新型高孔隙率海绵状聚乳酸支架在软骨组织工程研究和应用中的意义

目的研究一种新型高孔隙率海绵状聚乳酸支架的体外、体内降解及生物相容性.方法将一种自行制备的孔径为100～300nm、孔隙率为95%的中等分子量海绵状聚乳酸支架置体外37℃振荡水浴,按时间顺序取出称重,观察其体外降解速度;将这种新型高孔隙率聚乳酸支架植入小鼠皮下,分别于2、4、6、8、12周取材进行大体观察和HE染色光镜检查.结果该新型高孔隙率聚乳酸支架体外16周降解率为14.05%,体内植入大体观察及组织形态学检查显示其具有良好的可降解性和生物相容性.结论这种新型高孔隙率海绵状聚乳酸支架具有良好的可降解性和生物相容性.     

聚磷酸钙／左旋聚乳酸软骨组织工程支架复合材料的分析

背景：用左旋聚乳酸(PLLA)，聚羟基乙酸(PGA)等可降解吸收性高分子材料加工而成的纤维状支架材料和海绵状支架材料在软骨组织工程中已获得广泛应用。但这类支架材料存在着弹性模量低，受力时易变形，容易导致种子细胞损伤和降解吸收时间过长等缺陷。目的：研制出可任意调控降解速率且具有良好力学性能、生物相溶性能和毒理学性能的聚磷酸钙(Calcium Polyphosphate，CPP)纤维，并用该纤维为增强材料研制软骨组织工程复合材料。设计：以不同质量比例分组对照的实验研究。地点和对象：实验在兰州交通大学材料工程研究所完成，基体材料选用PLLA(中科院化学所高分子合成室提供)，增强材料选用自制CPP纤维。干预：以高强度、高模量可设计降解速率的CPP纤维为增强材料，PLLA为基体材料，应用溶媒投放、颗粒滤取技术制备出CPP／PLLA软骨组织工程支架复合材料，测试了该支架复合材料的物理力学性能和体外37℃下Hank’s人工降解液中的生物降解特性。主要观察指标：物理力学性能，降解性能。结果：CPP／PLLA支架复合材料具有三维连通、微孔、网状微观结构，微孔分布均匀，微孔尺寸为130～350μm，孔隙率90％；压缩模量随CPP纤维体积分数的增加而增加；降解速率随CPP纤维体积分数的增大而增大。结论：CPP／PLIA支架复合材料的物理力学性能和体外降解性能在体外构建的组织化软骨的早期生物学性能基本满足软骨组织工程的要求，故可用作软骨组织工程支架材料。     

聚乳酸/聚乙醇酸与脱细胞软骨粒支架及聚乳酸/聚乙醇酸-脱细胞软骨粒支架体外构建组织工程软骨的比较

背景:聚乳酸,聚乙醇酸具有良好的生物力学性能,但是细胞黏附性较差,而脱细胞软骨基质具有较好的细胞黏附性和亲水性,能介导细胞间信号传导及相互作用,但是生物力学性能不好.课题组制备的聚乳酸,聚乙醇酸脱细胞软骨基质支架材料,弥补了2种材料各自的缺点,有望成为一种新型支架材料.目的:比较聚乳酸,聚乙醇酸、脱细胞软骨基质、聚乳酸/聚乙醇酸脱细胞软骨基质3种支架体外构建组织工程软骨的生长情况.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-03/09在山西医科大学实验室完成.材料:聚乳酸,聚乙醇酸平均孔径为100-200μm,孔隙率为94%左右,脱细胞软骨基质支架平均孔径为70-100 μm,孔隙率为85%左右,聚乳酸,聚乙醇酸脱细胞软骨基质平均孔径为100-300 μm,孔隙率为90%左右.方法:根据支架材料的不同,实验分为3组,分别为聚乳酸/聚乙醇酸支架组,脱细胞软骨粒支架组,聚乳酸,聚乙醇酸-脱细胞软骨粒支架组,将猪软骨细胞分离、培养、扩增、接种于3种支架,体外联合培养8周.主要观察指标:免疫组化染色检测Ⅱ型胶原表达;反转录-聚合酶链反应检测组织工程软骨细胞内Ⅱ型胶原mRNA含量;Hoechst 33258荧光法测定DNA含量.结果:软骨细胞在聚乳酸/聚乙醇酸-脱细胞软骨粒支架组生长良好,8周后仍能维持软骨细胞表型,其分泌Ⅱ型胶原的能力优于其他两组.聚乳酸,聚乙醇酸-脱细胞软骨粒支架组DNA含量、Ⅱ型胶原mRNA含量最高,脱细胞软骨基质组次之,聚乳酸,聚乙醇酸组最低,单因素方差分析显示差异有显著性意义(P<0.01).结论:聚乳酸,聚乙醇酸-脱细胞软骨粒支架更适于细胞生长、黏附,更有利于维持细胞表型和促进软骨细胞分泌Ⅱ型胶原.     

