纤维蛋白胶复合重组人骨形态发生蛋白2微球对犬骨髓基质细胞增殖与分化的影响

背景:前期实验证实聚乳酸-聚乙醇酸微球/纤维蛋白胶能作为重组人骨形态发生蛋白2的良好可注射性缓释载体。目的:观察可注射性骨形态发生蛋白缓释体系对犬骨髓基质细胞增殖与分化的影响。方法:采用复乳-溶剂挥发法制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物载药微球,然后将微球与纤维蛋白胶复合制备出重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物/纤维蛋白胶复合材料,采用细胞培养及组织化学等方法观察微球对犬骨髓基质细胞的增殖与分化的影响。结果与结论:重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物/纤维蛋白胶微球对骨髓基质细胞的增殖无明显影响,但对细胞的分化功能有明显的促进作用。说明纤维蛋白胶复合重组人骨形态发生蛋白2微球能够提高骨髓基质细胞的体外成骨能力,可作为骨形态发生蛋白的良好载体。     

纤维蛋白胶复合重组人骨形态发生蛋白2微球的制备及评价

背景:采用生理盐水溶解重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微球时,活性成分易于吸收、流失,不能在局部维持较高浓度;而采用静脉血或骨髓血溶解时凝固时间难以掌握,往往在体外已凝血,失去可注射性,操作不便,因此还需一种能控制凝固时间的缓释载体.目的:制备携载重组人骨形态发生蛋白2的聚乳酸与聚乙醇酸缓释微球并将其与纤维蛋白胶复合,构建具有自固化能力的可注射性骨形态发生蛋白缓释体系.设计、时间及地点:对比观察实验,于2005-01/2008-04在解放军总医院骨科研究所完成.材料:聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(聚乳酸/聚乙醇酸75/25,M_W=3 000,黏度0.025 L/g)由山东省医疗器械研究所提供,重组人骨形态发生蛋白2由解放军军事医学科学院提供,纤维蛋白胶由杭州普济公司提供.方法:复乳-溶剂挥发法制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物载药微球,然后将微球与纤维蛋白胶复合制备出重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物/纤维蛋白胶复合材料.主要观察指标:复合材料凝固时间、体外释放性质、能谱分析及体外降解液pH值.结果:①与纤维蛋白胶相比,复合材料的固化时间少量增加.②复合材料的释放存在突释,2d骨形态发生蛋白释放量达到16.76%,42 d释放量达到76.75%.③能谱分析显示微球混入纤维蛋白胶后优化了释放过程,延长了其释放时间.④复合材料的pH值变化介于微球与纤维蛋白胶之间.结论:重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物/纤维蛋白胶复合材料具有良好的缓释效果并具有可注射性,既可以降低局部的酸环境,又可以在局部维持较高浓度,是具有良好应用前景的骨修复材料.     

用于组织工程骨的磁性聚乳酸乙醇酸共聚物-骨形态发生蛋白2微球的合成及检测

背景:组织工程骨支架常因支架材料的孔隙率不佳和无法以合适的方式提供生物活性因子给种子细胞,导致支架对细胞的黏附及诱导性不强,成骨效率低下.目的:合成一种新型的可用于组织工程骨的磁性聚乳酸乙醇酸共聚物-骨形态发生蛋白2缓释微球并对其各项性能进行检测分析.方法:复乳法合成磁性聚乳酸乙醇酸共聚物-骨形态发生蛋白2微球.结果与结论:扫描电镜下可见微球呈正圆形,粒径10~100 μm;激光共聚焦显微镜下可见重组人骨形态发生蛋白2在微球上分布均匀;振动样品磁强计检测结果显示微球具有超顺磁性;微球载药量为(1.00±0.18) μg/g;微球对其具有缓释效果;经45 ℃处理微球后测得微球载药量为(0.98±0.20) μg/g.说明合成的磁性聚乳酸乙醇酸共聚物-骨形态发生蛋白2缓释微球具有一系列良好的特性,为新型磁性组织工程骨支架的研制奠定了基础.     

