聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

背景：传统的方法修复软骨损伤,易发生退变。聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物具有良好的生物相容性,可根据需要调节降解速度等性能,可能在修复软骨损伤方面具有应用前景。目的：观察以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性。方法：选取2月龄新西兰兔骨髓培养,诱导间充质干细胞向软骨细胞分化。第3代细胞与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物。建立兔髌股关节股骨髁部缺损模型,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,另18膝造成缺损后留作空白对照。术后4,8,12,24,36,48周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。结果与结论：聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物修复大鼠缺损后,软骨细胞分布较均一,色泽与正常软骨相似,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,细胞呈团状,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好。而单纯植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物或缺损后未处理大鼠缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织。提示骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞,聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物适合作为组织工程修复关节软骨缺损的支架材料,具有良好的应用前景。     

骨髓基质细胞源性软骨细胞复合聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复兔关节软骨缺损

背景:作为软骨组织工程的基质材料在体内降解过快或过慢,影响组织再生及塑形改建,是长期困扰学者们的难题之一.目的:在体外将骨髓基质细胞扩增、诱导为软骨细胞后,探讨以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性.设计、时间及地点:同体对比观察实验,于2002-06/2008-06分别在解放军第四军医大学全军骨科研究所及解放军空军总医院中心实验室完成.材料:选取2月龄新西兰兔36只,自双侧股骨转子处抽取骨髓4-6 mL,行原代及传代培养,传代培养时培养液中含骨形态发生蛋白2(100 μg/L),培养瓶底预涂高分子透明质酸诱导为软骨细胞.调整第3代细胞浓度为2.0×10~(10)L~(-1),与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养24 h,即制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物.方法:在36只兔髌股关节股骨髁部造成直径4mm,深达髓腔的缺损,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,为实验组,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,为单纯载体组,另18膝造成缺损后作为空白对照.主要观察指标:术后4,8.12,24周取材,行大体及组织学观察,组织学评分.结果:单纯载体组与空白对照组在各时间点大体及组织学表现相似,故一并描述,统称为对照组.24周时实验组缺损内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,质韧,表面平整,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,有柱状排列的趋势,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好.对照组缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织.组织学评分经统计学分析,24,12周分别与8,4周时比较差异具有显著性意义(P<0.01),各时间点实验组与对照组比较差异具有显著性意义(P<0.01).结论:用骨形态发生蛋白2和高分子透明质酸成功地在体外将骨髓基质细胞诱导为软骨细胞;聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物在新生软骨形成的同时,逐渐降解吸收,是组织工程修复关节软骨缺损适宜的支架材料.     

SOX-9转染骨髓基质细胞与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的生物相容性

背景:Sox基因家族是一个新发现的基因家族,在胚胎发育、性别分化、神经系统及骨骼系统发育过程中起着重要的作用.目的:观察SOX-9基因转染骨髓基质干细胞后在聚乳酸-羟基乙酸共聚物培养生长的生物相容性,以及其复合材料修复软骨缺损动物模型的可行性.方法:将SOX-9基因转染成功后的骨髓基质细胞在聚乳酸-羟基乙酸共聚物培养生长,制备软骨缺损动物模型,将复合物植入软骨缺损,通过大体标本观察、组织学观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学及RT-PCR检测对软骨缺损模型的修复效果.结果与结论:SOX-9基因转染骨髓基质干细胞后可以在聚乳酸-羟基乙酸共聚物上正常生长,并有Ⅱ型胶原的高表达,将复合物植入软骨缺损后,可以修复软骨缺损动物模型.聚乳酸-羟基乙酸共聚物与转染后的骨髓基质细胞具有良好的生物相容性,可以修复兔软骨缺损动物模型.     

