多孔碳酸钙陶瓷与干细胞源性成骨细胞的相容性

背景:国内外的研究证实普通碳酸钙陶瓷作为骨替代材料时具有细胞支架作用。目的:观察多孔碳酸钙陶瓷与成骨细胞的相容性,及作为骨组织工程支架的可能性。方法:SD大鼠骨髓基质干细胞经矿化诱导培养、扩增并检测证实其已具成骨细胞表型后,分别与多孔碳酸钙陶瓷支架、普通羟基磷灰石陶瓷支架体外复合培养。结果与结论:骨髓基质干细胞经体外诱导形成成骨细胞,钙结节、Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶免疫染色结果阳性。多孔碳酸钙陶瓷支架材料与羟基磷灰石陶瓷材料皆有细胞附着生长,但多孔碳酸钙陶瓷支架材料细胞的黏附能力、增殖活力及成骨活性均强于羟基磷灰石陶瓷材料。提示多孔碳酸钙陶瓷支架材料与SD大鼠骨髓基质干细胞源性成骨细胞有良好相容性。     

多孔磷酸三钙生物陶瓷和珊瑚的生物相容性比较研究

目的研究多孔磷酸三钙生物陶瓷和珊瑚在体外及体内生物相容性,为组织工程支架材料的选择提供实验依据。方法将兔MSCs分别与多孔磷酸三钙生物陶瓷和珊瑚体外复合,并经地塞米松、β-甘油磷酸钠、L-抗坏血酸诱导分化,然后植入新西兰大白兔的皮下。体外实验中进行形态学观察、细胞增殖、碱性磷酸酶测定;体内实验通过大体、组织学观察植入物的成骨情况。结果体外实验中MSCs在两组材料上均能贴壁生长,珊瑚材料组见少量细胞坏死,各组细胞数量均有所增加,体外培养第12d多孔磷酸三钙生物陶瓷组多于珊瑚组,差异有统计学意义;各组ALP值均明显升高,珊瑚组各时间点ALP值均高于多孔磷酸三钙生物陶瓷组,但差异无统计学意义。体内实验显示,多孔磷酸三钙生物陶瓷各时间观察点均可见骨组织生长和单核或多核巨细胞,无炎症细胞,12周材料已全部降解;珊瑚组各时间点可见骨组织、单核或多核巨细胞及少量炎症细胞生长,12周材料大部降解。结论体外和体内的实验表明,多孔磷酸三钙生物陶瓷和珊瑚均有较好的生物相容性,但前者较后者的相容性更好。     

脱细胞天然骨基质与诱导性成骨细胞的体外相容性

背景:前期工作表明TritonX-100处理的脱细胞骨基质已满足组织学和免疫学方面的修复要求。如果细胞能在材料表面很好地生长,将利于进一步进行体内动物实验。目的:采用细胞培养法在体外评估脱细胞骨基质与诱导后成骨细胞的生物相容性。方法:第3代骨髓基质干细胞经成骨诱导分化培养液诱导分化为成骨细胞,接种于TritonX-100处理的脱细胞骨基质及羟基磷灰石表面,检测成骨细胞的碱性磷酸酶表达并用扫描电镜观察材料表面的细胞生长情况。结果与结论:碱性磷酸酶活性分析均表明,TritonX-100处理的脱细胞骨基质在培养48h之后比羟基磷灰石更利于诱导成骨细胞生长;扫描电镜下可见,成骨细胞在脱细胞骨基质表面呈现立体生长方式,细胞呈球形,并且聚集成簇。体外实验结果显示成骨细胞与脱细胞天然骨基质有较好的生物相容性。     

