I型胶原-壳聚糖复合材料的生物相容性研究*

目的评价I型胶原-壳聚糖复合材料作为组织工程支架材料的生物相容性。方法体外培养兔骨髓间充质干细胞﹙BMSCs﹚,采用四甲基偶氮唑盐﹙MTT﹚比色法检测不同分组的BMSCs生长情况,酶标仪测吸光度值﹙OD﹚,计算细胞相对增值率﹙RGR%﹚;利用材料浸提液与兔新鲜血混合观察红细胞溶解情况,评价材料细胞生物相容性。结果空白组﹙A组﹚,50%浓度组﹙B组﹚和100%浓度组﹙C组﹚BMSCs均生长良好,并于1、3、5天逐渐增殖,阳性对照组﹙D组﹚细胞于第1天开始变圆、皱缩,3天和5天均皱缩死亡。A、B、C三组细胞在第1、3、5天各组吸光度值无显著差异﹙P>0.05﹚,但均与D组有明显统计学差异﹙P<0.05﹚。材料相对溶血率为4.1%。结论 I型胶原-壳聚糖复合材料无明显细胞毒性,有良好的生物相容性。     

HA/Mg-Zn合金体内降解及生物相容性的评价

目的观察氟磷灰石﹙FHA﹚涂层镁锌合金在动物体内降解和生物相容性。方法取8只新西兰健康成年大白兔,随机分为2组:氟磷灰石﹙FHA﹚涂层镁锌合金和无涂层镁锌合金。在动物一侧股骨髁使用克氏针钻洞﹙4.5mm×10mm﹚,将FHA/Mg-Zn合金的棒状物﹙4.5mm×10mm﹚植入,同样办法在另一只兔子股骨髁植入大小一样的Mg-Zn合金的棒状物,术后4周取动物心、肝、肾及关节囊,HE染色后观察组织病理学改变,取股骨髁组织切片品红苦味酸染色,观察植入物的降解及新骨的形成。股骨髁行Micro-CT分析。结果 2组材料对动物心、肝、肾及关节囊的组织病理结果均正常。FHA/Mg-Zn合金与周围骨组织紧密接触,周围有大量新骨形成,未见明显降解。Mg-Zn合金明显降解,与周围骨组织形成缝隙,新骨形成较少。结论 FHA/Mg-Zn合金有效控制降解,具有良好生物相容性。     

不同比例的β-TCP/PLLA复合材料的体外生物相容性研究

为了挑选最适比例的β-TCP/PLLA多孔支架材料,我们选用生物相容性好、降解性能优异的β-磷酸三钙(β-TCP)与聚乳酸(PLLA)复合,制备成不同比例的β-TCP/PLLA(β-TCP/PLLA=11,1 2,21)多孔支架材料,将其与体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞复合,通过扫描电镜、荧光显微镜以及MTT等方法初步比较了三种不同比例的β-TCP/PLLA多孔支架材料的生物相容性,结果表明三种材料均具有一定的生物相容性,细胞生长良好.但以β-TCP/PLLA=21的材料最好,对细胞生长影响最小.     

组织工程骨-软骨复合组织修复兔膝关节部分缺损的实验研*

目的制备具备关节解剖形态的组织工程骨软骨,行原位移植修复兔关节大面积缺损,探讨组织再生方式及特点,为进一步研究提供研究基础。方法以兔耳原代软骨细胞和第三代成骨诱导的骨髓间充质干细胞为种子细胞,制备具有解剖形态的明胶-硫酸软骨素-透明质酸钠-明胶-陶瓷化骨软骨支架。分为复合细胞组﹙A﹚,无细胞组﹙B﹚和不修复组﹙C﹚。进行体内原位移植,术后不同时间进行HE染色,免疫组化染色及PCR检测。结果复合细胞组与其他两组相比,该组伴随支架吸收同时可以形成大量细胞外基质。而随着体内植入时间延长,不同组别间则出现了明显区别,从HE及免疫组化染色结果观察复合细胞组越来越具备正常骨-软骨组织学表现,而无细胞支架组则表现为纤维化改变。结论修复大面积的骨-软骨组织缺损,需要采用支架复合细胞的方式,单纯采用支架其修复效果是不可靠的。     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复。 目的：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。 结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。     

