新型双相陶瓷材料复合成骨细胞构建人工骨及其体内成骨的观察

目的 观察骨髓来源的成骨细胞与新型双相陶瓷材料复合培养后细胞生长状况及其体内异位成骨能力。方法 将来源于兔骨髓的成骨细胞与新法制备的HA／TCP共培养2周，通过相差显微镜、扫描电镜观察体外细胞生长情况；然后将复合物自体异位植入体内，6周后观察体内成骨情况。结果 扫描电镜显示材料表面和孔隙内均有成骨细胞生长，有良好增殖活动性和稳定细胞表型，材料中心区未见细胞生长；植入体内6周后取材见内植物有新骨形成、多位于内植物表面，可见成骨细胞、骨细胞、髓腔样结构、板层样骨基质等正常骨组织结构。结论 新型双相陶瓷支架可用作组织工程骨的细胞外基质材料，骨髓来源的成骨细胞可用作骨组织工程的种子细胞。     

组织工程骨软骨复合物的构建与形态学观察

目的探讨采用组织工程技术构建骨软骨复合物的可行性。方法将骨髓基质细胞(BMSCs)成诱导软骨后接种于快速成形的三维支架材料聚乳酸／聚羟乙酸共聚物(PLGA)构建组织工程软骨，经成骨诱导的BMSCs接种于聚乳酸／聚羟乙酸共聚物／磷酸三钙(PLGA／TCP)构建组织工程骨，在体外分别培养2周后，将两种工程化组织及两者以无损伤线缝合形成的组织工程骨软复合体分别植入自体股部肌袋，术后8周取材，行组织学观察。结果术后组织学观察表明。组织工程软骨在体内可形成软骨组织组织工程骨在体内可形成骨组织，两者的复合体在体内可形成骨软骨复合物。结论以骨髓基质细胞为种子细胞、以快速成形的生物降解材料为支架体外构建的组织工程骨软骨复合物，可在体内形成骨软骨组织，有望用于骨软骨缺损的修复。     

成人骨髓源成骨细胞体内异位成骨的实验研究

目的　观察成人骨髓源成骨细胞与珊瑚羟基磷灰石 (CHA)复合构建的组织工程化骨组织的体内异位成骨能力 ,探讨适宜的组织工程化骨组织的构建方式。　方法　抽取健康成人骨髓 ,采用全骨髓法培养 ,使成人骨髓基质干细胞 (hBMSCs)定向诱导分化为成骨细胞 ,然后种植于CHA上 ,复合培养 5d后植入裸鼠股部肌袋内 ,以未种植细胞的CHA作为对照。术后 4,8,12周取材作一般观察、X线摄片、组织学检查和源于成人的碱性磷酸酶 (ALP)及骨钙素 (OCN)的RT PCR检测。　结果　原代和传代培养的细胞具有活跃的增殖能力 ,成骨细胞与CHA复合生长良好。实验组术后 4、8、12周均有新骨形成 ,随着时间延长 ,新骨生成量增多 ;对照组则均无新骨形成。术后 4周实验组RT PCR检测源于人的ALP及OCN表达均为阳性 ,对照组阴性。　结论　成人骨髓源成骨细胞与CHA复合培养后构建的组织工程化骨组织 ,具有良好的异位成骨能力 ,可望应用于临床修复骨缺损。     

骨组织工程研究中的美学考量

目的：分别以珊瑚羟基磷灰石(CHA)、藻酸钙为成骨细胞载体，观察裸鼠体内的构建特定形态和可注射组织工程骨的可行性。方法：取兔髂骨，获取骨髓基质干细胞，经体外扩增培养诱导后，获得骨髓基质成骨细胞，分别与CHA和藻酸盐复合，植入和注射于裸鼠背部皮下，6、8周后进行大体观察、组织学和X线检查，观察软骨和骨的形成。以单纯CHA和藻酸盐植入作为对照。结果：植入CHA／成骨细胞组和注射藻酸盐/成骨细胞复合物组均有骨样组织形成，具备骨髓腔样结构，而对照组无骨形成。结论：CHA和藻酸盐均是较好的骨组织工程支架材料，复合成骨细胞后可构建特定形态和可注射组织工程骨。     

