四种新型仿生骨组织工程支架材料生物安全性评价价

背景:制备仿生骨组织工程支架材料材料的原材料生物活性玻璃已被临床广泛应用于软骨、骨组织的修复、替代,已通过生物安全性评价.目的:利用生物活性玻璃和胶原蛋白、透明质酸、磷酸丝氨酸等天然大分子复合制备4种新型仿生骨组织工程支架材料,观察4种新型仿生骨组织工程支架材料的生物安全性.设计、时间及地点:随机分组设计、动物对照实验,于2006-03/08在南方医科大学珠江医院血液科实验室完成.材料:健康昆明系小鼠60只,健康成年家兔11只.采用冷冻干燥和仿生矿化技术,以改性生物活性玻璃粉体和胶原、透明质酸钠、磷酸丝氨酸等天然生物分子复合制备生物活性玻璃,胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸、生物活性玻璃/胶原蛋白4种仿生复合骨组织工程三维支架材料.方法:对4种新型仿牛骨组织工程支架材料进行生物安全性试验:全身急性毒性试验观察小鼠中毒症状.按50mL/kg尾静脉注射4种材料的浸提液.支架材料加入新鲜兔血进行溶血试验,离心后取上清液,测定吸光度值,计算溶血率.兔脊柱两侧皮内注射浸提液观察皮肤刺激反应.主要观察指标:注入浸提液后24,48,72h观察小鼠全身急性毒性反应和皮肤刺激反应,测定溶血率.结果:全身急性毒性试验结果表明,4组小鼠无死亡,无明显毒性表现、体质量下降等不良反应.溶血试验结果表明,4组支架材料的溶血率均<5%,满足医用生物材料的应用要求.皮内刺激反应试验结果表明,4组均未见任何刺激反应,无红斑、焦痂、水肿等皮肤反应现象.结论:仿生复合支架材料生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/磷酸丝氨酸、生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸、生物活性玻璃/胶原蛋白无毒性,无刺激性,生物安全性能良好.     

四种仿生骨组织工程支架材料的细胞相容性

背景：模拟生理条件体外细胞培养可排除生物材料受体内多种因素的影响,控制实验条件,方法简便,重复性好。目的：以改性生物活性玻璃粉体和胶原为基础,配以透明质酸钠、磷酸丝氨酸制备4种仿生复合支架材料,观察其与体外成骨细胞的细胞相容性。设计、时间及地点：对比观察实验,于2006-03/08在南方医科大学珠江医院临床医学基础研究所完成。材料和方法：小鼠胚胎成骨细胞株MC3T3-E1由浙江大学医学院病原生物学教研室提供。采用冷冻干燥和仿生矿化技术自制4种仿生复合骨组织工程三维支架材料。将小鼠胚胎成骨细胞种植于自制4种支架及58S生物玻璃支架上。主要观察指标：培养1,3,5d后,MTT法测定各组材料上成骨细胞活性,铁氰化钾法检测各组材料上细胞的碱性磷酸酶活性。倒置相差显微镜观察细胞动态变化,扫描电镜观察细胞形貌特征及其在材料上的生长情形。结果：成骨细胞活性和碱性磷酸酶活性测定结果表明,生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸组〉生物活性玻璃/胶原蛋白/磷酸丝氨酸组〉生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸组〉生物活性玻璃/胶原蛋白组〉58S生物玻璃组,各组间差异均有显著性意义（P均〈0.05）,生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸组和生物活性玻璃/胶原蛋白/磷酸丝氨酸组的碱性磷酸酶活性比较差异无显著性意义（P〉0.05）;成骨细胞活性和碱性磷酸酶活性随着培养时间增长而增加,各时间点间比较差异均有显著性意义（P均〈0.05）。成骨细胞在4种仿生复合材料上能良好黏附、增殖,尤其在生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸复合支架上生长活力最旺盛,在58S生物玻璃上黏附差、细胞逐渐死亡。结论：仿生复合支架生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸具有促进成骨细胞黏附、生长、分泌与迁移等作用,细胞相容性好,与天然骨基质的生物效应相类似,优于其他3种复合支架材料。     

