骨组织工程材料修复骨缺损:大鼠成骨细胞与聚乳酸和聚乙醇酸共聚合物支架联合培养观察

目的观察大鼠成骨细胞与聚乳酸和聚乙醇酸共聚合物(PLGA)材料的相容性及细胞在PLGA材料上的生长情况。方法取大鼠颅盖骨成骨细胞与PLGA材料联合培养,采用倒置显微镜及环境扫描电镜观察成骨细胞生长情况。结果大鼠成骨细胞与PLGA材料具有良好的相容性,细胞在PLGA材料上生长良好。结论PLGA聚合物是一种安全的骨组织工程材料,可望制成有生物活性的骨移植替代材料。     

聚乳酸—聚羟乙酸／磷酸三钙的细胞生物相容性研究

目的：采用骨髓基质细胞检测聚乳酸—聚羧乙酸／磷酸三钙(PLCA／TCP)材料的细胞生物相容性，筛选细胞组织工程的载体材料。方法：利用骨髓基质细胞在体外接种于PLGA／TCP材料，并与PLGA／TCP材料浸提液共培养，进行形态学观察、细胞增殖及酶学检测。结果：骨髓基质细胞能在PLGA／TCP材料上贴附、繁殖，其生长及功能不受影响。结论：PLGA／TCP材料具有良好的细胞生物相容性，能作为细胞组织工程种子细胞的载体材料。     

体外培养的成骨细胞与珊瑚复合的实验研究

目的：观察SD大鼠成骨细胞在珊瑚表面的贴附、伸展及生长情况，并探讨珊瑚作为骨组织工程支架材料与细胞复合植入体内的最佳时间。方法：分离的骨髓基质干细胞用含10％胎牛血清的DMEM培养，5d后加矿化液诱地培养，分化为骨髓基质成骨细胞。将成骨细胞与处理过的珊瑚复合，通过细胞计数检测附着后的细胞生长增殖特性，并在扫描电镜下观察细胞在珊瑚表面的贴附情况。结果：细胞接种后，在材料表面贴附良好，继续增殖。结论：珊瑚的生物相容性良好，细胞贴附后继续保持成骨细胞的表型，作为骨组织工程的支架材料有较好应用前景。     

快速成形的多孔材料作为骨髓基质细胞支架材料的生物相容性特征

目的：采用体外细胞培养法对聚乳酸／聚羟乙酸共聚物／磷酸三钙(Poly-lactic-co-glycolic and Tri-calcium phosphate，PLGA／TCP)和聚乳酸／聚羟乙酸共聚物(PLGA)的生物相容性进行研究，探讨其作为组织工程支架材料的可行性。方法：将传代培养的新西兰兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)分别接种于快速成形的三维支架材料PLGA和PLGA／TCP，单纯接种细胞作为对照组，于接种后不同时间通过倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞生长、黏附情况，并绘制细胞生长曲线观察细胞增殖情况。结果：骨髓基质细胞可以在PLGA／TCP和PLGA支架材料表面黏附、生长并连接成片，分泌细胞外基质，对照组与实验组、各实验组之间生长曲线相近，统计学分析无显著性差异。结论：PLGA／TCP和PLGA对兔骨髓基质细胞的形态学、细胞生长增殖等均无影响，具有良好的生物相容性，可作为组织工程的支架材料而安全应用。     

聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙的细胞生物相容性研究

目的:采用骨髓基质细胞检测聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙(PLGATCP)材料的细胞生物相容性,筛选细胞组织工程的载体材料。方法:利用骨髓基质细胞在体外接种于PLGA/TCP材料,并与PLGA/TCP材料浸提液共培养,进行形态学观察、细胞增殖及酶学检测。结果:骨髓基质细胞能在PLGA/TCP材料上贴附、繁殖,其生长及功能不受影响。结论PLGA/TCP材料具有良好的细胞生物相容性,能作为细胞组织工程种子细胞的载体材料。     

体外培养的成骨细胞与珊瑚复合的实验研究

目的:观察SD大鼠成骨细胞在珊瑚表面的贴附、伸展及生长情况,并探讨珊瑚作为骨组织工程支架材料与细胞复合植入体内的最佳时间。方法:分离的骨髓基质干细胞用含10％胎牛血清的DMEM培养,5d后加矿化液诱导培养,分化为骨髓基质成骨细胞。将成骨细胞与处理过的珊瑚复合,通过细胞计数检测附着后的细胞生长增殖特性,并在扫描电镜下观察细胞在珊瑚表面的贴附情况。结果:细胞接种后,在材料表面贴附良好,继续增殖。结论:珊瑚的生物相容性良好,细胞贴附后继续保持成骨细胞的表型,作为骨组织工程的支架材料有较好应用前景。     

