壳聚糖支架上骨髓间充质干细胞的浓度及黏附生长

背景:组织工程的研究重点是利用少量的细胞经体外培养、扩增后, 在一定环境下附着在三维多孔支架上并良好生长为后期的组织器官重建修复做好基础。目的:对不同浓度兔骨髓间充质干细胞复合至壳聚糖支架用于组织工程再生修复进行评价。方法:取 5×105脱乙酰度为 95%的壳聚糖粉末通过冷冻干燥法制备壳聚糖支架,取 1×106,1×107,1×108,1×109 L-1细胞体积各 100 μL复合至壳聚糖支架后 1,3,5,7,9 d 以光镜,扫描电镜,MTT 法观察骨髓间充质干细胞的生长与分裂增殖情况。结果与结论:壳聚糖海绵状多孔支架为 5 mm×5 mm×3 mm,孔径 190~380 μm,平均孔径 290 μm,孔相通性较好,空隙率为(84.00±4.62)%。细胞/支架共培养 72 h 后各浓度细胞组均可渗入壳聚糖支架多孔结构内黏附生长。1×107,1×108,1× 109 L-1浓度细胞组在支架上成蔟生长,部分细胞与支架融合。结果提示,1×107,1×108L-1组细胞更利于骨髓间充质干细胞在壳聚糖支架的黏附生长,用于组织再生修复。     

壳聚糖支架上骨髓间充质干细胞的浓度及黏附生长

背景：组织工程的研究重点是利用少量的细胞经体外培养、扩增后, 在一定环境下附着在三维多孔支架上并良好生长为后期的组织器官重建修复做好基础。目的：对不同浓度兔骨髓间充质干细胞复合至壳聚糖支架用于组织工程再生修复进行评价。方法：取 5×105脱乙酰度为 95%的壳聚糖粉末通过冷冻干燥法制备壳聚糖支架,取 1×106,1×107,1×108,1×109 L-1细胞体积各 100 μL复合至壳聚糖支架后 1,3,5,7,9 d 以光镜,扫描电镜,MTT 法观察骨髓间充质干细胞的生长与分裂增殖情况。结果与结论：壳聚糖海绵状多孔支架为 5 mm×5 mm×3 mm,孔径 190~380 μm,平均孔径 290 μm,孔相通性较好,空隙率为（84.00±4.62）%。细胞/支架共培养 72 h 后各浓度细胞组均可渗入壳聚糖支架多孔结构内黏附生长。1×107,1×108,1× 109 L-1浓度细胞组在支架上成蔟生长,部分细胞与支架融合。结果提示,1×107,1×108L-1组细胞更利于骨髓间充质干细胞在壳聚糖支架的黏附生长,用于组织再生修复。     

纳米晶胶原基骨修复材料与兔骨髓间充质干细胞体外复合培养

背景:纳米晶羟基磷灰石胶原基骨修复材料具有与天然骨成分接近,结构和形貌图谱分析与天然骨相似,生物相容性好等特点,且材料多孔,孔径较大、孔隙率及孔隙交通率高,符合作为骨组织工程支架材料的要求.目的:观察兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨修复材料体外复合培养的结合程度.设计、时间及地点:体外观察实验,于2006-03/09在江苏大学医学院细胞实验室完成.材料:健康雄性新西兰大白兔1只,1月龄.纳米晶胶原基骨修复材料由清华大学材料系提供.方法:体外分离培养、纯化兔骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨体外复合培养.主要观察指标:①兔骨髓间充质干细胞生长形态及生长曲线.②复合培养5,10 d后扫描电镜观察二者复合程度.③复合培养5,10 d时纳米晶胶原基骨修复材料上结合的细胞数量.结果:兔骨髓间充质干细胞贴壁生长,增殖速度快,生长曲线符合Logistic生长曲线,兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨体外复合培养,在第5,10天进行扫描电镜观察,发现10 d时黏附于纳米晶胶原基骨上的骨髓间充质干细胞数明显高于5 d时黏附的细胞数,差异有显著性意义(P<0.01).结论:兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨体外复合培养结合程度较高.     