生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸仿生复合支架的成骨及矿化效应

背景:研制具有结构与功能化仿生作用的骨修复替代材料,应在模拟体内细胞生长环境中进行.目的:观察生物活性玻璃,胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸仿生复合支架材料植入体内后诱导成骨和促进矿化的能力.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-0612006-02在南方医科大学珠江医院血液科实验室完成.材料:生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸支架、生物活性玻璃,胶原蛋白支架和58S生物玻璃支架为自制.40只健康成年日本大耳白兔制造两侧桡骨10 mm骨缺损模型.干预:将40只模型兔随机分成4组,生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸组12只、生物活性玻璃,胶原蛋白组12只、58S生物玻璃组12只分别植入相应支架材料,空白对照组4只不植入任何物质.主要观察指标:检测植入材料2,4,8,12周后缺损部位X射线、硬组织切片、骨形成率和矿化沉积率.结果:40只模型兔80条桡骨全部进入结果分析.①术后所有动物伤口愈合良好,未发生骨折.②生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸,磷酸丝氨酸组术后4周硬组织切片可见大量玫瑰红色新骨和绿色骨小梁形成,术后12周支架已基本由新生骨组织替代,哈弗系统形成:术后8周X射线显示骨皮质连接完整,12周缺损完全修复,髓腔基本再通.③生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸组术后4周的矿化沉积率和新骨形成速率比58S生物玻璃组高出了2.85倍和3.16倍,且明显优于生物活性玻璃/胶原蛋白组(P＜0.001).结论:生物活性玻璃/胶原蛋白/透明质酸/磷酸丝氨酸仿生复合支架在诱导成骨和促进生物矿化方面性能优越,其矿化机制有待进一步观察探讨.     

仿生型生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸复合支架修复兔桡骨缺损

目的：观察仿生型生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸复合支架材料植入体内后诱导骨形成、促进矿化和修复缺损的能力。 方法：实验于2005-06／2006加2在南方医科大学珠江医院骨科实验室完成。④将40只兔子随机分成6组，生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸组12只（24条桡骨）、生物玻璃／胶原蛋白组12只（24条桡骨）、58S生物玻璃组12只（24条桡骨）和空白对照组4只（8条桡骨）。左右两侧桡骨制造10mm骨缺损，分别植入相应材料。②在植入材料后2，4，8，12周观察动物饮食、活动及伤口愈合等大体情况，以及缺损部位X射线变化，并取材分别进行组织形态学、扫描电镜、以及骨密度的检测。 结果：40只兔子（80条桡骨）全部进入结果分析。①兔大体观察结果：术后所有动物伤口愈合良好，未发生骨折，活动、进食情况和精神状态基本正常。②兔缺损区X射线检查结果：术后2周，生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸组两截骨端有明显致密影，外层有少量骨痂形成；术后8周骨皮质连接完整；12周缺损完全修复，髓腔基本再通。③兔缺损区组织形态学观察及骨与材料界面扫描电镜观察结果：术后2周生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸组即可见成骨细胞沿支架材料爬行并分泌骨基质；4周可见大量新生骨小梁向缺损中心生长；12周缺损区内基本看不到支架材料，完全由新生骨组织替代，髓腔已再通。④各组兔缺损区骨密度测定结果：生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸组术后4，12周骨密度分别是生物玻璃／胶原蛋白组的4．25倍和1．71倍，且明显优于58SBG组，析因设计方差分析不同实验组F=1262．398，P〈0．001；LSD-t两两比较差异均有显著性意义，P〈0．001。 结论：仿生型生物玻璃／胶原蛋白／磷脂酰丝氨酸／透明质酸复合支架具有与天然骨组织及细胞外基质相似的组成成分、良好的生物相容性和可降解性，在诱导成骨和促进矿化方面性能优越，作为骨缺损修复替代材料应用前景广阔。     