骨髓基质干细胞与珊瑚复合物体内回植时间的研究

目的　探索骨髓基质干细胞和珊瑚复合物的体内回植时间。方法　骨髓基质干细胞经成骨诱导分化后与珊瑚复合 ,体外培养 1、3、5、7d时行相差显镜镜、扫描电镜观察 ,并行裸鼠皮下回植。结果　 3d时 ,骨髓基质干细胞与珊瑚达到较好的复合状态 ,皮下回植有新骨形成。结论骨髓基质干细胞与珊瑚复合后体外培养 3d时就可以体内回植。     

新型双相陶瓷材料复合成骨细胞构建人工骨及其体内成骨的观察

目的 观察骨髓来源的成骨细胞与新型双相陶瓷材料复合培养后细胞生长状况及其体内异位成骨能力。方法 将来源于兔骨髓的成骨细胞与新法制备的HA/TCP共培养2周,通过相差显微镜、扫描电镜观察体外细胞生长情况;然后将复合物自体异位植入体内,6周后观察体内成骨情况。结果 扫描电镜显示材料表面和孔隙内均有成骨细胞生长,有良好增殖活动性和稳定细胞表型,材料中心区未见细胞生长;植入体内6周后取材见内植物有新骨形成、多位于内植物表面,可见成骨细胞、骨细胞、髓腔样结构、板层样骨基质等正常骨组织结构。结论 新型双相陶瓷支架可用作组织工程骨的细胞外基质材料,骨髓来源的成骨细胞可用作骨组织工程的种子细胞。     

利用人骨髓基质干细胞异位构建组织工程化骨的实验研究

目的 探讨以人骨髓基质干细胞为种子细胞、以部分脱钙骨为支架材料在体内构建组织工程化骨的可行性及其成骨机制。方法 培养、扩增人骨髓基质干细胞，将第4代hBMSCs接种于部分脱钙骨支架上，通过扫描电镜观察其生长和粘附情况，并测量粘附率。于裸鼠皮下植入人骨髓基质干细胞和部分脱钙骨复合物，以无细胞部分脱钙骨作对照。8及12周取材观察。结果 8及12周复合物植入组均见新骨形成，多数骨小梁表面衬有一层成骨细胞样细胞，提示可能存在膜内成骨。单纯部分脱钙骨植入组未见新骨形成。结论 人骨髓基质干细胞与部分脱钙骨复合可以在体内构建组织工程化骨；其成骨机制可能为膜内成骨。     

小肠粘膜下层复合成骨诱导的骨髓基质干细胞体内成骨的实验研究

目的探讨利用组织工程方法,以小肠粘膜下层为支架材料复合成骨诱导后的骨髓基质干细胞构建骨组织的可行性。方法将取自兔骨髓中的骨髓基质干细胞经成骨诱导液诱导后,与经处理的猪小肠粘膜下层在体外共培养。1周后,将共培养的猪小肠粘膜下层埋置于无胸腺裸鼠皮下。分别在不同时间进行扫描电镜、透射电镜、组织学和免疫组织化学观察。结果体外培养时,见细胞与材料粘附良好,且分泌大量的细胞外基质,细胞分化、增殖活跃。大体观察植入体内的细胞-材料复合物,见颜色变白,组织硬度增加,组织学和电镜观察见有大量骨组织形成。免疫组化示细胞为具有分泌特异性骨钙蛋白的成骨细胞。结论骨髓基质干细胞经成骨诱导为成骨细胞后与小肠粘膜下层共培养,植入裸鼠体内后可形成骨组织,小肠粘膜下层是一种良好的骨组织工程支架材料。     