Ⅰ型胶原修饰聚乳酸聚乙醇酸微球支架上骨髓间充质干细胞的黏附和成骨分化

背景：组织工程骨成骨功能终末细胞需要骨髓间充质干细胞在体外加以诱导或在体内以基因转染等技术加以诱导。目的：研究Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球支架上骨髓间充质干细胞黏附和成骨分化的能力。方法：制备聚乳酸聚乙醇酸微球支架,分离纯化雌性SD大鼠骨髓间充质干细胞。将培养至第3代骨髓间充质干细胞与未经处理的聚乳酸聚乙醇酸微球及Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球共同培养14d,观察细胞在不同支架表面的黏附生长。结果：扫描电镜及FDA-PI染色发现,骨髓间充质干细胞可在聚乳酸聚乙醇酸微球支架上生长,而与未修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球相比骨髓间充质干细胞更容易在Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球上黏附增殖。Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球有利于骨髓间充质干细胞的黏附、增殖,并且有一定诱导干细胞成骨分化的能力。     

骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球的制备及表征

背景：聚乳酸具有良好的生物相容性,是优良的药物缓释载体。 目的：制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球,考察其理化特性。 方法：采用复乳溶剂挥发法制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球,进行扫描电镜、激光粒度、Zeta电位、溶胀性能检测及采用ELISA试剂盒检测包封率、载药率及体外释药率。 结果与结论：扫描电镜见重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球微球近似圆形,形态较规则,分散性较好,表面光滑。激光粒度分析重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球微平均粒径839.6 nm,Zeta电位（-32.93±3.74）mV,微球溶胀系数1.157±0.059,包封率及载药率分别为（88.943±2.878）%,（0.026±0.001）%;微球在第1天释药约10.199%,随后释药较恒定,至第19天累计释药率为54.643%。说明制备出的重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球的粒径达到中华人民共和国药典第10版二部关于亚微球的定义标准及包封率不低于80%的要求,并且在体外具有很好的缓释功能。     

聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯载生长因子的缓释纳米微球

背景：骨形态发生蛋白2可增加软骨细胞和祖细胞基质的产生,可增强组织金属蛋白酶抑制因子1、sox9基因、Ⅱ型胶原以及聚集蛋白聚糖的表达,具有诱导间充质细胞迁徙、增殖、分化,最终促使软骨、骨形成的作用。目的：制备重组人骨形态发生蛋白2聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯纳米微球系统纳米微球缓释系统,观察微球生长因子形态和粒径分布、载药量、包封率、体外缓释时间及生物活性。方法：采用复乳-干燥法制备重组人骨形成蛋白2聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯纳米微球系统,体外分离培养猪软骨细胞。实验分为3组：第1组培养液不添加药物做为对照;第2组培养液中添加含20μg/L重组人骨形态发生蛋白2;第3组培养液中添加20μg/L重组人骨形态发生蛋白2聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯纳米微球系统纳米微球;其中在第2组和第3组又将重组人骨形态发生蛋白2和重组人骨形态发生蛋白2聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯纳米微球系统纳米微球分别设为55,100μg/L两种的有效浓度,采用MTT法检测微球对软骨细胞增殖的影响,模拟体内条件观察纳米微球的体外缓释性及生物活性。结果与结论：该纳米微球表面光滑圆整,球体大小均匀,粒径为231-415 nm,扫描电镜平均粒径323 nm。微球的包封率和载药量分别为（79.63＆#177;0.16）%和（1.92＆#177;0.16）%。根据15 d内对重组人骨形态发生蛋白2聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯纳米微球的体外释药的观察,保持持续释放重组人骨形态发生蛋白2,且释放的浓度呈增长水平。该微球缓释系统有生物活性,能显著促进猪软骨细胞的增殖,其效应高于单纯重组人骨形态发生蛋白2的效应。提示重组人骨形态发生蛋白2聚羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯纳米微球缓释系统包封率、载药量、体外释药性以及生物活性符合纳米微球的一般?     