脱细胞天然骨基质与诱导性成骨细胞的体外相容性

背景：前期工作表明TritonX-100处理的脱细胞骨基质已满足组织学和免疫学方面的修复要求。如果细胞能在材料表面很好地生长,将利于进一步进行体内动物实验。目的：采用细胞培养法在体外评估脱细胞骨基质与诱导后成骨细胞的生物相容性。方法：第3代骨髓基质干细胞经成骨诱导分化培养液诱导分化为成骨细胞,接种于TritonX-100处理的脱细胞骨基质及羟基磷灰石表面,检测成骨细胞的碱性磷酸酶表达并用扫描电镜观察材料表面的细胞生长情况。结果与结论：碱性磷酸酶活性分析均表明,TritonX-100处理的脱细胞骨基质在培养48h之后比羟基磷灰石更利于诱导成骨细胞生长;扫描电镜下可见,成骨细胞在脱细胞骨基质表面呈现立体生长方式,细胞呈球形,并且聚集成簇。体外实验结果显示成骨细胞与脱细胞天然骨基质有较好的生物相容性。     

双相陶瓷样生物骨的生物相容性

背景：异种生物骨经适当理化处理后的主要成分是羟基磷灰石，其生物降解性能差，常需要改性或与其他材料复合以加速其吸收，经改性后能很好地作为骨组织工程的支架材料。目的．观察双相陶瓷样生物骨的生物相容性及复合骨髓间充质干细胞移植的最佳时机。设计、时间及地点：观察性实验，于2007-01／06在昆明医学院生物医学工程研究中心完成。材料：将猪椎骨煮沸12h，经系列乙醇脱水后于800℃条件下煅烧6h后制得陶瓷化骨，完全去除有机成分，再将陶瓷化骨与适当浓度的焦磷酸钠溶液复合后于800℃煅烧1h，经缓慢冷却后制得双相陶瓷样生物骨。万法将双相陶瓷样生物骨材料植入成年日本大耳白兔双股部肌袋中，第2，4，8，12周时取材行常规组织学检测；同时将双相陶瓷样生物骨与取自2周龄日本大耳白兔的骨髓间充质干细胞体外复合培养，第2，4，6，8，10天时行MTT法测定及扫描电镜观察。王要观察摆际：植入双相陶瓷样生物骨后组织学观察：骨髓间充质干细胞在双相陶瓷样生物骨上黏附、增殖情况。结果。植入后动物切口愈合良好，肌肉纤维结缔组织及毛细血管由材料表面长入孔隙内，材料周围未见明显的淋巴细胞浸润，未见新骨形成。骨髓间充质干细胞附于双相陶瓷生物骨材料上生长增殖，细胞数量随培养时间增加，传代接种后第1～4天细胞增殖缓慢，于第5天细胞增殖加速，第8天时细胞增殖达稳定期，随后细胞增殖逐渐下降。结论双相陶瓷生物骨具有良好的生物相容性及细胞相容性，双相陶瓷生物骨材料复合骨髓间充质干细胞移植的最佳时机为体外复合培养第8天。     

钙磷多孔陶瓷表面明胶处理及体外细胞相容性

背景:烧结的钙磷多孔陶瓷由于其表面结构致密,在诱导细胞黏附和生长方面仍存在不足.目的:观察表面明胶处理对钙磷多孔陶瓷细胞相容性的影响.方法:以羟基磷灰石和磷酸钙为主要原料,采用有机泡沫浸渍工艺制备钙磷多孔陶瓷,然后将多孔陶瓷浸于5％的明胶溶液中进行表面处理.扫描电镜观察处理前后样品的孔隙形貌和表面结构,阿基米德法测试样品的孔隙率,WD-10A型电子万能材料试验机测定压缩强度;将材料与兔骨髓基质干细胞进行体外复合培养,通过MTT实验和扫描电镜观察细胞在材料上的生长情况.结果与结论:表面明胶处理后,多孔陶瓷的孔壁表面形成了较均匀的明胶涂层,样品的孔隙特征并没有受到显著影响.然而它们的平均压缩强度却从(1.04+0.15)MPa提高到了(5.17+0.17)MPa.扫描电镜观察和MTT实验结果表明,表面涂覆处理前后的多孔材料都具有良好的细胞相容性.与烧结的多孔陶瓷相比,表面明胶处理的样品更能增进细胞在材料表面的早期黏附和增殖.结果表明表面明胶处理在不破坏多孔陶瓷孔隙特征的情况下,不仅提高了钙磷多孔陶瓷的力学性能,而且改善了多孔陶瓷的细胞相容性.     