富血小板血浆复合骨髓基质细胞修复兔颅骨缺损的实验研究

目的 研究利用富血小板血浆(PRP)复合骨髓基质细胞(BMSCs)修复兔颅骨缺损,评价其作为骨组织工程支架的可行性.方法 经穿刺抽吸兔骨髓,培养BMSCs,离心制备PRP.利用10只新西兰大白兔制作直径5mm、每只兔4个全层颅骨缺损.收集原代培养的BMSCs接种于PRP或全血中.用小牛凝血酶激活接种后的复合物及PRP,而后分别植入颅骨缺损区,余下的骨缺损区作为空白对照.术后8周检查缺损区骨修复并利用X线分析成骨情况.结果 在PRP/BMSCs材料植入8周后,缺损区有大量的新骨生成,而以PRP 修复的缺损区有较少的新骨形成.与此相反,在空白对照组及blood/BMSCs植入的缺损区未见新骨形成.结论 PRP/BMSCs复合物可成功修复兔颅骨缺损,表明PRP 能够作为骨组织工程的支架.     

兔骨髓基质细胞促进血管生成和成骨作用

目的了解骨髓基质细胞(BMSCs)对珊瑚人工骨血管生成和成骨作用的影响。方法从兔的骨髓中分离BMSCs进行体外培养扩增后,载入珊瑚人工骨,植入新西兰白兔桡骨干中段15 mm的骨缺损内,与未植入任何填充材料和仅植入珊瑚人工骨的实验动物相比较,使用放射学、微量CT和组织形态学等方法对骨缺损内新生血管和骨组织进行定量分析。结果未植入填充材料的骨缺损全部形成典型的骨折不愈合表现;植入珊瑚骨后,骨缺损内的新骨形成增加但新生血管无明显改变,术后16周无一例完全愈合;植入BMSCs和珊瑚人工骨复合物的骨缺损内新生血管和骨组织均明显增多,术后16周2/3的骨缺损完全愈合。结论BMSCs可促进血管生成和对人工骨材料的爬行替代作用。     

种植骨髓基质细胞的骨组织工程学研究

目的 观察骨髓基质细胞在多孔状的人工骨块上三维立体培养后的生长情况及其复合植入体内后的成骨能力。方法 利用组织工程学方法,将骨髓基质细胞种植于羟基磷灰石人工骨块上,立体培养２周,用扫描电镜观察细胞在体外的生长情况;将上述细胞人工骨复合体自体异位植入体内,取材观察其植入体内后的成骨情况。结果 细胞在人工骨块上能立体培养成活,细胞多生长于周边的孔隙表面,尤其以贴近培养瓶底的那一边较多,骨块的中心部位未     

骨髓基质成骨细胞-松质骨基质复合人工骨修复颅骨缺损的实验研究

目的 观察松质骨基质－骨髓基质成骨细胞复合工人骨在骨缺损区的成骨作用，探索该组织工程化人工骨修复颅骨缺损的可行性。方法 成年新西兰兔骨髓细胞体外培养、诱导后，接种于藻酸盐－松质骨基质中，形成松质骨基质－藻酸盐－骨髓基质成骨细胞复合人工骨，修复自体颅骨缺损。分别植入松质骨基质和骨髓基质成骨细胞作为对照。植入4周和8周后行X线摄片和组织学检查，观察骨形成情况。结果 复合人工成骨量优于单纯植入松质骨基持或骨髓基质成骨细胞组，并明显优于空白对照。结论 松质骨基质－骨髓基质成骨细胞复合人工骨髓修复颅骨缺损效果良好，可以作为临床大型骨缺损修复的途径之一。     