不同接种密度骨髓间充质干细胞/骨基质明胶复合体修复大鼠桡骨缺损

背景:在构建种子细胞与载体材料的复合体时,种子细胞的接种密度是影响复合体成骨能力的一个重要因素,目前关于种子细胞的接种密度认识尚不统一.目的:构建骨髓间充质干细胞/骨基质明胶复合体,观察构建复合体骨髓间充质干细胞的最适接种密度.方法:体外单层培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,以不同的细胞密度将骨髓间充质干细胞接种到异种骨基质明胶上,构建骨髓间充质干细胞,骨基质明胶复合体,通过扫描电子显微镜观察细胞在骨基质明胶中的黏附生长情况.制备SD大鼠双侧桡骨骨干5 mm节段性骨缺损模型.随机分成4组,采用骨髓间充质干细胞,骨基质明胶复合体修复骨缺损,所用的接种细胞密度分别为1×108 L-1、5×108L-1、1×109L-1、5×109L-1.各组于第2,4,8,12周取材,通过大体观察大鼠的术肢活动情况,X射线放射学、组织学,免疫组织化学等检测方法,对骨缺损的修复情况进行评价.结果与结论:4种细胞密度与骨基质明胶复合培养24 h,骨髓间充质干细胞在骨基质明胶上的黏附率随着细胞接种密度的增高而增高,当密度为1×109L-1时,黏附率最高为(76.00±2.94)%,继续增加细胞密度其黏附率反呈下降趋势.复合培养7 d,扫描电子显微镜观察结果显示,材料上均有细胞黏附生长.X射线放射学评分显示,同一组别8,12周评分均高于2周评分(P＜0.01):第4,8,12周1×109L-1组与5×109L-1组差异无显著性意义(P＞0.05),均高于其余两组(P＜0.01).组织学评分结果表明,同一组别8,12周评分均高于2周评分(P＜0.01).结果提示,在构建骨髓间充质干细胞,骨基质明胶复合体时,骨髓间充质干细胞接种密度维持在1×109L-1最佳.     

海绵状Ⅰ型胶原蛋白与免脂肪干细胞的生物相容性

背景:脂肪组织工程研究中,寻找一种优良的生物支架材料作为脂肪干细胞的载体极为重要.目的:评价兔脂肪干细胞与海绵状Ⅰ型胶原蛋白的生物相容性.设计、时间及地点:细胞-支架学体外观察,于2007-01/03在南方医科大学组织工程研究中心完成.材料:三四月龄雌性新西兰大白兔8只,由南方医科大学实验动物中心提供.海绵状Ⅰ型胶原蛋白为广州创尔公司产品.方法:兔麻醉后取颈部皮下脂肪,体外分离培养脂肪干细胞,选取生长良好的第3代细胞,调整密度为1×109L-1细胞悬液.将无菌的Ⅰ型胶原蛋白海绵裁成10mm×10mm×5mm放入96孔板内,培养液平衡后,每孔支架材料表面接种0.1 mL细胞悬液,加入含胎牛血清的DMEM培养液.主要观察指标:脂肪干细胞的形态及表面标志表达,细胞在支架材料上的黏附、增殖情况,光镜及电镜下观察细胞-支架复合物.结果:原代培养的脂肪干细胞形态主要呈宽大扁平短梭形,传代后细胞形态以长梭形为主,第3代脂肪干细胞CD29,CD44免疫荧光染色均呈阳性.细胞与支架混合培养后平均黏附率为92.38%,并保持正常的生长增殖速度.光镜下随培养时间延长,支架上的细胞逐渐增多,极少从支架材料上掉落,Dil荧光染色后可见细胞膜发出红色荧光.电镜下部分细胞呈团簇状生长,聚集性分布,黏附于胶原海绵表面或孔隙内,细胞周围有大量的基质.结论;海绵状Ⅰ型胶原蛋白与兔脂肪干细胞具有良好的体外生物相容性,能够为组织工程种子细胞的生长提供适宜的三维空间,可作为脂肪组织工程种子细胞的载体材料.     