四种复合体体内成骨及成软骨后重建月骨缺血性坏死的实验

目的:评价4种复合体在体内成骨、成软骨能力,探索重建月骨治疗月骨缺血性坏死的可行性。方法:按随机数字法将60只日本大耳白兔分为4组:骨膜包绕肌腱松质骨粒与骨形态发生蛋白组(A组),骨膜包绕松质骨粒与骨形态发生蛋白组(B组),骨膜包绕肌腱与骨形态发生蛋白组(C组),骨膜包绕肌腱组(D组)。将4组复合体分别置于兔膝关节髌上囊,术后进行放射学、组织学及电镜检查。结果:A,B组复合体2周即有新生骨出现,8周形成外周为完整骨包壳中心为骨髓细胞的类圆形骨性团块,C组复合体4周有新生骨与软骨形成,8周形成较成熟骨小梁,24周形成骨性团块;D组复合体24周内无骨团块形成。术后A,B,C组与D组复合体CT值进行比较,差异均有显著性意义。结论:A组复合体兼有良好的可塑性和成骨时间早等优点,为重建月骨的首选方法。     

骨髓基质细胞 /藻酸盐凝胶构建新型载体的可行性

目的探讨以去抗原异体骨复合骨髓基质细胞/藻酸盐凝胶构建一种细胞复合物的可行性.方法将新西兰白兔的骨髓细胞培养,以骨髓基质细胞/藻酸盐凝胶复合去抗原异种骨,通过倒置显微镜及扫描电镜观察细胞的生长和分泌.结果该复合物中骨髓基质复合良好,可见生长和基质分泌.结论该复合物可作为一种良好的骨组织工程载体.     

部分脱蛋白骨复合成骨细胞体内植入后形成软骨或骨的实验研究

目的探讨部分脱蛋白骨(PDB)作为成骨细胞支架材料体内植入的成骨作用.方法将PDB与人胚骨膜成骨细胞体外复合培养1周后植入裸鼠体内,于术后4周及8周取出材料行聚乳酸(ALP)活性及常规组织学检查.结果植入8周时ALP活性比4周时强,并比单纯植入的材料强得多;实验侧4周见有多个软骨团块形成,8周时有片块状或条索状新骨形成,且软骨或新骨形成增多,而对照侧未见软骨或骨形成.结论PDB复合成骨细胞体内植入后能形成软骨或骨,并随植入时间的延长,软骨或新骨形成增多;PDB可用于成骨细胞的支架材料.     