组织工程方法修复羊腭裂骨缺损的初步研究

目的对羊骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells，BMSCs）复合珊瑚修复腭裂骨缺损的可行性进行初步探讨。方法体外培养扩增、成骨诱导羊BMSCs。将第3代细胞复合珊瑚修复羊完全性腭裂骨缺损，以单纯珊瑚植入缺损作为对照组。术后16周头颅CT扫描、大体观察、评价骨缺损的修复效果。结果三维CT显示，实验组可见珊瑚被新生骨替代，对照组可见珊瑚明显降解，裂隙仍然存在。大体观察显示实验组骨缺损基本愈合；对照组中珊瑚明显降解，裂隙仍然存在。结论初步证明羊BMSCs成骨诱导后与珊瑚复合能修复羊腭裂骨缺损。     

In vivo osteogenic durability of cultured bone in porous ceramics: a novel method for autogenous bone graft substitution

BACKGROUND: Bone marrow cells differentiate into bone-forming osteoblasts when cultured in medium supplemented with 15% fetal bovine serum, ascorbic acid, beta-glycerophosphate, and dexamethasone. METHODS: To investigate in vivo osteoblastic activity and bone matrix formation by cultured bone marrow cells, Fischer rat marrow cells were cultured for 2 weeks in porous hydroxyapatite (HA) and then subcutaneously implanted into 7-week-old male syngeneic rats. The implants were harvested after 8 and 52 weeks for biochemical and histological analyses. RESULTS: At both times, formation of lamellar bone accompanied by regeneration of marrow were seen in many of the HA pores. When a fluorochrome (calcein) was administered at 50 weeks after implantation, it was detected in the pores of implants harvested at 52 weeks. Osteoclastic resorption followed by new bone formation was seen in some pores at 52 weeks, indicating that bone remodeling was continuing. The alkaline phosphatase activity of implants harvested at 52 weeks was comparable to that at 8 weeks, whereas the osteocalcin content of the implants harvested at 52 weeks was about twice that at 8 weeks. CONCLUSION: These results demonstrated that there was persistent in vivo osteogenic and hematopoietic activity in the prefabricated bone/HA constructs, and indicated that normal bone tissue was regenerated after grafting of the constructs, which were brittle before implantation. Tissue engineering using HA and cultured marrow cells culture may provide an alternative method of bone transplantation for patients with skeletal disorders, although further in vivo and in vitro experiments are needed.     

3D打印PLA-HA复合材料与骨髓基质细胞的相容性研究

目的 探讨骨髓基质细胞与3D打印聚乳酸-羟基磷灰石(Three-dimensional printed polylactic acid-hydroxyapatite,3D printed PLA-HA)复合支架材料的相容性,为骨组织工程选择合适的支架材料提供理论依据。方法将标记绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的骨髓基质细胞分别与3D打印PLA-HA复合材料和β-磷酸三钙(betatricalcium phosphate,β-TCP)材料体外复合培养,采用荧光显微镜观察细胞在支架材料上的生长黏附情况,并通过扫描电镜观察细胞在支架中的形态变化;CCK8(Cell Counting Kit8)法检测细胞于不同时间点在材料上的黏附率以及增殖情况;碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性测定法检测3 d、7 d、14 d的碱性磷酸酶活性变化。结果 骨髓基质细胞能够在3D打印PLA-HA复合材料和β-TCP材料上黏附生长;β-TCP组细胞黏附率高于3D打印PLA-HA组(P<0.05),但3D打印PLA-HA组在12 h细胞黏附率可达到60%以上;细胞增殖实验显示,3D打印PLA-HA组在体外培养第4天和第7天的细胞增殖量(OD值)均高于β-TCP组与对照组(P<0.05);3D打印PLA-HA组以及β-TCP组在第3天、第7天和第14天的ALP含量均高于对照组,且3D打印PLA-HA组第7天ALP含量较β-TCP组增多(P<0.05)。结论 3D打印PLA-HA复合材料具有良好的细胞相容性,可作为骨组织工程的支架材料。     

Optimization of bone tissue engineering in goats: a peroperative seeding method using cryopreserved cells and localized bone formation in calcium phosphate scaffolds