骨髓基质细胞载体支架的细胞相容性特点

目的:近年来,尽管骨组织工程发展迅速,但目前缺乏理想的支架材料,体外构建的组织工程化活性骨在体内的成骨能力各家报道不一,探讨骨髓基质细胞与L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架的细胞相容性,为骨组织工程选择可降解支架材料提供依据.方法:实验于2002-03/06在第三军医大学中心实验室完成.将兔骨髓基质细胞与L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合后在体外进行培养,观察细胞形态学变化,并对细胞黏附、细胞活度及接种细胞上架率进行测定.结果:扫描电镜下见支架上黏附细胞较多,接种前与接种支架后消化洗脱细胞的苏木精-伊红(HE)染色可见细胞形态无明显变化,接种支架前的细胞活度为97.08&;#177;1.06,接种后的细胞活度为96.87&;#177;0.96,接种支架的细胞上架率为(61.5&;#177;0.41)%.表明兔骨髓基质细胞能在L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架上贴附、细胞活度不受影响及较高的细胞上架率.结论:L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架具有良好的细胞相容性,可作为骨髓基质细胞的载体应用于骨组织工程.     

纤维蛋白胶和异种无机骨构建复合支架材料与种子细胞的复合

目的:应用纤维蛋白胶、异种无机骨构建骨组织工程复合支架材料,立体培养兔骨髓基质细胞,探讨这种复合支架材料对种子细胞的黏附作用。方法:实验于2005-01/2006-04在吉林大学中日联谊医院卫生部创伤骨科研究室、吉林大学机械科学与工程学院工程力学系、东北师范大学遗传与细胞研究所合作完成。牛松质骨经去脂去蛋白等无机化处理后与纤维蛋白胶复合制成复合骨支架材料;将兔骨髓基质细胞作为种子细胞进行传代培养,收集后在与纤维蛋白胶、异种无机骨构成的复合支架中进行立体培养,采用相差显微镜、透射电子显微镜、苏木精-伊红染色等手段观察骨髓基质细胞在纤维蛋白胶中的生长状况。结果:①相差显微镜下观察自无机骨孔隙中见骨髓基质细胞均匀混合于纤维蛋白胶中。②细胞培养4周骨髓基质细胞形成密集立体网状。③透射电子显微镜见在复合支架中培养1个月的1个基质细胞局部有细突起,胞质内可见线粒体,核糖体,粗面内质网。结论:在纤维蛋白胶与异种无机骨构建的复合支架中骨髓基质细胞具有良好活性,可迅速扩增生长,提示这种支架材料具有适合种子细胞生长的环境。     

骨髓基质细胞载体支架的细胞相容性特点

目的:近年来,尽管骨组织工程发展迅速,但目前缺乏理想的支架材料,体外构建的组织工程化活性骨在体内的成骨能力各家报道不一,探讨骨髓基质细胞与L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架的细胞相容性,为骨组织工程选择可降解支架材料提供依据。方法:实验于2002-03/06在第三军医大学中心实验室完成。将兔骨髓基质细胞与L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合后在体外进行培养,观察细胞形态学变化,并对细胞黏附、细胞活度及接种细胞上架率进行测定。结果:扫描电镜下见支架上黏附细胞较多,接种前与接种支架后消化洗脱细胞的苏木精-伊红(HE)染色可见细胞形态无明显变化,接种支架前的细胞活度为97.08±1.06,接种后的细胞活度为96.87±0.96,接种支架的细胞上架率为(61.5±0.41)%。表明兔骨髓基质细胞能在L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架上贴附、细胞活度不受影响及较高的细胞上架率。结论:L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架具有良好的细胞相容性,可作为骨髓基质细胞的载体应用于骨组织工程。     