少阳生骨方对大鼠在体软骨损伤关节液IL-1β及软骨修复组织Ⅱ型胶原影响的实验研究

目的应用少阳生骨方对大鼠在体软骨损伤进行干预,观察其对大鼠在体软骨损伤关节液中IL-1β水平及和修复组织中Ⅱ型胶原的影响。方法选用在相同条件下喂养的6～8周清洁级SD大鼠,制作成关节软骨损伤动物模型,按照组内均衡一致原则随机编为3组,即少阳生骨方组实验组（S组）、盐酸氨基葡萄糖胶囊组对照组（A组）和生理盐水空白对照组（K组）,每组9只。于造模完成后的第二天,开始灌胃药物,S组少阳生骨方灌胃,A组盐酸氨基葡萄糖胶囊灌胃,K组生理盐水灌胃。对比观察少阳生骨方及盐酸氨基葡萄糖胶囊对大鼠关节软骨损伤后不同时期（4周、8周、12周）关节液中IL-1β水平和修复组织中Ⅱ型胶原的影响。结果三组关节液中IL-1β水平检测,S组和A比较：第4、8、12周A组高于S组（P〈0．05）;第4、8、12周K组高于S组（P〈0．05）;第4、8、12周K组高于A组（P〈0．05）。治疗前后自身比较：S组第8周、第12周均低于第4周（P〈0．05）;A组第8周、第12周均低于第4周（P〈O．05）;K组第4周〉第8周〉第12周（P〈0．05）。组织学观察显示S、A组软骨缺损修复组织的数量及质量均优于K组,S组的修复效果强于A组。结论通过和解少阳的方法可显著降低关节液中导致软骨细胞损伤的炎性介质IL-1β水平,提高软骨损伤后修复组织中Ⅱ型胶原的表达,从而有助于软骨损伤的修复。     

万古霉素硫酸钙与万古霉素骨水泥在体内抗生素释放规律的动物实验观察比较

目的与万古霉素骨水泥相比较,探讨万古霉素硫酸钙在体内抗生素释放的规律。方法将成功建立左胫骨慢性骨髓炎的16只健康成年家兔随机分成两组：实验组（万古霉素硫酸钙组）和对照组（万古霉素骨水泥组）,在左胫骨分别植入万古霉素骨水泥栓及万古霉素硫酸钙栓,收集两组实验对象术后0．5h、1h、1．5h、2h、4h、6h、12h、24h、48h、72h的引流液及血液,测量万古霉素药物浓度至引流液消失、血液中药物浓度测不到为止：收集1h、2h、6h、12h、24h、48h、4d、7d的尿液测量药物浓度．至尿液药物浓度消失并比较两组的药物浓度的差异。结果在观察时间范围内,实验组引流液在各个时间点的药物浓度明显高于对照组,差异均有统计学意义（t分别=3．25、3．34、3．24、3．75、3．96、4．56、5．32、5．53,P均〈0．05）。对照组血液药物浓度和尿液药物浓度一直处于测不到的状态,而实验组血液药物浓度在植入后1．5h开始被检测到药物浓度．与对照组同时间点药物浓度比较,差异均有统计学意义（t分别=2．32、3．01、2．54、2.33、1．95、2．17,P均〈0．05）;实验组植入后1h开始测到尿液药物浓度,药物浓度迅速增高,于24h达到高峰,于1周后下降至极低的药物浓度,其中2～48h与对照组同时间点尿液药物浓度比较,差异均有统计学意义（t分别=2．55、3．22、3．48、4．13、3.46、3．15,P均〈0．05）。结果万古霉素硫酸钙在体内的抗生素释放优于万古霉素骨水泥。     

体内实验评价新型关节软骨修复材料聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66的生物相容性

目的:采用动物体内实验的方法评价新型修复关节软骨及软骨下骨的复合材料PVA/n-HA PA66的生物相容性.方法: 实验于2006-09/2007-03 在四川大学华西医院组织工程实验室完成.制备PVA/n-HA PA66浸提液,进行以下实验:①急性全身毒性实验:取SD大鼠随机分为2组,分别腹腔注射20%浸提液和生理盐水1 mL,观察动物行为学及体质量变化.②溶血实验:取抗凝兔血加入复合材料粉末后测溶血率.③皮内刺激实验:在新西兰大白兔背部皮内注射浸提液,观察注射浸提液后注射部位的红斑和水肿状况.④皮下植入实验及慢性毒性实验:在SD大鼠背部皮下植入材料,术后2,4,8周取材,观察材料植入皮下后与周围组织的反应情况.术后12周抽血行肝肾功能检测,评价材料对动物有无长期毒性.结果:①急性全身毒性实验小鼠活动正常,大鼠体质量均呈上升趋势,且两组体质量增加比较差异无显著性意义.②3 种浓度梯度的复合材料,溶血率均未超过5%,达到标准要求.③皮内刺激实验:实验侧及阴性对照侧各注射点均未见明显皮肤刺激症状. ④长期毒性实验:术后12周小鼠肝肾功能与正常对照组及术前比较无显著性差异(P > 0.05),组织学切片显示血管和纤维组织进入复合材料网孔中,与复合材料连为一体,未产生排斥反应.结论: 双相生物复合材料PVA/n-HA PA66具有良好的生物相容性.     