仿生型生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸复合支架修复兔桡骨缺损

目的:观察仿生型生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸复合支架材料植入体内后诱导骨形成、促进矿化和修复缺损的能力。方法:实验于2005-06/2006-02在南方医科大学珠江医院骨科实验室完成。①将40只兔子随机分成6组,生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸组12只(24条桡骨)、生物玻璃/胶原蛋白组12只(24条桡骨)、58S生物玻璃组12只(24条桡骨)和空白对照组4只(8条桡骨)。左右两侧桡骨制造10mm骨缺损,分别植入相应材料。②在植入材料后2,4,8,12周观察动物饮食、活动及伤口愈合等大体情况,以及缺损部位X射线变化,并取材分别进行组织形态学、扫描电镜、以及骨密度的检测。结果:40只兔子(80条桡骨)全部进入结果分析。①兔大体观察结果:术后所有动物伤口愈合良好,未发生骨折,活动、进食情况和精神状态基本正常。②兔缺损区X射线检查结果:术后2周,生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸组两截骨端有明显致密影,外层有少量骨痂形成;术后8周骨皮质连接完整;12周缺损完全修复,髓腔基本再通。③兔缺损区组织形态学观察及骨与材料界面扫描电镜观察结果:术后2周生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸组即可见成骨细胞沿支架材料爬行并分泌骨基质;4周可见大量新生骨小梁向缺损中心生长;12周缺损区内基本看不到支架材料,完全由新生骨组织替代,髓腔已再通。④各组兔缺损区骨密度测定结果:生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸组术后4,12周骨密度分别是生物玻璃/胶原蛋白组的4.25倍和1.71倍,且明显优于58SBG组,析因设计方差分析不同实验组F=1262.398,P<0.001;LSD-t两两比较差异均有显著性意义,P<0.001。结论:仿生型生物玻璃/胶原蛋白/磷脂酰丝氨酸/透明质酸复合支架具有与天然骨组织及细胞外基质相似的组成成分、良好的生物相容性和可降解性,在诱导成骨和促进矿化方面性能优越,作为骨缺损修复替代材料应用前景广阔。     

鸵鸟多相钙磷陶瓷支架的生物相容性分析

目的：评价新型材料鸵鸟多相钙磷陶瓷支架的生物相容性。方法：通过理、化方法将煅烧鸵鸟骨松质改性为HAP／β-TCP／NaCaPO4多相钙磷陶瓷，然后进行溶血试验、凝血试验、热源试验、急性毒性试验及肌肉植入试验。结果：材料无溶血现象，不影响凝血功能。动物实验发现材料不引起阳性热源反应及急性毒性。肌肉植入试验显示纤维组织能够长人材料内部，材料对肌肉无刺激。部分标本出现轻微的炎性反应，与材料部分降解有关。结论：鸵鸟多相钙磷陶瓷支架具有良好的生物相容性。     

原位生长纳米羟基磷灰石晶须增强β-磷酸三钙多孔支架的生物安全性

背景:通过纳米羟基磷灰石原位生长明显提高了磷酸钙支架的强度与韧性。目的:体外评价纳米羟基磷灰石晶须/β-磷酸三钙(nHAW/β-TCP)作为人工骨支架材料的生物相容性。方法:急性全身毒性试验:30只小白鼠随机分为静脉实验组,腹腔实验组和对照组,分别注射浸提液及生理盐水,24,472h观察动物的一般状态。溶血试验:材料浸提液与稀释人鲜血混合观察红细胞溶解情况,545nm下检测A值计算溶率;致敏试验:16只豚鼠随机分为实验组、阴性对照组和阳性对照组,每只豚鼠脊柱两侧皮内注射等体积nHAW/β-TCP架材料浸提液、生理盐水及二硝基氟苯。于注射后即刻和24,48,72h观察局部皮肤反应。细胞毒性试验:材料浸提液养细胞进行细胞形态大体观察,采用CCK-8法观察细胞活性。结果与结论:急性全身毒性试验:人工骨浸提液静脉及腹腔注射后不引起小鼠呼吸、进食改变或死亡,体质量稳定。溶试验:nHAW/β-TCP的溶血率小于ISO规定的5%,可认为这种材料无溶血作用。致敏试验:豚鼠皮内注射后未出现过反应。细胞毒性试验:CCK-8细胞毒性试验显示不同浓度人工骨浸提液的细胞毒性为0级。提示nHAW/β-TCP复合支架引起全身毒性反应、溶血反应和过敏反应,且无细胞毒性,生物相容性良好,符合组织工程人工骨支架材料的应用要求。     

