可注射性组织工程骨的初步研究

目的探索可注射性组织工程骨的可行性.方法从兔髂骨骨髓细胞中获取骨髓基质成骨细胞,将骨髓基质成骨细胞与20g/L藻酸钠溶液混合形成骨髓基质成骨细胞/藻酸钠复合物,使细胞的终浓度为5×106/ml.将骨髓基质成骨细胞/藻酸钠复合物注射于裸鼠背部皮下,用氯化钙固化为凝胶体.结果注射后4、8周注射物在裸鼠背部皮下形成硬结节,X线片均显示有明显成骨现象.组织学分析显示标本有大量新骨形成,并具有骨髓腔样结构.结论应用藻酸钠复合骨髓基质成骨细胞可以通过注射方式在动物体内形成骨组织.     

以藻酸钙为载体的可注射性组织工程骨研究

目的：研究藻酸钙／骨髓基质成骨细胞复合物在有免疫动物体内成骨的可行性。方法：从免筋骨中获取骨髓基质成骨细胞，将骨髓基质成骨细胞与25g／L藻酸钠溶胶混合形成藻酸钠／骨髓基质成骨细胞复合物，取其2ml与0．17g硫酸钙粉末混合均匀，注射于新西兰兔背部皮下，观察成骨情况。结果：藻酸钙／骨髓基质成骨细胞复合物植入免皮下四周后有类软骨样组织形成，8周时有骨小梁、骨髓腔等骨组织结构。结论：藻酸钙／骨髓基质成骨细胞复合物通过注射方式在有免疫动物体内可以形成骨组织。     

可注射性自体组织工程骨的研究

目的　探索在动物体内异位构建可注射性自体组织工程骨的方法。方法　取新西兰兔髂骨的骨髓基质细胞并诱导分化为成骨细胞 ,然后将骨髓基质成骨细胞与 1 5 %藻酸钠溶液混合形成骨髓基质成骨细胞 藻酸钠复合物 ,使细胞的终浓度为 4× 10 9/L。以自体细胞移植方式将骨髓基质成骨细胞 藻酸钠复合物注射于新西兰兔背部皮下 ,用氯化钙固化骨髓基质成骨细胞 藻酸钠复合物。对标本进行X线和组织学观察。结果　注射后 4、8、12周在新西兰兔背部皮下形成硬结节 ,8、12周X线片均显示有明显成骨现象。组织学分析显示标本有大量新骨形成 ,具有骨髓腔样结构。结论应用藻酸钠复合骨髓基质成骨细胞可以通过注射方式在动物体内形成自体骨组织     

可注射磷酸钙骨水泥修复骨缺损的动物实验研究

目的通过动物实验观察分析两种新型可注射磷酸钙骨水泥的生物相容性、生物降解性和成骨特性。方法选取24只新西兰大白兔,在双侧股骨髁部钻取直径4mm深6mm的骨缺损,实验侧注入材料A(α-磷酸三钙骨水泥)或材料B(β-磷酸三钙骨水泥),术后3天摄X线片观察骨水泥充填情况。术后2、4、8周取实验侧α-磷酸三钙骨水泥植入处和空白对照侧标本,每组4只,共12只。术后8、16、24周取实验侧β-磷酸三钙骨水泥和对照侧α-磷酸三钙骨水泥植入处标本,每组4只,共12只。HE染色后光镜下观察骨水泥在骨内的降解及新骨生成情况。扫描电镜观察骨-骨水泥界面超微结构。结果4周时α-磷酸三钙骨水泥周围骨小梁增粗,8周时可见新生骨小梁,但材料降解缓慢。β-磷酸三钙骨水泥在体内8周时已降解,16周降解吸收显著,24周降解反应大部分完成,降解同时有大量新骨生成。结论两种磷酸钙骨水泥可操作性强,生物相容性好,具有骨传导作用。β-磷酸三钙骨水泥在降解性和成骨特性上表现更优异。     

两种可注射磷酸钙骨水泥的细胞相容性研究

目的检测可注射α-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥和β-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥材料的体外细胞相容性。方法将小鼠成骨前体细胞株MC3T3-E1分别接种于α-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥和β-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥的固化块上,应用扫描电镜观察细胞在材料上的粘附情况。通过四唑盐比色实验（MTT法）和碱性磷酸酶（alkalinep hosphatase,ALP）活性测定,检测细胞的增殖、分化能力。结果MC3T3-E1在α-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥和β-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥固化块上能较好地粘附,在β-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥固化块上MTT吸光值随时间延长增长幅度较大,且ALP活性高于α-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥。结论MC3T3-E1的增殖和分化能力在β-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥上高于α-磷酸三钙／磷酸钙骨水泥。     

