成纤维细胞在聚羟基丁酸酯表面黏附与种植研究

可降解高分子聚合物广泛应用于组织工程,其表面的黏附特性影响细胞的种植与生长。我们研究了成纤维细胞系NIH3T3在可降解材料聚羟基丁酸酯（PHB）表面的黏附和生长。应用线性变剪切流槽研究NIH3T3细胞在材料表面的黏附力学特性,结果表明,由于在PHB表面的临界脱离剪应力较低,高密度接种时间细胞趋于聚集;在经多聚赖氨酸衣被的表面临界脱离剪应力提高,细胞铺展生长。对三维PHB多孔支架种植细胞实验表明,在PHB材料表面进行多聚赖氨酸衣被,可以有效地提高细胞种植效率。     

优化海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架用于人脐带来源间充质干细胞的体外扩增

目的通过制备及优化海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架用于人脐带来源的间充质干细胞体外扩增,为干细胞在组织工程中的应用与疾病治疗提供实验基础。方法通过制备海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架,并接枝多聚赖氨酸对其优化。然后,从产妇脐带中分离出间充质干细胞,接种在复合支架表面,监控其增殖情况。利用细胞计数法和CCK-8试剂盒,绘制细胞增殖曲线,并用β-半乳糖苷酶衰老检测试剂盒评估干细胞的衰老程度。结果成功制备并优化了海藻酸钠-壳聚糖复合支架,发现在接枝多聚赖氨酸的支架上接种间充质干细胞,细胞能够很好地附着,覆盖在复合支架表面,且能快速增殖。结论优化的海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架能为细胞增殖提供优良环境,具备体外扩增间充质干细胞的可行性,可作为组织工程应用的潜在材料。     

神经干细胞与透明质酸水凝胶材料生物相容性的研究

目的:评价神经干细胞与改性透明质酸水凝胶支架新材料的生物相容性,研究该透明质酸水凝胶支架作为中枢神经组织工程载体材料的可行性,为用组织工程及干细胞技术治疗中枢神经系统损伤提供基础。方法:以冷冻干燥法制备透明质酸水凝胶材料支架,通过化学接枝法将抗Nogo受体抗体(Anti-NogoR)和多聚赖氨酸(poly-l-lysine,PLL)分子接枝到水凝胶上对其改性,制成新的支架材料。体外培养胚胎13.5d大鼠前脑泡神经干细胞.将神经干细胞与生物支架共培养,通过扫描电镜观察透明质酸水凝胶的内部结构及神经干细胞在支架材料上的粘附与生长情况,通过细胞免疫组织化学技术观察神经干细胞在透明质酸水凝胶材料上的存活与分化情况。结果:制备的透明质酸水凝胶材料具有疏松的三维多孔结构,神经干细胞在支架材料上能够粘附并且有突起长出,生长良好。神经干细胞在支架材料上能够分化。结论:神经干细胞与经过改性的透明质酸水凝胶新材料有很好的生物相容性,能够在材料上存活分化。该新透明质酸水凝胶材料有望作为修复中枢神经损伤的组织工程载体。     

胶原-壳聚糖支架材料与间充质干细胞的组织相容性

背景：近年来一些研究发现胶原蛋白-壳聚糖复合支架材料可作为神经组织工程的支架材料,但相关细胞相容性研究较少。 目的：观察兔骨髓间充质干细胞在胶原蛋白-壳聚糖复合支架材料表面生长及分化情况。 方法：分离培养兔骨髓间充质干细胞,无血清培养液培养,流式细胞仪检查细胞表型;然后,将其接种到凝胶支架材料表面(实验组)及多聚赖氨酸包被的盖玻片表面(对照组),神经诱导培养基内培养,倒置相差显微镜观察干细胞的生长及分化情况。 结果与结论：细胞表型为CD29⁺、CD44⁺、CD166⁺。倒置相差显微镜观察：实验组中,接种的骨髓间充质干细胞生长良好,7 d后可见有突起神经细胞,细胞生长情况与对照组未见有明显差别。证实胶原蛋白-壳聚糖复合支架材料对骨髓间充质干细胞有良好细胞相容性。     