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。     

快速成形的多孔材料作为骨髓基质细胞支架材料的生物相容性特征

目的:采用体外细胞培养法对聚乳酸/聚羟乙酸共聚物/磷酸三钙(Poly-lactic-co-glycolicacidTri-calciumphosphate,PLGA/TCP)和聚乳酸/聚羟乙酸共聚物(PLGA)的生物相容性进行研究,探讨其作为组织工程支架材料的可行性。方法:将传代培养的新西兰兔骨髓基质细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)分别接种于快速成形的三维支架材料PLGA和PLGA/TCP,单纯接种细胞作为对照组,于接种后不同时间通过倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞生长、黏附情况,并绘制细胞生长曲线观察细胞增殖情况。结果:骨髓基质细胞可以在PLGA/TCP和PLGA支架材料表面黏附、生长并连接成片,分泌细胞外基质,对照组与实验组、各实验组之间生长曲线相近,统计学分析无显著性差异。结论:PLGA/TCP和PLGA对兔骨髓基质细胞的形态学、细胞生长增殖等均无影响,具有良好的生物相容性,可作为组织工程的支架材料而安全应用。     

自制小牛脱蛋白松质骨与兔皮质骨来源成骨细胞的生物相容性

背景：异种脱蛋白骨与宿主骨骼具有相同的结构,抗原性较低,不会或很少引起宿主免疫反应。目的：观察自制小牛脱蛋白松质骨与兔皮质骨来源成骨细胞的生物相容性。方法：将自制小牛脱蛋白松质骨与新西兰大白兔成骨细胞复合培养,设单纯成骨细胞对照组,观察细胞生长、支架材料降解及细胞与支架材料附着情况。结果与结论：小牛脱蛋白松质骨为多孔网状,孔隙互相通连,细胞在其上附着、生长、增殖。复合培养第3天,有较多的细胞黏附并铺展在支架上;第6天,细胞在支架上完全伸展,呈长梭形;第10天细胞分泌较多基质,重叠生长并连接成网状。实验组复合培养9,12d时成骨细胞的增殖及分泌情况明显优于对照组（P〈0.05）,碱性磷酸酶活性与骨钙素表达高于对照组（P〈0.05）。表明兔皮质骨成骨细胞增殖和成骨能力强,自制的小牛脱蛋白松质骨具有骨诱导性,二者复合具有良好的生物相容性。     

胶原-纳米羟基磷灰石复合支架的细胞相容性

背景：观察成骨细胞在生物材料上的形态、增殖和分化等项目,可评估生物支架材料的生物相容性。目的：观察复合支架材料纳米羟基磷灰石/胶原对成骨细胞增殖、分化的影响。方法：取新生24h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养,取第3代细胞与纳米羟基磷灰石/胶原支架或普通羟基磷灰石材料体外复合培养。培养3,6,9d后,观察材料周边的细胞形态及支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果与结论：纳米羟基磷灰石/胶原材料较普通的羟基磷灰石材料更有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,证实其生物相容性更好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。     

一种新型掺锶冻干骨材料的细胞相容性☆

背景：前期研究已成功制得掺锶冻干骨材料。目的：评价新型掺锶冻干骨材料的细胞相容性,并与普通冻干骨材料进行比较。方法：在掺锶冻干骨与普通冻干骨材料表面直接接种MC-3T3成骨细胞,评价成骨细胞的增殖活性、碱性磷酸酶活性及骨钙素活性,并用扫描电子显微镜观察细胞生长微观形态。结果与结论：掺锶冻干骨组成骨细胞生长正常,接种第3,5天细胞数量显著高于普通冻干骨组（P〈0.05）,细胞碱性磷酸酶活性始终高于普通冻干骨组（P〈0.05）。两组成骨细胞骨钙素水平差异无显著性意义（P〉0.05）。在掺锶冻干骨材料表面的成骨细胞伸展良好,细胞呈多角形或梭形,胞浆丰富,细胞伪足末端与材料表面紧密附着,细胞突起末端可以观察到一些细小的微突触结构。表明掺锶冻干骨材料具有优良的细胞相容性,其表面成骨细胞的生长状况优于普通冻干骨材料表面的成骨细胞。     

磷酸三钙陶瓷和钙离子对成骨细胞生长的影响

目的：观察鼠成骨细胞在体外与磷酸三钙（TCP）陶瓷和钙离子混合培养时的生长情况,研究TCP和钙离子对成骨细胞的影响。方法：用酶消化法分离培养新生大鼠颅骨成骨细胞,通过扫描电镜对生长于TCP陶瓷材料上的成骨细胞进行观察,利用[^3H]-TdR掺入法检测TCP对成骨细胞的影响。用不同浓度的钙离子（2．5－10mmol/L)作用于成骨细胞,通过增殖细胞核抗原免疫组化分析测定钙离子对成骨细胞增殖的影响。结果：成骨细胞不仅很好地贴附于陶瓷表面及培养孔底,而且细胞的增殖活性未受到抑制。钙离子则对体外培养的成骨细胞增殖无负效影响。结论：TCP陶瓷人工骨与成骨细胞有良好的生物相容性,并对成骨细胞的生长有一定的促进作用。     

