纳米羟基磷灰石／壳聚糖支架与诱导骨髓间充质干细胞体外构建软骨支架复合体

背景:国内外许多研究通过不同的构建方法构建组织工程化软骨支架复合体修复骨软骨联合缺损,且取得了一定的进展,但目前各种方法存在的问题突出表现为组织工程化的软骨和骨组织之间的界面、移植体和宿丰骨和软骨之间的界面耦合不够理想.目的:将体外提纯、扩增的骨髓间充质下细胞诱导成软骨细胞.将其接种于穿"靴"的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架的底部上联合培养,探索其用于组织工程软骨复合体的可行性.设计、时间及地点:细胞和材料复合的体外观察实验,于2008-03/07在暨南大学附属第一医院中心实验室和暨南大学理工学院材料系实验室完成.材聿斗:通过原位复合和冷冻干燥结合的方法制各纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架.健康新西兰兔10只由广东省医学实验动物中心提供.方法:密度梯度离心法提取分离骨髓间充质干细胞,软骨诱导液诱导骨髓闻充质干细胞2周后甲苯胺蓝染色检测.把诱导得到的软骨细胞接种于穿"靴"的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架的底部,将细胞-支架复合物置入成软骨条件培养液中培养2周.主要观察指标:倒置相差显微镜下观察细胞形态特征,鉴定CD29,CD44,CD34和CD45抗原的表达,观察细胞生长特性,测定细胞活力和生长周期,扫描电镜观察纳米羟摹磷灰石/壳聚糖史架结构和细胞与支架的复合情况.结果:骨髓间充质干细胞可在体外分离扩增,表达CD29和CD44,不表达CD34和CD45,细胞活力为95.27%,G0～G1期细胞占94.68%.经软骨诱导液诱导后骨髓问充质十细胞转化成软骨细胞;制备的纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔支架孔隙率为90%,平均孔径为150μm,与软骨细胞有较好的黏附性.结论:初步证实纳米羟基磷灰石,壳聚糖支架与骨髓间充质干细胞诱导成的软骨细胞复合可以在体外构建组织工程软骨复合体.     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料与兔骨髓间充质干细胞的生物相容性

背景:清华大学材料科学与工程系冯庆玲教授等采用仿生学原理,制成一种塑形简便并且具有良好骨传导、骨诱导性的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料.但制备的复合材料是否仍具良好的生物相容性尚不确切.目的:观察纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料与兔骨髓间充质干细胞的相容性.设计、时间及地点:体外观察实验,于2008-08/11在南方医科大学珠江医院中心实验室完成.材料:纳米羟基磷灰石,壳聚糖复合材料由清华大学材料系研制,孔隙率90%,孔径50-200 μm.骨髓间充质干细胞由2周龄健康新西兰大白兔股骨和胫骨骨髓绎密度梯度离心法获得.方法:将预湿后的纳米羟基磷灰石/壳聚糖材料置于培养板内,将第3代骨髓间充质干细胞接种于材料表面在体外复合培养.对照组为单纯骨髓间充质干细胞培养.主要观察指标:倒置显微镜、扫描电镜观察细胞和材料复合培养后细胞生长状况,计数细胞接种后1,2,4 h在材料表面的黏附状况,CCK-8检测细胞在复合材料卜的增殖状况,流式细胞仪榆测种植细胞的细胞周期.结果:骨髓间充质干细胞在复合材料表面上生长状况良好.细胞接种到复合材料1h时黏附率低于对照组(P＜0.05),但接种2,4 h后两组黏附率差异无显著性意义(P＞0.05).细胞接种后,两组均保持正常的分裂增殖速度(P＞0.05).材料组和对照组细胞皆为正常的二倍体细胞,未见异倍体细胞形成,复合材料对兔骨髓间充质细胞的细胞周期影响不大.结论:纳米羟基磷灰石/壳聚糖与骨髓间充质干细胞具有良好的生物相容性.     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙为可注射骨组织工程支架材料的可行性