人肝细胞臌孔聚丙烯杂化界面的生物相容性

背景：生物反应器膜材料不仅具备双向物质交换、良好的理化特性，还要具有良好的生物相容性。目的：评价人肝细胞／微孔聚丙烯杂化界面，即接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的生物相容性。设计、时间及地点：动物实验观察，于2005—09-007-10在上海交通大学医学院附属瑞金医院器官移植中心（上海消化外科研究所）实验室和浙江大学高分子材料研究所共同完成。材料：选用孔径为0．2um，分子截流量为M50000～100000的微孔聚丙烯超滤平面薄膜为实验模型，利用光化学接枝聚合改性技术，在聚丙烯超滤膜表面通过化学键的形式接枝亲水性丙烯酰胺基冈，成功地构建一种人肝细胞／微孔聚丙烯杂化界面，即新型的生物人工肝生物反应器膜——接枝改性微孔聚丙烯超滤膜。方法：参照国际标准化组织ISO10993-1：1992医疗器械生物学评价标准和要求进行溶血试验、细胞毒性试验、全身急性毒性试验、热原试验、皮肤和皮内刺激试验，评价接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的生物相容性。主要观察指标：接枝改性微孔聚丙烯超滤膜浸提液的溶血试验、细胞毒性试验、全身急性毒性试验、热原试验、皮肤和皮内刺激试验结果。结果：接枝改性微孔聚丙烯超滤膜的溶血率为1．90％〈5％，表明其无致溶血性；其浸提液对L929细胞增殖活性无明显的抑制作用；注射接枝改性微孔聚丙烯超滤膜浸提液后24，48，72h，所有小鼠无死亡，体质量无明显变化，未观察到眼睑下垂、呼吸困难、发绀、腹部刺激症、腹泻、运动减少、震颤等全身急性毒性反应。热原试验中兔体温变化范围-0．2～0．4，符合生物医学材料无热原的评价标准。皮肤刺激实验中仅1例有极轻微的红斑，积分1分，其原发刺激指数为0．25〈0．4，皮内刺激试验结果原发刺激指数为0．2，平均原发刺激指数为O．068，均〈0．4，无皮肤刺激性。结论：人肝细胞／微孔聚丙烯杂化界面，即接枝改性微孔聚丙烯超滤膜无致溶血性、细胞毒性、致热原性和皮肤刺激致敏性，证实通过光化学接枝丙烯酰胺后具有良好的生物相容性。     

磷酸三钙／聚乳酸-聚羟基乙酸对血管内皮细胞活性的影响

目的：研究磷酸三钙／聚乳酸-聚羟基乙酸(PLGA-TCP)对体外培养的兔血管内皮细胞生物活性的影响，为血管化组织工程骨的培养打下基础。方法：将体外培养的血管内皮细胞与PLGA-TCP复合，同时制作PLGA-TCP支架材料的浸提液并与血管内皮细胞共培养，观察细胞在材料表面生长情况及细胞的功能。结果：PLGA-TCP对血管内皮细胞无毒性同时不影响其功能的发挥。结论：PLGA-TCP对细胞无影响，可作为组织工程血管化骨的支架材料。     

冻干去抗原羊松质骨支架的生物相容性评价

背景：异种骨具有与人类骨类似的天然多孔结构,在治疗骨缺损时可引导骨组织再生,但植入过程中也会引起不同程度的免疫反应。目的：采用冻干法制备去抗原羊脊椎松质骨支架材料,并评价其生物相容性。方法：取羊脊椎松质骨,制备两组去抗原异种骨支架,化学组经H2O2、甲醇/氯仿混合液等化学试剂处理;冻干组将经化学处理的羊松质骨在-80℃冰箱中低温冷冻4周,真空干燥,60结果与结论：冻干组支架无细胞毒性、急性毒性及热源反应,皮内刺激实验阴性;化学组支架有细胞毒性及轻微急性毒性反应,有致热源作用及轻度皮肤刺激性。结果表明经过化学处理羊脊椎松质骨支架的生物相容性相对较差,而化学处理配合低温冷冻、真空干燥及Co照射消毒。①细胞毒性实验：分别采用化学组材料浸提液、冻干组材料浸提液与DMEM/F12培养基培养羊骨髓间充质干细胞。②热源实验、急性毒性实验：从兔耳缘静脉分别注射化学组材料浸提液、冻干组材料浸提液与生理盐水。③皮内刺激实验：分别在兔脊柱背部皮下注射化学组材料浸提液、冻干组材料浸提液、生理盐水及乙醇。60 Co照射的羊脊椎松质骨生物相容性较好,基本能达到骨组织工程支架材料的要求。     

