聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物/氧化异丙烯F-127复合支架构建人组织工程软骨

目的:探讨聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物/氧化异丙烯F-127复合支架作为软骨组织工程支架的可行性。方法:实验于2004-09/2005-04在中国医科大学整形外科医院外耳整形与再造中心完成。①选取4周龄无胸腺雄性裸鼠8只,左侧背部皮下为软骨细胞-支架复合物组,右侧背部皮下为单纯支架对照组。人软骨细胞来源于中国医科大学整形外科医院外耳整形与再造中心临床小耳畸形患者行肋软骨移植时剩余的边脚料分离软骨细胞。聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物泡沫材料由清华大学化工系提供,1.0cm×1.0cm×0.3cm大小,环氧乙烷消毒后备用。②消化、分离、培养人肋软骨细胞,将第3代细胞制成悬液,细胞浓度为5×1010L-1。取1mL软骨细胞悬液与少量30%氧化异丙烯F-127溶液(4℃)均匀混合后接种至聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物支架上,形成细胞-生物材料复合物,体外培养1周后植入软骨细胞-支架复合物组,单纯支架对照组植入单纯聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物/氧化异丙烯F-127复合支架。③术后12周取材,行大体观察。利用苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色、阿尔辛蓝-丽春红染色对再生的软骨组织进行组织学检测。结果:实验选取4周龄无胸腺雄性裸鼠8只,全部进入结果分析。①术后12周大体标本观察结果:软骨细胞-支架复合物组形成了与支架形态相同的乳白色类似软骨样组织,表面光滑有弹性。单纯支架对照组呈褐色,质地较软。②再生的软骨组织术后12周组织学检查结果:组织学检查证实软骨细胞-支架复合物组有软骨细胞存在,并且有基质分泌。单纯支架对照组无新生软骨组织形成。结论:利用聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物/氧化异丙烯F-127复合支架可在裸鼠体内形成人组织工程化软骨。     

无纺网与多孔海绵状材料作为软骨组织工程支架的适用性及体内降解性

背景：聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵具有良好的塑形适应性、生物降解性与生物相容性。 目的：观察聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵作为软骨组织工程支架的适用性及体内降解性。 方法：分别制备乳兔软骨细胞-聚羟基乙酸无纺网复合物、乳兔软骨细胞-聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵复合物。在实验组成年兔两侧背部皮下分别植入制备的两种复合物,在对照组成年兔两侧背部皮下分别植入聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物。 结果与结论：组织学观察显示,以聚羟基乙酸无纺网获取的组织工程软骨,植入4周时软骨细胞较小,软骨内有较多聚羟基乙酸纤维残留,8周时软骨细胞较成熟,包埋在陷窝内,聚羟基乙酸纤维消失,12周时软骨细胞成熟,基质分泌丰富,无聚羟基乙酸存留;以聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵获取的组织工程软骨,植入4周时软骨细胞不成熟,软骨基质内似“杂质”样材料残留物较多,8周时软骨细胞较成熟,软骨基质内仍可见材料残留,12周时软骨基质材料残留基本消失。两组组织工程软骨特殊染色与免疫组织化学检测均显示再生软骨胶原与基质黏多糖生成良好,软骨中均检测出Ⅱ型胶原。表明两种材料作为软骨组织工程支架具有良好的适用性,其降解时间均达到组织工程软骨构建的要求。     

聚羟基丁酸已酯-聚乳酸材料改性应用于组织工程隆鼻充填材料的可行性

目的：观察以改性聚羟基丁酸已酯即聚羟基丁酸已酯与聚乳酸共混的组织工程软骨做为隆鼻充填材料的可行性。 方法：实验于2005—07／11在解放军第四军医大学附属西京医院整形外科实验室完成。①取兔耳软骨细胞的分离．培养并鉴定。②预先将聚羟基丁酸已酯-聚乳酸制备成1．5cm&;#215;1．0cm的瓦状形态膜片，表面以聚羟基丁酸已酯-聚乳酸制成的纺丝反复缠绕，形成“三明治”样结构，进行预处理。③进行细胞-支架复合物的体外构建及培养，收集体外扩增的第3代软骨细胞，接种于聚羟基丁酸已酯-聚乳酸支架上。④取3周龄新西兰兔12只，采用随机数字法将其分成实验组和对照组，每组各6只。实验组：将细胞-支架复合物置于兔的鼻背部骨膜下，观察软骨形成情况；对照组：单纯以未接种软骨细胞的支架移植于兔背部皮下。于相同时间点进行检测。 结果：经过大体．组织染色及扫描电镜检查发现：①实验组：植入4周后该复合物在免鼻背下支架表层有软骨层形成，并可见软骨细胞突入至支架材料内部；8周后支架材料继续降解，软骨细胞及细胞基质生成明显，伴有胶原长入。②对照组：植入4周、8周支架材料外周先形成一层透明组织薄膜，周围无炎性细胞浸润，内部为聚羟基丁酸已酯-聚乳酸支架材料，随着时间延续，周围纤维组织增生，支架材料出现不同程度的降解，不能维持原有的空间结构，较实验组结构崩解明显。未见有类软骨样组织形成。 结论：以改性聚羟基丁酸已酯（聚羟基丁酸已酯-聚乳酸共混物）做为支架材料构建的组织工程软骨，可用于隆鼻的充填材料。     