背景:前期实验采用仿生学原理制备了可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合材料,但其与骨髓间充质干细胞的生物相容性还不十分清楚。目的:探讨纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙作为注射型骨组织工程支架材料的可行性。方法:将第3代兔骨髓间充质干细胞与可注射纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙支架复合培养,作为实验组;以单纯接种培养的骨髓间充质干细胞为对照组,倒置显微镜下观察细胞生长情况,MTT法检测细胞增殖,扫描电镜观察细胞在材料表面生长与增殖。将纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙支架埋植在家兔背部肌袋内,埋植后2,4,6,8周进行病理学观察。结果与结论:实验组细胞生长、增殖良好,与对照组无明显差异。支架埋植后2周,材料周围有中等量中性粒细胞、淋巴细胞和巨细胞浸润,可见小血管与纤维母细胞增生,材料已被炎性细胞分割、围绕散碎;埋植后4周,可见少量淋巴细胞、纤维母细胞聚集,炎症反应进一步消退,肌纤维排列、形态正常;埋植后6周,材料周围炎症反应轻微,组织水肿不明显;埋植后8周,炎症反应基本消退,材料基本降解完成,肌纤维形态基本正常。表明纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合物具有良好的细胞相容性和生物降解性,可作为注射型支架材料。     

纳米仿生复合支架的生物相容性

背景:纳米材料构建具有生物活性的组织工程骨,可以很好的模仿体内细胞外基质的结构,有利于细胞黏附、生长。目的:评价新型仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性。方法:分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测;相差显微镜观察细胞形态。聚电解质共凝聚技术制作仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架,取生长良好的P3代,与仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架体外联合诱导培养,通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力、周期、细胞Ⅰ型胶原染色、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性。结果与结论:骨髓基质干细胞可在体外分离扩增,表达CD29、CD44和CD106,不表达CD34和CD45,细胞形态为长梭形,仿生壳聚糖/胶原纳米纤维平均孔径为150μm,与骨髓基质干细胞有较好的黏附性。提示骨髓基质干细胞可在体外长期、稳定培养;是理想的组织工程种子细胞;仿生壳聚糖/胶原纳米纤维与骨髓基质干细胞有良好的相容性,可用来做组织工程生物材料。     

纳米仿生复合支架的生物相容性

背景：纳米材料构建具有生物活性的组织工程骨,可以很好的模仿体内细胞外基质的结构,有利于细胞黏附、生长。目的：评价新型仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性。方法：分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测;相差显微镜观察细胞形态。聚电解质共凝聚技术制作仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架,取生长良好的P3代,与仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架体外联合诱导培养,通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力、周期、细胞Ⅰ型胶原染色、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性。结果与结论：骨髓基质干细胞可在体外分离扩增,表达CD29、CD44和CD106,不表达CD34和CD45,细胞形态为长梭形,仿生壳聚糖/胶原纳米纤维平均孔径为150μm,与骨髓基质干细胞有较好的黏附性。提示骨髓基质干细胞可在体外长期、稳定培养;是理想的组织工程种子细胞;仿生壳聚糖/胶原纳米纤维与骨髓基质干细胞有良好的相容性,可用来做组织工程生物材料。     

纳米羟基磷灰石对缺损骨再生的影响

背景:羟基磷灰石材料的空间结构及硬度等物理特性非常接近天然骨基质,但由于早期工艺技术问题导致其孔隙及降解性存在一定问题。目的:比较纳米羟基磷灰石与羟基磷灰石修复大鼠胫骨离断性缺损的效果。方法:将36只SD大鼠随机均分为4组,制作左侧胫骨5 mm离断性缺损模型,实验组于缺损处植入骨髓间充质干细胞/纳米羟基磷灰石复合体,对照组于骨缺损处植入骨髓间充质干细胞/羟基磷灰石复合体,细胞组于骨缺损处植入骨髓间充质干细胞,空白对照组不植入任何物质。术后2,8,12周时,X射线检测缺损区骨修复情况,苏木精-伊红染色观察成骨情况,免疫印迹技术检测修复区域Ⅰ型胶原蛋白表达情况。结果与结论:术后12周,实验组可见新生骨痂覆盖整个缺损区且形成明显的桥接,材料大部分已降解,可见大量的骨样组织并形成小梁,已形成板层骨样结构,Ⅰ型胶原蛋白大量表达;对照组骨缺损处骨痂形成增多,断端整合性不佳,有骨质硬化现象,仍然有较多材料未降解,可见骨小梁样结构,亦有板层骨结构,Ⅰ型胶原蛋白大量表达,但弱于实验组;细胞组、空白对照组骨缺损处未见骨性修复,Ⅰ型胶原蛋白弱表达。表明纳米羟基磷灰石促进骨缺损修复效果优于羟基磷灰石。     