珍珠层人工骨对成骨细胞在体内外增殖的作用

目的：通过成骨细胞与珍珠层／聚乳酸人工骨复合后在体内外增殖的研究，探讨珍珠层／聚乳酸人工骨的生物相容性。方法：将新西兰大白兔成骨细胞种植到珍珠层／聚乳酸人工骨材料上，用四唑盐(MTT)比色法、扫描电镜研究成骨细胞在体外增殖情况；在体外用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brdu)标记成骨细胞，并将标记的同种异体成骨细胞接种于珍珠层／聚乳酸人工骨表面，复合培养1周后植入体内，采用免疫组化法，与体外检测孔对比，检测成骨细胞在体内的存活、增殖情况。结果：MTT法显示随培养时间的延长，细胞在材料表面不断增殖；电镜显示，体外细胞在材料表面及孔隙中附着、生长良好，存在接触抑制现象；成骨细胞与珍珠层／聚乳酸人工骨复合后能在体内继续存活并增殖。结论：珍珠层／聚乳酸人工骨对成骨细胞在体内外增殖无明显影响，具有良好的生物相容性。     

大鼠胎脑神经细胞与几丁质多孔体、胶原蛋白海绵及明胶海绵生物相容性的研究

目的：评价大鼠胎脑神经细胞与几丁质多孔体、胶原蛋白海绵及明胶海绵的细胞相容性，为中枢神经组织工程材料的选择提供实验依据。方法：将大鼠胎脑神经细胞分别与几丁质多孔体、胶原蛋白海绵及明胶海绵联合体外培养，进行光、电镜观察，并测定3种材料与细胞的吸附率。结果：神经细胞均能在3种材料上贴附并生长，细胞吸附率分别为3154％，30．58％和15．54％，并且几丁质有促进细胞生长的作用。结论：几丁质、胶原蛋白及明胶3种材料，尤其是几丁质，具有良好的神经细胞相容性，有可能作为神经系统组织工程的载体应用于临床。     

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。     

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。     

磷酸三钙陶瓷和钙离子对成骨细胞生长的影响

背景：磷酸三钙陶瓷人工骨的主要成分与骨基质中的无机成分相似，可作为填充材料为新骨形成提供支架，发挥骨传导作用。但单纯使用磷酸三钙不具有骨诱导能力，因此提高人工骨的骨诱导能力成为了人们研究的重点。目的：观察鼠成骨细胞在体外与磷酸三钙陶瓷和钙离子混合培养时的生长情况，研究磷酸三钙和钙离子对成骨细胞的影响。设计：完全随机对照的实验研究。地点和对象：实验地点在华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科实验室完成，研究对象为新生大鼠颅骨成骨细胞。干预：用酶消化法分离培养新生大鼠颅骨成骨细胞，通过扫描电镜对生长于磷酸三钙陶瓷材料上的成骨细胞进行观察，利用[^3H]-TdR掺入法检测磷酸三钙对成骨细胞的影响。用体外不同浓度的钙离子(2．5～10mmol／L)作用于成骨细胞，通过增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)免疫组化分析测定钙离子对成骨细胞增殖的影响。主要观察指标：观察实验组和对照组中成骨细胞的生长情况。结果：成骨细胞不仅很好地贴附于陶瓷表面，而且细胞的增殖活性未受到抑制。钙离子对体外培养的成骨细胞的增殖无负效影响。结论：TCP陶瓷人工骨与成骨细胞有良好的生物相容性，对成骨细胞的生长有一定的促进作用。     