经表面修饰的-TCP对BMSCs细胞增殖及分化作用的研究

目的研究三种材料,材料一：β-磷酸三钙支架（β—TCP）;材料二：明胶／1氐结晶度羟基磷灰石涂层-磷酸三钙支架（gel／lc—HA．β-TCP）;材料三：明胶／高结晶度羟基磷灰石涂层-β-磷酸三钙（gel／he-HA-β-TCP）。三种材料的细胞毒性及兔骨髓基质细胞（BMSCs）与材料共培养增殖的情况。方法取兔股骨骨髓腔细胞,进行贴壁培养BMSCs。在成骨诱导液中诱导BMSCs。将诱导后的BMSCs与三种支架材料在培养板内共培养1、3、5、7、9d。采用形态学观察、MTT法及ALP检测试剂盒等方法检测材料的BMSCs细胞毒性及BMSCs细胞在材料表面的增殖和分化能力。结果光镜及电镜下观察各组无显著差异。细胞毒性在0-1级。与细胞共培养,β-TCP组在第7．9天与阴性对照组差异有统计学意义。ALP检测,β-TCP组在第7、9天与阴性对照组差异有统计学意义（P〈0．05）,gel／lc—HA-β-TCP在第9天与阴性对照组差异有统计学意义（p〈0．05）。结论新型明胶／高结晶度羟基磷灰石涂层-β-磷酸三钙支架和明胶／低结晶度羟基磷灰石涂层-β-磷酸三钙支架与BMSCs生物相容性好,适合作为支架材料负载BMSCs构建组织工程骨。     

多孔HA/PU复合支架材料生物相容性的评估

进行了三维多孔立体结构的纳米羟基磷灰石/聚氨酯(HA/PU)复合支架材料体外细胞培养和体内肌肉埋植实验研究,评估材料的生物相容性。实验选用SD大鼠的骨髓基质干细胞(BMSCs)和健康的SD雌性大鼠,进行细胞相容性、形态学观察和组织学切片分析。HA/PU支架材料的多孔性为细胞的生长提供了良好的微环境,细胞在内部贴壁爬行、增殖并分化,细胞毒性为零级,材料与周围组织有良好的结合,降解的空间有结缔组织纤维长入。实验表明,HA/PU复合支架材料具有良好的细胞亲和性和组织学相容性,可作为一类新型组织工程支架材料。     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景：随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性。 方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损。54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入。植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况。 结果与结论：植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富。材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖。植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常。大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解。材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解。对照组未见修复。提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

去抗原异种松质骨复合骨髓基质干细胞修复骨缺损

目的研制理想的能够修复骨缺损的骨材料,为其在骨缺损修复领域中的临床应用提供实验依据。方法体外扩增诱导兔骨髓基质干细胞,将其与去抗原异种松质骨复合培养。造成兔桡骨中段10mm骨缺损模型,分复合细胞组、单纯材料组、空白对照组。通过大体观察、放射学检查、组织学检查观察骨缺损的修复情况。结果去抗原异种松质骨复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损,12周时缺损区完全被新骨代替,骨髓腔完全通畅,优于单纯材料组的修复效果,单纯材料组优于空白对照组。结论去抗原异种松质骨具有良好的成骨能力,有可能成为理想的骨支架材料。     

仿生型BG-COL-HYA-PS复合支架细胞相容性

目的:研究仿生型BG-COL-PS-HYA复合支架材料与成骨细胞的相容性。方法:将小鼠胚胎成骨细胞种植于BG-COL-HYA-PS、BG-COL复合材料、58SBG支架上,用MTT法、ALP活性测定等观察细胞在材料中的生长情况。通过体外实验方法,观察其生物相容性。结果:成骨细胞在BG-COL-HYA-PS材料上能良好粘附、增殖,而在58SBG材料上粘附差、细胞逐渐死亡。MTT法结果显示:联合培养后,BG-COL-HYA-PS组的OD值为0.314±0.004,5天时达到0.621±0.002,分别为58SBG组的1.49倍和1.44倍,P<0.05。结论:仿生型BG-COL-PS-HYA复合支架具有天然骨分级结构和有良好的生物相容性,在诱导成骨细胞增殖方面性能优越,可作为骨组织工程支架材料,临床应用前景广阔。     