藻酸钙为载体的可注射组织工程化骨行牙槽嵴增高术的实验研究

目的:研究以藻酸钙为载体的可注射组织工程化骨行牙槽嵴增高术的可行性.方法:通过穿刺方法从犬髂骨中抽取骨髓,体外分离、培养出骨髓基质成骨细胞,将骨髓基质成骨细胞与25 g/L藻酸钠溶胶混合形成藻酸钠-骨髓基质成骨细胞复合物,取其2 mL与0.07 g硫酸钙粉末混合均匀,注射于犬牙槽嵴顶部黏骨膜下,观察成骨情况,测量牙槽嵴增加高度.结果:藻酸钙-骨髓基质成骨细胞复合物植入犬牙槽嵴顶部黏骨膜下4周后有类软骨样组织形成,牙槽嵴增加高度(3.8±0.31)mm,8周时有骨小梁、骨髓腔等骨组织结构形成,增加牙槽嵴高度(2.9±0.15)mm.结论:以藻酸钙为载体的可注射性组织工程化骨在牙槽嵴增高术中有骨组织形成,但增加高度不足,有待改进.     

可注射镁合金/硫酸钙成骨复合材料的制备及性能研究

目的:本研究采用半水硫酸钙晶体(Calcium sulphate hemihydrate,CSH)与可吸收镁合金(Magnesium alloys,Mgalloys)制备出一种可注射的新型复合人工骨材料,并研究其可注射性,机械性能,生物相容性、生物降解等各方面的性能.方法:对比不同比例Mg/CSH复合材料的初、终凝时间、压缩强度、注射特性;采用X线衍射分析(X-ray diffraction analysis,XRD)和能量弥散X射线探测器(Energy Dispersive X-ray Detector,EDX)对材料成分进行分析;模拟体内液态环境,测试材料在37℃浸泡环境下的生物活性及在磷酸缓冲盐浸泡下的重量变化以及pH变化;材料表面形态采用扫描电镜(Scaning electron microscopy,SEM)观察;用大肠杆菌抑菌性实验对材料的抗菌性进行检测.结果:与纯CSH组相比,添加Mg的复合材料凝固时间延长,复合材料的可注射性显著提高(纯CSH的可注射比例为43％,20％ Mg/CSH为69％).随着Mg含量的提高,抗压强度方面也有所提高(K0.05).XRD及EDX检测结果均证明材料中含有CSH以及Mg晶体.不同复合材料在浸泡环境下的结果表明,Mg的添加对复合材料的pH无影响;降解率方面,在浸泡时间小于21d时,纯CSH与Mg/CSH复合材料的降解速度差异无统计学意义;在浸泡21d后,复合材料的降解性明显优于纯CSH (P＜ 0.05).SEM检测浸泡前后材料表面,结果表明浸泡对材料差异无统计学意义;20％ Mg/CSH及10％ Mg/ CSH与纯CSH 24h后抑菌性能的差异有统计学意义.结论:添加镁合金的可注射硫酸钙复合材料展示出良好的机械性能,在可注射能力、抗菌性,体内生物相容性方面也表现良好.该材料具有潜在的临床应用价值.     

以管状脱矿骨基质支架构建组织工程骨的实验研究

目的：探讨应用脱矿管状骨基质支架复合骨髓基质成骨细胞在动物体内构建组织工程骨的方法。方法：体外培养的新西兰兔骨髓基质细胞，经地塞米松诱导后，与藻酸钙凝胶混合，置入长约1-1.5cm，管径约0.2-0.5cm的脱矿管状骨基质内，以自体细胞移植方式，将脱矿管状骨基质/骨髓基质成骨细胞复合物异位植入新西兰兔皮下组织，分别于4、8周取材进行大体，X线摄片显示呈点状阻射影。结果：4周时可见复合物中有类骨组织和新骨形成，X线摄片显示呈点状阻射影，8周时，新生骨组织类似正常成熟骨组织，呈板层结构，细胞椭圆形，位于陷宣传员中，排列规律，X线摄片显示呈均一阻射影，对照组仅有少量类骨组织形成。结论：脱矿管状骨基质为骨髓基质成骨细胞提供了外部支架，藻酸钙为骨髓基质成骨细胞提供了三维的立体载体结构。细胞在其中生长，分泌细胞外基质，最终形成新生骨组织。     