兔骨髓基质干细胞与软骨细胞混和培养体内成软骨

背景:诱导因子及软骨微环境是影响骨髓基质干细胞成软骨分化及软骨形成的主要因素.目的:利用少量软骨细胞以共培养方式诱导骨髓基质干细胞体内成软骨.设计、时间及地点:2004-09/2005-03在解放军第四军医大学口腔医院病理教研室完成的随机对照动物实验.材料:选择清洁级新西兰兔15只用于细胞支架复合物的种植,随机分为混合细胞组、软骨细胞组、骨髓基质干细胞组,5只/组.取新生1～3 d龄新西兰兔5只用于骨髓基质干细胞、软骨细胞的分离培养.聚羟基乙酸无纺网支架为上海易括公司产品,材料直径15 μm,平均间距150～200 μm,孔隙率97%,厚2 mm.方法:混合细胞组将骨髓基质干细胞与软骨细胞按3:1混匀,调整细胞密度为6.0×1010 L-1,接种于经培养液预湿的塑形聚羟基乙酸 5 mm×5 mm的支架上,然后在复合物周围滴加含胎牛血清的DMEM液培养1周.软骨细胞组、骨髓基质干细胞组的细胞密度调整为6.0×1010 L-1后同法接种于支架上.各组兔麻醉后于背部一侧皮下组织植入对应的细胞-支架复合物.主要观察指标:植入后第8周行新生软骨大体观察和苏木精-伊红、Masson三色染色.结果:各组细胞与聚羟基乙酸支架黏附情况良好.植入8周后,混和培养组和软骨细胞组均形成了成熟的软骨样组织,并基本保持复合物初始的大小和形状,两组新生软骨外观及组织学特征较接近.骨髓基质干细胞组在体内培养过程中未形成软骨组织,而是形成了纤维结缔组织.结论:骨髓基质干细胞与软骨细胞按3:1混合形成的微环境,能有效诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化,并促进骨髓基质干细胞的体内成软骨.     

转染碱性成纤维生长因子基因的骨髓间充质干细胞在珊瑚骨表面生长状况

背景:颌面骨缺损是临床上常遇到的问题,寻找理想的种子细胞同支架材料复合构建组织工程化人工骨成为该类疾病治疗的发展趋势.目的:将转染碱性成纤维生长因子基因的骨髓间充质干细胞与珊瑚骨的复合培养,观察转染碱性成纤维生长因子基凶的骨髓间充质干细胞在珊瑚支架材料上生长状况.设计、时间及单位:骨组织工程实验,于2006-0312008-06 在中山大学口腔医学研究所完成.材料:选用海南省浅海滩产石头状滨珊瑚为原料,将其制成8mm×8mm×2mm的珊瑚人工骨小块.方法:采用密度梯度离心法分离新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,采用贴壁筛选法对分离出的骨髓间充质下细胞进行纯化,利用脂质体转染bFGF-pcDNA3到骨髓间充质干细胞.取生长良好的转染碱性成纤维生长因子基因骨髓间充质干细胞和未转染的骨髓间充质干细胞,分别接种于不同珊瑚表面.主要观察指标:MTT法观察细胞-支架联合培养骨髓间充质干细胞的增殖情况和利用扫描电镜观察珊瑚支架上细胞的生长状况.结果:MTT法检测显示细胞-支架联合培养转染组细胞与联合培养未转染组细胞增殖相比差异有显著性意义(P＜0.05),联合培养转染组细胞生长增殖强于未转染组细胞.而联合培养的转染组细胞同单纯培养转染组细胞增殖相比差异无显著性意义(P＞0.05).扫描电镜观察显示复合骨髓间充质干细胞细胞贴附在珊瑚上,并在材料上完全铺展,形态多样,细胞向孔内长入或跨越微孔表面,部分区域有细胞外基质形成.结论:转染碱性成纤维生长因子基因的骨髓间充质干细胞在珊瑚支架材料上生长状况较未转染组好,珊瑚人工骨不影响骨髓间充质干细胞的增殖,可以作为骨髓间充质干细胞支架材料构建组织工程骨.     

复合抗生素的人工骨及异体骨材料

人工骨具有良好的抗生素缓释能力,部分人工骨还具有一定的骨诱导能力,以人工骨作为抗生素缓释载体治疗感染性骨缺损具有广阔的应用前景.异体骨具有良好的骨诱导能力,以异体骨作为抗生素载体可在抗感染的同时促进骨缺损愈合.由于不同载体在抗生素负载、缓释能力以及骨传导、诱导作用等方面各有优劣,因此在感染性骨缺损的治疗中应根据不同患者选取不同的载体,并对载体制作工艺进行不断改进,使其从仿生学意义上更接近人骨组织,进一步增强其骨传导和骨诱导作用,同时具有更强的抗生素缓释功能.     

纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病43例

背景:纳米人工骨是一种新型的骨移植材料,具有良好生物相容性等优势,但其治疗骨肿瘤及骨病的临床效果尚有待进一步研究.目的:回顾性分析纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病的临床效果.方法:对43例骨肿瘤及骨病患者病灶进行彻底刮除,选用大小不一的纳米人工骨条或颗粒混合人工骨充填,并用尽量将腔隙填满压实.病理性骨折的4例患者行内固定,其余患者未行内固定,依病情选择适当的支具.观察植骨后患者全身状态及植骨局部情况,术后不同时间X射线片观察植骨局部情况.结果与结论:43例患者均获随访,最短为6个月,最长为24个月.1例患者切口延迟愈合.余患者全身状态及切口愈合均良好.术后1～3个月纳米人工骨混合人工骨植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊,但局部仍可见密度高影.约12个月植入骨区与周围骨组织密度相似.结果证实应用纳米人工骨混合人工骨治疗骨肿瘤及骨病效果满意,且并发症较少,其为一种比较理想的移植骨替代物,且具有良好应用前景.     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折

背景：骨形态发生蛋白重组骨是一种新型植骨材料,已逐步应用于临床,但在椎骨折机骨融合中效果仍少见报道。 目的：比较自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折的疗效差异。 方法：选择2005年3月至2009年3月南阳医学高等专科学校附属第一医院收治的腰椎骨折患者78例,根据植骨材料不同随机分为3组,分别植入自体骨、同种异体骨、骨形态发生蛋白重组骨。     

骨囊肿植骨后持续被动运动促进骨愈合的疗效观察

Background: Bony cyst is a kind of common benign bone disease, for which, cause is unclear. Multiple bony cyst is rare in clinic. It is supposed metabolic and genetic factors may be involved. People aged 5～ 15 years are commonly affected population (Female: Male 1:2).     

放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性分析

目的：探讨放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性,通过骨显像了解骨质疏松状况.方法：18例患者,男5例,女13例,年龄50～88岁,平均65岁.所有患者均通过骨密度扫描仪进行骨密度检查后,进行全身骨显像.骨显像与骨密度检查均取第L1～L4和股骨颈,并勾画感兴趣区（ROI）,然后分别测定各部位ROI放射性计数和骨密度值,计算骨显像各部位ROI值与同侧股骨中段ROI值的比值,观察各部位ROI比值与其骨密度值之间的相关性.结果：骨显像L1～L4各部位ROI比值与其骨密度值呈显著相关,而且,正常组与骨质疏松组的ROI比值与骨密度的相关性存在显著性差异.股骨颈的ROI比值与其骨密度无显著相关.骨显像L1～L4的ROI比值与其相应部位骨密度测定值之间变化趋势基本一致.结论：放射性核素SPECT骨显像腰椎ROI比值与其对应部位的骨密度值之间均呈显著相关,可通过其反映腰椎骨密度的变化.     

纳米脱钙骨基质促进骨愈合**☆

背景:纳米脱钙骨基质具有较大的表面积/体积比,纳米颗粒团聚后在表面自然形成不规则的纳米沟槽,可促进成骨细胞在其表面黏附生长及基质分泌.目的:评价纳米脱钙骨基质作为骨移植替代物的植骨融合能力.方法:以改良Urist法制备人同种异体脱钙骨基质,使用液氮冷冻球磨机及MICROS超细粉碎机制备纳米脱钙骨基质.咬除家兔L 2-4双侧小关节及双侧椎板和横突表面皮质骨,随机分为3组,分别在腰椎椎板及横突间植入纳米脱钙骨基质、脱钙骨基质及自体骨,术后4,8,12周通过影像学、组织学观察植骨融合效果.结果与结论:①X射线与CT表现:术后12周,纳米脱钙骨基质组椎板、附件形态已接近正常节段,新生骨与椎板间隙完全消失,新生骨与植骨床骨质密度均匀一致;脱钙骨基质组植骨区域椎板表面有少量新生骨块影,在新生骨与椎板表面尚有一定间隙;自体骨组椎板与植骨融合界面愈合良好,植骨区有新生骨块影,融合骨块质地均匀.②组织学表现:术后12周,纳米脱钙骨基质被新生骨替代,与椎板间形成骨性连接,新生骨内可见大量骨细胞,与自体骨组效果相似;脱钙骨基质组植骨区达到骨性愈合,新生骨内可见板层样骨,也有类骨物质.表明纳米脱钙骨基质具有良好的成骨诱导能力,是自体骨移植的良好替代物.