聚对二氧环己酮缝线编织构建仿生型人工小口径血管支架的实验研究

目的 探讨以聚对二氧环己酮(polydioxanone,PDS)缝线编织网管为中间弹力层,构建仿生型三层小口径血管支架的可行性,并检测其生物力学性能.方法 采用7-0 PDS缝线编织内径为4mm的网管,比较不同的编织结构和编织工艺角对PDS网管生物力学性能的影响.将小肠黏膜下基质包被于PDS支架外表面,以8-0 PDS缝线沿纵轴连续缝合固定,支架内层覆以复合硫酸软骨素共混胶原,真空冷冻干燥.检测血管支架的生物力学性能(爆破压力、抗拉伸能力、顺应性等),并与犬颈总动脉进行比较.方果 选择65°的编织工艺角编织内径为4 mm规则结构的网管,长度为3～5 cm;所制备的人工血管的爆破压为(43,50±8.30)kPa,断裂强度为(19.10±1.56)N,应变率为(42.88±3.16)%,径向顺应性为(5.96±0.87)%/100 mm Hg.方论 以PDS编织网管作为中间弹力层构建的复合型人工小血管支架力学性能满意,可以满足动物体内移植试验的需要.     

仿生型人工小血管支架的构建与体内降解研究

目的 以复合成型工艺构建可降解仿生型人工小血管支架,观察其体内降解过程及组织反应.方法 模仿天然血管的三层结构,使用可降解的聚埘二氧环己酮(PDS)编织支架作为中间弹力层、以小肠黏膜F层(SIS)为外层、内层用共混硫酸软骨素胶原海绵涂层构建复合型人工小血管支架,将支架材料植入比格犬背部脊柱两侧肌肉内,于2、4、12、24周取材,行组织学和透视电镜观察.结果 所有实验动物术后活动正常,切口I期愈合.2～4周时,SIS与胶原结构基本保持,日J见较多的炎细胞浸润,胶原海绵网孔结构开始破坏融合,形成板层结构.12周时,自身纤维结缔组织完全取代胶原海绵材料,纤维组织广泛长人网材孔间隙内,PDS发生了部分的降解,炎细胞浸润明显消退.24周时,支架材料完全吸收,被新生纤维组织填充,炎细胞和和异物巨噬细胞少见.降解过程中未见材料周围组织变性、坏死或肉芽肿异常增生现象.结论 本实验制备的仿生型人工小血管支架组织反应轻,降解时间合适,满足体内组织再生要求,可用于下一步实验.     

大孔隙非限制性血管外支架抑制移植静脉内膜增生的实验研究

目的探讨大孔隙非限制性聚对二氧环己酮血管外支架抑制移植静脉内膜增生的实验效果及其作用机制。方法建立兔自体颈外静脉移植至颈总动脉动物模型,48只新西兰大白兔随机分为对照组(单纯静脉移植,n=24)和实验组(静脉移植 血管外支架,n=24)。于术后4周、12周分别取出移植静脉,行病理学检查测量内膜、中膜的厚度和面积,对增殖细胞核抗原行免疫组织化学检查计算细胞增殖率。结果48只兔无手术和术后死亡,移植血管全部通畅。实验组血管外支架与移植静脉壁之间形成富含毛细血管的"新生外膜"。术后4周和12周实验组管腔面积大于对照组,而中膜面积、内膜面积、中膜厚度和内膜厚度均小于对照组(P<0.05)。术后4周实验组细胞增殖率(22%±11%)低于对照组(37%±15%,P<0.05);术后12周实验组和对照组细胞增殖率均较术后4周降低,而实验组细胞增殖率(8%±5%)低于对照组(16%±9%,P<0.05)。结论大孔隙非限制性聚对二氧环己酮血管外支架通过刺激外膜滋养血管生成、改善静脉壁缺血和缺氧、减小移植静脉壁的轴向应力,而达到减轻内膜和中膜增生的作用。     

仿生髓核组织工程支架材料的在体组织性能研究

[目的]初步评价自行设计构建的仿生髓核组织工程支架材料-CHCS支架的在体组织性能。[方法]以单层培养的传1代髓核细胞为种子细胞,体外初步构建细胞-CHCS支架复合体,并植入摘除髓核的椎间盘内,观察椎间隙的高度、相应节段生物力学性能以及组织学改变。[结果]成功构建了细胞-CHCS支架复合体,植入摘除髓核的椎间盘内,髓核细胞能够成功地合成和分泌PG等细胞外基质。在12周时,细胞-支架复合体初步形成了解剖学上的髓核样结构。8周后能有效缓解椎间隙高度的下降和抗压、屈曲、伸直强度的降低。[结论]所构建的细胞-支架复合体对于椎间盘的退变有一定的延缓作用。同时表明所构建的CHCS支架具有良好的在体组织性能。     