改良法培养骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的实验研究

目的:研究大鼠骨髓基质干细胞的生长特点和在诱导条件下的成骨能力。方法:通过改良的骨髓培养法分离成年大鼠骨髓基质干细胞,应用含地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的诱导分化培养液定向诱导传代细胞向成骨细胞分化,并检测骨钙素的分泌、碱性磷酸酶的活性和细胞矿化作用。结果:原代培养基质干细胞首先形成细胞集落,12d时集落间接近融合;传代细胞体积变大,约5～7d传代一次。诱导条件下,细胞碱性磷酸酶活性明显增高,并出现了矿化结节。结论:骨髓基质干细胞易于分离培养及体外扩增,成骨能力肯定,可作为骨组织工程的种子细胞     

丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架材料的表征及细胞相容性

背景:丝素蛋白和透明质酸具备细胞外基质两种主要成分特征,并且有良好的生物相容性。目的:采用冷冻干燥法制备丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架,并观察其表征与细胞生物相容性。方法:将丝素蛋白与透明质酸按10:1混合通过冷冻干燥法构建丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架并观察其表征。将1×108L-1的第3~5代大鼠骨髓间充质干细胞接种在丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架上观察其细胞生物相容性。结果与结论:采用冷冻干燥法可以成功制备丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架,与纯丝素蛋白支架相比,复合支架具有更好的多孔三维结构。此外,支架制备过程中不含有毒溶剂,支持骨髓间充质干细胞的黏附铺展与增殖。说明实验制备的丝素蛋白/透明质酸复合支架的成孔性好,具有良好的细胞生物相容性。     

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,7d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。     

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,7d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。     

四环素对胶原生物衍生骨材料细胞相容性的影响

目的：观察四环素-胶原生物衍生骨材料与兔成骨细胞的相容性及体外附着规律。方法：实验于2003-02/2005-03在华西医科大学组织工程实验室完成。①实验方法：取新鲜人捐献骨经脱脂、脱蛋白等理化过程,制成单纯生物衍生骨材料为载体,载体表面经I型胶原修饰得到胶原生物衍生骨材料,将四环素吸附于胶原生物衍生骨复合材料,构建出四环素-胶原生物衍生骨材料。体外培养兔骨膜成骨细胞,与胶原生物衍生骨材料、四环素-胶原生物衍生骨材料共培养。②实验评估：分别于1,3,5,7d取材,扫描电镜下观察细胞在材料表面的生长情况,测定两组材料的碱性磷酸酶活性,MTT检测细胞生长和增殖情况,流式细胞仪检测细胞周期情况。 结果：①扫描电镜观察、碱性磷酸酶活性检测及MTT检测结果表明,成骨细胞在四环素-胶原生物衍生骨材料表面和孔隙内黏附和增殖良好,在胶原生物衍生骨材料较差。②流式细胞仪检测表明,四环素-胶原生物衍生骨材料无细胞毒性。 结论：以胶原生物衍生骨材料作为载体,进一步吸附四环素后构建的复合材料与成骨细胞有良好的细胞相容性。     

Ⅰ型胶原表面修饰生物活性多孔支架的细胞相容性

背景：前期研究已经成功制备了硫酸钙，冻干骨复合型生物多孔支架，但其表面的疏水性不利于细胞黏附、增殖。目的：观察Ⅰ型胶原表面修饰对硫酸钙，冻干骨复合型生物多孔支架亲水性和细胞相容性的影响。设计、时间及地点：体外细胞学对比观察，于2007—10／200806在山西医科大学第二医院骨科实验室及山西医科大学中心实验室完成。材料：应用Ⅰ型胶原进行表面修饰制备复合Ⅰ型胶原的硫酸钙／冻干骨复合型生物多孔支架。方法：将骨髓间充质干细胞分别与原支架（对照组）和表面修饰后的支架（实验组）复合培养。主要观察指标：测定表面修饰后支架的亲水性：扫描电镜观察表面改性后的材料及细胞与材料复合的形态学特征：分别使用MTT法、细胞蛋白质及碱性磷酸酶定量方法对细胞与材料复合培养后增殖与分化能力进行评估。结果：表面修饰后的新型多孔硫酸钙支架的亲水率高于原支架（P〈0．05）。实验组细胞的黏附率高于对照组（P〈0．05）；在培养的不同时期实验组的细胞数量、细胞的蛋白质含量及细胞碱性磷酸酶表达量均较对照组多（P〈0．05）。结论：Ⅰ型胶原表面修饰后的硫酸钙／冻干骨复合型生物多孔支架的亲水性和细胞相容性得到了显著提高。     

