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24 h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3,6,9 d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。     

大鼠成骨细胞与壳聚糖/羟基磷灰石复合支架降解产物的生物相容性

背景：人们对壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架在体内的降解过程并非十分清楚,而且有关其降解产物对成骨细胞的影响研究也较少。 目的：分析大鼠成骨细胞与壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架降解产物的生物相容性。 方法：将培养的第2代大鼠成骨细胞分别在壳聚糖/羟基磷灰石复合支架降解产物浸提液和含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液中培养,培养第2,4,6,8,10天分别对两组细胞做MTT细胞计数,采用联合会推荐法测定细胞碱性磷酸酶活性,采用BCA蛋白定量法测定总蛋白。 结果与结论：在壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架降解产物浸提液中培养的大鼠成骨细胞增殖速度、细胞碱性磷酸酶活性、细胞总蛋白合成及碱性磷酸酶与总蛋白的比值明显高于在体积分数为10%胎牛血清DMEM培养液中培养的细胞(P < 0.05)。表明壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架的降解产物不仅可促进大鼠成骨细胞的黏附、生长和增殖,还可增强其骨化功能,具有较好的生物相容性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

成骨细胞和支架材料复合的研究进展

应用骨组织工程技术修复大的骨缺损成为近年来的研究热点。而成骨细胞和支架材料在体外的复合，是组织工程研究的重点和难点之一。通过对材料的改性处理，增强其亲水性，提高骨诱导性；改进细胞种植方法等促进细胞复合后的增殖、分泌基质；引进应力应变作用，模拟体内微环境，促进蛋白质分泌等。就此方面的研究进展作一综述。     

成骨细胞和支架材料复合的研究进展

应用骨组织工程技术修复大的骨缺损成为近年来的研究热点。而成骨细胞和支架材料在体外的复合,是组织工程研究的重点和难点之一。通过对材料的改性处理,增强其亲水性,提高骨诱导性;改进细胞种植方法等促进细胞复合后的增殖、分泌基质;引进应力应变作用,模拟体内微环境,促进蛋白质分泌等。就此方面的研究进展作一综述。     

复合壳聚糖纳米微球聚乳酸-羟基乙酸/纳米羟基磷灰石缓释载体系统对蛋白的缓释作用

背景：聚乳酸-羟基乙酸支架材料具有良好的生物相容性、无毒、可以良好的塑性,并具有一定的强度和韧性。但其降解产物为酸性,会影响局部pH值变化,不利组织生长。 目的：制备能够良好缓释蛋白类药物的复合支架。 方法：以牛血清蛋白为模型药物,以离子凝胶法制备壳聚糖微球。将微球与纳米羟基磷灰石和聚乳酸-羟基乙酸按一定比例混合,以冰粒子为致孔剂,采用粒子沥虑-冷冻干燥复合工艺制备CMs/nHA/PLGA复合缓释支架。利用扫描电镜、透射电镜、压泵仪和力学性能测试仪检测复合支架的形态和性能,并考察其在体外对蛋白类药物释放的规律。 结果与结论：制备的壳聚糖纳米微球形态良好,呈规则球形或类球形,粒径分布在220~770 nm,以380~650 nm为多。微球对药物的载药量为39.2%,包封率为68.3%,两者均与牛血清蛋白的初始量相关,载药量随牛血清蛋白初始量的增加而增加,包封率则反之。复合支架呈白色多孔状,孔径为125~355 mm,孔与孔之间联通良好,孔隙率达83.4%,压缩强度为1.4~ 2.1 MPa,10周降解率为28.6%。PLGA/nHA支架对牛血清蛋白的2 d累积释放量为85%,而壳聚糖和CMs/nHA/PLGA复合支架对牛血清蛋白的9 d累积释放量分别是为48.9%和35.7%。提示制作的壳聚糖纳米微球和CMs/nHA/PLGA支架材料对牛血清蛋白有良好的缓释作用,复合支架材料形态好,强度和降解速率合适。     