Influence of pore size on the redifferentiation potential of human articular chondrocytes in poly(urethane urea) scaffolds

The chemical and physical properties of scaffolds affect cellular behaviour, which ultimately determines the performance and outcome of tissue-engineered cartilage constructs. The objective of this study was to assess whether a degradable porous poly(urethane urea) scaffold could be a suitable material for cartilage tissue engineering. We also investigated whether the post-expansion redifferentiation and cartilage tissue formation of in vitro expanded adult human chondrocytes could be regulated by controlled modifications of the scaffold architecture. Scaffolds with different pore sizes, < 150 μm, 150-300 μm and 300-500 μm, were seeded with chondrocytes and subjected to chondrogenic and osteogenic induction in vitro. The poly(urethane urea) scaffold with the smaller pore size enhanced the hyaline-like extracellular matrix and thus neocartilage formation. Conversely, the chondrocytes differentiated to a greater extent into the osteogenic pathway in the scaffold with the larger pore size. In conclusion, our results demonstrate that poly(urethane urea) may be useful as a scaffold material in cartilage tissue engineering. Furthermore, the chondrogenic and the osteogenic differentiation capacity of in vitro expanded human articular chondrocytes can be influenced by the scaffold architecture. By tailoring the pore sizes, the performance of the tissue-engineered cartilage constructs might be influenced and thus also the clinical outcome in the long run.     

Engineering biomechanically functional neocartilage derived from expanded articular chondrocytes through the manipulation of cell‐seeding density and dexamethasone concentration

Recent work has established methods to engineer self‐assembled, scaffold‐free neocartilage from an expanded articular chondrocyte (AC) cell source. In continuing such work, the objective of the present study was to investigate the effects of cell‐seeding density and dexamethasone concentration on these neocartilage constructs. Neocartilage discs (5 mm diameter) were formed by self‐assembling passaged leporine articular chondrocytes into non‐adherent agarose moulds. The cell‐seeding densities (2, 3, 4, 5 and 6 million cells/construct) and dexamethasone concentrations (10 and 100 nm ) in the culture medium were varied in a full‐factorial study. After 4 weeks, the neocartilage constructs were assessed for morphological, biochemical and biomechanical properties. The cell‐seeding density profoundly affected neocartilage properties. The two dexamethasone concentrations explored did not induce overall significant differences. Constructs formed using lower cell‐seeding densities possessed much higher biochemical and biomechanical properties than constructs seeded with higher cell densities. Notably, the 2 million cells/construct group formed hyaline‐like neocartilage with a collagen wet weight (WW) content of ~7% and a Young's modulus of ~4 MPa, representing the high end of values achieved in self‐assembled neocartilage. Excitingly, the mechanical properties of these constructs were on a par with that of native cartilage tissues tested under similar conditions. Through optimization of cell‐seeding density, this study shows for the first time the use of expanded ACs to form homogeneous self‐assembled neocartilage with exceptionally high tensile strength. With such functional properties, these engineered neocartilage constructs provide a promising alternative for treating articular lesions. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Translating the application of transforming growth factor‐β1, chondroitinase‐ABC,and lysyl oxidase‐like 2 for mechanically robust tissue‐engineered human neocartilage