兔骨髓间充质干细胞自体皮下移植的成骨研究

目的探讨以兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)为种子细胞,10%珊瑚羟基磷灰石(CHA)为支架材料,构建组织工程骨的可行性。方法取兔骨髓中的BMSCs,成骨细胞诱导,以5×107/ml的细胞密度接种于10%CHA,在联合培养1、3、7天,扫描电镜检查。联合培养7天的10%CHA+BMSCs细胞复合物,埋植入自体皮下,以单纯10%CHA为对照(n=4),分别观察6、12周取出做大体、组织学观察。结果 BMSCs与10%CHA联合培养1、3、7天,扫描电镜显示细胞能在10%CHA很好地黏附生长。皮下回植6周,10%CHA/BMSCs细胞复合物组可见大量骨组织形成,单纯10%CHA组未见骨组织生成;12周时,细胞组骨组织较6周时明显增多,单纯10%CHA组未见骨组织生成。     

异种生物衍生骨支架材料的制备及性能

背景：异种骨来源丰富,价格低廉,处理相对简单容易,处理后骨支架保留原有骨的微结构,具有良好的促成骨、骨传导及骨诱导活性。 目的：检测自制生物衍生骨支架材料的理化性质及体外细胞相容性。 方法：通过脱蛋白、脱脂、脱钙,深低温冻存制备猪源性松质骨支架材料。组织学检测松质骨处理前后的变化,扫描电镜观察材料结构及计算孔隙直径,采用液体置换法检测支架材料的孔隙率,体外降解速度,能谱分析及体外复合兔骨髓间充质干细胞的细胞相容性。 结果与结论：处理后的松质骨支架材料具有三维多孔结构,孔隙直径150.8-306.7 μm,孔隙率84.5%-89.7%。材料在前6周降解速度稍慢,6周后材料降解率曲线基本呈线性且降解速度明显加快,10周时材料接近完全降解,降解率达92.8%。松质骨支架材料孔隙大小适合骨髓间充质干细胞的黏附和增殖。表明生物衍生骨支架材料性能良好,细胞相容性良好,适用于构建组织工程骨。     

低强度脉冲超声波对β－磷酸三钙与兔骨髓基质干细胞相容性的影响

目的研究低强度脉冲超声波(LIPUS)对-磷酸三钙(-TCP)与兔骨髓基质干细胞(BMSCs)相容性的影响。方法抽取新西兰白兔的骨髓,分离纯化获取BMSCs,加入条件培养基和-TCP体外混合培养并随机分为两组,一组应用LIPUS对BMSCs每天作用20分钟,另一组作为对照未予作用。通过倒置相差显微镜观察细胞增殖分化情况,分别于1周、2周、3周后停止LIPUS作用,在扫描电镜下观察细胞生长情况,评估TCP与BMSCs的相容性。结果BMSCs在两组-TCP表面生长繁殖良好。混合培养1周、2周时,实验组TCP表面BMSCs数目较对照组明显增多,并具有统计学意义(<0.05)。混合培养3周时,实验组TCP表面BMSCs数目与对照组相比无统计学差异(﹥0.05)。结论LIPUS可以提高培养早期-TCP和BMSCs的生物相容性,而对于培养晚期TCP和BMSCs的生物相容性无明显影响。     

可注射藻酸盐支架与人骨髓基质干细胞的体外复合培养*☆

背景：目前可注射组织工程骨的研究主要限于动物实验,若人骨髓基质干细胞与藻酸盐生物相容性良好,可注射组织工程骨将是极具前途的临床治疗手段。 目的：体外观察人骨髓基质干细胞与可注射支架藻酸钙凝胶的生物相容性。 方法：实验组将第2代人骨髓基质干细胞与藻酸钙凝胶复合培养,对照组单纯接种骨髓基质干细胞。倒置相差显微镜、扫描电镜观察各组细胞形态及增殖情况,MTT法半定量检测细胞增殖情况。 结果与结论：倒置显微镜下见实验组细胞生长良好,与对照组无明显差异。扫描电镜见骨髓基质干细胞在藻酸钙表面贴附、增殖良好,第6天时细胞已跨越微孔表面或向孔内生长。MTT法显示与对照组相比,实验组细胞增殖能力不受影响。结果初步表明藻酸钙与人骨髓基质干细胞体外生物相容性较好。      