聚乳酸聚羟基乙酸共聚物三维神经导管修复周围神经缺损

背景:异体神经移植由于存在难以消除的宿主免疫排斥反应,限制了其使用,许多学者试图用其他组织替代来弥补以上不足,但效果均不满意.目前,尚没有研制出公认的效果满意的人工神经,自体神经移植至今仍被认为是最佳选择.目的:观察聚乳酸聚羟基乙酸共聚物(PLGA,85∶15)三维神经导管修复大鼠周围神经缺损的可行性,及神经导管内微丝支架的作用和不同数量微丝对神经再生的影响.方法:40只成年SD大鼠随机数字表法分为4组,制作大鼠12 mm的左侧坐骨神经缺损模型,用该导管桥接大鼠12 mm的坐骨神经缺损.A组:PLGA神经导管组;B组:PLGA神经导管内纵形放入20根PLGA微丝;C组:PLGA神经导管内纵形放入40根PLGA微丝;D组:自体神经移植组.A、B、C组神经导管内均注入层粘蛋白+神经生长因子混合液.造模后动态观察大鼠肌肉萎缩、跛行情况,测量神经导管内再生神经的传导速度、小腿三头肌湿质量恢复率.对再生神经中1/3段行组织学观察及图像分析以评价神经修复的效果.结果与结论:造模后各组再生神经均已通过神经导管长入远端,B、D组再生神经较A、C组粗大;再生神经的运动神经传导速度B组和D组明显快于A组和C组(P < 0.05);A组、C组肌肉萎缩最明显,而B组、D组肌肉萎缩较轻且肌肉萎缩程度基本相当.病理图像分析神经纤维计数以D组最多,B组次之,而与A组、C组相比差异均有显著性意义(P < 0.05),B组与D组的再生神经纤维数量及成熟程度均要明显优于A组和C组.提示新型的PLGA三维神经导管能有效引导SD大鼠坐骨神经长过12 mm的神经缺损,是一种较理想的神经导管;神经导管内微丝支架能有效引导神经再生,数量过多反而可能抑制神经再生.     

聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物复合膜修复坐骨神经损伤

背景：聚乳酸和聚羟基乙酸复合膜具有良好的生物相容性,稳定的机械强度,无毒副作用,可控的降解速率等特点。目的：观察聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜对大鼠坐骨神经损伤的修复作用。方法：手术显露36只Wistar大鼠坐骨神经,随机分成3组：假手术组游离坐骨神经后不作任何处理,对照组切断坐骨神经后行神经断端直接吻合,实验组于神经吻合断端包裹聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜。结果与结论：①神经电生理学检测：术后4,6周神经传导速度及波幅比较,对照组〈实验组〈假手术组（P均〈0.05）。②组织学检测：对照组神经与周围组织粘连严重,实验组吻合口光滑平整,聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜明显降解吸收,与周围组织无粘连,对照组有髓神经数量较假手术组、实验组明显减少,且轴突再生率和再生轴突成熟度较低。③辣根过氧化物酶逆行示踪检测：对照组被辣根过氧化物酶标记的阳性有髓神经纤维数量较假手术组、实验组明显减少。表明聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜能减轻神经术后粘连,促进神经再生。     

聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物复合膜修复坐骨神经损伤☆

背景:聚乳酸和聚羟基乙酸复合膜具有良好的生物相容性,稳定的机械强度,无毒副作用,可控的降解速率等特点. 目的:观察聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜对大鼠坐骨神经损伤的修复作用. 方法:手术显露36只Wistar大鼠坐骨神经,随机分成3组:假手术组游离坐骨神经后不作任何处理,对照组切断坐骨神经后行神经断端直接吻合,实验组于神经吻合断端包裹聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜. 结果与结论:①神经电生理学检测:术后4,6周神经传导速度及波幅比较,对照组<实验组<假手术组(P均<0.05).②组织学检测:对照组神经与周围组织粘连严重,实验组吻合口光滑平整,聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜明显降解吸收,与周围组织无粘连,对照组有髓神经数量较假手术组、实验组明显减少,且轴突再生率和再生轴突成熟度较低.③辣根过氧化物酶逆行示踪检测:对照组被辣根过氧化物酶标记的阳性有髓神经纤维数量较假手术组、实验组明显减少.表明聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜能减轻神经术后粘连,促进神经再生.     