接枝Nogo-A抗体和多聚赖氨酸的透明质酸水凝胶支架的制备及其与培养海马神经元相容性的研究

为探讨同时接枝Nogo-A受体(NgR)的抗体和多聚赖氨酸(PLL)的透明质酸(HA)水凝胶用于中枢神经系统损伤修复的可行性,本研究在碳二亚胺盐酸盐的介导下用己二酸二酰肼交联的方法制备HA水凝胶,并接枝PLL和NgR抗体。取新生大鼠海马神经元接种于水凝胶支架材料上,分为HA-NgR抗体-PLL水凝胶组和纯HA水凝胶组。培养7d后,用吖啶橙(AO)染色、抗神经丝蛋白(NF)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫荧光染色和扫描电镜观察两组细胞的生长情况。结果显示:纯HA水凝胶不利于神经细胞在材料上粘附和突起生长;HA-NgR抗体-PLL水凝胶可以显著增加海马神经元的粘附数量、促进神经元突起形成,同时也能使星形胶质细胞在材料表面生长。上述结果提示:接枝NgR抗体和PLL的HA水凝胶与海马神经元相容性良好,为中枢神经系统损伤修复提供了一种较理想的支架材料。     

骨组织工程支架材料表面修饰的试验研究

观察骨髓基质细胞 (BMSC)在吸附了多聚赖氨酸 (Poly -L -Lysine,PLL)的羟基磷灰石 (HA)上的生长情况。探讨改进材料表面活性 ,促进种子细胞黏附和生长的方法。利用组织工程学的方法 ,将体外培养的BMSC种植于吸附了多聚赖氨酸的HA上 ,立体培养一周 ,用环境扫描电镜和倒置相差显微镜观察细胞的生长情况。结果表明 ,细胞在体外可以立体培养成活 ,吸附了多聚赖氨酸的HA上细胞较多。多聚赖氨酸可以改善HA的表面活性 ,促进细胞的黏附和生长。     

316L不锈钢表面抗体的固定及体外细胞相容性研究

表面快速内皮化是预防支架植入后血栓和再狭窄的新途径。本实验分别将合成的仿生海洋生物粘性多肽及对内皮细胞特异性结合的CD34抗体固定到316L不锈钢片及支架表面，并对其体外细胞相容性进行了初步研究。结果表明：固定的多肽及抗体促进了内皮细胞在钢片表面的粘附和增殖，提高了细胞活性，增加了细胞与不锈钢基体的结合强度。提高多肽浓度，可以促进内皮细胞的粘附，但浓度过高，反而抑制细胞的粘附；提高抗体浓度，可以增加抗体的固定及细胞的粘附。支架固定抗体后，内皮化速度加快。该方法促进了材料表面的原位内皮修复速度，因此可用于支架材料及组织工程材料等的表面改性。     

三嵌段高分子骨组织工程支架材料的制备及细胞粘附性研究

目的　制备三嵌段高分子骨组织工程支架材料———聚丙交酯 /乙交酯 /天冬氨酸 聚乙二醇 ,并比较与聚丙交酯 共 乙交酯材料对骨髓基质细胞的粘附性 ,为骨组织工程支架材料的选择提供依据。方法　通过本体开环共聚法合成聚丙交酯 /乙交酯 /天冬氨酸 聚乙二醇三嵌段共聚物 ,用红外光谱检测 ;利用高温显微镜测定两种材料的表面接触角 ;体外培养骨髓基质细胞 ,然后分别接种至上述两种材料上 ,测定细胞粘附率和细胞粘附力 ,并进行扫描电镜观察。结果　红外光谱证明聚丙交酯 /乙交酯 /天冬氨酸 聚乙二醇三嵌段共聚物形成 ;聚丙交酯 /乙交酯 /天冬氨酸 聚乙二醇材料的表面接触角是 6 3 3度 ,聚丙交酯 共 乙交酯材料的表面接触角是 6 7 5度 ;细胞粘附率分别为 6 9 .7%和 6 1. 3% ;细胞粘附力分别为 32 1 . 1 5± 92. 39× 1 0 - 1 0 牛顿和 2 1 6. 96± 73 .76× 1 0 - 1 0 牛顿 ;扫描电镜观察结果为聚丙交酯 /乙交酯 /天冬氨酸 聚乙二醇材料表面粘附的细胞数明显多于聚丙交酯 共 乙交酯材料表面粘附的细胞数。结论　聚丙交酯 /乙交酯 /天冬氨酸 聚乙二醇材料的粘附性优于聚丙交酯 共 乙交酯材料的粘附性 ,是一种理想的骨组织工程支架材料。     