组织工程血管支架材料最适孔径的研究

目的 筛选组织工程血管支架材料的最适孔径.方法 用生物可降解材料聚β羟基丁酯(PHB)作为支架材料,运用盐析方法制成实心和不同孔径的膜片;将培养的第3代血管平滑肌细胞种植于膜片上,于培养的第1、3、7、11、14天,采用倒置显微镜下观察、苏木素-伊红(HE)染色、甲苯胺蓝染色、扫描电镜检查及噻唑蓝(MTT)比色法检测查明材料上细胞附着和生长情况.结果 倒置显微镜下无法观察附着于材料上的细胞;HE和扫描电镜标本制备过程中细胞丢失多,其不能为材料提供准确的信息;甲苯胺蓝染色可快速观察材料上细胞附着情况;MTT比色法可定量测定材料上的细胞数.经比较发现150～200 μm孔径的PHB膜片上血管平滑肌细胞附着和生长最佳.结论 150～200 μm孔径的PHB膜片最适合血管平滑肌细胞的附着和生长.     

体外组织工程血管支架内皮化的实验研究

目的：研究兔血管内皮细胞种植于组织工程血管支架内腔面的生长状况。方法：（1）将聚羟基乙酸（Plyglycolic acid,PGA)纤维无纺网和胶原纤维相混合，设计构建组织工程血管支架材料。（2）采用酶消化法从兔主动脉中分离培养兔血管内皮细胞并传代，纯化，接种于组织工程血管支架的内腔面，体外培养，并行电镜等观察。结果：该支架具有一定弹性和韧性，内皮细胞在其内表面形成较完整内皮细胞层，生长状况良好。结论：胶原包埋处理的PGA支架可以作为组织工程人工血管研究的较理想支架材料。为组织工程方法构筑具有分层结构的组织工程血管打下实验基础。     

小口径人造血管支架的研究进展

近年来,随着血管疾病增加,对功能动脉置换的需要也日益增加,小口径动脉如膝下动脉、冠状动脉,使用合成材料移植不像大口径动脉移植物那样有较高的成功率。目前,自身静脉仍是主要移植物。然而,由于血管疾病、截肢术或血管以前已被采集,许多病人无适合的血管可使用,组织工程血管的出现为解决这一问题带来了希望。     

采用组织工程方法体外构建血管模型的初步实验研究

目的　探索体外构建组织工程化人工血管的可行性。方法　通过酶消化法分离牛主动脉血管内皮细胞,培养、传代,纯化。采用交联胶原包埋处理聚羟基乙酸纤维无纺网(PGA),将第3～7代血管内皮细胞接种于上述材料上,通过特制的旋转装置,缓慢动态旋转培养10天,使内皮细胞在管腔内表面附着生长,扫描电镜观察,采用6-酮-前列腺素-1α放射免疫测试药盒测定管形材料中内皮细胞释放前列环素量。结果　培养血管内皮细胞VIII因子相关抗原抗体染色呈阳性,内皮细胞在管腔内表面贴附良好,细胞之间融合成片,经10天培养,形成较完整内膜层,覆盖率为(91.2±1.5)%,前列环素生成率为（4.6±0.5）μg/cm     

冻干法保存脱细胞组织工程血管支架的实验研究

目的：探讨冷冻干燥技术长期保存脱细胞组织工程血管支架材料的可行性。方法：将制备的脱细胞组织工程血管支架预冷后置入-70℃、6.67×10-4kPa的冷冻干燥机内6h作冷冻干燥处理。通过对冷冻干燥处理前后脱细胞血管支架材料的组织,超微结构观察、生物力学评估、细胞毒性测定以及动物体内的组织相容性检测,研究冷冻干燥处理对脱细胞血管支架材料生物相容性和生物力学特性的影响。结果：冷冻干燥处理对于脱细胞血管材料的生物力学及生物化学特性没有明显影响,处理后的材料依然具有良好的体内、外生物相容性。结论：冷冻干燥处理作为脱细胞组织工程血管支架材料的长期储存方法是可行的。     

组织工程血管支架材料的研究进展

组织工程学是一多学科交叉领域,综合应用细胞生物学、工程力学等多学科原理,研究用于人体病损组织或器官的修复或替代、改善其生物活性功能的一门科学[1].组织工程血管支架为新生血管的活细胞生长提供必需的支撑支架,便于细胞黏着、生长和新陈代谢.好的血管支架会使构建的血管更接近正常血管的各项性能,并同步于全新血管的生成而植入的支架材料逐步降解[2].     