可注射式纳米羟基磷灰石复合支架与骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损

背景:前期实验构建的可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙三维复合支架材料具有良好的理化性质。目的:评估可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的效果。方法:在18只新西兰白兔双侧桡骨中段建立长10 mm的节段性缺损,将注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙/骨髓间充质干细胞复合材料植入一侧骨缺损,作为实验组;另一侧植入单纯羟基磷灰石材料,作为对照组,于植入第4,8,12周末分别行大体、X射线检查与组织学观察。结果与结论:植入第12周末,实验组骨缺损完全修复,桡骨形状基本恢复到术前形态,可见由两断端向中间有少许的骨髓腔再通,缺损区影像与正常骨组织已无区别,可见大量新生板层骨组织,哈佛氏系统形成,原缺损区被新生板层骨组织填充,骨组织相互连续,骨髓腔相通;对照组骨缺损未完全愈合,有部分骨皮质缺损,骨密度影略低于正常骨组织,部分骨髓腔再通,可见少量板层样骨组织形成,纤维组织填充。结果表明可注射式纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙人工骨复合骨髓间充质干细胞可促进骨缺损的修复。     

聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架与兔软骨细胞的相容性

背景：传统的支架材料存在疏水性强,材料表面缺乏细胞表面受体特异结合的生物活性分子,材料的酸性降解产物易引发无菌性炎性反应等不足。根据仿生原理及软骨真实结构和构成来选择和制备组织工程软骨支架能够获得理想效果。目的：制备聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架,评价其与兔膝关节软骨细胞的生物相容性,探讨其应用于关节软骨组织工程的可行性。方法：采用二次相分离技术制备聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石复合支架,将第3代新西兰兔软骨细胞接种至复合支架材料上复合培养,倒置相差显微镜下观察细胞生长情况。细胞-支架复合物在24孔板中培养5d以后,将其植入裸鼠皮下8周。结果与结论：聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架材料经化学合成后,具有合适的三维多孔结构,孔隙率为90%孔径300-450μm;植入裸鼠皮下8周后Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色显示细胞-支架复合物中的软骨细胞可以像天然软骨一样分泌黏多糖和Ⅱ型胶原。提示生物材料聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石对于兔软骨细胞有良好的生物相容性,可作为生物组织工程支架。     

丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的骨组织工程支架***

背景：丝素蛋白、壳聚糖及纳米羟基磷灰石均是天然材料,具有良好的生物活性和理化特性,作为人体组织工程材料已取得了一定的成果,但3种材料在单独应用的研究中还存在一定的缺陷。目的：制作丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维支架材料,分析其特性。方法：将丝素蛋白、壳聚糖、纳米羟基磷灰石分别配制成2%的溶液后,分别按照1∶1∶0.5,1∶1∶1,1∶1∶1.5的体积比混合,采用冷冻干燥与化学交联技术制备成三维复合支架材料。检测三维复合支架的孔隙率、吸水膨胀率及热水溶失率,采用材料力学测验机测试干燥三维复合支架材料的拉伸和压缩弹性模量,采用扫描电镜检测三维复合支架的孔径。结果与结论：丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架在干燥状态下呈白色,无特殊气味,为稳定固态的圆柱体,触之有明显的抗压能力和弹性。随着复合支架材料中纳米羟基磷灰石含量的增高,支架材料的孔隙率、吸水膨胀率、平均孔径呈逐渐减小趋势,热水溶失率及抗压能力表现出相反的趋势,结果显示以1∶1∶1体积比制作的支架更符合骨替代材料要求,其平均孔径为85.67μm、吸水膨胀率的为(135.65±4.56)%、热水溶失率为(22.84±1.06)%,支架材料内部孔隙均匀,呈现网状结构,孔隙之间交通发达,网状结构本身约10μm。     