牙乳头细胞复合海藻酸钠-聚乳酸羟基乙酸共聚物构建组织工程牙根

背景：牙胚组织工程重建研究表明牙齿结构可用组织工程方法构建,牙齿存活及行使功能的关键在于牙根及其牙周附着,那么是否可以绕开具有复杂组织结构的完整牙齿组织工程概念的束缚,而将组织工程构建目标仅仅指向结构单一的牙根组织？
　　目的：采用组织工程方法,以牙乳头细胞为种子细胞,海藻酸钠-聚乳酸羟基乙酸共聚物为支架材料构建兔组织工程牙根。
　　方法：分离、培养扩增兔牙乳头细胞,离心收集细胞混于海藻酸钠水凝胶,制成浓度6×109 L-1的细胞悬液,接种到人牙根状聚乳酸羟基乙酸共聚物支架中,用CaCl2固化后,构建出细胞-支架复合物,然后移植于裸鼠背部皮下,植入后4,8周取材,进行大体标本、X射线、三维CT、组织学及免疫组织化学染色观察。
　　结果与结论：经4-8周体内移植后获得的组织定型于牙根形状。植入4周后,标本密度较低;牙根移植物出现矿化,但矿化不完全,海藻酸钠水凝胶已降解,聚乳酸羟基乙酸共聚物支架未降解;标本中出现了大量类牙本质结构,在标本表面具有纤维膜结构,与根面平行,结构不连续,没有明显髓腔形成。植入后8周,标本密度增高,更为接近自然生长的牙根组织;牙根移植物矿化基本完成,聚乳酸羟基乙酸共聚物支架已大部分降解;标本中出现了大量类似于成熟牙本质的结构,在标本表面形成连续的纤维膜结构,与根面平行,在其下方开始有类似牙骨质样结构的形成。表明采用工程方法可建出具有基本组织学类型和结构的类似人工牙根组织。     

改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损

背景:前期试验证实骨髓基质干细胞能够在改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料表面黏附、增殖,该材料具有良好的生物安全性。目的:观察骨髓基质干细胞与改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料复合修复兔桡骨缺损的效果。方法:建立兔15mm桡骨缺损模型,随机分为3组:空白对照组不进行任何处理,实验组植入改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸+骨髓基质干细胞组织工程化骨,对照组植入单纯改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸支架材料。结果与结论:①X射线评价:术后1～12周,实验组骨缺损修复程度及速度明显优于空白对照组与对照组(P<0.05)。②组织学检测:实验组术后4周即可观察到新生骨和纤维组织长入材料空隙,局部形成陷窝结构;8周时新生骨组织增多,部分可观察到成熟的骨小梁结构;12周时可见大量成熟骨细胞,骨小梁排列紧密,移植材料逐步被新生骨取代,与正常骨组织形态基本一致,且骨小梁出现时间早于空白对照组与对照组。说明骨髓基质干细胞复合改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸构建的组织工程化骨能够促进骨缺损处新骨的生成,较单纯支架材料具有明显优势。     

载溶菌酶聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球的形成机制

目的：分析载溶菌酶聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球的形成机制. 方法：实验于2005-03/07在暨南大学生物材料研究室完成.采用双乳液法（W/O/W法）制备聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球.通过改变微球的制备条件[初乳时间（15,30,45,60,120 s）、初乳速度（6 000,10 000,14 000,18 000,22 000 r/min）、聚乙烯醇质量浓度（0,5,25,50,100 g/L）、复乳时间（0.5,2.5,5,8,11.5 h）、复乳速度（200,400,600,800,1 000 r/min）、初始药物质量浓度（0,20,40,60,80,100 g/L）、内/外水相添加剂（吐温-80、葡聚糖、蔗糖、氯化钠）、油相潜溶剂（丙酮、甲醇、乙醇、二甲基亚砜）],制备不同表面结构和内部结构的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球,扫描电镜下观察微球内/外部结构. 结果：制备出不同表面结构和内部结构的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球.微球表面主要呈3种状态：光滑致密、光滑多孔或粗糙多孔.微球的内部呈多孔洞或核壳结构.①初乳速度较低时（＜10 000 r/min）,微球表面以光滑为主,内部多孔,中间有一大的核心;初乳速度较高时（＞ 18 000 r/min）,微球表面较为粗糙,内部孔洞致密,呈蜂巢状.②不同初乳时间制备的微球仍以表面平滑为主,有的微球表面有孔洞,大小在几个微米左右,微球内部仍然是蜂巢状结构.③聚乙烯醇质量浓度影响复乳的稳定性,从而对微球的形成过程影响很大.④复乳时间对微球形成过程的影响较为明显,反应时间过短（＜0.5 h）,微球未充分固化,增加反应时间,球形度相对提高.⑤复乳速度直接影响到复乳体系的稳定.速度较低时（200 r/min）,形成的微粒体积较大,易形成不规整的大块聚集体.随着搅拌速度的增加,微粒球形度也相应提高.但是当速度过大时（1 000 r/min）,微粒容易破裂形成碎散的不规则聚集体.⑥初始药物质量浓度对微球形成过程的影响很大,药物质量浓度高时（100 g/L）,微球表面粗糙,碎片较多;药物质量浓度为60 g/L时,微球表面光滑,球形度很好.⑦不同的内水相添加剂（吐温-80、葡聚糖、蔗糖、氯化钠）制备的微球球形度均较好,微球表面平滑,但是存在部分微球相互粘连的情况.外水相添加蔗糖和氯化钠,微球的球形度较好,微球之间无粘连.但外水相添加吐温-80,形成的产物体积较大且形成许多不规则的聚集体.外水相添加葡聚糖形成的微球表面粗糙且含较多碎屑.⑧选用不同的油相潜溶剂（丙酮、甲醇、乙醇、二甲基亚砜）均存在部分的微球融合现象. 结论：从多角度系统阐述了载溶菌酶聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球的形成机制.不同的制备条件对微球的结构影响各异,微球的尺寸分布及形态性能是初乳与复乳过程中各种影响因素综合作用的结果.     

