修复脊髓损伤的组织工程多孔支架的实验研究

目的 研究一种用于修复脊髓损伤的组织工程多孔支架.方法 采用聚乳酸-基乙酸共聚物[poly(latic-co-glycolic acid),PLGA]作为脊髓支架材料,通过低温快速成形工艺和致孔剂浸出工艺,制备了孔径在300 ～500μm,大孔相互贯通的脊髓支架,然后将雪旺氏细胞种植在此支架材料上研究该支架的生物相容性.结果 成型支架的宏观孔隙圆润、规则;包含大量无规则的微孔结构,孔隙的贯通性良好,支架平均孔隙率达89.92％;并具有较好的力学性能.生物学观察显示雪旺氏细胞在PLGA支架上生长迅速,繁殖能力强.结论 该支架具有良好的生物相容性和生物活性,可以作为修复脊髓损伤的支架.     

定向结构组织工程软骨支架的构建

目的基于仿生学原理,构建类似软骨真实结构的定向结构组织工程软骨支架,以解决目前组织工程软骨修复过程中存在的支架亲水性相容性不够的缺陷以及新生软骨生理功能和机械性能不能长期维持等问题。方法选择软骨基质及壳聚糖共混溶液基于定向结晶及热致相分离工艺构建定向结构支架,研究支架孔径及力学性能生物相容性、细胞生长情况等。结果材料配比、模具底端温度等是影响着定向结构支架的孔径及力学性能的主要因素,定向结构支架轴向力学性能优于垂直轴向,细胞大量贴附支架表面,并沿着定向孔隙生长。结论采用上述方法构建的支架孔径可控,轴向抗压性能好,生物相容性,亲水性好,并有利于软骨细胞沿支架定向孔隙排布。     

血管组织工程基质材料及管形支架的制备

目的：几种血管基质材料的制作及比较。方法：采用EDC交联胶原和粘多糖材料；采用戊二醛和热交联得到明胶加壳聚糖材料；应用去垢剂，渗透压改变和核酸酶消化的方法，对猪主动脉进行去细胞处理，得到完整的去细胞纤维支架。采用直接模具成型，形成多种管形支架。结果：得到明胶加壳聚糖、完整的猪主动脉去细胞纤维支架等几种基质材料；管形支架外径1cm，内径0．6～0．8cm，放置培养液中10d，可保持管腔形状，不塌陷，不变形。结论：明胶加壳聚糖三维结构好，主动脉脱细胞基质仍显致密，采用模具直接成型、冷冻干燥技术相结合，可以得到多种管状的可降解基质支架。     

骨组织工程支架材料应用于大段骨缺损的实验研究进展

近年来,骨组织工程应用于修复大段骨缺损的实验研究备受关注。其中骨组织工程支架材料是骨组织工程的关键要素之一,分为人工合成无机材料、人工合成高分子材料和天然衍生物材料。本文就几种典型的支架材料应用于大段骨缺损的实验研究进展作一综述。     

以牛胶原凝胶为支架构建人工真皮的研究

目的：制备成纤维细胞胶原凝胶(即真皮替代物)，以研究细胞的生长、分化、增生及与真表皮问的相互作用，为研制大面积创面覆盖物——复合皮奠定基础。方法：①酶消化法培养胎儿成纤维细胞；②制备细胞胶原凝胶，分为Ca—gel和Cf-gel组，接种后于不同时间观察两组细胞的形态变化和胶原凝胶的收缩情况；③细胞计数；④SEM观测胶原凝胶的表面是否有成纤维细胞附着；⑤HE染色。结果：①成纤维细胞形态及增殖情况：成纤维细胞胶原凝胶形成后呈半透明状，可出现较明显的细胞增殖，并可见凝胶收缩现象，但Ca-gel组较小；人工真皮质地与颜色近似真皮组织，有一定的弹性和抗拉性，不易脆。②细胞计数法所得两组生长曲线基本相似。Ca-gel和Cf-gel组细胞均具有典型的细胞增殖现象，Cf-gel组细胞在后期的增殖略快于Ca-gel组。③扫描显微镜下可见到凝胶表面有梭形的成纤维细胞出现，且成纤维细胞紧密贴附于凝胶上。④HE染色可见胶原呈较均一的淡红色网状分布，成纤维细胞分布于胶原凝胶内部和表面。结论：①培养好的细胞凝胶称之为真皮替代物，是进行皮肤器官型培养和制作复合皮的关键与基础，并可与培养的人工表皮膜片混合移植，起到促进表皮细胞的生长黏附和加速创面愈合的作用。②成纤维细胞在胶原凝胶中有着活跃的生物学特性，因此在研究成纤维细胞在创面愈合中的生物学行为以及在皮肤组织工程学的研究中，以胶原凝胶为支架的三维培养系统较脱细胞基质系统更为科学。     