新型壳聚糖基仿生支架材料生物相容性的评价

目的: 评价新型壳聚糖基仿生支架材料的生物相容性.方法: 采用仿生学方法,将壳聚糖、明胶、果胶按一定比例制成新型壳聚糖基仿生支架材料.体外培养骨髓间充质干细胞(MSCs)并与支架材料复合培养,通过倒置相差显微镜、H-E染色、扫描电镜、四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测细胞的生物相容性.结果: 新型壳聚糖基仿生支架材料呈半透明薄膜状.MSCs接种在支架材料上,倒置相差显微镜观察到细胞在材料上贴附、生长良好、增殖旺盛;H-E染色显示细胞胞质丰富,核卵圆形,可见1～2个清晰的核仁;扫描电镜可见细胞伸出多个伪足样突起,互相连接,并分泌大量细胞外基质;MTT法检测细胞活性显示仿生材料组吸光度值与对照组比较差异无统计学意义.结论: 新型壳聚糖基仿生支架材料蕴涵丰富的生物信息,细胞毒性小,生物相容性好,是一种很好的组织工程支架材料.     

可注射骨修复材料结合骨碎补总黄酮修复极量颅骨缺损的实验研究

目的探讨应用可注射骨修复材料﹙Injectable Bone Regeneration Composite,IBRC﹚结合骨碎补总黄酮﹙As-semble Flavone Of Rhizome Drynaria,AFDR﹚修复大鼠极量颅骨缺损的效果。方法 40只雄性SD大鼠,制成颅骨极量骨缺损﹙Critical Size Defects,CSDs﹚模型,随机分为3组:A组IBRC修复大鼠颅骨缺损结合去离子水﹙DeionizedWater,DW﹚灌胃13只;B组IBRC修复大鼠颅骨缺损结合AFDR灌胃13只;C组IBRC复合重组人骨形成蛋白骨形成蛋白2﹙recombinanthumanBone Morphogenetic Protein 2,rhBMP2﹚修复大鼠颅骨缺损结合DW灌胃14只。术后2、4、6、8周各组随机处死2只大鼠取材做HE和Masson组织学观察,并于4、8、12周各组随机处死1只大鼠行Micro-CT扫描。结果单用IBRC修复极量骨缺损有作用,但骨痂生成慢;结合AFDR灌胃可以促进血管及纤维组织长入材料,促进成骨,但不及IBRC复合rhBMP2的修复速度及质量。结论 IBRC结合AFDR修复大鼠颅骨缺损可促进新骨形成,缩短骨缺损修复时间,虽然逊于IBRC复合rhBMP2的效果,但从安全、经济以及对骨质疏松的改善作用等方面考虑,有其进一步研究的价值。     

大鼠BMSCs成骨诱导及复合支架材料构建组织工程骨组织的研究*

目的利用诱导成骨分化的骨髓间充质干细胞(bone marrowmesenchymal stem cells,BMSCs)复合生物支架材料构建组织工程骨组织。方法采用密度梯度离心法获取大鼠骨髓间充质干细胞,原代培养扩增后,条件培养基诱导成骨分化作为实验组,并设非条件培养基培养为对照组。诱导培养后,通过碱性磷酸酶、钙结节染色;I型胶原、骨钙素检测鉴定成骨性。将诱导的BMSCs利用滴加法种入自制组织工程生物支架复合培养,采取扫描电镜、HE切片染色观察培养8天时细胞在支架内部的生长情况。结果密度梯度离心法获取培养的原代骨髓间充质干细胞呈梭形或三角形贴壁生长,以梭形为主;经成骨诱导剂诱导后细胞呈多角形贴壁生长,碱性磷酸酶染色呈阳性、茜素红染色出现阳性的钙化结节;Western blotting检测Ⅰ型胶原蛋白表达较对照组明显增加(<0.05);ELISA法检测骨钙素结果较对照组明显升高(<0.01)。HE切片染色可见支架内部有细胞长入,细胞呈圆形或椭圆形。扫描电镜可见支架内部有大量细胞长入,细胞粘附、生长良好,呈现完全伸展状态,细胞-支架-细胞之间有基质连接。结论本实验获取的原代细胞为骨髓间充质干细胞,诱导剂诱导后成功分化为成骨细胞。采用经诱导成骨后的细胞作为组织工程骨构建的种子细胞,与三维支架材料复合后共培养,使构建的组织复合物更接近骨组织,为临床大段骨缺损的修复增加可能性。     

