胶原基复合骨组织工程支架材料的研究

以胶原、羟基磷灰石为主要原料，模拟天然骨组织细胞外基质成分，构建骨组织工程支回材料，并复合细胞因了BMP-2，赋予材料骨诱导生物活性。     

胶原/透明质酸复合多孔组织工程支架的构建及评价

目的制备胶原/透明质酸复合多孔海绵支架材料,评价支架的形貌、性能及其生物学性能。方法将胶原和透明质酸用溶液法混合后冷冻干燥,经干热和化学交联制得多孔支架材料。考察其物理化学性质和细胞毒性,并评价细胞在支架上的黏附和生长情况。结果较高离子强度的NaCl可避免正电荷性的胶原与负电荷性的透明质酸形成聚离子复合物,得到均匀的混合溶液。冷冻干燥后经干热和化学交联,得到的支架材料孔径可控,孔径分布均匀,具有良好的生物相容性。细胞在支架材料内部具有良好的黏附性能,生长状况明显优于单纯胶原制备的多孔支架材料。结论胶原/透明质酸多孔支架材料具有开放的多孔结构,生物相容性良好,适合细胞的分布和生长,可以作为一类优良的组织工程支架材料。     

利用胶原构建皮肤组织工程支架的研究

目的 利用胶原海绵膜构建皮肤组织工程支架。方法 从大鼠鼠尾肌腱中提取胶原。胶原和6-硫酸软骨素冷冻干燥，重度脱水及戊二醛交联后制得胶原海绵膜。将其行扫描电镜观察；并埋藏在Balb／c小鼠皮下，术后定期取出观察组织学变化。将成纤维细胞种植于该支架上。结果 构建的支架孔径均匀，孔径在50～100μm；具有良好的组织相容性，并逐渐降解。成纤维细胞于其上生长良好。结论 该支架适合成纤维细胞生长，可作为组织工程皮肤的支架。     

一种新型巴沙鱼皮胶原支架材料的理化性能及体外降解性

目的 以巴沙鱼皮为原料制备新型胶原支架材料,并对该材料的结构特性、物理性质以及体外降解性进行检测和分析,以探索巴沙鱼是否可以取代陆生哺乳动物作为胶原支架材料的合适来源.方法 巴沙鱼皮经过反复脱脂、脱色、脱杂处理后,冷冻干燥成膜状.采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量,扫描电镜观察和分析材料的结构以及孔隙的大小和分布,液体置换法测孔隙率,万能试验机检测抗拉强度.观察材料的黏度随温度的变化情况,以检测材料的变性温度.将材料浸泡在置于37℃恒温震荡箱的磷酸盐缓冲液(0.1 mol/L,pH 7.4)中,检测材料的吸水率和失重率.结果 材料的粗蛋白含量为95.2％.肉眼观察厚薄均匀.扫描电镜显示材料的一面较为粗糙,可见多孔结构,孔径大小不一,分布均匀;另一面光滑,孔隙致密.孔隙率(55.50±1.94)％,厚度(0.66±0.10) mm,抗拉强度(18.82±0.94)MPa.未经交联的材料变性温度为34℃,经热交联后为36℃.48 h吸水率(379.77±77.81)o％.经热交联后的材料28 d的失重率为(80.22±2.49)％,缓冲液pH为6.67±0.05.结论 巴沙鱼皮胶原支架材料可制成厚薄均匀、具有致密层和疏松层双层不同结构的生物膜.材料具有良好的机械强度、较为适宜的变性温度,但降解速率较快,有待改进.     

壳聚糖与Ⅰ型胶原制备组织工程复合支架材料的扫描电镜研究

【目的】通过扫描电镜观察壳聚糖和Ⅰ型胶原在不同温度下以不同比例制备成冻干状组织工程复合支架材料的微观结构，以获得最佳浓度、比例、温度匹配组合，制备理想的组织工程复合支架材料。【方法】在-5℃、-20℃和-80℃将不同浓度的壳聚糖、Ⅰ型胶原以及它们不同比例的混合液冷冻12h后冻干24h．扫描电镜观察不同材料表面和内部的微观结构，并计算其平均孔径和孔隙率。【结果】壳聚糖、Ⅰ型胶原以及它们的混合液冻干后都形成白色海绵状固体，冷冻温度越低冻干后材料的孔径越小，孔隙率越低；材料的浓度越高冻干后孔径越小，孔隙率越低；壳聚糖-Ⅰ型胶原混合液中壳聚糖含量越高，材料冻干后孔径越小，孔隙率越低。【结论】壳聚糖-Ⅰ型胶原复合支架的孔径和溶液浓度、二者配比以及冻干前的冷冻温度密切相关。     

利用胶原和聚乙烯醇构建组织工程软骨支架

目的 依据仿生学原理,应用Ⅱ型胶原蛋白(type-Ⅱ collagen,CoⅡ)、硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)、透明质酸(hyaluronan,HA)和聚乙烯酸(polyvinyl alcohol, PA)来制备组织工程支架材料.方法 依据人体正常关节软骨细胞外基质主要成分Ⅱ型胶原、硫酸软骨素和透明质酸;添加高分子聚合物PVA来提高支架强度,应用冷冻干燥等技术制备复合支架,接种细胞体外静态培养7 d,通过力学测试、扫描电镜和组织染色等方法 对支架进行检测.结果 支架孔隙均匀,孔隙率为93%～95%,CoⅡ-CS-HA-PVA复合支架最大张力约为1.19 N,单纯CoⅡ-CS-HA复合支架约为0.55 N,差异有统计学意义(t=4.985,P=0.002),细胞在支架上均匀分布,活力旺盛.结论 CoⅡ-CS-HA-PVA复合支架具备良好的生物相容性,可为种子细胞增殖分化提供一个适宜的环境,有很好的临床应用前景.     