Ⅰ型胶原修饰聚乳酸聚乙醇酸微球支架上骨髓间充质干细胞的黏附和成骨分化

背景:组织工程骨成骨功能终末细胞需要骨髓间充质干细胞在体外加以诱导或在体内以基因转染等技术加以诱导。目的:研究Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球支架上骨髓间充质干细胞黏附和成骨分化的能力。方法:制备聚乳酸聚乙醇酸微球支架,分离纯化雌性SD大鼠骨髓间充质干细胞。将培养至第3代骨髓间充质干细胞与未经处理的聚乳酸聚乙醇酸微球及Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球共同培养14d,观察细胞在不同支架表面的黏附生长。结果:扫描电镜及FDA-PI染色发现,骨髓间充质干细胞可在聚乳酸聚乙醇酸微球支架上生长,而与未修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球相比骨髓间充质干细胞更容易在Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球上黏附增殖。Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球有利于骨髓间充质干细胞的黏附、增殖,并且有一定诱导干细胞成骨分化的能力。     

本期专题：骨形态发生蛋白及载体与骨组织工程

1 纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2与骨髓基质干细胞的体外培养-见2012年16卷12期2129—3132页。 2 用于组织工程骨的磁性聚乳酸乙醇酸共聚物一骨形态发生蛋白2微球的合成及检测见2012年16卷16期2927—2930页。 3负载骨形态发生蛋白新型骨填充材料应用于椎体成形见2012年16卷25期4571—4575页。     

载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒抑制人肝癌细胞HepG2的作用

背景：临床上应用的紫杉醇注射剂毒性大,过敏反应发生率高。目的：研制载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒,观察其对人肝癌细胞HepG2的抑制及诱导细胞凋亡的作用。方法：采用MTT法检测0,3.125,6.25,12.5,25,50,100mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子或紫杉醇作用后人肝癌细胞HepG2的生长;观察25mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子或紫杉醇作用后人肝癌细胞HepG2的形态变化,并观察0,12.5,25,50mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子作用后细胞的凋亡情况。结果与结论：在3.125-100mg/L质量浓度范围内,载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子与紫杉醇均能明显抑制HepG2细胞的生长,且载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子显示出明显的缓释作用,随着作用时间的增加其抑制率显著增加,72h时抑制效果最好,但紫杉醇此现象不明显。载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子或紫杉醇作用后,细胞出现典型的凋亡形态,且随着载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子作用时间的增加这一现象更加典型;12.5,25,50mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子可明显诱导细胞凋亡,且有明显的量效和时效关系,质量浓度越高、时间越长效果越明显。     