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。     

纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性

背景：天津大学材料学院利用仿生学方法制备的纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料,具有与天然骨相似的结构和性能。目的：研究纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性。方法：①急性全身性毒性实验：将纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水分别注射至昆明小鼠腹腔,注射24,48,72 h记录小鼠体质量。②致敏实验：在日本大耳白兔背部皮下分别注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水,72 h内观察注射部位水肿及红斑情况,间隔14 d后再次行激发实验。③热源实验：在日本大耳白兔耳缘静脉注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液,注射后检测体温变化。④溶血实验：在稀释的兔抗凝血中分别加入纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液、生理盐水与蒸馏水。⑤将第3代兔骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料共培养,观察材料表面细胞增殖、生长及黏附状态。结果与结论：纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料无急性全身毒性、无致敏性、无热源反应、无溶血反应,该支架材料具有三维网络结构,骨髓间充质干细胞在材料表面生长、增殖及黏附良好,表明纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料具有良好的生物相容性与细胞相容性。     

胶原蛋白复合硫酸肝素生物支架材料研制及其扫描电镜观察

目的：研制一种新型神经组织工程生物支架：胶原蛋白-硫酸肝素支架材料，用于神经损伤的修复。方法：将注有胶原蛋白-硫酸肝素悬浊液的硅胶管缓慢浸入-180℃液氮中，冷冻干燥，通过显微物镜、扫描电镜扫描观察所制胶原蛋白-硫酸肝素内部孔隙结构排列规律及走行方向，测量孔的大小。结果：制备的胶原蛋白复合硫酸肝素支架材料具有纵行的、平行排列的微管结构，高度仿生神经的内部空间三维结构。结论：胶原蛋白复合硫酸肝素生物支架材料作为新型神经组织工程材料基体，可用于周围神经损伤的修复。     

新型生物可降解材料聚乳酸凝胶的生物相容性

目的：研究新型生物可降解材料聚乳酸凝胶的生物相容性，为此种材料的应用提供生物学依据。方法：实验于2002—11／2003—02在四川大学华西医院移植免疫实验室和动物实验外科完成。通过动物急性毒性试验、溶血试验、遗传毒性试验、肌腱鞘管内及硬膜外长期植入试验测定材料的动物毒性；并通过细胞毒性测定、细胞与材料混合培养，综合评价新材料的生物相容性。结果：聚乳酸凝胶注射入小鼠无急性毒性；材料浸提液无溶血反应(溶血率为0．22％)及遗传毒性(微核率为0．24％)；材料在动物体内长期埋植后局部和全身各器官无组织损伤，局部无明显粘连；材料浸提液(1000，500，100g／L)的细胞毒性及分级与阴性对照差异无显著性意义(P&;gt;0．05)，材料与细胞的混合培养中细胞生长良好。结论：聚乳酸凝胶具有良好的生物相容性。     

羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景:最近胶原蛋白作为细胞体外三维立体支架材料被大量用于组织工程,但胶原蛋白支架材料机械强度低,很难承受较大外力,为此将胶原蛋白与羟基磷灰石制成复合支架材料,探索复合支架的生物相容性和生物活性.目的:验证大鼠骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的增殖与分化情况.方法:贴壁法分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别在平板、胶原支架、羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上,观察3种条件下细胞的生长状况,四甲基偶氮唑盐法检测其增殖情况.培养14,21 d后,考察细胞碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量.结果与结论:发现骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上铺展良好,其增殖率显著高于纯胶原蛋白支架上培养的细胞,并高于平板培养细胞.骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量明显高于纯胶原蛋白支架,高于平板培养.结果提示,羟基磷灰石/胶原蛋白复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,并诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化.     

透明质酸在骨组织工程研究中的应用现状

背景：用组织工程学方法促进骨组织再生,是近年来骨缺损修复的研究热点.支架材料是骨组织工程研究的重要内容.目的：分析透明质酸作为骨组织工程支架材料的应用进展.方法：对CNKI、PubMed数据库进行文献检索,以“透明质酸,骨”为中文检索词、“hyaluronic acid, bone“为英文检索词.提取文献进行透明质酸作为骨组织工程支架材料的应用研究的分析.分析了透明质酸的物理特性,透明质酸在骨组织工程中的应用,以及相关文献的发表情况.结果与结论：透明质酸是一种重要的细胞外基质,透明质酸及其衍生物有优良的特性,是构建组织工程支架的优良材料,且可作为生长因子及细胞的输送载体.国家自然科学基金是资助透明质酸作为骨组织工程支架材料的应用的相关文献最多的基金,湖北中医学院、解放军总医院、广州中医药大学、华南理工大学发表相关文献较多.近年透明质酸在骨组织工程上的应用研究引起了越来越多的关注,但其临床研究较少.     