壳聚糖与Ⅰ型胶原制备组织工程复合支架材料的扫描电镜研究

【目的】通过扫描电镜观察壳聚糖和Ⅰ型胶原在不同温度下以不同比例制备成冻干状组织工程复合支架材料的微观结构,以获得最佳浓度、比例、温度匹配组合,制备理想的组织工程复合支架材料。【方法】在-5℃、-20℃和-80℃将不同浓度的壳聚糖、Ⅰ型胶原以及它们不同比例的混合液冷冻12h后冻干24h,扫描电镜观察不同材料表面和内部的微观结构,并计算其平均孔径和孔隙率。【结果】壳聚糖、Ⅰ型胶原以及它们的混合液冻干后都形成白色海绵状固体,冷冻温度越低冻干后材料的孔径越小,孔隙率越低;材料的浓度越高冻干后孔径越小,孔隙率越低;壳聚糖-Ⅰ型胶原混合液中壳聚糖含量越高,材料冻干后孔径越小,孔隙率越低。【结论】壳聚糖-Ⅰ型胶原复合支架的孔径和溶液浓度、二者配比以及冻干前的冷冻温度密切相关。     

骨组织工程支架材料特性比较

骨组织工程支架材料的研究甚多,进展较快,但尚未找到一种理想的材料.对用于组织工程支架材料的陶瓷材料、聚合物类材料、天然生物衍生材料及其复合材料等研究现状进行综述.     

胶原—壳聚糖人工支架的理化性质和相容性分析

目的体外构建胶原—壳聚糖复合支架材料,分析其物理化学性质及生物相容性,探讨其应用于组织工程支架材料的可行性。方法利用冷冻干燥的方法构建三维多孔的胶原支架材料,通过甲醛交联以及添加壳聚糖的方法改善其物理化学性能。通过体外降解实验以及电镜扫描的方法检测材料的各项物理化学指标;通过细胞接种的方法研究材料的生物相容性。结果胶原—壳聚糖复合材料通过冷冻干燥的方法,能够获得稳定的三维多孔结构,电镜显示孔隙贯通,体外降解速度降低,并且能够支持细胞生长。理化性质分析显示该结构适合细胞生长,具有良好的生物相容性。结论本课题体外构建胶原—壳聚糖复合支架材料,满足组织工程生物材料的理化以及生物相容性要求,为其应用于组织工程支架材料提供重要的依据。     

硫酸钙-羟基磷灰石/胶原蛋白支架的制备及研究

目的研究硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白支架的制备，以期此材料能符合人工骨植入修复骨缺损的要求。方法采用共滴定法制备羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料，再结合具有良好的生物相容性和生物降解性的硫酸钙制备人工骨支架材料，采用XRD、TEM、SEM和万能力学测试机等对复合材料进行生物力学复合材料特性的研究。结果硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征，具有良好的生物相容性和生物降解性，其结晶度、力学强度可达到人体松质骨要求，其结果取决于三种材料的含量比例、温度和pH值等。结论硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料是良好的生物活性材料。     

软骨组织工程中支架材料的研究

随着材料学、生命科学及相关学科的发展,一门新的学科正在兴起,即组织工程技术。其基本方法是:将体外培养的高浓度的功能相关的活细胞种植于具备良好生物相容性和可降解性的支架,形成细胞支架复合物,然后,将这种复合物移植到动物体内组织缺损部位,最终形成一个与机体本身在组织学及生化组成上完全相同的组织,从而完成组织缺损的修复与再造。组织工程学的中心环节是支架材料,如何在原有研究的基础上研获理想的生物活性支架,已成为组织工程这一重大课题的核心热点和难点。     

壳聚糖胶原支架复合胰岛素样生长因子-1在牙周组织工程中的应用

目的:观察复合胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的壳聚糖胶原支架对体外培养的人牙周韧带细胞(PDLC)的影响,以探讨复合IGF-1的壳聚糖胶原支架在人PDLC增殖中的作用。方法:将体外培养PDLC接种于复合IGF-1的壳聚糖胶原支架上,通过MTT法测定对细胞增殖的影响,同时通过半定量PCR检测细胞mRNA合成变化。结果:PDLC在两种不同支架上的增殖及mRNA合成情况有显著性差异(P<0.5)。结论:该复合支架可以作为IGF-1的载体;复合在支架上的IGF-1对PDLC的粘附与增殖及细胞外基质的合成均有较好地促进作用。     