偏磷酸钙纳米粒子的细胞相容性

背景：偏磷酸钙具有优异的细胞相容性能和降解性能及细胞亲和性,人骨髓间充质干细胞可以在多孔偏磷酸钙孔洞内生长和增殖,但有关偏磷酸钙纳米粒子的研究较少。 目的：制备纳米级偏磷酸钙微粒,通过流式细胞术快速检测不同浓度纳米级偏磷酸钙微粒对人骨髓间充质干细胞凋亡的影响。 方法：采用湿法球磨法制备偏磷酸钙纳米粒子,通过扫描电镜和透射电镜观察纳米粒子的形貌,通过X射线衍射分析确定纳米粒子的晶体结构。将偏磷酸钙纳米粒子混入CYAGON Oricel TM 基础培养基,使得偏磷酸钙纳米粒子的质量浓度分别为10,1,0.1 mg/L,将其与人骨髓间充质干细胞共培养7 d,通过流式细胞术分析偏磷酸钙纳米粒子质量浓度与细胞凋亡的关系。 结果与结论：采用湿法球磨法成功制备了偏磷酸钙纳米粒子,直径为10-30 nm,粒径分布较均匀,分散性较好,但晶体形状不规则;X射线衍射分析晶相检测其主晶相为β-Ca（PO3）2晶体。10 mg/L质量浓度组细胞G0/G1和G2/M比例高于1,0.1 mg/L质量浓度组（P〈0.01）;10 mg/L质量浓度组细胞早期、中晚期、总细胞凋亡率高于1,0.1 mg/L质量浓度组（P〈0.01）;说明偏磷酸钙纳米粒子对人骨髓间充质干细胞的增殖有影响,当其质量浓度从1 mg/L增加至10 mg/L后,细胞凋亡率显著增加。     

Meta-analysis of calcium bioavailability: a comparison of calcium citrate with calcium carbonate

OBJECTIVE: To perform a meta-analysis of data from available published trials comparing the bioavailability of calcium carbonate with that of calcium citrate. DATA SOURCES: The whole set was comprised of 15 studies involving 184 subjects who underwent measurement of calcium absorption from calcium carbonate and calcium citrate. Category A excluded four studies for lack of physiological relevance, use of a mixed preparation with low content of calcium carbonate, or wide variability in results. Category B was comprised of five studies (from Category A) involving 71 subjects who took calcium supplements on an empty stomach. Category C was comprised of six studies (from Category A) involving 65 subjects who took calcium preparations with meals. METHOD: The meta-analysis of calcium absorption data from calcium carbonate and calcium citrate, with calculation of effect size and 95% confidence intervals. RESULTS: Calcium absorption from calcium citrate was consistently significantly higher than that from calcium carbonate by 20.0% in the whole set, by 24.0% in Category A, by 27.2% on an empty stomach, and by 21.6% with meals. CONCLUSION: Calcium citrate is better absorbed than calcium carbonate by approximately 22% to 27%, either on an empty stomach or co-administered with meals.     