复合构建组织工程骨对犬缺损颌骨的诱导再生及修复

目的：利用骨髓基质干细胞、人重组骨形成蛋白2及聚乳酸复合构建组织工程骨，诱导颌骨再生，修复颌骨缺损，并对其成骨效能进行评价。方法：实验于2003—04／2004—04在青岛大学附属医学院中心实验室完成。选取普通级杂种犬12只，随机分为4组，即骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组、人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组、聚乳酸＋骨髓基质干细胞组、聚乳酸组，3只／组。全部动物双侧下颌骨体部分别造成30min&;#215;12mm椭圆形缺损，用自身对照法，右侧骨缺损为实验侧，左侧为空白对照侧。取犬骨髓基质干细胞诱导为成骨细胞，给予不同材料复合后植入颌骨缺损区：骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组植入骨髓基质干细胞、人重组骨形成蛋白2与聚乳酸；人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组植入人重组骨形成蛋白2与聚乳酸；聚乳酸＋骨髓基质干细胞组植入聚乳酸、骨髓基质干细胞；聚乳酸组植入聚乳酸。术后第2，4，8周行X线、组织病理及扫描电镜检查，观察成骨情况。结果：实验纳入12只犬，全部进入结果分析。①培养过程中细胞形态观察：原代培养24h后部分细胞贴壁，48h后贴壁细胞向四周伸展，边缘的细胞呈梭形，散在生长的细胞呈椭圆形或梭形；10～12d后细胞集落间相互融合成单层，形态多为梭形。细胞传代培养后4h开始贴壁，8～10h基本贴壁完全，细胞大部分向梭形、多角形细胞转化，带有数个突起。②传代细胞密集区Von Kossa染色结果：细胞密集区出现大面积黑染区域，即钙结节，而细胞密度较低的区域并无着色。③各组第8周时两侧成骨情况大体观察：骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组实验侧缺损为板层骨修复，质硬，部分区域呈骨性突起；人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组实验侧缺损为不完全修复；聚乳酸＋骨髓基质干细胞组实验侧缺损可见散在骨岛形成；聚乳酸组实验侧缺损区仅在边缘有新骨形成。各组空白对照侧均为纤维组织充填。④各组第8周两侧成骨情况X线检查结果：实验侧：骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组植入区可见较规则骨小梁像；人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组植入区可见少量密度高的骨痂影形成；聚乳酸＋骨髓基质干细胞组骨床边界较模糊，植入区可见密度高的骨痂影形成；聚乳酸组植入区点片状密度较高的影像。各组空白对照侧8周时植入区均无阻射影像。⑤各组第8周两侧成骨情况组织学检查：实验侧：骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组新生骨形成大片状结构，植入区内骨髓腔开始形成，聚乳酸大部分降解，新生血管数目增多，有的穿过降解的聚乳酸内部；人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组以纤维成骨方式为主，也可见软骨化骨过程，骨小梁增多；聚乳酸＋骨髓基质干细胞组缺损区有较多散在骨岛形成，可见软骨化骨；聚乳酸组骨缺损不完全修复，纤维组织嵌于缺损区，骨床边缘成骨细胞较活跃；骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组实验侧的成骨量明显优于其余3组；各组空白对照侧均未见有新骨形成，缺损为纤维组织充填。⑥骨髓基质干细胞＋人重组骨形成蛋白2＋聚乳酸组第8周两侧成骨情况扫描电镜检查结果：实验侧聚乳酸大部分吸收，被骨组织替代，可见小血管穿入聚乳酸内，新骨内骨细胞分布均匀，骨细胞位于陷窝内，孔隙内可见骨质沉积；空白对照侧见大量纤维蛋白，未见骨组织形成。结论：骨髓基质干细胞在体外可定向诱导为成骨细胞，并能钙化形成新骨。外源性骨形成蛋白可促进骨髓基质干细胞增殖，与降解速率及骨再生速率相匹配的聚乳酸复合，具有快速成骨的效能，可作为良好的骨缺损修复材料。     

重组人骨形态发生蛋白2缓释微球的制备与评价

目的：针对重组入骨形态发生蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）在体内半衰期短、易被稀释代谢的问题，探讨利用聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）制备载rhBMP-2微球的可行性和制备工艺，并观察其载药、释药特性。方法：①采用W／O／W型复乳化-溶剂挥发技术制备rhBMP-2／PLGA缓释微球，并对微球的粒径和形态、包封率和载药量，体外释放性质进行测定。②异位成骨实验：昆明小鼠12只，在右侧大腿股内侧肌袋内植入含rhBMP-2的50mgPLGA微球，4周后取材，观察成骨情况以初步检测微球中的蛋白质活性。结果：①rhBMP-2／PLGA缓释微球形态良好，粒径主要集中在50—60μm，包封率为（37．52±4．31）％，载药率为（5．12±1．32）％。②微球的释放存在突释，7d内释放的药物量超过40％，大约90％的药物量于42d内释放完全。③载药微球植入鼠股部肌袋4周，材料周围有明显的骨形成。结论制备的rhBMP-2／PLGA微球可以缓慢释放有活性的rhBMP-2，具有临床应用的可行性。     