Strategies to overcome the limited availability of human articular chondrocytes and their tendency to dedifferentiate during expansion are required to advance their clinical use and to engineer functional cartilage on par with native articular cartilage. This work sought to determine whether a biochemical factor (transforming growth factor‐β1 [T]), a biophysical agent (chondroitinase‐ABC [C]), and a collagen crosslinking enzyme (lysyl oxidase‐like 2 [L]) are efficacious in forming three‐dimensional human neocartilage from expanded human articular chondrocytes. Among the treatment regimens, the combination of the three stimuli (TCL treatment) led to the most robust glycosaminoglycan content, total collagen content, and type II collagen production. In particular, TCL treatment synergistically increased tensile stiffness and strength of human neocartilage by 3.5‐fold and 3‐fold, respectively, over controls. Applied to two additional donors, the beneficial effects of TCL treatment appear to be donor independent; tensile stiffness and strength were increased by up to 8.5‐fold and 3‐fold, respectively, over controls. The maturation of human neocartilage in response to TCL treatment was examined following 5 and 8 weeks of culture, demonstrating maintenance or further enhancement of functional properties. The present study identifies a novel strategy for engineering human articular cartilage using serially passaged chondrocytes.     

关节镜下自体、异体骨-髌腱-骨与半腱肌腱3种重建后交叉韧带方法的比较

背景:目前重建后交叉韧带的方法很多,常涉及到不同的移植材料,但不同移植材料之间比较的研究较少见.目的:比较分析膝关节镜下自体、异体骨-髌腱-骨与半腱肌腱3种重建后交叉韧带的疗效.设计、时间及地点:回顾性病例分析,于2000-01/2005-09在解放军广州军区广州总医院骨科完成.对象:选择2000-01/2005-09收治的交叉韧带损伤患者76例,其中异体骨-髌腱-骨移植27例,自体骨-髌腱-骨移植21例,自体四股半腱肌28例.方法:回顾分析21例膝关节镜下自体骨-髌腱-骨移植、28例自体半腱肌腱移植和27例异体骨-髌腱-骨移植重建后交叉韧带的情况.采用Lysholm膝关节评分、国际膝关节文献编制委员会分级评估标准(IKDC)和KT-1000评价疗效.检测术后住院期间患者体温.主要观察指标:①关节活动范围.②后抽屉试验及KT-1000检查关节稳定性.③Lysholm和IKDC评分检测膝关节整体功能.④不良反应.结果:随访26～79个月.3组患者终末随访的IKDC分级、Lysholm评分、KT-1000结果和后抽屈试验阳性率之间的组间差异无显著性意义(P>0.05).自体骨一髌腱一骨重建组3例膝关节10°屈曲受限;同种异体骨一髌腱一骨重建组1例5°屈曲受限;半腱肌腱重建组2例屈曲受限.3组间膝关节屈曲受限比率差异无显著性意义.3组患者均无关节粘连、伤口感染、植入物断裂、螺丝钉松脱、髌骨骨折、血管神经损伤等并发症;自体骨-髌腱-骨重建组12例有不同程度的膝前痛.半腱肌腱重建组5例有不同程度的膝后痛.3组膝周痛发生率的组间差异有显著性意义(P=0),自体骨-髌腱-骨组最高,半腱肌组次之,异体骨-髌腱-骨最低.3组术后发热时间组间比较发现,异体骨髌腱骨高于自体骨髌腱骨和自体半腱肌组(P=0).自体骨髌腱骨与自体半腱组间的差异无显著性意义(P=0.844).4例异体骨-髌腱-骨出现排斥反应,表现为胫骨隧道外口持续果酱样液体流出,经换药、激素或消炎痛治疗后痊愈.结论:关节镜下自体、异体骨-髌腱-骨与半腱肌腱移植重建后交叉韧带均取得满意的结果,并且疗效相似.     

紫杉醇对PLA801D细胞增殖及凋亡的影响

目的观察不同浓度紫杉醇（TXT）对人肺巨细胞癌高转移株（PLA801D）细胞的影响。方法应用MTT法及流式细胞术检测不同浓度TXT对PLA801D细胞作用后增殖抑制率、细胞周期及凋亡率。结果随作用时间的增加不同浓度TXT对PLA801D细胞增殖均有抑制作用，且呈时间-浓度量效依赖性。随着TXT浓度的增加PLA801D细胞周期亦有明显变化，凋亡率逐渐上升，用药组问比较差异显著（P〈0．05）。结论TXT对PLA801D细胞敏感，可抑制其增殖、改变细胞周期且诱导凋亡。     