胶原/聚乙烯醇凝胶的制备及生物相容性评价

目的:制备胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架并初步评价其细胞相容性以及生物相容性。方法:胶原和聚乙烯醇在液态下混合,冷冻干燥后制备出胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架,将L-929细胞接种在凝胶表面,在倒置相差显微镜下计数贴壁细胞数量并在电镜下观察细胞形态。以MTT法评价凝胶的细胞毒性并将凝胶种植在SD大鼠大腿肌肉中,在术后2、8、12周取材,通过大体标本以及组织学观察,评价材料的组织相容性。结果:L-929细胞接种后可黏附在胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架表面,随时间延长,黏附细胞数目增多,不同材料表面黏附细胞数量具有显著性差异(P<0.01)。MTT法表明细胞毒性0～Ⅰ级,在材料植入肌肉后早期有炎性浸润及纤维包膜形成,随植入时间延长,炎性反应减轻,包膜变薄。结论:胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架具有良好的细胞相容性和组织相容性。     

组织工程支架材料——交联透明质酸置入角膜生物相容性研究

目的探讨交联透明质酸材料对兔角膜组织的生物学反应的影响,评价其作为角膜组织工程支架材料的可行性。方法将交联透明质酸材料置入兔角膜基质层间内3个月,观察置入材料在角膜内生物学反应。结果观察期内交联透明质酸材料与兔角膜基质愈合良好,角膜组织学观察未见有淋巴等炎症细胞浸润。结论交联透明质酸材料置入兔角膜后无明显炎症反应,其生物相容性良好,是一种理想的角膜组织工程支架材料。     

多孔β-磷酸三钙/胶原支架与犬牙周膜细胞三维复合体的构建

目的:探索用多孔β-磷酸三钙/胶原(β-TCP/col)支架与犬牙周膜细胞(PDLCs)在体外构建三维复合体.方法:分离培养犬PDLCs,并对其来源进行鉴定;利用甲基噻唑基四唑法检测β-TCP/col浸提液对PDLCs增殖的影响;并将第3代PDLCs以2×10⁵/mL的浓度接种于β-TCP/col支架上进行三维复合体的体外构建,用扫描电镜观察.结果:β-TCP/col浸提液对犬PDLCs增殖无不良影响;PDLCs可在材料的三维结构上贴附生长,细胞充分伸展,且表面可见明显分泌物. 结论:多孔β-磷酸三钙/胶原支架与犬牙周膜细胞具有良好的生物相容性,二者可在体外构建成三维复合体,提示该材料具有成为牙周组织工程理想支架材料的潜力.     

组织工程血管支架研究进展

组织工程血管支架是血管组织工程学中的一个重要组成部分。过去20多年时间里,组织工程血管支架材料由简单的天然材料发展到高分子可降解材料和生物材料的复合物;设计和加工的方式由单纯的手工发展到潜力巨大的快速成型技术,取得了令人瞩目的成绩。目前组织工程血管支架材料的性能还有待完善,设计加工方法还不够成熟,该领域今后的发展方向为支架材料的复合化和支架设计加工的产业化。     

珍珠层组织工程支架材料的研制及表征

目的自主研发贝壳珍珠层骨组织工程支架材料并检测其各项基本性能。方法采用相分离/盐析复合工艺将珍珠层粉、消旋聚乳酸(PDLLA)不同比例复合,制备珍珠层聚乳酸人工骨(NPAB),检测其微观形貌、孔隙率、亲水性、生物力学强度、体外降解性能等表征材料的各项属性。结果制备的NPAB大孔孔径150～250μm,小孔孔径10～30μm,孔间连通性好,孔隙率≥85%,亲水性、力学强度、体外降解性均优于对照组纯聚乳酸组。珍珠层/PDLLA比例3∶2组的压缩强度达(3.871 7±0.198 0)MPa,与松质骨相近,高于其余各组(P<0.05)。NPAB质量损失率和pH值与纯聚乳酸组间存在统计学意义(P<0.05)。结论相分离/盐析法制得的不同比例珍珠层/PDLLA材料的各项性能均优于纯PDLLA组,其中珍珠层/PDLLA以3∶2复合组的性能最优,可作为良好的骨组织工程支架材料。     

快速成型制作组织工程带瓣静脉支架模型

目的:运用计算机辅助设计及快速成型系统制作仿真的组织工程带瓣静脉支架模型,替代传统的手工设计制作组织工程血管支架的方法。方法:在计算机中利用3DMAX软件设计组织工程带瓣静脉支架模型,然后转换为快速成型系统兼容的STL格式文件,最后利用快速成型系统制作出来。结果:设计出符合人体解剖结构的组织工程带瓣静脉支架模型,并能直接用于快速成型系统制作出组织工程带瓣静脉支架。结论:计算机辅助设计并用快速成型系统制作组织工程带瓣静脉支架模型是一种实用、快速、准确的设计制作组织工程带瓣血管支架的方法;这种方法将促进组织工程带瓣血管进入临床和形成产业化的进程。