纳米羟基磷灰石-氧化锌复合支架生物性能及对MC3T3-E1成骨细胞行为的影响

背景：有研究发现,在纳米羟基磷灰石中掺杂金属离子锌可改善纳米羟基磷灰石的力学性能。目的：探讨含不同质量分数氧化锌的纳米羟基磷灰石陶瓷支架的生物性能,以及对MC3T3-E1成骨细胞的生物学行为的影响。方法：应用甲壳素凝胶体系制备含有不同质量分数(0%,0.5%,1.5%,2.5%,3.5%)氧化锌的纳米羟基磷灰石陶瓷支架,表征支架的物理性能。将5组纳米羟基磷灰石-氧化锌复合支架分别与MC3T3-E1成骨细胞共培养,分别进行Calcein-AM/PI活死细胞染色、CCK-8细胞增殖实验、CellTiter-Lumi^TM发光实验、碱性磷酸酶活性检测、茜素红染色及钙离子定量分析。结果与结论：(1)扫描电镜下可见纳米羟基磷灰石-氧化锌复合支架表面具有三维贯通的孔隙,复合支架的孔径大小均匀,孔径范围在300-400μm,孔隙率均在70%以上;随着氧化锌质量分数的增加,复合支架的抗压强度逐渐升高。(2)Calcein-AM/PI活死细胞染色显示,5组支架均无明显的细胞毒性,其中2.5%组细胞存活率高于0%组(P <0.05)。CCK-8细胞增殖与CellTiter-Lum...     

多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架材料复合成骨细胞的异位成骨

目的评价多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖﹙nHA/CS﹚支架与成骨细胞复合植入大鼠股部肌袋模型内的异位成骨能力。方法采用共沉淀和粒子沥滤法制备多孔nHA/CS。分离培养培养SD大鼠成骨细胞,并将其与多孔nHA/CS共同培养来构建组织工程骨。将所构建的组织工程骨和空白nHA/CS支架材料分别植入SD大鼠股部肌袋模型内。分别在植入2、4、6、8周后,将植入的支架材料取出行苏木精-伊红染色观察新骨形成情况,并应用JEDA-801D形态学图象分析系统来计算新骨生成率。用SPSS13.0软件包对测定结果进行单因素方差分析。结果在各观察时间段内成骨细胞复合多孔nHA/CS组新骨生成量均多于nHA/CS。结论多孔nHA/CS复合成骨细胞支架材料具有异位成骨能力。     

柚皮苷-壳聚糖/羟基磷灰石复合支架修复大鼠颅骨缺损

背景:骨碎补的有效成分柚皮苷具有补肝肾强筋骨的传统功效,能增加骨痂厚度,提高骨折愈合质量。目的:探究载中药骨碎补有效成分柚皮苷壳聚糖/羟基磷灰石复合支架的骨传导和骨诱导性能。方法:将一定钙磷比的羟基磷灰石前体液与含柚皮苷的壳聚糖溶液在碱性条件下原位结晶、冷冻干燥,获得柚皮苷-壳聚糖/羟基磷灰石多孔支架。将15只成年SD大鼠随机分成空白组(n=5)、对照组(n=5)和实验组(n=5),建立直径5 mm颅骨骨缺损模型,空白组未填充生物材料,对照组填充壳聚糖/羟基磷灰石支架,实验组填充柚皮苷-壳聚糖/羟基磷灰石复合支架。术后4周取材,CT扫描观察颅骨修复情况,苏木精-伊红染色观察颅骨修复的形态学,骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子免疫组化染色后观察缺损区域局部成骨活性因子的表达。结果与结论:(1)CT扫描显示,空白组大鼠颅骨未见明显骨生成,仅在缺损边缘可见少量新生骨;对照组于缺损孔隙可见新生骨形成,新生骨较少;实验组骨缺损修复良好,新生骨组织与缺损孔隙周围颅骨密度相似,大面积新生骨广泛填充了缺损孔隙。(2)苏木精-伊红染色显示,空白组缺损区填充以稀薄的疏松网状纤维组织,可见大量炎性反应病灶,...     