可切削生物活性玻璃陶瓷骨内种植体的动物实验研究

本实验以纯钛作对照,将两种可切削生物活性玻璃陶瓷(MBGC)植入狗股骨内,采用X线摄片,组织学切片,扫描电镜等方法,观察种植体与骨的结合情况,结果发现MBGC与骨可产生化学性结合,但界面反应带中有部分软骨样组织,其中 CaO,P_2O_5含量高的 MBGC A_4与骨界面结合较早,钛 Ta_2与骨有直接连接的趋势。     

可注射性软骨

组织工程研究的进展软骨功能性修复成为可能。在软骨组织工程研究中,作为罗工体的凝胶材料可以通过注射的方式植入体内,形成可注射性软骨。本文对几种常用软骨细胞载体的凝胶材料的研究现状作一综述。     

骨髓基质成骨细胞-松质骨基质复合人工骨皮下移植成骨作用的实验研究

目的：观察骨髓基质成骨细胞－松质骨基质复合人工骨皮下移植的成骨作用，探索骨髓基质成骨细胞和松质骨基质分别作为骨组织工程种子细胞和支架材料的可行性。方法：成年新西兰兔骨髓细胞体外培养，诱导后，经混匀，接种，固化，形成骨髓基质成髓细胞－藻酸盐－松质骨基质复合人工骨，并植回取材兔背部皮下，对照组分别植入藻酸盐－松质骨基质复合物和松质骨基质，植入4，8周取材，行X线摄片，组织学检查和组织学定量分析，观察骨形成情况，结果：骨髓基质成骨细胞－藻酸盐－松质骨基质复合人工骨皮下成骨效果明显优于藻酸盐－松质骨基质复合物组和松质骨基质组，复合人工骨标本兼有膜内成骨和软成骨，以膜内成骨为主，对照组仅见不得软骨成骨，结论：采用组织工程方法形成的复合人工骨皮下成骨作用明显，骨髓基质成细胞和松质骨基质可以分别作为种子细胞和支架材料而用于组织工程骨的构建。     

培养成骨细胞接种于天然珊瑚中再造骨组织的研究

目的：对成骨细胞接种于天然珊瑚中的再造骨组织进行组织学观察。方法：体外分离、培养扩增兔成骨细胞,将细胞接种于多孔珊瑚中,然后植入兔背部皮下组织,术后４、８、１２ 周取材,通过组织学、扫描电镜观察新骨的形成情况。结果：表明培养的兔成骨细胞可以在珊瑚表面良好生长,成骨细胞／珊瑚复合物植入皮下 ４ 周,局部形成骨样组织,可见大量成骨细胞,胞浆丰富,某些部位可见红色的骨基质形成;８ 周时,形成大量新骨组织,但不成熟;１２ 周时板层骨形成,扫描电镜观察见大量成骨细胞位于基质中。结论：用这种方法进行骨再造和骨缺损修复有很多优点,具有广阔的应用前景。     

成人骨髓基质干细胞体外培养与鉴定

目的：本实验旨在建立一套体外分离培养人骨髓基质干细胞（human bone marrow stem cell HMSCs)的方法，观察HMSCs，体外培养并传代，观察原代及传代细胞的细胞形态及生长规律，第4代细胞用矿化液连续培养30天，在倒置显微镜下观察矿化结节形成情况。结果：体外利用骨髓基质细胞培养液成功培养了HMSCs,并连续传代5－7代，利用第4代细胞用矿化液连续培养30天，矿化结节形成，在细胞间有钙盐沉积。结论：HMSCs可以在体外培养成功，并可定向诱导为成骨细胞，有希望作为极佳的种子细胞应用于临床。     

牙槽骨缺损修复后牙齿移动的动物实验

目的探讨用组织工程方法修复大鼠下颌骨缺损对牙齿移动的影响。方法选用40只SD大鼠，获取大鼠骨髓基质细胞，分离培养并诱导为成骨样细胞。将成骨样细胞与陶瓷化骨复合，种植到大鼠下颌骨的一侧全层骨缺损区。缺损修复8周后，在手术组和正常对照组大鼠下颌安装正畸矫治器，加力近中移动第一磨牙。观察牙齿移动距离和牙根长度的变化，t检验比较组间差异。结果加力初期，手术组大鼠的牙齿移动距离大于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。手术组牙根长度变化小于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论应用陶瓷化骨复合体外诱导的大鼠自体成骨样细胞，可修复大鼠的下颌骨缺损，修复手术不会对牙齿移动产生不良影响。     