BACKGROUND: Bone tissue engineering by combining cultured bone marrow stromal cells with a porous scaffold is a promising alternative for the autologous bone graft. Drawbacks of the technique include the delay necessary for cell culture and the complicated logistics. We investigated methods to bypass these drawbacks. Furthermore, we investigated the localization of bone formation inside the scaffold. METHODS: Bone marrow stromal cells from seven goats were culture expanded and cryopreserved. One week before surgery, some of the cells were thawed, cultured, and seeded on porous calcium phosphate scaffolds. The constructs were cultured for another week until implantation. The remaining cryopreserved cells were thawed just before implantation and peroperatively resuspended in plasma before combining with the scaffold. Scaffolds impregnated with fresh bone marrow, devitalized cultured constructs, and empty scaffolds served as controls. All samples were implanted in the back muscles of the goats for 9 weeks. RESULTS: Histologic examination showed minimal (<1%) bone in the empty and devitalized scaffolds, 4.2 +/- 5.1 bone area percent in the bone marrow samples, and significantly more bone in both the cultured and peroperatively seeded constructs (11.7 +/- 2.5 and 14.0 +/- 2.0%). The peripheral 350 microm of the implants contained significantly less bone. CONCLUSION: Peroperative preparation of osteogenic constructs with cryopreserved cells is feasible. These constructs yield substantially more bone than the scaffolds alone or scaffolds impregnated with fresh bone marrow. Bone deposition is much less on the scaffold periphery.     

骨髓基质成骨细胞复合支架材料构建组织工程性肌骨瓣的实验研究

目的探索用羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)的支架材料与成骨细胞复合构成组织工程性肌骨瓣修复骨缺损的能力。方法自2004年12月至2005年5月,于新西兰大耳白兔髂后上棘抽取骨髓基质干细胞并诱导分化为成骨细胞,然后与HA/TCP结合,共培养2周,通过相差显微镜、扫描电镜观察体外细胞生长情况,最后将复合物埋入兔的背阔肌下构成组织工程性肌骨瓣。术后6周进行大体解剖观察,HE染色,研究组织工程性肌骨瓣的生长情况。结果扫描电镜显示支架材料表面和孔隙内均有成骨细胞生长,有良好的增殖活动性和稳定细胞表型,材料中心区未见细胞生长,植入体内6周后取材见内植物有新骨形成,多位于内植物表面,可见成骨细胞、骨细胞、髓腔样结构、板层样骨基质等正常骨组织结构。结论骨髓来源的成骨细胞可用作骨组织工程的种子细胞,此种组织工程性肌骨瓣生长良好,可成功构建组织工程化骨。     

转染人血管内皮生长因子基因的组织工程骨修复眼眶壁骨缺损的实验研究

目的探讨以转染人血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)基因的骨髓基质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)构建的组织工程骨在犬眼眶壁骨缺损中的修复效果。方法体外分离扩增犬自体BMSCs至第2代,用腺病毒转染VEGF基因。采用Real-time PCR和Western Blot检测目的基因和蛋白表达情况。细胞接种在珊瑚支架材料上构建组织工程骨,Elisa检测转基因细胞在支架材料上的蛋白持续表达情况。成年比格犬24只,双侧眼眶内侧壁制造直径12mm圆形骨缺损模型,随机分为4组:A组植入转染VEGF的组织工程骨,B组植入未转染基因的组织工程骨,C组植入单纯珊瑚材料,D组为旷置组。分别在手术后4周、12周、24周取材,行大体观察、Micro-CT分析、免疫组化方法检测血管形成情况,以及组织学观察和组织形态学检测比较骨缺损修复效果。结果VEGF基因修饰的BMSCs能够高表达目的基因和蛋白,构建组织工程骨后能够在体外持续分泌VEGF蛋白22d。C组和D组均未修复眶壁骨缺损。A组在骨缺损修复过程中,4周时的新生血管形成量和新生骨体...