新型脱细胞骨基质-壳聚糖复合支架的生物相容性研究

[目的]评价新型脱细胞骨基质-壳聚糖(ABECM/CS)骨组织工程复合多孔支架的生物相容性和安全性,为临床应用提供实验依据.[方法]采用联合脱细胞方法对猪股骨进行处理后制备脱细胞骨基质/壳聚糖骨组织工程复合支架.分离、培养兔骨髓间充质干细胞传代后进行实验.采用MTT法观察材料浸提液于1、3、5、7d时进行细胞毒性实验观察细胞的活性;将材料浸提液与稀释血混合离心后观察红细胞溶血情况,检测OD值计算相对溶血率;将材料浸提液经静脉注入兔体内进行热原实验,在规定时间内观察兔体温变化.[结果]细胞毒性实验显示,培养1、3、5、7d后各时间段内三组OD值两两比较(P＞0.05)无显著差异,表明材料无毒性.在溶血实验中观察实验材料的溶血率为3.0％,在标准值溶血率5％范围内,提示无溶血现象发生.热原实验结果显示每只兔体温升高均低于0.6℃,且3只兔体温升高总度数低于1.4℃,符合热原检测规定,复合材料无致热作用.[结论]经联合脱细胞处理制备的ABECM/CS复合支架无细胞毒性、无溶血反应、无热原性,具有良好的生物相容性和安全性,可作为构建组织工程骨的支架载体材料.     

牛去细胞骨基质的生物相容性研究

目的 研究新型骨修复材料牛去细胞基质骨的生物相容性,为其在骨缺损修复领域中的临床应用提供实验依据.方法 对牛去细胞骨基质进行急性毒性实验、热源实验、溶血实验、兔肌肉内种植实验和兔桡骨骨缺损修复实验研究.结果 牛去细胞骨基质无毒性、无热源性、不引起溶血反应,植入兔肌肉后逐渐发生生物降解并被纤维组织取代,兔骨缺损区植入后可被骨组织取代.结论 牛去细胞骨基质具有良好的生物相容性,是理想的骨支架材料.     

异种脱钙骨基质颗粒的生物相容性实验研究

目的 评价制备的异种脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)植入体内的生物相容性,为进一步实验研究和临床应用提供依据.方法 取猪四肢长管状骨皮质骨经理化处理后,制备脱脂脱钙(材料A)和脱脂脱钙去细胞(材料B)两种粒径为250～810 μm的DBM颗粒和浸提液,骨颗粒脱脂脱钙后测钙、磷含量.采用标准的毒理学方法进行急性毒性实验、皮肤刺激实验、热原实验、溶血实验、细胞毒性实验和肌肉植入实验.结果 未脱钙皮质骨钙、磷含量分别为(189.09±3.12)mg/g和(124.73±2.87)mg/g:DBM颗粒的钙、磷含量分别为(3.48±0.09)mg/g和(3.46±0.07)mg/g;DBM颗粒钙、磷含量分别为未脱钙皮质骨的1.87%和2.69%.急性毒性实验:各组小鼠活动正常,7 d内小鼠无死亡,各组动物未见中毒症状或不良反应;7 d后各组小鼠体重日平均增加差异无统计学意义(P>0.05).皮内刺激实验观察显示,注射材料A、B浸提液和生理盐水处无明显红斑、水肿和皮肤坏死,极轻微刺激.热原实验两组动物体温升高最高均为0.4℃,符合<0.6℃的国家标准.材料A浸提液的溶血率为1.14%,材料B为0.93%,符合<5%的国家标准.异种DBM的细胞毒性为0～1级.肌肉内植入实验显示动物术后生存良好,各植入部位均未见组织坏死、积液及化脓感染.术后不同时间点植入材料A、B组局部细胞免疫定量评分比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 DBM颗粒的毒性程度为无毒,皮肤无刺激,无热原性,溶血率<5%,对细胞无明显毒性,具有良好的生物相容性和一定的骨诱导性.     