军队人员口腔卫生观念与行为的问卷调查及分析

目的为了解我军部队人员口腔卫生观念与行为情况,探索口腔护理保健现状。方法采取分层抽样方法,分别对口腔健康观念与行为情况进行问卷调查、填写记录。结果共调查陆、海、空官兵1269人,每13早晚2次刷牙率为75．02％;不同军种、不同军衔官兵的牙科检查需求现状均不同;口腔疾病未治疗的原因,无口腔科医生占25．84％,工作忙没有时间占47．75％,认为牙齿好坏无所谓占4.41％,不清楚是否需要占21．98％。结论进行口腔护理教育、定期口腔检查和早期口腔医疗对我军部队官兵非常必要。     

血清抗PLA2R抗体检测对特发性膜性肾病诊断效能的meta分析

目的利用meta分析评估血清抗M型磷脂酶A2受体(M-type phospholipase A2 receptor,PLA2R)抗体检测对特发性膜性肾病(IMN)的诊断效能。方法检索Pub Med、Embase、万方和中国知网,从建库到2017年5月关于血清抗PLA2R抗体检测诊断IMN的相关中英文文献。严格地按照制定的纳入和排除标准筛选文献,采用QUADAS进行文献质量评价。采用Metadisc 1.4进行异质性分析和效应量合并,采用Stata 12.0进行发表偏倚评估。结果 20篇文献纳入研究,文献质量较好,异质性检验提示不存在阈值效应。合并敏感性为0.69(95%CI:0.67~0.72),合并特异性为0.97(95%CI:0.96~0.98),合并曲线下面积为0.880。敏感性分析提示结果稳定,Deek漏斗图提示不存在发表偏倚。结论血清抗PLA2R抗体检测对IMN诊断具有可接受的敏感性和较高的特异性,应该受到临床的重视。     

婴儿神经轴索营养不良患者PLA2G6基因的突变检测

目的辅助临床确诊1例婴儿神经轴索营养不良(infantile neuroaxonal dystrophy,INAD)家系,为患者家庭遗传咨询和产前诊断提供依据。方法收集患者临床资料,提取先证者及家系成员外周血基因组DNA,PCR扩增INAD致病基因PLA2G6编码序列并进行测序。对发现的突变位点在对照人群中进行验证及相关生物信息学分析。结果先证者表现为进行性智力发育及运动能力落后,头颅MRI显示小脑萎缩。测序结果发现患者PLA2G6基因存在复合性杂合突变,分别为父源性的c.668CT(p.Pro223Leu)和母源性的c.1534TA(p.Phe512Ile)突变,且二者在对照人群中未检测到。生物信息学分析显示两种突变均为致病性突变,可引起蛋白质二级结构和氨基酸亲水性改变。结论发现PLA2G6基因的新突变位点c.1534TA,该突变可与已知致病突变c.668CT共同导致常染色体隐性遗传病INAD的发生。     

A detailed atomistic molecular simulation study on adsorption-based separation of CO2 using a porous coordination polymer

Emission of CO₂ is considered as one of the sources of global warming. Besides its currently inevitable production via several processes such as fuel consumption, it also exists in some other gaseous mixtures like biogas. Separation of carbon dioxide using solid adsorbents, for example porous coordination polymers and metal–organic frameworks, is an interesting active area of separation science. In particular, we performed detailed molecular simulations to investigate the response of a recently reported cobalt-based, pillared-layer, porous polymer on the CO₂ separation from biogas, natural gas, and flue gas. The effect of the coordinated water molecules to the open metal sites on the corresponding properties was studied and revealed enhanced results even in comparison with HKUST-1. Additionally, our results provide insights on the role of –NO₂ groups on the applications examined herein. Overall this study offers valuable insights about secondary building units of the examined materials which we expect to prove useful in the enhancement of carbon dioxide separation and capture.

We examined a new pillared-layered Co-nitroimidazolate dicarboxylate porous coordination polymer for potential use in adsorption-based CO₂ capture