异种骨移植材料的制备与生物学评价

目的:利用酶处理法制备猪骨材料,并对其生物相容性进行评价.方法:新鲜猪骨经深冻、脱脂、酶处理、冻干、辐照灭菌处理.检测其α-半乳糖抗原(α-Gal)的光密度值;观察其结构.观察猪骨浸提液对兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)生长的影响;兔BMSCs与猪骨复合培养,扫描电镜观察.将猪骨植入Wistar大鼠皮下,组织学观察.结果:酶处理后猪骨的α-Gal光密度值显著低于新鲜猪骨组.猪骨松质呈三维网状多孔结构.猪骨浸提液对兔BMSCs的生长没有显著影响.复合培养1～3周,BMSCs与猪骨贴附紧密,细胞生长状态良好.皮下植入后,猪骨周围及腔隙内结缔组织炎性反应逐渐减轻,12周时与正常组织没有区别.结论:制备的猪骨移植材料去除了主要异种抗原,具有良好的生物相容性.     

纳米纤维凝胶材料IKVAV多肽的自组装及其与骨髓基质干细胞的相容性研究

研究纳米纤维凝胶材料IKVAV多肽的自组装及其与骨髓基质干细胞的相容性，为其应用于神经组织工程提供实验依据。合成IKVAV多肽两亲性分子，进行自组装，用透射电镜检测。将IKVAV多肽纳米纤维凝胶与BMSCs复合培养，倒置显微镜下观察细胞生长情况，Calcein—AM／PI染色计数活细胞比例，检测IKVAV多肽对BMSCs增殖和粘附的影响。IKVAV多肽可成功自组装成为纳米纤维凝胶，其与BMSCs复合培养细胞生长良好，活细胞数达90％以上，IKVAV多肽对BMSCs增殖没有影响，并可促进BMSCs的粘附。IKVAV多肽可自组装形成纳米纤维凝胶，并且与BMSCs有着良好的生物相容性，是一种很有前景的神经组织工程支架材料。     

骨髓间充质干细胞与阿魏酸处理的PHBV膜的体外相容性

目的观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)在含有不同浓度3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸(阿魏酸)处理的3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物(PHBV)膜上的生长情况,探讨PHBV膜与BMSCs的生物相容性,为骨组织工程支架材料的选择提供依据。方法用全骨髓培养法分离培养大鼠BMSCs,流式细胞仪检测细胞表面抗原,进行鉴定。将第3代大鼠BMSCs接种于材料表面,分别培养8h、12h、24h后,用扫描电镜观察,BMSCs在不同浓度阿魏酸处理的材料表面上的黏附的形态变化,制备浸提液,用浸提液进行细胞培养。用MTT法和细胞周期法检测材料对细胞的影响。结果成功培养出BMSCs,流式细胞仪检测CD44、CD90表达结果呈阳性,CD34、CD11b表达结果呈阴性。扫描电镜下可见,PHBV材料表面粗糙,可见结晶体。将BMSCs与材料复合培养后,可见不含阿魏酸和含5%阿魏酸组材料表面的细胞形态规则、分布均匀、活力旺盛。MTT分析结果和细胞周期检测显示,经5%阿魏酸处理的PHBV膜对大鼠BMSCs的体外生长和增殖的促进作用最佳。结论 BMSCs与阿魏酸处理的PHBV膜具有良好的生物相容性,体外培养环境下有利于细胞的生长、黏附和增殖。