组织工程化人工肋骨三维支架材料的比较及生物学评价

目的 通过生物学评价考察多孔磷酸钙和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA/HA)两种组织工程化人工肋骨材料的安全性,并筛选出较为合适的材料.方法 利用两种材料的浸提液进行热源试验、溶血试验、急性伞身毒性试验等生物学评价.利用micro-CT进行材料孔隙率和HA含量的测定,并将两种材料分别与猪骨髓基质干细胞进行培养,观察其接种后连续6 d细胞的生长情况和4、12、24 h细胞黏附情况.结果 两种材料均无急性全身毒性反应、溶血和热源作用.micro-CT结果显示,多孔磷酸钙较PLGA/HA有更高的HA含量(P≤0.05),与人松质骨接近,并且孔径大小均衡,互相连通.细胞增殖试验显示,多孔磷酸钙组细胞较PLGA/HA组生长明显快(P≤0.05).黏附试验显示,细胞对于两种材料的黏附率都不足50%,但两者无明显差异(P>0.05).结论 多孔磷酸钙和PLGA/HA对机体毒性较小,安全可靠;作为组织工程化人工肋骨的支架来说多孔磷酸钙比PLGA/HA更为合适.     

组织工程化人工胸骨支架材料的制备及生物学评价

目的 通过生物学评价探讨不同比例聚己内酯/天然骨粉( polycaprolactone/bone powder,PCL/BP)作为组织工程化人工胸骨材料的安全性.方法 将聚己内酯(PCL)与天然骨粉(BP)分别以8∶2及6∶4混合成备用材料,并利用材料的浸提液进行热源、溶血、急性全身毒性等生物学实验,同时将受试材料分别与骨髓基质于细胞进行培养,观察其接种后细胞的生长情况.结果 受试材料均无急性全身毒性反应、溶血和热源反应.培养的骨髓基质干细胞经材料浸提液处理后形态良好,增殖旺盛.细胞增殖试验显示,受试材料组细胞生长无明显差别(P≥0.05).结论 PCL/BP复合物具有良好的生物相容性,不同比例的PCL/BP不影响其生物安全性.     

纳米银-胶原蛋白组织工程周围神经支架的构建及其理化性能的检测

目的 探讨纳米银-胶原蛋白组织工程周围神经支架的构建及其理化性能和生物相容性.方法 采用不同浓度纳米银溶液构建含不同浓度纳米银(1、2、3、4、5、6 mg/L)的胶原蛋白组织工程支架,对照组仅加入不含纳米银的等量纯水.分别以扫描电镜观察其横截面和纵截面孔径结构,测定微拉伸强度.采用5只SD仔鼠进行纳米银-胶原蛋白支架细胞毒性实验,8只雄性成年SD大鼠进行支架体内降解实验,12只雄性成年SD大鼠行纳米银体内蓄积毒性测试.逐步按照空间结构以及在模拟体内环境下的多种理化特性筛选最佳纳米银含量的纳米银-胶原蛋白材料,构建周围神经支架.结果 纳米银含量为l、2 mg/L的纳米银-胶原蛋白支架内部孔径结构高度仿生,其中2 mg/L纳米银含量组的支架抗拉伸强度达到0.22 MPa,优于其他测试组.采用含2 mg/L纳米银支架材料制作薄膜行雪旺细胞培养证实该支架材料无神经细胞毒性.体内降解实验显示该组织工程支架从植入体内开始缓慢发生降解,4个月后可以完全降解.纳米银体内蓄积毒性测试显示在支架植入体内直至完全降解过程中,脑、脊髓、肝和肾脏银元素含量均低于l ng/mL,不存在蓄积毒性.结论 使用含2mg/L纳米银的胶原蛋白周围神经组织工程支架不仅在内部空间结构上可高度仿生周围神经,且具有较好的抗拉伸强度、在体内可完全降解、无细胞毒性和银蓄积毒性等优点.     