以BMSCs为基础构建组织工程骨修复种植区骨量不足的实验研究

 目的 评价以骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)为基础构建组织工程骨修复种植体周围骨缺损的成骨效果。方法 在3只犬双侧下颌前磨牙区各植入2颗种植体,分为对照组和实验组,每组6颗种值体;在种植体远中制备骨缺损,对照组每侧骨缺损区随机植入富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)和实验组成骨诱导培养BMSCs复合PRP。分别于移植后1、3个月取材,行大体、影像学及组织学观察。结果 1个月后,实验组可见较多的骨基质,较少的胶原纤维。实验组骨密度值大于对照组(101±8.99)vs(93±9.81),差异有统计学意义(P<0.05)。3个月后,实验组可见较多的哈弗系统,实验组与对照组骨密度值变化不大(100.75±12.05)vs(105±11.58),差异无统计学意义。结论 以BMSCs为基础的组织工程骨能在种植体周围较好地成骨。     

用组织工程方法修复山羊胫骨骨缺损的实验研究

制备组织工程用山羊胫骨骨缺损模型，研究用组织工程的方法修复山羊胫骨骨缺损的可行性。27只中国山羊制备单侧胫肌中段20mm 的骨膜与骨缺损，7孔钢板内固定，随机分3组：空白组不进行植入处理；对照组（CHAP组）单纯植入羟基磷灰石（CHAP）；实验组（CHAP／BMSc组）植入CHAP 与骨髓基质细胞（BMSc）的复合物。术的4、8、12周放射学检查X线片光密度指数比值、组织学方法评价各组骨缺损修复情况，12周CHAP／BMSc组与CHAP组做压应变与三点弯曲试验，评价骨缺损修复后的生物力学性质。结果显示，术后4、8、12周X线片光密度指数比值空白组无明显变化，CHAP组低于CHAP／BMSc组（P＜0．05）；组织学切片显示CHAP／BMSc组成骨较CHAP组早、多；12周三点弯曲实验载荷、弯曲应力CHAP／BMSc组高于C组（P＜0．05）。提示山羊胫骨20mm骨与骨膜缺损不能自行修复，可满足骨组织工程大动物实验需要；CHAP与BMSc复合物修复骨缺损在成骨时间、成骨量与质量上均优于单纯CHAP.     

脂肪来源干细胞的多向分化性及其在组织工程中的应用

近期研究表明间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）可以从脂肪组织获得,这类细胞被称为脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）。ADSCs与骨髓来源MSC具有相似的多向分化性,并且存在容易获取、取材创伤小和细胞获得量大等优点,因此有望成为组织工程中另一种很有前景的种子细胞来源。本文介绍了ADSCs多向分化性的最新研究进展,以及在各种组织工程中的应用情况。     

小肠黏膜下层作为肌腱组织工程支架的评价

目的评价脱细胞小肠黏膜下层(SIS)的细胞毒性、亲水性、细胞黏附性等组织工程支架性能,为其作为肌腱组织工程支架材料提供实验依据。方法制备猪小肠黏膜下层,并进行光镜和扫描电镜观察。以不同浓度(100%、50%、25%、12.5%、0)的SIS浸提液培养兔肌腱细胞,采用MTT法测定1、3、5、7、9d时肌腱细胞的增殖率以评价SIS的细胞毒性。测定SIS的吸水率以评价其亲水性,并测定SIS与兔肌腱细胞黏附率以评价其细胞黏附性。结果光镜观察显示,SIS结构疏松,无细胞碎屑残留;扫描电镜见两个表面的纤维直径不同。MTT法检测显示,各浓度SIS浸提液的细胞毒性均为0～1级。冻干SIS吸水率在6h达饱和,饱和吸水率498.2%±15.0%;兔肌腱细胞在SIS光面和糙面的黏附率分别为53.49%±5.46%和61.45%±7.84%,两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。肌腱细胞在SIS上生长良好,部分细胞长入SIS内。结论SIS对肌腱细胞无毒性,细胞黏附性良好,适合作为组织工程肌腱的支架材料。     