聚羟基烷酸酯聚合物负载软骨细胞修复同种异体喉软骨缺损

背景：软骨组织工程基础研究相当深入,但在耳鼻咽喉科实际应用研究颇少,探索组织工程技术简便实用的喉软骨修复方法是值得研究的课题,目的：比较多孔海绵状聚羟基丁酸酯与聚羟基己酸酯共聚物生物材料负载软骨细胞体外培养形成的初期组织工程软骨组织与体内植入一定时期形成的较成熟组织工程软骨组织修复同种异体甲状软骨缺损的效果。方法：收集体外培养第3代乳兔（3d龄墩骨细胞,以多孔海绵状聚羟基丁酸酯与聚羟基己酸酯共聚物生物材料为细胞外基质,采用组织工程技术制备细胞一材料复合物,共同体外培养形成初级组织工程软骨组织后直接应用于成兔甲状软骨缺损的修复（实验组A,n=5）或将初级组织工程软骨组织体内植入一定时期形成较成熟组织工程软骨再应用于甲状软骨缺损的修复（实验组B,n=5）。设单纯聚羟基丁酸酯与聚羟基己酸酯共聚物材料修复组（对照A组,n=4）和单纯软骨细胞修复组（对照B组,n=4）作为对照。分别于术后4周（实验B组）和8周（实验A组、对照A组、对照B组）取材,对甲状软骨缺损修复效果进行大体和组织学评价。结果与结论：两者大体支架形态基本一致,修复区与原有软骨均相续平坦,无凹陷及缺损。但实验A组存在界面无细胞区,修复区基质分泌不丰富;实验B组界面区有细胞生长,基质分泌良好。两者炎细胞浸润均不明显。对照组修复区凹陷,呈暗红色软组织充填,组织学及特殊染色检查未发现软骨样结构及其分泌的基质成分。结果表明在有免疫力的动物体内,初级组织工程软骨组织直接应用与体内植入后再应用均能有效修复同种异体甲状软骨缺损,无明显免疫反应;相同时期内,应用较成熟组织工程软骨组织修复效果优于应用初级组织工程软骨组织。然而,直接应用初级组织工程软骨组织可节省时间、成本、工作量及操作环节,避免二次皮下手术的痛苦,是比较实用的方法之一。     

聚羟基丁酸已酯-聚乳酸材料改性应用于组织工程隆鼻充填材料的可行性

目的:观察以改性聚羟基丁酸已酯即聚羟基丁酸已酯与聚乳酸共混的组织工程软骨做为隆鼻充填材料的可行性。方法:实验于2005-07/11在解放军第四军医大学附属西京医院整形外科实验室完成。①取兔耳软骨细胞的分离、培养并鉴定。②预先将聚羟基丁酸已酯-聚乳酸制备成1.5cm×1.0cm的瓦状形态膜片,表面以聚羟基丁酸已酯-聚乳酸制成的纺丝反复缠绕,形成“三明治”样结构,进行预处理。③进行细胞-支架复合物的体外构建及培养,收集体外扩增的第3代软骨细胞,接种于聚羟基丁酸已酯-聚乳酸支架上。④取3周龄新西兰兔12只,采用随机数字法将其分成实验组和对照组,每组各6只。实验组:将细胞-支架复合物置于兔的鼻背部骨膜下,观察软骨形成情况;对照组:单纯以未接种软骨细胞的支架移植于兔背部皮下。于相同时间点进行检测。结果:经过大体、组织染色及扫描电镜检查发现:①实验组:植入4周后该复合物在兔鼻背下支架表层有软骨层形成,并可见软骨细胞突入至支架材料内部;8周后支架材料继续降解,软骨细胞及细胞基质生成明显,伴有胶原长入。②对照组:植入4周、8周支架材料外周先形成一层透明组织薄膜,周围无炎性细胞浸润,内部为聚羟基丁酸已酯-聚乳酸支架材料,随着时间延续,周围纤维组织增生,支架材料出现不同程度的降解,不能维持原有的空间结构,较实验组结构崩解明显。未见有类软骨样组织形成。结论:以改性聚羟基丁酸已酯(聚羟基丁酸已酯-聚乳酸共混物)做为支架材料构建的组织工程软骨,可用于隆鼻的充填材料。     