纳米晶羟基磷灰石/胶原骨与骨髓间充质干细胞的相容性

背景：组织工程支架材料表面的微观和亚微观结构对细胞的黏附与生长有很重要的影响。利用纳米技术和三维造孔技术制备的纳米晶羟基磷灰石，胶原骨模仿了天然骨的成分与微结构特征。目的：观察体外培养的人骨髓间充质干细胞与纳米晶羟基磷灰石，胶原骨的细胞相容性。设计、时间及地点：单一样本观察，于2005-09／2006—12在江苏大学医学技术学院完成。材料；纳米晶羟基磷灰石，胶原骨由清华大学材料科学与工程系研制。人骨髓间充质干细胞由健康成年志愿者自愿捐献，受试者对实验内容知情同意。方法：全骨髓法体外培养骨髓间充质干细胞，应用成骨诱导剂（地塞米松、维生素C、β-磷酸甘油、碱性成纤维细胞生长因子）诱导向成骨细胞表型转化。将第3代骨髓间充质干细胞与纳米晶羟基磷灰石，胶原骨复合培养14d。主要观察指标：通过碱性磷酸酶组织化学染色、Von Kossa染色鉴定诱导培养的成骨细胞的细胞学特性。通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞生长及其在纳米晶羟基磷灰石，胶原骨上的生长情况。结果：原代培养的骨髓细胞增殖迅速，10～12d左右即可稳定传代，传代细胞7-9d即可传代。经诱导培养的细胞碱性磷酸酶组织化学染色阳性，Von Kossa染色阳性，可见钙化的基质沉积，呈现典型的成骨细胞形态和生物学特征。构建的骨髓间充质干细胞与纳米晶羟基磷灰石／胶原骨共培养模型中，细胞可在纳米晶羟基磷灰石，胶原骨表面良好贴壁。复合培养8d，分布于支架材料上的细胞大量增殖、分泌细胞外基质。复合培养14d，大量细胞在材料表面和孔隙中生长，细胞之间广泛存在突起连接。结论：纳米晶羟基磷灰石肢原骨适合种子细胞的贴附、生长和增殖，细胞相容性良好。     

骨实质间充质干细胞在小鼠肺与骨髓中的分布简

本研究探讨慢病毒质粒pGC FU-RFP-LV标记的小鼠骨实质来源的间充质干细胞在小鼠肺组织和骨髓中的分布.将感染效率为78％的慢病毒感染小鼠MSC,尔后将感染后的MSC以1×106个/只的浓度经小鼠尾静脉植入到BALB/c小鼠体内.随机将小鼠按照1、2、5、7d4个时间点分为4组.在各时间点取小鼠肺组织并制成冰冻切片及骨髓涂片,观察其分布情况.结果表明：慢病毒感染后的MSC经免疫表型分析和诱导分化检测均符合MSC的表型及生物学特征.以最适病毒滴度MOI=50感染小鼠MSC后,细胞生长状态羌明显改变.通过荧光显微镜观察小鼠第1、2、5、7天MSC在骨髓中分布为（0.50±0.20）,（0.67±0.23）,（0.53±0.14）,（0.33±0.16）;在肺组织中分布为（0.55±0.15）,（0.47±0.13）,（0.29±0.13）,（0.26±0.08）.结论：MSC在第1天主要分布在肺组织内（P＜0.05）,而在第2天主要分布在骨髓中（P＜0.05）.小鼠骨实质MSC分布浓度与RFP基因表达及MSC在肺组织和骨髓中定植情况有关.     

纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合骨组织工程支架材料的生物相容性

背景:通过将两种及两种以上材料共混制备复合支架材料可以弥补各自的不足,利用各种材料的互补特性来满足组织工程对支架的要求。目的:制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架材料,并研究其细胞相容性。方法:将纳米羟基磷灰石、胶原蛋白与丝素蛋白分别按质量比为1∶1∶5、1∶2∶5、1∶3∶5的比例混合,制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料,测试其孔隙率、孔径大小、吸水膨胀率及压缩力学性能。将表征结果良好的质量比为1∶2∶5的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料与MC3T3-E1细胞体外复合培养,MTT法检测复合培养2,4,6,8,12 d后的细胞活性。结果与结论:羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白按质量1∶2∶5的比例混合更符合要求:孔径98-260μm,孔隙率为(96.72±2.78)%,吸水膨胀率为(549.37±35.29)%,生物力学试验机测定其力学性能稳定、压缩应变及弹性模量等指标适宜骨组织工程研究应用。MC3T3-E1细胞在纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架上生长增殖良好,表明纳米羟基磷灰石/胶原/丝素复合三维支架具有良好的细胞相容性。     

纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架修复种植体周围骨缺损

背景：牙齿缺失导致牙槽嵴骨质的改建和持续吸收,严重影响种植体植入的条件和种植区软硬组织的美观。目的：评价纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架促进即刻种植体周围骨缺损的成骨效果。方法：制作犬骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架的组织工程化骨。拔除6只实验犬双侧下颌第二前磨牙,在其近中根牙槽窝处制备种植床,即刻植入种植体,在钛钉颊侧制作三壁骨缺损,两侧骨缺损处分别植入组织工程化骨与Bio-Oss小牛无机骨粉,并在材料表面覆盖Bio-Gide胶原膜。术后即刻、4周、8周、12周X射线测量种植体周围骨灰度值;12周后完整取出下颌骨,甲苯胺蓝染色观察骨缺损区的微观结构,新生骨量、形态结构及种植体-骨结合情况。结果与结论：两组间术后各时间点骨密度变化无明显差异,表明两组材料在促进骨再生过程中的成骨效果基本一致。组织工程化骨组骨缺损区内形成致密板状骨,可见成熟骨细胞,哈弗氏管,新生骨-种植体结合较紧密;Bio-Oss小牛无机骨粉组板层骨致密,新骨中有少量Bio-Oss颗粒分布,成骨细胞较组织工程化骨组少,部分哈弗管结构内可见到毛细血管,新骨与植入材料之间形成桥形连接,与种植体结合紧密。表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架复合骨髓间充质干细胞、Bio-Gide胶原膜可促进种植体周围牙槽骨再生。     

体外构建腺病毒介导骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石的植骨材料

背景:随着组织工程和基因工程技术迅速发展,基因增强的组织工程骨为临床治疗骨缺损带来美好的前景.目的:观察经腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2表达载体(Ad-BMP-2)转染后的兔骨髓间充质干细胞在纳米羟基磷灰石植骨材料上的黏附、增殖及骨形态发生蛋白2的表达情况.方法:用Ad-BMP-2转染兔骨髓间充质干细胞,免疫组化、蛋白印迹法检测转染后细胞内骨形态发生蛋白2的表达情况.将转染48 h的细胞均匀接种到纳米羟基磷灰石植骨材料上,扫描电镜观察细胞黏附状况,并采用MTT比色法测定骨髓间充质干细胞的增殖情况;消化收集黏附植骨材料上第3,5,7天的细胞,蛋白印迹检测黏附材料上细胞骨形态发生蛋白2的表达.结果与结论:转染后,骨髓间充质干细胞内骨形态发生蛋白2有高表达;扫描电镜见转染细胞在纳米羟基磷灰石材料孔隙周围及孔隙内黏附生长良好并大量增殖,MTT分析结果显示,纳米羟基磷灰石对骨髓间充质于细胞的体外增殖无抑制作用,复合后骨形态发生蛋白2有较高表达.结果表明经Ad-BMP-2转染后的骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石植骨材料生物相容性好,细胞在材料上能稳定长效地分泌骨形态发生蛋白2.     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠复合材料修复下颌骨缺损

背景：有研究证实,纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠三元复合材料具有一定的柔韧性和强度,具有与人体骨相似的生物活性。目的：观察纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠复合材料修复兔下颌骨缺损的效果。方法：在18只健康新西兰大白兔两侧下颌骨制作10 mm×5 mm×5 mm的缺损,随机分为2组,实验组双侧骨缺损处植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠复合材料,对照组双侧骨缺损处植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖,植入后4,8,12周,应用锥形束CT观察各组缺损区材料降解、骨痂生长及骨连接情况,苏木精-伊红染色观察新骨生成。结果与结论：两组骨密度灰度值均随着时间延长逐渐增加,组内不同时间点间差异有非常显著性意义（P〈0.01）;在相同时间点条件下,实验组大体观察、锥形束CT观察及CT灰度值,以及组织学观察均优于对照组（P〈0.05）。在材料植入后第4-8周,两组植入材料均已逐渐降解,缺损区与骨组织相交接处模糊,有少量新骨生成,与受体骨组织结合紧密,其中以实验组较为明显;第8-12周,两组植入材料已经基本降解完全,与受体骨组织开始逐渐相融合,有新生骨组织进一步生成,骨缺损区域逐渐被修复,以实验组较为明显。结果表明纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠可有效修复骨缺损,促进新骨生成。     