复合骨形成蛋白骨修复材料的生物相容性研究

目的 :近年来脱钙骨基质颗粒复合骨水泥已用于修复微波诱导高温原位灭活骨肿瘤性骨缺损 ,在此基础上再复合骨形成蛋白可提高其成骨诱导活性。为推广临床应用 ,本文拟对其生物相容性进行研究。方法 :制备脱钙骨基质颗粒 ,提取牛骨形成蛋白 ,与骨水泥按不同质量比复合后植入小白鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验 ,植入小白鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验 ,体外行溶血、凝血试验和骨内埋入试验。结果 :急性毒性试验动物无死亡 ,亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别 (t检验 ,P >0 .0 5 ) ,对肌肉无刺激 ,体外对溶血、凝血功能无影响 ,植入骨内无不良反应 ,6个月即可与宿主骨形成“生物铆定”。结论 :该复合材料生物相容性好 ,易塑形 ,具有很强的成骨诱导活性 ,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要     

新型生物降解材料输尿管支架的生物相容性研究

目的探讨新型生物降解材料输尿管支架己内酯丙交酯乙交酯三元共聚物（PCLGA20：60：20）的生物相容性。方法通过肌肉埋植实验，初步评价材料生物相容性；通过PCLGA支架输尿管植入实验，观察支架管在输尿管局部组织相容性情况。结果测试材料肌肉埋植引发的局部组织反应为非细菌性炎症反应，材料周围纤维包裹层厚度小于30μm；输尿管植入实验中，PCLGA支架在12周内完全降解，输尿管腔内无材料碎片残留，支架植入术后的输尿管炎症反应随材料降解而逐渐消退。结论PCLGA材料具有良好的生物相容性，是加工生物降解输尿管支架的理想材料。     

可塑形脱细胞软骨基质材料的制备及性状研究

目的 利用牛膝关节透明软骨进行脱细胞处理,制备新型可塑形生物材料,探讨脱细胞软骨基质作为组织工程载体材料的可行性. 方法 采集新鲜牛膝关节,切取关节表面透明软骨,冻干后低温粉碎为软骨微粒,胰酶、Triton X-100及低张Tris-HC1溶液联合作用进行脱细胞处理,冷冻干燥塑形,紫外线交联后制备脱细胞软骨基质材料.采用组织学、免疫组织化学、扫描电镜、孔隙率测定及生物力学检测等对材料的理化性状进行观察分析.取4只成年新西兰白兔骨髓制备BMSCs,传至第3代进行实验.观察浓度分别为100%、10%及1%的材料浸提液培养BMSCs 0、24、48及72 h后相对乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放率,以含5?S的DMEM培养基作为阴性对照,观察细胞毒性作用;并将浓度为1×107 个/mL的BMSCs单细胞悬液与材料复合培养,观察细胞黏附情况. 结果 制备的脱细胞软骨基质材料呈白色多孔状结构.HE染色示材料由纤维状的软骨微粒形成网状结构,基质内无细胞成分残留;阿尔新蓝染色示微颗粒呈蓝色.材料Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性.扫描电镜材料为多孔状海绵结构,孔径30～150μm.压汞法测定材料平均孔隙率为89.37%,平均孔径为90.8μm.力学分析示脱细胞软骨基质材料的压缩模量为(17.91±0.98)MPa,未经脱细胞处理的软骨微粒材料压缩模量为(15.12 ±0.77)MPa,差异无统计学意义(P>0.05);与正常牛关节软骨的(26.30±1.98)MPa比较差异均有统计学意义(P<0.05).细胞毒性实验显示,培养0、24、48及72 h,100%、10%、1%浓度材料浸提液条件培养基和阴性对照DMEM培养基相对LDH释放率差异无统计学意义(P>0.05).细胞黏附实验显示细胞可黏附于材料上,生长状态良好. 结论 牛关节软骨经脱细胞处理后,制成的多孔状脱细胞软骨基质材料,既保持了软骨基质中的主要成分,又具有良好的理化性质和生物相容性,可作为组织工程研究的一种新型载体材料.     

新型生物可降解材料与骨髓间充质干细胞生物相容性研究

目的探讨人骨髓间充质干细胞(MSCs)与第3代聚羟基烷酸酯(PHA)类聚酯:3-羟基丁酸、3-羟基己酸无规嵌段共聚物[p(3HB-co-3HH)]的生物相容性,以及材料植入体内的组织相容性. 方法将培养的人MSCs分别接种于细胞载体p(3HB-co-3HH)上,通过相差显微镜和电镜,以及HE、Von Kossa染色和Ⅰ型胶原表达等分析,了解细胞载体复合物体外立体培养2周、或裸鼠体内植入后经过培养的MSCs在支架材料上生长、扩增和分泌基质等与材料的相容性. 结果 p(3HB-co-3HH)具有良好的亲水性及细胞亲和力,材料表面不需特殊处理(如卵磷脂、多聚赖氨酸包埋等),可以作为种子细胞的载体,接种的MSCs能够在材料中均匀分布,贴壁生长良好,维持骨髓干细胞表型.在培养体系中加入成骨诱导分化试剂后,贴壁生长的MSCs可向成骨细胞分化并分泌基质,表达Ⅰ型胶原. 结论 p(3HB-co-3HH)具有良好的生物相容性和细胞亲和性,是较好的可降解的高分子生物材料.     