可塑形组织工程骨体内成骨的实验研究

目的探讨用藻酸钙凝胶、成骨细胞、生物衍生颗粒骨复合构建可塑形组织工程骨及其修补兔颅骨缺损的体内成骨。方法24只日本大耳白兔,随机分为两组,用藻酸钙凝胶-成骨细胞-生物衍生颗粒骨和藻酸钙凝胶-生物衍生颗粒骨分别填补修复A组(16只)兔颅骨左右两侧直径1cm的圆形骨膜-全层颅骨缺损(左侧为A1组,右侧为A2组),B组(8只)为空白对照组。通过大体、组织学观察和图像分析、X线、钙磷含量测定评估其体内成骨状况。结果材料植入后,局部未见异常反应。(1)A1组手术后12周时颅骨缺损已基本被硬组织所修复,镜下见修复材料已大多被骨组织替代,颗粒骨被吸收,成骨面积百分比为(40.92±19.36)%,明显高于A2组(P<0.05)和B组(P<0.01)。X线片见兔颅骨缺损处有高密度骨痂影存在,布满整个缺损区。缺损修复组织的钙、磷含量分别为(7.30±0.93)mg、(3.11±0.42)mg,明显高于A2组和B组。(2)A2组手术后12周,颅骨缺损部分被硬性组织所修复,镜下见材料部分转变成骨组织和纤维组织,成骨面积百分比为(18.51±6.01)%,高于B组,但差异无统计学意义,X线片见兔颅骨缺损处高密度骨痂影主要分布在缺损区的边缘部位。缺损修复组织的钙、磷含量分别为(5.29±0.17)mg、(2.34±0.35)mg,明显高于B组。(3)B组骨缺损主要被膜样组织修复,在紧邻骨缺损处有硬组织形成,镜下见修复组织边缘有骨组织存在,中央大部为膜状致密纤维组织,成骨面积百分比为(12.72±9.46)%,X线片仅见靠近骨缺损边缘的部位存在致密骨痂影。缺损修复组织的钙、磷含量分别为(3.54±0.45)mg、(1.78±0.53)mg。结论藻酸钙凝胶-成骨细胞-生物衍生颗粒骨构建的可塑形组织工程骨可根据颅骨缺损的形态进行塑形填补,在体内有良好的成骨能力,可基本达到对兔颅骨缺损的骨性修复。     

天然珊瑚和同种异体脱钙骨基质作为骨组织工程支架的细胞相容性研究

目的 :评价天然滨珊瑚 (NC)和同种异体脱钙骨 (DBM)的细胞相容性 ,探讨其作为骨髓基质细胞的支架载体构建骨组织工程的可行性。方法 :应用体外复合骨髓基质细胞培养法 ,通过倒置显微镜和MTT比色法 ,并对测量结果进行统计学分析 ,研究生物材料对骨髓基质细胞的形态、增殖的影响。结果 :两种材料对骨髓基质细胞形态均未见不良影响 ;NC在各培养时间对骨髓细胞增殖没有明显影响 (P >0 .0 5) ,DBM对骨髓细胞增殖均起促进作用 (P <0 .0 1)。结论 :两种材料均具有良好的细胞相容性 ,可以作为骨髓基质细胞的载体和骨组织工程支架     

壳聚糖-β-磷酸三钙作为可注射组织工程骨支架材料的可行性研究

目的 探讨以壳聚糖-β-磷酸三钙(β-TCP)作为骨髓基质干细胞(BMSCs)注射型骨组织工程支架材料的可行性.方法 将体外培养并扩增的中国青山羊BMSCs与可注射的壳聚糖-β-TCP支架复合培养(材料组),以单纯接种培养的BMSCs为对照组,倒置显微镜观察细胞生长情况,MTT法检测材料对细胞增殖的影响.将BMSCs与壳聚糖-β-TCP混匀成BMSCs/壳聚糖-β-TCP复合物,扫描电镜观察BMSCs在材料表面的生长情况.结果 倒置显微镜下见材料组细胞生长良好,与对照组无明显差异,MTT法显示材料组细胞增殖与对照组无显著性差异(P＞0.05),扫描电镜下见材料表面细胞增殖良好.结论 BMSCs/壳聚糖-β-TCP复合物表面细胞增殖良好,该生物材料具有良好的细胞相容性,可作为可注射型骨组织支架材料.     