脉冲电刺激对改性纳米羟基磷灰石／聚丙交酯-乙交酯复合材料表面成骨细胞增殖及成骨活性的影响

背景:目前,骨组织工程的研究主要集中在成骨细胞特性研究和骨修复材料研制两大领域,而对细胞与细胞外材料的相互作用,尤其是调节和促进两者间相互作用的相关研究尚未给予足够的霞视.目的:在低聚乳酸接枝纳米羟基磷灰石/聚丙交酯-乙交酯(Hydroxyapatite nanocrystals surface-grafted with L-lactic acidoligomer/Poly(lactide-co-cjlycolide),op-HNPLGA)复合材料上接种成骨细胞,观察脉冲电场刺激对成骨细胞增殖和成骨相关基因表达的影响.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-05/2009-01在中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室完成.材料:op-HA和PLGA由中科院长春应用化学研究所制备.方法:实验分为PLGA无电刺激组、op-HNPLGA无电刺激组、PLGA电刺激组和op-HA/PLGA电刺激组.将op-HN/PLGA和PLGA氯仿溶液分别于盖玻片表面铺成薄膜,并接种兔成骨细胞,体外培养7 d.电刺激组刺激电压为2 V,频率为1 Hz,占空比为20%,每天刺激1 h.主要观察指标:流式细胞仪检测细胞周期,Real-time PCR检测骨形态发生蛋白2、Ⅰ型胶原蛋白、骨连接蛋白的表达.结果:脉冲电刺激组op-HN/PLGA上生长的成骨细胞S期细胞白分比明显高于其他组(P<0.05).op-HA/PLGA与PLGA比较能上调骨形态发生蛋白2、Ⅰ型胶原蛋白、骨连接蛋白3种基因表达量,并且施加脉冲电刺激组骨形态发生蛋白2、Ⅰ型胶原蛋白、骨连接蛋白3种基因表达量高于未加电刺激组.结论:op-HA/LGA复合材料是一种很好的骨修复材料,脉冲电刺激能促进成骨细胞在材料上的增殖能力,提高成骨活性相关基因的表达水平.     

载中药羟基磷灰石/壳聚糖骨支架的制备与生物相容性*

背景：中药来源的三七总皂甙苷可通过增加缺血部位血管再生及骨折愈合,因此推测载三七总皂苷的中药支架具有促进骨缺损部位骨痂再生的作用,但其生物相容性尚不清楚。
　　目的：制备三七总皂苷-羟基磷灰石/壳聚糖骨修复支架,评估其生物相容性。
　　方法：采用原位复合和冷冻干燥技术制备载三七总皂苷量分别为0,0.1,1,10 mg的羟基磷灰石/壳聚糖复合材料,采用扫描电镜观察复合支架形貌,并测试其机械性能。①细胞增殖实验：以4种载药羟基磷灰石/壳聚糖复合材料浸提液培养第3代兔骨髓间充质干细胞,以正常培养的细胞为对照,MTT法检测各组细胞A值。②溶血实验：在抗凝兔血中分别加入4种载药羟基磷灰石/壳聚糖复合材料浸提液,酶标仪检测各组A值。③热源实验：经兔耳缘静脉分别注射4种载药羟基磷灰石/壳聚糖复合材料浸提液与生理盐水,检测兔体温升高值。
　　结果与结论：载药羟基磷灰石/壳聚糖复合材料含有大量直径为110μm的三维多孔结构,三七总皂苷载药过程对复合材料的孔隙率、孔径、密度无显著影响,但却降低了其断裂强度和弹性模量,载药量越大效果越明显。单纯的羟基磷灰石/壳聚糖复合材料细胞相容性良好,载药后的复合材料明显抑制了细胞增殖,载药量越大效果越明显。载药前后的复合材料均具有良好的血液相容性。载药前后的复合材料均具有一定的热源作用,但符合热源实验的检测合格标准。     