纤维连接蛋白表面修饰后聚酯纤维韧带细胞相容性的变化

目的：观察纤维连接蛋白表面预处理增加新型聚酯纤维韧带（ligament advanced reinforcement system,LARS）的细胞相容性的作用. 方法：实验于2005-09/11在上海复旦大学放射医学研究所骨细胞实验室完成.①实验分组：采用纤维连接蛋白表面修饰LARS人工韧带材料,为蛋白处理组.LARS人工韧带材料不做任何处理,为未处理组.蛋白处理组和未处理组在培养后2,4,6,8,10,12 d测定成骨细胞数量、MTT法测定吸光度（A值）、测定碱性磷酸酶值（A值）.②实验评估：成骨细胞和与LARS人工韧带材料体外共培养.培养后3,7 d扫描电镜观察成骨细胞在两组材料上的形态.培养后7 d行碱性磷酸酶染色,观察细胞的形态及细胞和材料的细胞相容性情况. 结果：①成骨细胞的数量：细胞在接种到材料后即开始增殖,在1～3 d内增殖较缓慢,自第4天起细胞增殖迅速,蛋白处理组至第8天达到增殖高峰,未处理组至第10天才达到增殖高峰.蛋白处理组材料和未处理组材料上细胞增殖基本符合正常细胞增殖.蛋白处理组材料细胞对数增长期较未处理组细胞增殖期长,且最高峰值也高（P＜0.05）.②成骨细胞的增殖能力：培养后2,4,6,8,10,12 d细胞增殖能力迅速增加,两组细胞增殖能力到第6天达最高峰,以后逐渐降低,在每个时间段蛋白处理组材料上的细胞的增殖能力均高于未处理组,差异有显著性意义（P＜0.05）.③成骨细胞的功能：培养后2,4,6,8,10,12 d细胞碱性磷酸酶值随时间推移基本稳定,略有下降,两组间差异无显著性意义（P=0.46）.④扫描电镜下成骨细胞形态：培养后3 d,未处理组材料上细胞沿材料表面和纤维孔径之间生长,细胞形态尚不典型.蛋白处理组材料上细胞形态比较典型,具有伪足和触角结构,细胞表面具有大量毛刺样结构.培养后7 d,蛋白处理组材料和未处理组材料上细胞生长情况均较好,可见细胞大量汇合,沿纤维表面和纤维间隙之间生长,可见细胞在蛋白处理组材料上数量更多,汇合面积更大.⑤成骨细胞的碱性磷酸酶染色：成骨细胞与LARS人工韧带支架材料共培养后,培养后2 d起在材料的周边可见梭形和三角形的细胞游离出,进而贴壁汇合,数量逐渐增多,细胞生长情况良好,尤其是在蛋白处理组可发现更明显的细胞黏附生长情况. 结论：LARS人工韧带在体外实验中表现出良好的生物相容性,采用纤维连接蛋白表面预处理的方法简便、有效,能够有效增加材料的细胞相容性.     

自制小牛脱蛋白松质骨与兔皮质骨来源成骨细胞的生物相容性

背景:异种脱蛋白骨与宿主骨骼具有相同的结构,抗原性较低,不会或很少引起宿主免疫反应。目的:观察自制小牛脱蛋白松质骨与兔皮质骨来源成骨细胞的生物相容性。方法:将自制小牛脱蛋白松质骨与新西兰大白兔成骨细胞复合培养,设单纯成骨细胞对照组,观察细胞生长、支架材料降解及细胞与支架材料附着情况。结果与结论:小牛脱蛋白松质骨为多孔网状,孔隙互相通连,细胞在其上附着、生长、增殖。复合培养第3天,有较多的细胞黏附并铺展在支架上;第6天,细胞在支架上完全伸展,呈长梭形;第10天细胞分泌较多基质,重叠生长并连接成网状。实验组复合培养9,12d时成骨细胞的增殖及分泌情况明显优于对照组(P<0.05),碱性磷酸酶活性与骨钙素表达高于对照组(P<0.05)。表明兔皮质骨成骨细胞增殖和成骨能力强,自制的小牛脱蛋白松质骨具有骨诱导性,二者复合具有良好的生物相容性。     

组织工程人工神经诱导管的制作及其生物相容性观测

目的：观测聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物[Poly(DL-lactide-co-glycolide)，PLGA]管生物相容性及其神经再生诱导作用。方法：采用肌肉包埋、雪旺细胞直接接种以及坐骨神经缺损桥接预实验的方法观察两种构成比不同的PLGA管[(85：15)或(50：50)]的生物相容性及其神经再生诱导作用。结果:①肌肉包埋条件下。PLGA早期诱发以淋巴细胞及成纤维细胞为主的轻度的非特异性炎性反应，持续到10-12周时基本消退。②采用细胞直接接种的方法，观察到雪旺细胞在PLGA膜上能良好的生长并发生增殖。③体内神经桥接情况下，硅胶管促发有明显的纤维组织增生，而形成包囊包裹于管壁，而两种PLGA管组未见类似现象。④与硅胶管组相似。PLGA(85：15)管能够顺利完成坐骨神经缺损桥接作用，再生神经电生理及组织学评价显示两组无明显差异，PLGA(50：50)管体内神经桥接4周时即出现破裂，不能为坐骨神经桥接提供良好的支持作用。结论：与硅胶管及PLGA(50：50)相比，PLGA(85：15)是一种异物反应生物相容性佳，生物降解速率合适的周围神经组织工程材料。