不同预处理脱细胞牛骨基质复合成骨化骨髓间充质干细胞生物相容性研究

目的将经成骨化诱导后大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)与脱细胞牛骨基质(ABECM)复合,构建组织工程骨。实验着重观察不同预处理方法对构建的组织工程骨的过程——细胞与ABECM复合和生长的影响,为有效快速构建组织工程化骨奠定理论基础。方法用Wistar大鼠2只,从股骨取MSC在体外扩增、纯化、诱导成骨化,做苏木精-伊红染色鉴定。实验组用胎牛血清(FBS)、多聚赖氨酸(PLL),对照组用磷酸盐缓冲溶液预处理的ABECM复合构建组织工程骨,体外培养。用流式细胞仪计数并计算细胞黏附率、测定碱性磷酸酶活性,倒置光学显微镜、扫描电子显微镜观察细胞生长、增殖情况。结果接种后6、12h实验组细胞黏附率高于对照组(P0.05)。扫描电子显微镜观察:复合培养第3天,实验组细胞在材料表面已完全伸展,附着在材料表面;对照组细胞大多呈不规则形,未完全伸展。碱性磷酸酶活性测定:复合培养第3、6天,实验组的碱性磷酸酶活性均明显高于对照组(P0.05)。结论用FBS和PLL分别预处理,可以改善ABECM材料表面特性,利于提高细胞接种效率,从而能更有效、更快速地构建组织工程骨。     

新型骨髓干细胞富集材料富集骨髓细胞的效果

背景:骨髓干细胞富集材料是目前研究热点,制备并筛选一种新型骨髓干细胞富集材料对于组织工程学发展及临床应用至关重要。目的:制备并筛选一种骨组织工程新型骨髓干细胞富集材料,应用选择性细胞滞留技术观察其富集骨髓细胞的效果。方法:用预先制备的人脱钙骨基质与不同体积分数(0.01%,0.05%,0.1%,0.5%,1%)的多聚左旋赖氨酸复合制备多聚左旋赖氨酸-脱钙骨基质材料,应用选择性细胞滞留技术富集骨髓干细胞进行实验。激光显微共聚焦拉曼光谱分析、红外光谱分析鉴定材料成分;三维视频显微镜、扫描电镜观察富集材料孔径、孔隙率、表面及横断面超微结构;对富集前后骨髓有核细胞、纤维母细胞集落形成单位和血小板进行计数分析。结果与结论:多聚左旋赖氨酸-脱钙骨基质富集材料孔隙率高,孔隙内部有大量孔隙相互连通,材料内外表面有乳白色均匀致密的多聚左旋赖氨酸涂层覆盖,并在天然孔隙内形成更小、孔径较均匀的网孔结构。体积分数0.1%多聚左旋赖氨酸制备的富集材料对人骨髓有核细胞、纤维母细胞集落形成单位和血小板的浓度富集倍数分别为(3.18±0.31)、(5.25±1.40)和(3.88±0.68)倍,相应的黏附率分别达(53±12)%,(73±13)%和(34±10)%,对纤维母细胞集落形成单位的选择率为1.41±0.34。结果证实,实验制备并筛选的经多聚左旋赖氨酸修饰的脱钙骨基质具有天然骨海绵状支架网孔结构,对骨髓细胞的选择性滞留率高,是一种较理想的骨髓干细胞富集材料。     