骨形态发生蛋白-聚乙烯砒洛啉酮-纳米晶胶原基骨缓释系统与骨髓间充质干细胞的生物相容性

背景:骨形态发生蛋白在骨组织工程中很易降解,聚乙烯吡咯啉酮理论上存在与骨形态发生蛋白结合并对其缓释的作用。目的:观察聚乙稀吡咯啉酮修饰的纳米晶胶原基骨复合骨形态发生蛋白的体外缓释效果,并与成骨细胞复合培养,以期得到一种生物相容性较为理想的缓释支架系统。方法:实验分为3组,即聚乙烯吡咯啉酮修饰的骨形态发生蛋白复合纳米晶胶原基骨组、骨形态发生蛋白复合纳米晶胶原基骨组及聚乙烯吡咯啉酮修饰的骨形态发生蛋白复合大鼠松质骨组。以ELISA法检测3种复合物的骨形态发生蛋白体外释放活性。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分离后定向诱导为成骨细胞并种于支架上,3,7,10,14d时检测支架中的细胞计数;细胞培养14d后采用扫描电镜观察细胞生长情况。结果与结论:骨形态发生蛋白体外释放曲线可见14d后实验组上清液中骨形态发生蛋白仍保持较高的浓度。培养14d后,大鼠骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原免疫荧光染色阳性,支架中脱落细胞计数均高于对照组(P<0.05)。扫描电镜结果发现实验组支架上的细胞生长情况明显好于对照组。提示聚乙烯吡咯烷酮修饰的纳米晶胶原基骨支架具有良好的缓释骨形态发生蛋白的作用,与大鼠骨髓间充质干细胞有很好的生物相容性。     

重组人骨形态发生蛋白2壳聚糖纳米微球的制备及体外细胞毒性

背景：通过各种微球负载骨生长因子使骨形态发生蛋白达到缓释效果逐渐成为研究热点,但关于载药壳聚糖纳米微球的生物相容性特别是细胞毒性的报道较少。目的：对重组人骨形态发生蛋白2壳聚糖纳米微球进行细胞毒性检测,评估应用壳聚糖纳米微球作为重组人骨形态发生蛋白2缓释载体的生物安全性。方法：通过离子交联法制备空白壳聚糖纳米微球,应用透视电镜观察微球的形态,激光粒径分析其粒径分布;通过重组人骨形态发生蛋白2壳聚糖纳米微球体外细胞毒性试验评估微球的生物安全性。结果与结论：离子交联法制备的壳聚糖微球,球形规整,分散均匀,微球平均粒径为230nm,分布较集中。载药及空白微球的反应分级为0或1级,均为合格。提示,离子交联法制备可成功制备出负载重组人骨形态发生蛋2的纳米微球,且微球细胞毒性检测合格,为进一步的骨组织工程研究提供理论实验基础。     

改性纳米羟基磷灰石/PLGA材料同骨髓基质干细胞复合后相关生物学评价

背景：改性纳米羟基磷灰石/聚乙交酯-丙交酯复合材料（L-lactic acid oligomer/Poly（lactide-co-glycolde）,PLGA/g-HA）因具有良好的稳定性及机械性能,目前备受关注。目的：观察骨髓基质干细胞和改性PLGA/g-HA体外复合后的细胞活性及生物相容性。方法：原代培养兔骨髓基质干细胞,传代培养至第3代,MTT比色法检测在不同浓度PLGA/g-HA浸提液（10%、30%、50%、80%）中骨髓基质干细胞的增殖情况,以及骨髓基质干细胞在PLGA/g-HA表面的黏附性及其细胞形态。结果与结论：于培养后1,3d测得在不同浓度浸提液下骨髓基质干细胞的A值,10%浸提液组和对照组相比无显著性差异,4种浓度浸提液的细胞毒性均为1级;扫描电镜观察到骨髓基质干细胞在PLGA/g-HA表面逐渐伸展,形成伪足,最终牢固锚定在材料表面。提示在PLGA/g-HA的浸提液中骨髓基质干细胞能够发生增殖,对细胞无毒性。骨髓基质干细胞可以黏附在PLGA/g-HA表面且形态正常,生长状态良好,证明PLGA/g-HA具有良好的相容性和黏附性,可作为修复骨缺损的复合组织工程骨。     

仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原的制备及其细胞相容性

背景：目前骨组织工程常用的支架材料主要有无机材料、有机高分子材料及天然衍生材料等,上述材料各有优缺点,为了充分发挥各类材料的优势,弥补其不足,目前多采用联合材料制备复合支架。目的：制备新型仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原,并观察其对骨髓间充质干细胞增殖、黏附及分化的影响。方法：制备壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合支架材料,扫描电镜观察支架材料表面微观形貌;采用真空吸附法将骨形态发生蛋白7多肽与支架材料复合,高效液相色谱仪检测骨形态发生蛋白7多肽在体外的释放规律;将骨髓间充质干细胞接种到复合骨形态发生蛋白7多肽的仿生支架材料上,以未复合多肽的支架材料作为对照,检测支架材料表面细胞增殖、黏附率、生长形态及碱性磷酸酶活性。结果与结论：壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原支架材料呈多孔状,孔径10~100μm;骨形态发生蛋白7多肽可以从支架材料中缓慢释出;在复合多肽的仿生支架材料表面,骨髓间充质干细胞的黏附及向成骨细胞方向分化能力均明显强于对照组（P〈0.05）,而增殖能力与对照组差异无显著性意义（P〉0.05）。说明新型仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原是一种理想的骨组织工程支架材料,具有良好的细胞相容性。     

缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导骨形成

背景：重组人骨形态发生蛋白2在体内半衰期短、易降解代谢,达不到理想的骨再生效果。目的：制备缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料,并观察其缓释性能、骨诱导活性。方法：将重组人骨形态发生蛋白2与壳聚糖混合制备壳聚糖膜,涂覆于生物骨修复材料表面,ELISA方法检测其体外释药性能。茜素红染色检测缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料、单纯骨填充材料诱导C2C12细胞骨钙蛋白的形成,观察其诱导成骨细胞能力。同时将3种骨修复材料植入清洁级KM小鼠股部肌袋内,2周后检测新生骨Ca2＋离子含量,评价其异位骨诱导能力。结果与结论：材料表面的壳聚糖膜分布均匀,负载的重组人骨形态发生蛋白2呈团簇状。重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料体外释药存在突释,前4d释放量达总药量的50%,持续至12d,释药量达到90%,第18天时释放完全。与单纯骨填充材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料相比,缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导C2C12细胞向成骨晚期分化能力与异位骨形成能力显著增强（P〈0.05）。结果提示缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料缓释性能好,促进骨形成能力强。     

不同植骨材料在腰椎融合过程中的应用及转化生长因子β的表达

背景：骨形态发生蛋白单独应用于骨移植效果不佳。而转化生长因子β能明显增强其在体内的诱导成骨作用。目的：观察自体骨及重组人骨形态发生蛋白2复合骨用于兔腰椎融合过程中转化生长因子β的基因表达。方法：将新西兰大白兔60只随机分为自体骨组、复合骨组和异体骨组,分别于双侧L5-6横突间植入自体骨、重组人骨形态发生蛋白2复合骨及异体骨。植入后7,14,21,28,35d取3组节段骨痂,应用实时荧光定量RT-PCR检测转化生长因子β的基因表达水平。结果与结论：植入后28d,复合骨组转化生长因子β达峰值,随后有所下降,但均高于自体骨组和异体骨组（P〈0.05）。结果证实,重组人骨形态发生蛋白2复合骨缓释重组人骨形态发生蛋白2,有效地促进了转化生长因子β的表达,明显增强了体内的诱导成骨效应。     

Repair of rat calvarial bone defects by controlled release of rhBMP-2 from an injectable bone regeneration composite

The objective of the present study was to enhance the regeneration ability of an injectable bone regeneration composite (IBRC) by the controlled release of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2). The IBRC comprised nano-hydroxyapatite/collagen (nHAC) particles in an alginate hydrogel carrier. First, bovine serum albumin (BSA) as a model protein was released from IBRC to evaluate its release rules. The results suggested that IBRC is a good controlled release carrier for BSA in the range 5-75 μg/ml. In the in vitro study the rhBMP-2 released from IBRC was determined by an enzyme-linked immunosorbent assay specific for rhBMP-2. The bioactivity of the released rhBMP-2 was evaluated through differentiated function of marrow mesenchymal stem cells (MSCs), as measured by alkaline phosphatase activity. The results of an in vitro study confirmed that rhBMP-2 released continuously for 21 days, and its bioactivity was well preserved during this period. The bone formation ability was assessed using a rat calvarial defect model of critical size. Micro-computed tomography (micro-CT) and histological analysis demonstrated that the IBRC had good bone formation ability, which was promoted through rhBMP-2 released from IBRC/rhBMP-2. In vitro and in vivo studies suggested that the present system is a potential bone critical defect repair material for clinical applications.