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。     

两种新型支架材料的细胞相容性

背景:利用骨组织工程原理,通过观察成骨细胞在生物材料上的形态、测定成骨细胞在生物材料上的黏附率等方法,可评估生物支架材料的生物相容性.目的;通过扫描电子显微镜下细胞-生物材料的观察和细胞-生物材料黏附率的测定,探讨骨组织工程材料的细胞相容性.设计、时间及地点:动物实验,成骨细胞形态学观察,于2007-02/2007-09在华南理工大学材料科学与工程学院生物材料研究所教育部重点实验室完成.材料:健康SD乳鼠30只,2种支架材料分别是:复合海藻酸钠和聚乳酸羟基乙酸的磷酸钙骨水泥以及卵磷脂改性聚乳酸羟基乙酸,生物活性玻璃复合支架.方法:取SD乳鼠颅骨成骨细胞,经体外培养、扩增,与两种新型可降解生物活性支架材料进行复合,通过扫描电镜观察细胞形态并测定细胞在生物材料上的黏附率.主要观察指标:观察接种于生物材料表面上的成骨细胞形态、黏附情况.对生物材料生物相容性进行描述.结果:生物活性材料与细胞复合后,材料出现了矿化,同时在海藻酸钠,聚乳酸羟基乙酸磷酸钙骨水泥通过扫描电镜观察发现其上游生长形态良好的成骨细胞;成骨细胞在生物卵磷脂改性聚乳酸羟基乙酸生物活性玻璃上的黏附率最高达到了95.2%.结论:从细胞形态和细胞黏附率上看,海藻酸钠/聚乳酸羟基乙酸磷酸钙骨水泥和生物卵磷脂改性聚乳酸羟基乙酸生物活性玻璃具有较好的生物相容性.     

不同类型骨组织工程支架材料的比较研究

目的：探讨本实验室所用的3类材料作为骨组织工程支架材料的可行性，寻找骨组织工程的最佳支架材料。方法：采用生物力学检测仪观察材料的强度；利用扫描电镜观察材料的立体结构；取4周龄兔骨髓，体外分离培养骨髓基质细胞，并加入诱导液，使细胞向成骨细胞分化，将细胞与支架材料共培养1，3，5，7d，通过倒置显微镜及扫描电镜观察细胞在材料表面粘附、伸展及生长情况；将细胞与支架材料复合，并植入裸鼠背部皮下，植入4，8周后取材，行组织学检查，观察新骨形成情况。结果：3类材料均具有细胞复合成骨能力，其中珊瑚、珊瑚转化多孔羟基磷灰石（CHA）具有较为良好的物理性状、多孔性、细胞粘附性，及细胞复合成骨能力，作为支架材料更为优越。结论：珊瑚和珊瑚转化多孔羟基磷灰石（CHA）是骨组织工程比较理想的支架材料，与细胞复合为骨的再造及骨缺损修复开辟了新途径。     

骨组织工程支架材料修复骨缺损的特性

目的:介绍各种骨组织工程支架的特性及在修复骨缺损中的作用.方法:以"骨组织工程,支架材料,骨缺损"为中文关键词;以:"bone tissue engineering,scafold,bone defect"为英文关键词,采用计算机检索2000-01/2010-06相关文章.纳入骨组织工程支架修复骨缺损相关的文章.选择28篇文献重点介绍各种骨组织工程支架的特性及在修复骨缺损中的特点.并应用硫酸钙人工骨进行验证.结果:用于骨组织工程的支架材料众多,目前,骨组织工程支架材料主要分为3类:生物衍生材料、无机材料和高分子材料,每种材料在修复骨缺损中都有各自的优缺点.随着研究的不断深入,复合支架材料成为目前的研究热点之一.一些具有生物活性的无机材料,如生物玻璃、羟基磷灰石已经被用来加入到胶原、壳聚糖的基体中来制备新型的骨组织工程复合支架材料.至今还未研制出一种理想的适于骨组织工程的支架材料.临床验证显示硫酸钙人工骨修复大块骨缺损效果较好.结论:相信随着各学科的发展,骨组织工程用支架材料的性能会越来越完善,从而促进骨组织工程的发展,最终应用于临床.