新型骨替代材料-珍珠层的生物相容性研究

[目的]研究珍珠层的生物相容性。[方法]在体外培养的第3代成骨细胞中分别加入珍珠层（实验组）、橡胶（对照组）的材料浸提液，观察细胞形态、细胞膜和超微结构的变化；通过BrdU核掺入法检测细胞增殖情况、通过MTT法检测成骨细胞代谢活性。[结果]实验组细胞形态及细胞结构良好、细胞膜完整；对照组中细胞形态发生改变，细胞膜及胞浆内细胞器均有破坏；BrdU及MTT检测结果显示珍珠层对人成骨细胞的增殖和代谢活性无阻滞作用。[结论]珍珠层具有良好的生物相容性，可作为骨替代材料应用于骨缺损修复。     

生物衍生骨支架材料的组织相容性研究

目的 了解不同处理方法制得的3种生物衍生骨支架材料的组织相容性。方法 将物理化学方法处理制得的复合型完全脱蛋白骨（composite fully deproteinized bone,CFDB)、部分脱蛋白骨（partially deproteinized bone,PDPB)、部分脱钙骨（partially decalcified bone,PDCB)3种材料各10块分别植入兔肌肉内及骨膜下，进行一般观察、血清抗体检测、局部细胞免疫评估、常规HE染色，观测3种材料对机体的毒性作用、免疫效应及骨膜成骨的影响。结果 3种材料均无毒性作用，且能引导周围组织长入材料内；3种材料对骨膜成骨无不良影响，且能促进骨膜形成的软骨或类骨组织钙化形成新骨，并有一定的骨结合能力；3种材料引起机体免疫反应强弱为：PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB、PDCB3种天然生物衍生骨材料皆有良好的生物相容性。     

异种肌腱基质材料生物相容性的体外评价实验

目的：通过对制备的异种肌腱基质材料生物相容性的体外实验研究,鉴定其作为软组织修复充填材料的可行性,为进一步试验研究和临床应用提供依据。方法：参照医疗器械生物学评价标准和要求,采用标准的毒理学方法进行急性毒性试验、致敏试验、皮内刺激实验、细胞毒性试验、遗传毒性试验,对制备的异种肌腱基质材料进行评价。结果：急性毒性实验：各组小鼠活动正常,72h小鼠无死亡,各组动物未见中毒症状或不良反应。致敏试验显示材料组和阴性对照组的皮肤反应指数均为0,无致敏性。皮内刺激实验观察显示,材料浸提液和生理盐水处无明显红斑、水肿和皮肤坏死,极轻微刺激。材料的细胞毒性结果示该材料的相对增殖度较高,细胞毒性分级在0-1级。遗传毒性试验指标均达到标准要求,无遗传毒性。结论：异种肌腱基质材料具有良好的生物相容性,满足作为软组织修复充填材料的生物安全性要求,有望成为一种理想的软组织充填材料。     

组织工程细胞外基质材料研究进展

目的综述细胞外基质(extracellular matrix,ECM)材料在组织工程中的研究现状及临床应用进展。方法查阅近年来国内外ECM材料制备方法、生物相容性、生物力学特性、可降解性能和临床应用等方面的相关文献,并进行分析总结。结果 ECM制备方法的改进和免疫特性认识的深入,为其用于组织的修复重建奠定了一定基础。一系列动物实验研究表明了小肠黏膜下层、膀胱ECM、脱细胞真皮等ECM材料应用于尿道、膀胱、动脉、皮肤等组织器官修复重建的可行性和有效性,显示其具有广阔的临床应用前景。结论 ECM材料是一种良好的生物衍生支架材料,有望成为组织修复重建中替代材料的重要来源。     

