架要求能在组织再生后被吸收。常用的有聚乙交酸、聚丙交酯、透明质酸钠、明胶等。明胶无抗原性，易于吸收；海藻酸钠亲水，生物相容性好；应用交联明胶—海藻酸钠的还未见报导，本工作研究了用新的交联方法制备二者的可吸收海绵体。明胶与海藻酸钠的粉末在５０℃双蒸水中制成１％溶液，按照明胶／海藻酸钠比例９／１、７／３和５／５混合，搅拌，－７０℃冷冻过夜，－５０℃冷冻干燥２４ｈ，室温下浸入含有不同含量（０１％，０３％，０５％）的交联剂（１乙基—（３，３二甲基丙胺基）酰二亚胺，ＥＤ…     

低聚乙二醇富马酸酯水凝胶中骨髓来源间充质干细胞的生物学行为

文章快速阅读：  文题释义：水凝胶：是以水为分散介质的凝胶,具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基,亲水残基与水分子结合,将水分子连接在网状内部,而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。凡是水溶性或亲水性的高分子,通过一定的化学交联或物理交联,都可以形成水凝胶。这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。天然的亲水性高分子包括多糖类(淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸,壳聚糖等)和多肽类(胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等)。合成的亲水高分子包括醇、 丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚N-聚代丙烯酰胺等)。低聚乙二醇富马酸酯水凝胶：是由聚乙二醇和延胡索酸酯与聚乙二醇二丙烯酸酯化学交联而成,具有良好的组织相容性和生物可降解性。实验证明低聚乙二醇富马酸酯水凝胶随着相对分子质量的升高其溶胀度降增加,溶胀比增加引起水凝胶降解速度加快及力学强度减弱。故研制与筛选具有合适溶胀比的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶材料是进行骨组织工程支架材料研究的前提。   背景：低聚乙二醇富马酸酯水凝胶是一种具有良好生物相容性及可注射性和可降解性的生物材料。不同相对分子质量水凝胶之间的特性有所差异,将骨髓间充质干细胞包裹其中并诱导细胞成骨分化,相对分子质量相当的水凝胶更有利于细胞增殖和分化,所以采用该材料为骨组织工程支架提供了新的选择。目的：探讨不同相对分子质量的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶材料体外包裹大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化的影响。方法：低聚乙二醇富马酸酯通过氧化还原基团引发系统产生交联,制备出相对分子质量为1000,3000,10000,35 000的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶,对水凝胶的溶胀和降解性能进行检测。将骨髓间充质干细胞包裹到4种相对分子质量的水凝胶中,在成骨培养液中诱导1-3周,通过组织学染色(苏木精-伊红染色和茜素红染色)和免疫荧光染色检测水凝胶材料对骨髓间充质干细胞形态的影响以及成骨分化的效果。 结果与结论：①随着水凝胶相对分子质量的增加,成胶时间变短,凝胶的溶胀度明显增加,且随着时间的推移,水凝胶的降解速率与相对分子质量成正比;②细胞复合水凝胶支架材料的组织学与免疫荧光染色结果表明,细胞经过诱导后,在具有适当溶胀与降解特性的相对分子质量为3 000与10 000的水凝胶中所形成的矿化结节数量显著多于在其它两种相对分子质量中的,说明有利于细胞的增殖与分化;③结果表明,低聚乙二醇富马酸酯水凝胶具有良好的生物相容性,且相对分子质量为3 000与     10 000的水凝胶对间充质干细胞的成骨分化有一定的良性调节作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程 ORCID:0000-0002-0616-3754(魏丽君)     

半月板细胞外基质-海藻酸水凝胶的制备及其对半月板细胞的影响

目的制备脱细胞半月板细胞外基质-海藻酸(AMECM-Alg)水凝胶,并研究AMECM-Alg水凝胶对半月板细胞增殖、再分化的影响。方法联合物理化学方法制备AMECM,以AMECM和海藻酸为原料制备5种不同浓度的AMECM-Alg水凝胶(0%、0.5%、1%、2%和4%);复合P_3代半月板细胞,通过细胞死活染色、CCK8实验、DNA定量评估水凝胶促进细胞增殖的能力,通过胶原、糖胺多糖定量,RT-PCR评估水凝胶促进细胞再分化的能力。结果死活细胞染色、CCK8实验和DNA定量实验表明AMECM-Alg水凝胶均能促进细胞的增殖,其中以2%浓度组作用最强;胶原和糖胺多糖定量结果表明AMECM-Alg水凝胶均能促进半月板细胞分泌细胞外基质,其中2%浓度组明显优于其他组。RT-PCR结果显示半月板细胞在2%浓度组水凝胶中collagen Ia2、collagen IIa1、SOX9和aggrecan基因表达量明显高于其他组。结论 AMECM-Alg水凝胶具有良好的细胞相容性,既能促进细胞增殖,又能促进细胞再分化,其中以2%浓度组的作用最强,在未来组织工程半月板生物材料研究方面具有很好的应用前景。     

生物反应器内工程化软骨的三维动态构建

组织工程化软骨的体外构建,可克服传统治疗方法的一些不足,被认为是一种有望治疗关节软骨缺损的有效途径。文章旨在探究人源脂肪干细胞结合壳聚糖/明胶水凝胶支架,在体外动态环境下构建工程化软骨的优势。实验制备了壳聚糖/明胶水凝胶支架,对其理化性能进行了检测,后将人源脂肪干细胞作为种子细胞,接种在支架上进行软骨的诱导培养,其中,选用转瓶作为动态的培养环境。分别通过组织学染色、共聚焦显微镜观察、扫描电镜观察等考察了软骨的构建情况,结果显示壳聚糖/明胶支架的平均孔径为(118.25±19.51)μm,孔隙率为(82.60±2.34)%,溶胀率为(361.28±0.47)%,弹性模量为(61.2±0.16)k Pa,具有良好生物相容性。动态载支架-转瓶内水凝胶支架中细胞蛋白多糖的表达更显著,细胞生长分布更加均匀,分泌细胞外基质基本填满整个支架,可促进人源脂肪干细胞的软骨分化和体外软骨的构建。