负载VEGF 、bFGF的聚乳酸-羟基乙酸纳米微囊复合体对放射性损伤创面愈合的作用

 目的 探讨负载VEGF、bFGF的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly lactic-co-glycolic acid,PLGA)纳米微囊复合体对放射性损伤创面愈合的影响。方法 以PLGA为支架联合应用bFGF、VEGF构建纳米微囊,作用于小鼠放射性损伤创面作为实验组,单纯应用PLGA为支架,未用bFGF、VEGF的作为对照组,观察两组创面愈合率、创面的病理改变;于伤后不同时间点检测创面新生血管细胞数目、毛细血管截断面积及成纤维细胞数量;RT-PCR检测创面VEGF mRNA 、bFGF mRNA的表达水平;观察其对放射性创面愈合的影响。结果 实验组创面愈合率明显高于对照组;实验组创面组织中VEGF mRNA、bFGF mRNA的表达均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);对创面组织进行HE染色,发现实验组肉芽组织增多增厚,成纤维细胞数量及密度均高于对照组;伤后第8天、第15天,实验组的新生毛细血管数量及毛细血管横截面积均较对照组有所增加,实验组的成纤维细胞计数也明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 采用负载VEGF、bFGF的PLGA纳米微囊复合体可以促进小鼠放射性损伤创面的愈合。     

猪腹部脂肪的低剂量螺旋CT扫描

目的：利用猪腹部脂肪组织作模型,确定低剂量CT扫描检测脂肪组织的准确性。方法：采用不同剂量和不同层厚,对模型进行扫描。在3个模型上分别设置4条扫描线,每条线相距1 cm。扫描分9组,每组分10 mm,5 mm,2 mm三种层厚,每种层厚分别采用100 mA,50 mA,20 mA剂量扫描。扫描时间1 s。结果：模型扫描显示扫描层厚为10 mm时,剂量100 mA、50 mA、20 mA之间,脂肪CT值均数比较,差异无统计学意义（P〉0.05）;扫描层厚为5 mm时,剂量100 mA、50 mA、20 mA之间,脂肪CT值均数比较,差异无统计学意义（P〉0.05）;扫描层厚为2 mm时,剂量100 mA、50 mA、20 mA之间,脂肪CT值均数比较,差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：低剂量扫描能准确测量脂肪CT值,可用于区域脂肪定量。     

GM-1 PLGA微球的制备工艺优化研究

目的优化W/O/W型乳化溶剂挥发法制备GM-1PLGA微球的工艺。方法以载药量为检测指标,通过单因素分析和均匀设计法筛选影响微球制备工艺的10种因素,优化GM-1PLGA微球的制备工艺。结果在优化条件下制备的微球形态规则,粒径为(18.9±8.1)μm,载药量为4.91%,微球体外释药规律符合Higuchi方程:Q=0.153t1/2 0.03705,r=0.995。结论该制备工艺合理,为制备GM-1PLGA微球提供了理论依据。     

应用生物可降解聚合物构建组织工程心脏瓣膜的初步实验研究

 目的探讨应用生物可降解材料:聚羟基丁酸/聚羟基戊酸共聚物(Poly-hydroxybutyrate/hydroxyvalerate,PHBV),聚乙醇酸/聚乳酸共聚物(Polyglycolic acid and Polylactic acid,PLGA)构建组织工程心脏瓣膜的可行性.方法应用扫描电镜观察两种材料的结构特点.将两种材料进行兔皮下包埋,分别于包埋后2、4、6、8、10、12周观察材料的生物相容性和降解率.体外培养犬主动脉瓣间质细胞,研究其生长曲线,平滑肌α肌动蛋白表达及透射电镜扫描下的超微结构.将体外培养的犬主动脉瓣间质细胞分别种植于两种材料上,观察其生长情况并测定细胞合成前列环素的功能.结果扫描电镜下两种材料均呈网孔状泡沫结构,PHBV孔径约130μm,PLGA孔径约170μm.皮下包埋实验显示两种材料生物相容性好,PHBV体内降解时间约10周,PLGA体内降解时间约12周.犬主动脉瓣间质细胞平滑肌α肌动蛋白部分阳性表达,细胞内有大量粗面内质网,细胞培养生长曲线良好.种植实验显示细胞在两种材料上均生长良好,并有合成、分泌前列环素的功能(P＜0.05).结论PHBV、PLGA两种生物可降解材料均适合于组织工程心脏瓣膜支架材料的应用.