表皮细胞、成纤维细胞和几丁质-胶原蛋白复合人工皮的体外构建

目的 探讨几丁质—胶原蛋白膜作为表皮细胞、成纤维细胞培养支架的可能性，体外构建包含双层细胞的复合皮。方法 取健康成人环切包皮，分离成纤维细胞、表皮细胞，分别制成单细胞悬液，将几丁质-胶原蛋白膜(有孔面向上)平铺于60mm培养皿中，首先接种成纤维细胞，培养2d后，将含10％小牛血清的DMEM更换成完全型DMEM，翻转膜，使光滑面朝上，再种植表皮细胞，每日换液。定期观察细胞与材料的粘附、细胞贴壁及其生长增殖情况。结果 几丁质—胶原蛋白膜对成纤维细胞、表皮细胞无明显毒性作用，成纤维细胞培养1d后，细胞贴附于材料支架，细胞胞体较大，呈典型的梭形。加入表皮细胞复合培养2d示表皮细胞贴壁生长，并分化、增殖。复合皮构建2周，网格支架及孔内均有大量细胞生长，膜表面细胞融合成片，表皮细胞分化形成复层。结论 几丁质—胶原蛋白膜对细胞无毒性，有利于培养细胞的粘附、生长。在体外可以构建成功类似生理性皮肤的人工皮肤。     

新型多孔PLGA/HA复合支架体外细胞相容性的实验研究

目的研究新型多孔聚乳酸乙醇酸／羟基磷灰石（PLGA/HA）支架材料的体外细胞相容性。方法采用贴壁法对兔骨髓基质细胞（BMSCs）进行体外矿化诱导培养，扩增后与实验A组（含5％HA的PLGA／HA），实验B组（含10％HA的PLGA／HA）及对照C组（仅含PLGA）分别进行体外复合培养；并通过定性及定量法检测BMSCs在材料表面的粘附能力、增殖活力，验证细胞材料复合体的成骨活性。比较分析各组之间的差异。结果兔BMSCs在每组材料的表面均能生长，经体外诱导后在支架材料的表面形成钙结节，A、B组细胞的粘附及增殖能力均强于C组（P〈0．05），A、B组之间无差异。结论兔BMSCs与新型多孔PLGA／HA支架材料有良好的相容性。     

胶原复合支架在血管组织工程中的应用

目的综述胶原与可降解高分子材料复合支架在血管组织工程中的应用,介绍近年来基于胶原材料制备的多层血管支架。方法查阅近年来胶原复合支架作为组织工程血管支架材料的相关文献,并进行综述。结果作为天然血管的结构蛋白之一,胶原因其良好的组织相容性、可降解性以及具有细胞识别信号等特点,广泛应用于血管组织工程。胶原复合高分子材料可制备具生物活性、力学性能良好的血管支架,其中多层血管支架更可在结构和功能上模拟天然血管。结论胶原复合高分子材料是目前血管支架研究的热点,其中多层血管支架已成为研究的新趋势。     

新型多孔PLGA/HA复合支架体外细胞相容性的实验研究

目的研究新型多孔聚乳酸乙醇酸/羟基磷灰石(PLGA/HA)支架材料的体外细胞相容性。方法采用贴壁法对兔骨髓基质细胞(BMSCs)进行体外矿化诱导培养,扩增后与实验A组(含5%HA的PLGA/HA),实验B组(含10%HA的PLGA/HA)及对照C组(仅含PLGA)分别进行体外复合培养;并通过定性及定量法检测BMSCs在材料表面的粘附能力、增殖活力,验证细胞材料复合体的成骨活性。比较分析各组之间的差异。结果兔BMSCs在每组材料的表面均能生长,经体外诱导后在支架材料的表面形成钙结节,A、B组细胞的粘附及增殖能力均强于C组(P<0.05),A、B组之间无差异。结论兔BMSCs与新型多孔PLGA/HA支架材料有良好的相容性。     

单平面和多平面截骨术治疗脊柱后凸的生物力学特征

目的探讨单平面截骨Dick钉固定和多平面截骨Luque棒固定治疗脊柱后的生物力学特点。方法12具新鲜小牛胸腰段脊柱标本（T8-L5）随机分成完整组（INT组），单平面截骨Dick钉固定组（Dick组）和多平面截骨Luque棒固定组（Luque组），每组4具。进行生理负荷下的前屈、后伸、左右侧弯、顺逆时针轴向旋转6种运动范围（ROM）的测试，记录载荷值的变化，对ROM值进行统计学分析。结果在生理负荷下，两种术式的脊柱标本的屈伸和侧弯运动的稳定性均达到或超过完整组标本，其中多平面截骨Luque棒固定组的稳定性更好；在轴向旋转稳定性上，两种术式的标本稳定性均不能达到完整组水平。结论实验中多平面截骨Luque棒固定的稳定性稍优于单平面截骨Dick钉固定组，但不足以构成临床应用中决定取舍的依据。