聚羟基丁酸及其共聚物在组织工程心脏瓣膜中应用的初步研究

应用组织工程支架 ,将活细胞种植于可生物降解的瓣膜支架上 ,制造出一种组织相容性好 ,不需抗凝 ,具有修复能力 ,且支持患者终生的理想心脏瓣膜。对照进行聚羟基丁酸 (polyhydroxybutyrate ,PHB)、聚羟基丁酸 /聚羟基戊酸共聚物 (Poly-hydroxybutyrate/hydroxyvalerate ,PHBV)皮下包埋和种植细胞生长研究实验。结果表明PHBV皮下包埋 8周仍基本保持膜状结构 ,10周完全降解 ,且生物相容性优于PHB。PHBV更适于组织工程心脏瓣膜支架材料的应用。     

聚羟基丁酸及其共聚物在组织工程心脏瓣膜中应用的初步研究

应用组织工程支架，将活细胞种植于可生物降解的瓣膜支架上，制造出一种组织相容性好，不需抗凝，具有修复能力，且支持患终生的理想心脏瓣膜。对照进行聚羟基丁酸（polyhydroxybutyrate,PHB)、聚羟基丁酸／聚羟基戊酸共聚物（Polyhydroxybutyrate/hydroxyvalerate,PHBV)皮下包埋和种植细胞生长研究实验。结果表明PHBV皮下包埋8周仍基本保持膜状结构，10周完全降解，且生物相容性优于PHB。PHBV更适于组织工程心脏瓣膜支架材料的应用。     

天冬氨酸修饰纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合物制备软骨组织工程支架及其生物性能研究

目的:通过天冬氨酸修饰的纳米羟基磷灰石（Asp-nHA）和左旋聚乳酸（PLLA）复合,制备软骨组织工程支架,并进行体外实验研究,探索其作为软骨组织工程支架的可行性。 方法:以碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺偶联法制备Asp-nHA,并与PLLA复合,获得新型Asp-nHA/PLLA纳米复合支架。比较成骨细胞在该新型材料表面的粘附、生长和增殖的情况。 结果:加入nHA后,Asp-nHA/PLLA复合材料可显著增强细胞的粘附、生长、增殖;Asp-nHA/PLLA的生物学性能明显优于PLLA及HA/PLLA,且Asp-nHA/PLLA具有最强的体外诱导成骨细胞分化能力。 结论:Asp-nHA/PLLA制备简单,具有良好的生物相容性和成骨活性,是一种性能良好的骨组织工程支架材料。     

电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究

采用电纺丝法成功制备了聚羟基丁酸酯(PHB)电纺丝膜.采用SEM、XRD、力学拉伸等研究方法对其微观形态、力学性能及体外降解行为进行了研究,并讨论了小鼠成纤维细胞(L929)在支架表面的形态,为其在骨组织工程支架上的应用提供理论和实验基础.结果表明纺丝液浓度、注射泵流速以及接收距离等操作参数对PHB纤维的形态有很大的影响.与PHB浇铸膜相比,PHB支架的结晶度及体外降解速率明显大于前者,但拉伸强度和断裂伸长率较小.在支架表面,细胞的形态良好,表明支架具有良好的生物相容性.这种降解性能及生物相容性兼备的PHB骨组织工程支架材料具有潜在的应用前景.     

粘附蛋白在环氧交联牛心包材料体外内皮化中作用的实验研究

为研究生物材料体外内皮化的最佳条件 ,我们作了血管内皮细胞 (EC)在PC牛心包材料上生长特性的研究。方法为环氧交联 (PC)牛心包材料 ,漂洗后用 3种不同的粘附蛋白预衣被 ,种植犬的血管EC ,未衣被组作为对照。结果表明 :Fibronectin(FN)及Laminin(La)组 ,经 710d培养 ,片上EC形成单层 ,而未衣被组及CollagenI(CL I)组PC心包片上无细胞生长。结论 :(1)PC牛心包材料的确具有细胞毒性 ;(2 )La及FN具有拮抗PC细胞毒性的作用 ;3)经La及FN的衣被 ,PC牛心包生物材料达到了体外内皮化的要求 ,其中以La效果最佳 ,与FN相比 ,两者有显著性差异 (P <0 0 5 )。粘附蛋白CL I在本实验中没有发挥其促EC粘附及生长作用。     