磷酸盐粘结羟基磷灰石支架及其生物相容性研究

以羟基磷灰石为原料,镁、铝酸式磷酸盐为粘结剂,采用有机泡沫浸渍法制备骨组织工程羟基磷灰石多孔支架。扫描电镜(SEM)观察表明,高温煅烧的支架较好地复制了泡沫的三维结构孔隙特征,可满足组织工程对支架结构方面的要求。XRD分析表明,在1150℃下煅烧时间较短时,支架由HA和Ca7Mg2P6O24组成,煅烧时间较长时,支架由(Ca,Mg)3(PO4)2组成,没有发现CaO的衍射峰。体外细胞与支架复合培养研究表明,支架具有良好的生物相容性,并且表现出一定的降解性能。     

壳聚糖/纳米羟基磷灰石分层复合支架的生物相容性研究

制备壳聚糖/纳米羟基磷灰石(CS/nHA)分层复合支架,对其进行细胞毒性评价.分离培养大鼠软骨细胞接种于支架,相差显微镜和扫描电镜观察细胞的黏附及生长情况.动物皮下埋植试验观察其组织相容性.实验结果证实壳聚糖/纳米羟基磷灰石分层复合支架具有良好的生物相容性,有望成为较好的骨软骨组织工程支架.     

可注射壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料的生物相容性实验研究

目的　评价可注射壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料的组织相容性,以及探讨材料负载骨髓基质干细胞进行骨修复的可行性。 方法　壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原材料与BrdU标记的rBMSc混合,注射入大鼠皮下,于皮下植入后24 h,14 d和28 d分别断颈处死大鼠,进行大体观察、HE、MASSON染色、免疫组化染色。 结果　壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原材料在室温呈液态,经1 ml注射器26号针头注射入大鼠皮下后,材料在体内可以迅速原位成形成凝胶状态,并在原位保持形状,BrdU标记的rBMSc弥散于材料中,28 d的免疫组化结果显示细胞存活良好。 结论　壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料具有良好的组织相容性,是一种良好的负载干细胞的骨组织工程支架。     

复合胰岛素样生长因子1壳聚糖胶原支架与人牙周膜细胞的增殖

背景：胰岛素样生长因子1具有促进成纤维细胞有丝分裂的作用,同时具有促进牙周细胞生长、分化及合成细胞外基质的作用。 目的：观察负载胰岛素样生长因子1的壳聚糖胶原支架对于人牙周膜细胞增殖的作用。 方法：将人牙周膜细胞分别接种于负载胰岛素样生长因子1的壳聚糖胶原支架与普通胶原支架上,于接种的1 h、24 h及1周检测重组人转化生长因子β1的释放,于第1,7,28天检测两组细胞的黏附和增殖情况。 结果与结论：负载胰岛素样生长因子1的壳聚糖胶原支架组第1,24小时和第1周的重组人转化生长因子β1释放率明显低于普通胶原支架组(P < 0.01)。两组接种第1天的细胞黏附和增殖检测比较差异无显著性意义  (P > 0.05),负载胰岛素样生长因子1的壳聚糖胶原支架组接种第7,28天的细胞黏附和增殖情况优于普通胶原支架组(P < 0.01)。表明负载胰岛素样生长因子1的壳聚糖胶原支架可显著促进人牙周膜细胞的增殖。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料构建组织工程椎间盘纤维环支架

BACKGROUND: Tissue-engineered transplantation technique has become an ideal therapeutic regimen for degenerative disc diseases through reconstituting the biological functions of the degenerated intervertebral discs.     

实时超声在介导评估可注射CS/nHAC骨支架材料中的应用

目的　探讨实时超声在介导可注射骨材料的注入过程和评估其原位成骨情况中的应用价值。  方法　将可注射性壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原（CS/nHAC）支架材料注入大鼠皮下组织,分别于注射后1、14、28 d进行超声成像检查,定量测定支架的灰度值,半定量监测支架的体积及内部血供情况。 结果　在实时超声的监测下,支架材料准确注入骨缺损部位,并且在通过超声对材料的体内评估中发现,与壳聚糖/胶原（CS）支架相比,CS/nHAC支架表现出较大的硬度,较稳定的体内降解率及较好的血供。  结论　实时超声可直观、安全、准确地介导骨支架材料的注入过程,并能无创地评估可注射性骨支架材料在体内的固化过程、降解过程和血供情况,在评估可注射性骨材料方面有较好的应用前景。     

Preparation and characterization of nano-hydroxyapatite/chitosan composite scaffolds