纳米羟基磷灰石对人骨髓基质干细胞体外成骨活性的影响

目的：观察人骨髓基质干细胞在纳米羟基磷灰石材料上的生长、分化特点以及成骨细胞形态. 方法：实验于2004-03/2005-07在中南大学湘雅医院医学实验室完成.①实验方法：采用密度梯度离心的方法分离人骨髓基质干细胞,加入含体积分数为0.1的新生牛血清的低糖DMEM完全培养基中作原代培养,细胞长至90%汇合时传代,取培养第3代细胞接种于纳米羟基磷灰石（卫生部肝胆肠研究中心纳米课题组提供）表面,并加入含1 mmol/L地塞米松、50 mg/L维生素C、10 mmol/L β-甘油磷酸钠的培养基中诱导分化、培养.②观察指标：复合培养第2,4,6,8天后采用MTT法检测细胞增殖情况;复合培养7 d后行钙-钴法成骨细胞染色观察细胞分化情况;培养8 d后应用扫描电子显微镜观察细胞在材料上的生长情况. 结果：MTT法检测出的吸光值随着培养时间的增加而增大（P＜0.05）;经加入特定的成骨诱导体系培养7 d后,附着于材料的骨髓基质干细胞具有典型的成骨细胞形态,经钙-钴法染色后细胞胞浆中可见灰黑色颗粒或块状沉淀的阳性反应,细胞形态也多呈多角形或短矩形;培养8 d后扫描电镜可观察到材料孔隙内有细胞长入. 结论：人骨髓基质干细胞在纳米羟基磷灰石材料上生长良好,提示纳米羟基磷灰石适于骨髓基质干细胞的生长、分化,可作为骨组织工程的细胞外支架材料.     

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

背景：纳米级羟基磷灰石支架材料复合骨形态发生蛋白2因子组织构建模式组合后对骨髓基质干细胞的作用是叠加促进或抑制作用以及其生物相容性如何？目的：验证纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2与骨髓基质干细胞在体外共同培养下的生物相容性和成骨性。方法：将兔骨髓基质干细胞体外培养、传代和扩增,经鉴定后将第3代细胞分别接种在对照组、骨形态发生蛋白2组、纳米羟基磷灰石组、纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组4种培养液中。结果与结论：对照组和纳米羟基磷灰石组的细胞倍增时间较骨形态发生蛋白2组、纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组两组长;骨形态发生蛋白2组和纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组细胞增殖能力及碱性磷酸酶测量值明显大于对照组和纳米羟基磷灰石组（P〈0.01）。提示纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2的组织构架不仅与骨髓基质干细胞之间具有良好的生物相容性,还可发挥骨形态发生蛋白2促进骨髓基质干细胞增殖和定向分化成骨的作用。     

纳米羟基磷灰石/月交原/聚乳酸复合物与骨髓间充质干细胞修复兔下颌骨缺损

背景:为颌骨缺损患者选择适宜的骨移植材料替代自体骨是当前研究的热点.目的:观察纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与兔骨髓间充质干细胞复合物用于修复兔下颌骨缺损的能力,比较其与自体骨修复及单纯纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸修复的差异.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-03/10在锦州市中心医院动物实验室完成.材料:40只新西兰兔随机分成纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合骨髓基质干细胞填充组(简称复合组)、自体骨填充组、单纯支架材料填充组及空白对照组,每组10只.方法:在兔下颌骨体部制造大小为15 mm×15 mm的全厚骨缺损模型.复合组于缺损处植入骨髓基质十细胞与纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸体外联合培养14 d的复合物:自体骨填充组于缺损处植入自体髂骨;单纯支架材料充填组于缺损处植入纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸:空白对照组不作任何植入.主要观察指标:分别于植入后1,3,6个月进行骨密度检测及组织学染色观察,根据检测结果评价骨修复效果.结果:复合组与自体骨填充组骨密度比较,差异无显著性(P＞0.05),且均高于单纯支架材料充填组及空白对照组(p＜0.01).复合组和自体骨填充组材料植入后6个月时见,新生骨组织渐成熟.呈大块状,桥接缺损断端,支架材料已所剩无几.单纯支架材料充填组植入后6个月时见,植入区骨小梁增多,但仍见较多纤维组织嵌于其中,易见未降解完全的支架材料.结论:纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与骨髓间充质干细胞复合物修复下颌骨缺损效果与自体骨修复相似,均优于单纯支架材料修复.