牛肌腱复合胶原与人牙周膜成纤维细胞培养的实验研究

目的　观察牛肌腱复合胶原三维支架材料 (tendon mixed extraction of bovine collagen,t MEBC)与人牙周膜成纤维细胞的生物相容性 ,探讨其应用于牙周组织工程的可行性。　方法　胎牛肌腱经脱细胞、冷冻 -干燥方法构建复合胶原三维支架载体 ,取 4～ 6代人牙周膜成纤维细胞 (human periodontal ligament fibroblasts,HPDL Fs) ,接种浓度 5× 10 6 / ml与 t MEBC复合材料共培养 ,于培养第 1、3、5及 10天 ,细胞计数法了解细胞附着及增殖情况 ;培养第 5、10天 HE染色、扫描电镜行形态学观察。　结果　 t MEBC具有良好的多孔网状结构 ,HPDL Fs黏附良好 ,复合培养 1d细胞密度达 0 .5 5 6× 10 4 / ml,随培养时间延长细胞增殖明显 ,培养第 10天细胞密度达 3.94 4× 10 4 / ml;组织学检测显示细胞均匀分布于材料内部 ,形成良好的细胞材料复合体。　结论　 t MEBC具有良好的生物相容性 ,可作为支架材料复合HPDL Fs应用于牙周组织工程研究。     

兔组织工程肌的构建与研究

目的　探讨用同种异体兔成肌细胞和小肠黏膜下层( small instestinel submucosa,SIS)复合,体外培养构建兔组织工程肌。　方法　取出生7d内幼兔四肢肌组织,经多步酶消化法与差速贴壁法获得足量、纯净成肌细胞,用Brd U标记,与SIS体外复合培养构建组织工程肌,植入15只异体兔体内修复腓肠肌1.5 cm×1.0 cm大小的骨骼肌缺损作为实验组;用单纯SIS修复对侧同样骨骼肌缺损作为对照组。术后4、6和8周各处死5只动物取材,行大体和组织学观察、局部细胞免疫定量分析和免疫组织化学检测。　结果　体外培养成肌细胞与SIS均复合良好,体内植入4周见材料与周围肌组织接合紧密,周围炎性反应明显;6周和8周材料开始部分降解,炎性反应逐渐减轻。局部细胞免疫定量分析显示实验组和对照组4、6周评分与8周评分比较有统计学意义( P<0 .0 5 )。实验组4、6和8周均可见材料周围新生肌组织形成,Brd U及肌球蛋白免疫组织化学染色阳性,对照组染色结果呈阴性。　结论　成肌细胞与SIS复合构建的组织工程肌,植入体内可存活、增殖并形成新的肌组织     

皮肤再生膜的生物相容性系列研究

目的 对医用丝素蛋白皮肤再生膜进行一系列生物学试验和生物相容性研究。方法 将医用丝素蛋白皮肤再生膜材料按国际标准化组织标准要求制备浸提液,改进急性全身毒性试验、皮肤原发刺激试验、细胞毒性试验,以及Ⅰ型胶原、纤维连接蛋白ｍＲＮＡ基因表达等试验。综合分析评价其生物相容性。结果 医用丝素蛋白皮肤再生原急性全身毒性试验、皮肤原发刺激试验、细胞毒性试验,以及Ⅰ型胶原、纤维连接蛋白ｍＲＮＡ基因表达等试验,都显     

成骨细胞与生物衍生材料联合培养的实验研究

目的：探讨冻干脱钙骨基质（FDBM）作为组织工程骨支架的可行性。方法：取兔颅骨外膜的成骨细胞，经传代培养后作为种子细胞与FDBM于体外联合培养，通过对复合物相差显微镜、光镜及扫描电镜等观察，了解细胞在材料中的生长情况。结果：经系统处理后的FDBM呈现不规则的网－孔结构，其孔隙直径为100－400μm ,孔隙率为70％。体外复合培养8小时，成骨细胞即开始贴附于FDBM网架上；复合培养7天，分布于支架材料上的成骨细胞迅速分化增殖，分泌细胞外基质并形成钙结节。结论：FDBM可作为构建组织工程骨的一种较好支架材料。     

组织工程骨的研究

目的 综述组织工程骨研究中的种子细胞、支架材料和组织构建的近期进展。方法 广泛查阅近期有关组织工程骨的研究文献，着重在研究和探索人骨髓细胞体外培养、乌贼骨改性和骨组织构建动物实验。结果 人骨髓细胞培养中诱导、分化出成骨细胞；首次将乌贼骨改性为乌贼骨羟基磷灰石；构建出成骨细胞／CHA500R、成骨细胞／乌贼骨羟基磷灰石、成骨细胞／聚羟基丁酸酯等组织工程骨。结论 骨髓来源的成骨细胞和上述支架材料构建的组织工程骨有望在临床上应用。     