纳米材料在组织工程中的应用研究

组织工程研究领域中,支架材料与细胞的相互作用是主要的研究课题。支架材料表面的微观结构对细胞的生物调控作用更为重要。纳米材料因具有一些独特的效应,如体积效应和表面效应,有利于细胞的粘附、增殖和功能的增强,因而作为组织工程支架有良好的应用前景。目前用于组织工程研究的纳米材料主要有无机纳米材料、高分子纳米材料、复合纳米材料,仿生纳米材料的研究和利用将极大地促进组织工程学的发展。本文就近年来纳米材料的制备方法以及其在组织工程中的应用研究现状进行了综述。     

天然组织工程皮肤支架材料的分类及其免疫原性研究现状

组织工程皮肤是组织工程研究最为成熟的一个领域,其核心内容是构建一种支持细胞生长的三维支架,与角质形成细胞和／或成纤维细胞进行体外复合培养,形成可用于创面覆盖与修复的皮肤等同物。其中支架材料为种子细胞提供了黏附、迁移、增生和分化的空间环境,在组织工程皮肤的构建中起着重要作用。组织工程皮肤支架材料包括人工合成组织工程皮肤支架材料（简称人工合成支架材料）和天然组织工程皮肤支架材料（简称天然支架材料）两大类。     

肝脏组织工程纳米纤维支架材料的比较研究

探讨海藻酸钠、壳聚糖和PLGA纳米纤维支架的机械稳定性、生物相容性及细胞在其表面的生长规律,寻找合适的肝脏组织工程支架材料。用静电纺丝的方法分别制备海藻酸钠、壳聚糖和PLGA纳米纤维支架,观察材料的机械稳定性及肝细胞在材料表面的活性和生长情况。接种后0.5 h内,肝细胞在壳聚糖和海藻酸钠材料表面贴壁,生长良好。第二天起,肝细胞在壳聚糖表面逐渐聚集生长,形成聚集体,而在海藻酸钠材料表面无聚集。第三天后,海藻酸钠材料发生溶胀,纳米结构破坏,而壳聚糖纳米支架保持完好。在观察期间,PLGA材料表面一直没有肝细胞黏附。肝脏细胞不能在PLGA纳米材料表面黏附生长;壳聚糖具有良好的生物相容性,且肝细胞在壳聚糖纳米材料表面能形成球形聚集体;海藻酸钠生物相容性好,但机械稳定性差,容易降解,不能单独作为肝脏组织工程的纳米支架材料。     

纳米材料在组织工程中的应用研究

组织工程研究领域中，支架材料与细胞的相互作用是主要的研究课题。支架材料表面的微观结构对细胞的生物调控作用更为重要。纳米材料因具有一些独特的效应，如体积效应和表面效应，有利于细胞的粘附、增殖和功能的增强，因而作为组织工程支架有良好的应用前景。目前用于组织工程研究的纳米材料主要有无机纳米材料、高分子纳米材料、复合纳米材料，仿生纳米材料的研究和利用将极大地促进组织工程学的发展。本文就近年来纳米材料的制备方法以及其在组织工程中的应用研究现状进行了综述。     

聚乳酸-羟基乙酸输尿管支架植入后犬输尿管周围的组织学变化

背景：泌尿系统组织工程支架不仅需要生物相容性良好的生物材料,而且一定要利于组织周围细胞的生长。 目的：制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解输尿管支架,观察其植入后犬输尿管周围组织学变化。 方法：制备纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物输尿管支架,并以多聚赖氨酸对支架进行交联、改性,将交联后支架截成长约0.8 cm小段,植入犬损伤输尿管中进行体内观察实验。 结果与结论：①支架制备：支架具有纳米结构,孔隙率约90%,孔径(30±18) µm,多聚赖氨酸交联改性后纤维表面略显粗糙。②支架变化：支架植入30 d时已完全失去原始形态,与周边组织融合,可见裂解小块。③支架植入后输尿管周围组织学变化：植入后15 d炎症表现最为明显,主要是移行上皮脱落,肌层结构被破坏,固有层水肿明显;30 d后,炎症已经明显好转,但组织结构依然不规则;植入后45 d,输尿管全层组织基本恢复正常,组织结构成规则分布。说明聚乳酸-羟基乙酸共聚物输尿管支架具有良好的组织相容性,符合泌尿系统组织工程支架的要求。