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

背景：传统的方法修复软骨损伤,易发生退变。聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物具有良好的生物相容性,可根据需要调节降解速度等性能,可能在修复软骨损伤方面具有应用前景。目的：观察以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性。方法：选取2月龄新西兰兔骨髓培养,诱导间充质干细胞向软骨细胞分化。第3代细胞与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物。建立兔髌股关节股骨髁部缺损模型,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,另18膝造成缺损后留作空白对照。术后4,8,12,24,36,48周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。结果与结论：聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物修复大鼠缺损后,软骨细胞分布较均一,色泽与正常软骨相似,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,细胞呈团状,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好。而单纯植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物或缺损后未处理大鼠缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织。提示骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞,聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物适合作为组织工程修复关节软骨缺损的支架材料,具有良好的应用前景。     

聚乳酸/聚羟乙酸共聚物和Pluronic-F127凝胶为支架复合软骨细胞构建组织工程骨软骨复合组织的界面相容行

背景:目前关节软骨的损伤修复研究倾向于构建组织工程骨与软骨复合物,旨在修复软骨下骨缺损的同时,使移植体在缺损区的整合固定界面由软骨-骨变为骨-骨界面,从而加快界面的愈合.目的:以三维多孔聚乳酸/聚羟乙酸共聚物(poiy(laetide-co-glyco-lide),PLGA)、Pluronic-F127水凝胶分别作为骨和软骨支架材料,验证两者作为组织工程支架联合应用于构建组织工程骨软骨组织的可行性.设计、时间及地点:开放性实验,2006-07/2007-04于中山大学附属第二医院医学研究中心完成细胞培养,于中山大学北校区实验动物中心完成动物实验.材料:将培养的新西兰大白兔关节软骨细胞和胫骨骨膜的成骨细胞分别与Pluronic-F127凝胶及PLGA混合形成复合物后,在骨细胞复合物的表面涂布负载软骨细胞的Pluronic F-127水凝胶制备组织工程骨软骨复合物.方法:裸鼠20只切开背部皮肤及皮下组织,切口左侧植入组织工程骨软骨复合物1枚,切口右侧植入单纯PLGA支架和单纯Pluronic-F127凝胶各1枚为对照.主要观察指标:植入后2个月取材,进行大体形态学及组织学观察骨组织及软骨组织形成情况,Ⅱ型胶原免疫组化观察软骨细胞Ⅱ型胶原表达能力.结果:术后2个月形成有弹性骨软骨复合物,在暗红色的部分,新形成的骨组织连接成片块状或条索状,PLGA已完全降解,在白色的部位,已形成较成熟的软骨组织,形态基本正常,分布较均匀,Pluronic-F127已完全吸收:软骨组织与骨组织的交界面处二者结合良好,部分区域可见软骨部分嵌入于骨组织中.实验组软骨组织Ⅱ型胶原免疫组化染色呈阳性.结论:Phironic-F127和PLGA'作为骨和软骨支架材料,可以形成具有良好界面结合的骨软骨组织.     

聚乳酸/聚羟乙酸共聚物和Pluronic-F127凝胶为支架复合软骨细胞构建组织工程骨软骨复合组织的界面相容性

背景：目前关节软骨的损伤修复研究倾向于构建组织工程骨与软骨复合物,旨在修复软骨下骨缺损的同时,使移植体在缺损区的整合固定界面由软骨-骨变为骨-骨界面,从而加快界面的愈合。目的：以三维多孔聚乳酸/聚羟乙酸共聚物（poly（lactide-co-glyco-lide）,PLGA）、Pluronic-F127水凝胶分别作为骨和软骨支架材料,验证两者作为组织工程支架联合应用于构建组织工程骨软骨组织的可行性。设计、时间及地点：开放性实验,2006-07/2007-04于中山大学附属第二医院医学研究中心完成细胞培养,于中山大学北校区实验动物中心完成动物实验。材料：将培养的新西兰大白兔关节软骨细胞和胫骨骨膜的成骨细胞分别与Pluronic-F127凝胶及PLGA混合形成复合物后,在骨细胞复合物的表面涂布负载软骨细胞的PluronicF-127水凝胶制备组织工程骨软骨复合物。方法：裸鼠20只切开背部皮肤及皮下组织,切口左侧植入组织工程骨软骨复合物1枚,切口右侧植入单纯PLGA支架和单纯Pluronic-F127凝胶各1枚为对照。主要观察指标：植入后2个月取材,进行大体形态学及组织学观察骨组织及软骨组织形成情况,II型胶原免疫组化观察软骨细胞Ⅱ型胶原表达能力。结果：术后2个月形成有弹性骨软骨复合物,在暗红色的部分,新形成的骨组织连接成片块状或条索状,PLGA已完全降解,在白色的部位,已形成较成熟的软骨组织,形态基本正常,分布较均匀,Pluronic-F127已完全吸收;软骨组织与骨组织的交界面处二者结合良好,部分区域可见软骨部分嵌入于骨组织中。实验组软骨组织II型胶原免疫组化染色呈阳性。结论：Pluronic-F127和PLGA作为骨和软骨支架材料,可以形成具有良好界面结合的骨软骨组织。     