干细胞源性血管依从性与缺血态组织二次血流的重建

背景：探寻血管腔内修复术后二次肢体血流重建的方法也是该学科领域中最迫切的研究课题之一。目的：探讨自体干细胞移植衍生的新生血管主导和完善缺血态组织二次血流重建效应的生物学机制。 方法：下肢动脉缺血性疾病患者42例,第1次血流重建方法选择血管腔内修复术,第2次血流重建方法选择自体外周血干细胞移植,于首次术后3个月实施,自体外周血干细胞移植后随访4年。 结果与结论：自体外周血干细胞移植后自觉小腿区静息痛明显减轻,间隙性跛行距离显著延长,保肢率100%;患者肢体局部血流量变效应指标皮温指数为1.6±0.3,经皮氧分压为（5.00±1.26） kPa,踝肱指数为0.9±0.2,光电容积微血流态指数为0.8±0.1,血氧饱和度为（79.4±20.4）%,数字减影血管造影评分为1.3±0.2,各项指标均较移植前有显著改善。移植后下肢局部血流量变效应指标与肢体局部症状变化指标呈正相关（0.6＜ r＜0.7,P＜0.05）。结果可见干细胞源性新生血管量及其供给组织的持久有效的血液灌注量是主导和完善缺血态组织二次血流重建效应的主要生物学机制。     

Fabrication of patterned calcium carbonate materials through template-assisted microbially induced calcium carbonate precipitation

Patterned calcium carbonate materials with controlled morphologies have broad applications in both environmental and engineering fields. However, how to fabricate such materials through environmental-friendly methods under ambient conditions is still challenging. Here, we report a green approach for fabricating patterned calcium carbonate materials. This eco-friendly approach is based on template-assisted microbially induced calcium carbonate precipitation. As a proof of concept, by varying the templates and optimizing fabrication parameters, different patterned calcium carbonate materials were obtained. The optimized parameters include C_Ca²⁺ = 80 mM, T_i = 15 °C, and templates made of small-sized CaCO₃ particles with a concentration of 1.5 mg mL⁻¹, under which better and more sharp patterns were obtained. Materials with periodic patterns were also fabricated through a periodic template, showing good scalability of this approach. The results of this study could mean great potential in applications where spatially controlled calcium carbonate depositions with user-designed patterns are needed.

A simple and green approach based on template-assisted microbially induced calcium carbonate precipitation for the fabrication of patterned calcium carbonate materials was demonstrated.     

天然珊瑚做为成骨细胞接种支架的可行性观察

目的通过观察培养成骨细胞(Osteoblasts,OBs)在天然珊瑚(NaturalCoral,NC)表面的生长情况来评价其作为骨组织工程支架材料的可行性.方法将NC处理后,用扫描电镜(ScanningElectronic Microscope,SEM)观察其立体结构,并测定孔径和孔隙率.分离、培养兔颅骨OBs,将细胞按5×106个/ml浓度接种于NC中,通过倒置显微镜、SEM观察OBs在NC表面的贴附、伸展情况,并测定细胞在NC表面生长时的碱性磷酸酶(ALP)活性.结果NC中含有三维交通的孔隙,其孔率约为36%,OBs接种后1d,即可在NC表面贴附并伸展,5d后可长满珊瑚表面,并保持其ALP活性.结论珊瑚对OBs具有良好的相容性,并具有多孔性,适于作为OBs接种的支架而用于骨的组织工程.     

人成骨细胞与复合型多孔生物支架降解产物的相容性

背景：以Ⅰ型胶原蛋白改性多孔硫酸钙生物支架在体内的降解过程尚不明确,其降解产物对人成骨细胞的影响国内外也缺少相关研究。目的：观察人成骨细胞与硫酸钙/胶原膜复合型多孔生物支架降解产物的生物相容性。方法：将第2代人成骨细胞分别置于硫酸钙/胶原膜复合型多孔生物支架降解产物浸提液及含体积分数10%新生牛血清DMEM培养液中培养,培养第1,3,5,7天以MTT法检测两组细胞增殖曲线,联合会推荐法测定细胞碱性磷酸酶活性,考马氏亮蓝微板法测定总蛋白。结果与结论：在硫酸钙/胶原膜复合型多孔生物支架降解产物浸提液中培养人成骨细胞的增殖速度略高于在含体积分数10%新生牛血清DMEM培养液中培养的细胞,但差异无显著性意义（P〉0.05）。两组碱性磷酸酶活性、总蛋白合成及碱性磷酸酶/总蛋白都随时间递增而增加,两组不同时间点上述指标差异均无显著性意义（P〉0.05）。表明硫酸钙/胶原膜复合型多孔生物支架降解产物既不影响人成骨细胞的增殖生长,也不影响其正常生理功能,具有较好的生物相容性。