丝素蛋白作为组织工程生物材料的研究进展

目的介绍丝素蛋白作为生物材料在组织工程应用中的研究进展及前景。方法广泛查阅国内外关于丝素蛋白生物材料的研究文献，对丝素蛋白生物材料的性能及其在组织工程中的应用进行分析总结。结果丝素蛋白具有生物降解性和生物相容性等特点，支持多种细胞的黏附、分化和生长，可应用于人工韧带、血管、骨、神经组织等方面。修饰改性后的丝素蛋白可更好地应用于组织工程。结论丝素蛋白是一种良好的生物材料，在组织工程中有广泛的应用前景。     

不同浓度的海藻酸盐与异种骨构建组织工程载体研究

目的 探讨不同浓度的海藻酸盐凝胶与去抗原异种骨构建组织工程载体的生物学性能。方法 采用倒置显微镜，扫描电镜，对0．25、1、4和8％的海藻酸盐与去抗原异种骨构建的组织工程载体中的骨髓基质细胞形态及分泌性能。结果 海藻酸盐的浓度为0．25％和1％时，凝胶在异种骨中均匀复合，浓度为4％和8％时海藻酸盐仅复合在松质骨表面。体外培养4天后，0．25％海藻酸盐复合异种骨的表面大部分凝胶脱落；1％海藻酸盐均匀复合在异种骨的骨孔中，细胞在凝胶中生长均匀，形态饱满，有基质分泌；4％海藻酸盐中细胞生长受到限制；8％海藻酸盐凝胶质地不均匀，无法见到细胞结构。结论 1％海藻酸盐适宜与异种骨复合构建骨组织工程载体。     

角膜组织工程的研究进展

目的介绍并综合分析角膜组织工程的研究进展.方法通过广泛查阅近期相关文献,重点介绍组织工程角膜种子细胞的来源、选择,以及体外培养中各种生长因子对角膜细胞生长繁殖的影响;支架材料的选择和制备及各自的优缺点.结果组织工程角膜种子细胞的来源为人眼的正常角膜细胞,以胎儿角膜为佳;各种生长因子对角膜细胞的培养、生长繁殖,以及与细胞外和细胞间基质的结合有明显促进作用,其中以成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)、角膜细胞生长因子(keratinocyte growth factor, KGF)、转化生长因子(transforming growth factor-β1,TGF-β1)和表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)影响最明显.支架材料可选择动物胶原 壳聚糖、以及黏多糖等,各有其优缺点.结论组织工程角膜可以构建和移植,与受体组织相容性较好,有望成为人体角膜移植的等效物.     

低温保存的组织工程骨修复骨缺损的实验研究

目的探讨低温保存的组织工程骨修复骨缺损的能力及低温保存的可行性。方法将人源性生物衍生骨材料复合成骨细胞构建的组织工程骨,在4℃和-196℃的温度环境中保存3个月和6个月,同时以未行低温保存的组织工程骨和生物衍生骨材料作为对照,分别修复实验兔桡骨的长段骨缺损。80只成年日本大耳白兔,随机分为4个实验组(左前肢植入材料):A3组:组织工程骨在4℃保存3个月;A6组:组织工程骨在4℃保存6个月;B3组:组织工程骨在-196℃保存3个月;B6组:组织工程骨在-196℃保存6个月。2个对照组(右前肢植入材料):C组:组织工程骨未行低温保存;D组:单纯生物衍生骨材料。于术后2、4、6和12周行大体和组织学观察,并于6周和12周行X线片检查和生物力学检测。结果术后大体观察,A3、A6、B3、B6和C组间无显著差异,D组骨痂少且断端更为明显。各时间点组织学观察,A3、A6、B3、B6和C组植入材料周围胶原及骨痂均较D组明显,术后12周组织学评分,D组与其它各组比较P值<0.05。X线片示D组植入材料皮质骨无明显变化,骨痂较少;余各组12周植入材料与自体骨融合,髓腔开通,骨折线消失,塑形好。生物力学检测D组与其它各组比较P值<0.05。结论以4℃和-196℃保存方法能有效保存组织工程骨,对修复骨缺损有明显效果,这一方法适宜推广应用。