A novel nano-hydroxyapatite (HA)/chitosan composite scaffold with high porosity was developed. The nano-HA particles were made in situ through a chemical method and dispersed well on the porous scaffold. They bound to the chitosan scaffolds very well. This method prevents the migration of nano-HA particles into surrounding tissues to a certain extent. The morphologies, components, and biocompatibility of the composite scaffolds were investigated. Scanning electron microscopy, porosity measurement, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and Fourier transformed infrared spectroscopy were used to analyze the physical and chemical properties of the composite scaffolds. The biocompatibility was assessed by examining the proliferation and morphology of MC 3T3-E1 cells seeded on the scaffolds. The composite scaffolds showed better biocompatibility than pure chitosan scaffolds. The results suggest that the newly developed nano-HA/chitosan composite scaffolds may serve as a good three-dimensional substrate for cell attachment and migration in bone tissue engineering.     

新型胶原支架材料改性的研究

针对脱细胞真皮基质作为复合移植用真皮支架所存在的渗透性较差、降解速率慢、生物活性低等缺点,采用新工艺技术制备了天然三维网络结构的新型胶原支架材料,探讨交联、复合及其顺序和打孔对其理化性能的影响,并通过成纤维细胞培养试验研究其生物相容性.理化性能检测结果显示:复合提高交联试样的孔隙率和延长降解时间;交联明显提高试样的孔隙率和拉伸强度并延长其降解时间;先复合后交联可以提高孔隙率和降解时间;打孔可以明显提高材料的透水汽性和孔隙率.成纤维细胞培养试验表明:成纤维细胞能在改性支架材料上黏附、增殖.新型胶原支架经复合、交联、打孔改性后,其透水汽性明显提高,达到(3372±83)g/(m2·d);孔隙率显著提高,达(94.20±2.5)%;拉伸强度较好,为(10.65±0.32)MPa;体外降解时间为(38.3±1.0)h,通过适当改变交联剂的用量在比较宽的范围,可以满足不同支架材料降解速率的要求;细胞相容性良好.新型胶原支架经复合、交联、打孔改性后有望作为复合移植用的真皮支架.     

Preparation and characterization of nano-hydroxyapatite/chitosan/konjac glucomannan composite

Nano-hydroxyapatite (n-HA)/chitosan (CS)/konjac glucomannan (KGM) composite was prepared by coprecipitation method and investigated by thermal gravitivity/differentiate thermal analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, inductively coupled plasma emission spectroscopy, scanning electron microscopy, and energy dispersive X-ray analyzer. The analyses showed that the three phases of n-HA, CS, and KGM combined closely to each other. Further, in vitro tests were conducted to investigate the degradation and bioactivity of the composite. During immersion in simulated body fluid (SBF), pores appeared and a new substance containing Ca and P formed on the surface of the composite. Also, the concentration of Ca and P in SBF changed and weight loss of the composite was observed during time. The composite revealed a high degradation in SBF. Evidently, the new composite has a potential to be used as a carrier of implantable drug delivery system. The biodegradation rate and route could be different from CS and KGM, which will provide an opportunity to control the degradation rate or drug releasing rate by simply adjusting the ratio of CS and KGM.     

Preparation and characterization of a chitosan/galactosylated hyaluronic acid/heparin scaffold for hepatic tissue engineering

Cell culture microenvironment and hepatocyte-specific three-dimensional tissue-engineering scaffold play important roles for bioartificial liver devices. In the present study, highly porous sponge scaffolds composed of chitosan (CS) and galactosylated hyaluronic acid (GHA, galactose moieties were covalently coupled with hyaluronic acid through ethylenediamine), were prepared by freezing-drying technique. Because the growth factors specifically bind to heparin with a high affinity and biological stability of the growth factors are modulated by heparin. Heparin was added into CS/GHA scaffold under mild conditions. The effects of heparin on the morphology, structure, porosity, mechanical properties of the CS/GHA/heparin scaffold were studied. CS/GHA scaffold containing heparin maintains the porous structure and good mechanical properties. Furthermore, addition of heparin with the growth factors into the scaffold resulted in a significantly improved the microenvironment of cell growth and prolonged liver functions of the hepatocytes such as albumin secretion, urea synthesis and ammonia elimination. These results indicate that this CS/GHA/heparin scaffold is a potential candidate for liver tissue engineering.