不同方法制备聚羟基脂肪酸酯支架材料及扫描电镜结构观察

背景：聚羟基脂肪酸酯材料是一类具有良好生物相容性和完全可降解性的生物塑料，但由于生产成本相对较高因而暂时限制了其普及应用。目的：拟采用溶剂浇铸法、热致相分离法、分子自组装法制作聚羟基脂肪酸酯支架材料，并利用扫描电镜对3种多孔材料的结构进行观察分析。设计、时间及地点：组织工程材料学体外观察，于2007—10／2008—03在汕头大学多学科研究中心完成。材料：聚3．羟基丁酸己酸酯由清华大学微生物实验室友情赠送，聚3-羟基丁酸酯为中国江苏省南天股份有限公司产品。方法：①将1．0g马来酸化的聚3-羟基丁酸己酸酯溶于50mL氯仿中，加热温度60℃持续1h，所得溶液倾倒在120mm培养皿中，室温下挥发1d，置冰干机48h，溶剂充分蒸发。同法以聚乳酸制备支架材料作为对照。②将0．5g聚3-羟基丁酸己酸酯溶于20mL 1，4-二氧六环中，加热至80℃并不断搅拌使材料充分溶解，所得澄清液倒进50mL敞口烧杯后，迅速转移至液氮（-196℃）中孵育30min，置冰干机48h，除去溶剂。同法以聚乳酸制备支架材料作为对照。③将1．0g聚3-羟基丁酸酯溶于50mL 60℃氯仿中，得到澄清液后，每10mL溶液中加入2．5mL二氧六环，所得混合液用普通超声仪超声20min，4℃冷冻20h使溶液变成凝胶，用水浸泡凝胶1d，去水后-80℃冷冻1h，再置于冰干机中48h。主要观察指标：3种样品的表面形貌和空隙度扫描电镜观察结果。结果：溶剂浇铸法制备的聚乳酸膜非常平滑，而厚度约200μm的马来酸化的聚3-羟基丁酸己酸酯膜比较粗糙，且膜表面具有很多螺纹结构。热致相分离法制备的聚3-羟基丁酸己酸酯多孔支架比聚乳酸支架具有更大的孔隙度，平均孔径约达到500μm。分子自组装法制备的聚3-羟基丁酸酯纳米纤维支架具有连续的三维网状结构，纤维平均直径为80—350nm，与胶原蛋白的纳米纤维结构类似。结论：采用溶剂浇铸法、热致相分离法、分子自组装法成功制作出3种不同类型的聚羟基脂肪酸酯支架材料，且其表面形态及孔隙结构良好。     

聚羟基丁酸酯支架在组织工程中的应用

目的：可降解支架在组织工程研究中起着很重要的作用，综述生物可降解聚合物聚羟基丁酸支架在组织工程中的应用进展。 资料来源：应用计算机检索EI和Elsevier数据库中1998—01／2006—03关于聚羟基丁酸酯支架在组织工程中的应用的文章。检索词“tissueengineering，scaffold，Polyhydroxybutyrate”并限定语种类为English。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1998—01／2006—03的相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“组织工程支架，聚羟基丁酸酯”。 资料选择：对资料进行初审，纳入标准：关于组织工程支架的特点及聚羟基丁酸支架在组织工程中的具体应用研究。排除标准：重复性研究。 资料提炼：共收集到符合上述要求的文献62篇，排除39篇重复性研究。23篇符合纳入标准：其中4篇关于组织工程支架及聚羟基丁酸酯的特性，19篇关于聚羟基丁酸酯支架在具体组织的应用研究。 资料综合：聚羟基丁酸酯作为天然的热塑性高聚物，其本身具有组织工程用支架材料的优良性质。大量的实验研究表明聚羟基丁酸酯支架在软骨、骨、皮肤、血管、神经等组织的修复中，细胞在其支架上有着良好的生长，缺损的组织可以达到预期修复的效果。 结论：聚羟基丁酸酯支架在组织工程中有着巨大的应用潜力。