基于细胞膜片构建无外支架组织工程骨的实验研究

目的：探讨利用骨髓基质细胞膜片构建较大体积的无外支架组织工程骨的可行性。方法：将兔骨髓基质细胞高密度接种于普通培养皿,在成骨诱导条件下连续培养2周,用细胞刮沿培养皿底刮取,获得骨髓基质细胞膜片。然后将细胞膜片折叠成长方形多层膜片复合物,并由一端卷起,形成具有一定体积的圆柱状细胞多聚体。静置孵育2h后,将体外构建物移植到裸鼠背部皮下。在非成骨诱导条件下获得的细胞膜片为对照组。术后4周、8周分别取材,进行大体观察、三维CT扫描、组织学检查、生物力学评价。采用SPSS13.0统计软件对数据进行随机设计的两组间均数t检验。结果：通过此方法获得的骨髓基质细胞膜片具有成骨分化特征。植入体内后形成的硬质组织保持着较好外形,三维CT表现为异位矿化物,8周时的新生物密度与裸鼠椎体相似,组织学检查证实为骨组织,生物力学测试具有较高的抗压强度。结论：骨髓基质细胞膜片在体内具有良好的成骨能力,可用于构建较大体积的组织工程骨,无需外支架。本研究为骨组织工程构建提供了全新的方法。     

矿化液对骨髓基质细胞的生物学特性的影响

目的 :探讨骨髓基质细胞在矿化液的作用下生长、分化以及基质分泌情况的改变。方法 :采用矿化液 ( φ =10 ?S、10nmol/L地塞米松、5 0mg/LL 维生素C和 10mmol/Lβ 甘油磷酸钠的DMEM培养液 )诱导体外培养第 3代骨髓基质细胞 ,以含 φ =10 ?S的DMEM培养基培养第 3代骨髓基质细胞作对照。倒置相差显微镜观察细胞形态的改变 ,MTT法观察细胞诱导前后增殖情况 ,组织化学方法检测诱导前及诱导后 3、5、7d的碱性磷酸酶活性、免疫组织化学方法检测Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、骨形成蛋白的合成情况 ,VonKossa方法观察矿化结节的形成情况。结果 :在矿化液的作用下骨髓基质细胞增殖性能降低 ,诱导后第 5天细胞增殖速度降低。随时间的延长碱性磷酸酶的活性增加 ,5d时Ⅰ型胶原、骨形成蛋白呈强阳性表达 ,Ⅲ型胶原逐渐呈弱阳性或阴性表达。诱导 2 0d可见矿化结节。结论 :矿化液促使骨髓基质细胞向成骨细胞转化 ,诱导第 5天的细胞可作为种子细胞与骨组织工程支架材料复合。     

犬骨髓基质干细胞复合珊瑚羟基磷灰石皮下成骨的实验研究

目的：犬自体皮下非受力部位植入犬骨髓基质干细胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）复合珊瑚羟基磷灰石（coralline hydroxyapatite，CHA），观察成骨情况及其转归。方法：体外分离培养、成骨诱导、扩增犬BMSCs，并通过细胞化学、免疫细胞化学检测成骨表型。将第2代细胞接种于CHA上，形成细胞一材料复合物，植于9只犬右侧腹部皮下，并在对称部位植入CHA作为对照。术后4、12、26周取材，HE染色，观察新生组织结构；通过形态计量学分析，对成骨情况量化，并行t检验。结果：成骨诱导后，细胞碱性磷酸酶染色阳性，免疫细胞化学显示骨钙蛋白表达阳性。HE染色示植入4周后，无明显骨形成；12周后，实验组有较多新生骨小梁形成，苦味酸-硫堇和Masson染色示骨基质和胶原形成良好；26周后，实验组骨小梁量有减少趋势。图像分析显示，实验组12周成骨量最高，差异有统计学意义。结论：犬BMSCs诱导后具有成骨活性，复合CHA后，可促进形成组织工程化骨。在无应力刺激情况下，随时间延长．局部成骨活动减弱。