定制型聚羟基乙酸/聚乳酸支架与犬骨髓基质细胞的体外复合培养

背景：聚羟基乙酸、聚乳酸均属于脂肪族聚酯,是一种具有一定机械强度和良好成型性能的生物可降解材料,在体内无毒,不聚积,且有良好的生物相容性。目的：应用CAD、CAM、快速成型和激光扫描技术等组成的数字医学系统制作聚羟基乙酸/聚乳酸三维仿真的下颌支髁突形态模型,并检测其细胞生物相容性。方法：通过CT扫描获得犬头颅骨影像信息,以CAD和CAM实现下颌骨髁突形态的三维重建影像,快速成型技术获得下颌骨髁突的树脂阳模。阴阳模转换获得相应石膏阴模,聚羟基乙酸/聚乳酸在阴模内成型。抽取犬髂骨骨髓获得骨髓基质细胞,与定制型聚羟基乙酸/聚乳酸支架在体外复合培养,检测支架材料的生物相容性。结果与结论：定制型聚羟基乙酸/聚乳酸支架和影像原型比较,当测试点误差小于1.0mm时,复合率大于95%。通过CAD、CAM、快速成型技术、预压成型技术和激光扫描技术等组成的数字医学系统可实现颅颌面下颌骨髁突形态结构聚羟基乙酸/聚乳酸生物材料的三维仿真。体外复合培养结果表明,定制型聚羟基乙酸/聚乳酸支架和骨髓基质细胞具有良好的生物相容性。     

聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合同种异体细胞修复软骨缺损

背景:以自体骨髓间充质干细胞和软骨细胞作为种子细胞修复软骨缺损可达到理想效果,但存在细胞数量不足及二次创伤等问题。目的:观察同种异体骨髓间充质干细胞和软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合修复关节软骨的可行性。方法:将15只新西兰大白兔随机分为实验组、对照组、空白组,制作关节软骨缺损模型,分别于骨缺损处植入同种异体骨髓间充质干细胞和同种异体软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合体、自体骨髓间充质干细胞和自体软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合体、聚乙酸-聚乙醇酸共聚物材料。结果与结论:术后12周苏木精-伊红及Masson三色染色显示,实验组软骨缺损处可见软骨细胞,呈圆形或多角形,柱状排列,软骨陷窝形成明显,可见大量细胞外基质沉积,修复组织显示出透明软骨样,与周围软骨结合好,与底层骨结合紧密;对照组与实验组无明显差别;空白组软骨缺损处可见纤维样细胞。说明同种异体骨髓间充质干细胞和软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合可修复关节软骨缺损。     

可降解生物材料复合基因强化干细胞移植修复兔关节软骨缺损

目的:在前期成功构建携带有目的基因的质粒载体IRES2-EGFP-hIGF-1基础上,探索使用可吸收生物材料PLGA复合基因强化的同种异体骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植修复兔关节软骨缺损的方法.方法:实验于2005-09/2006-01在重庆医科大学儿科研究所完成.①选择3月龄新西兰大耳白兔18只,双下肢髁关节面上共制作4个直径3 mm、深3 mm的全层软骨缺损.自左到右为:空白对照组,PLGA移植组,PLGA-MSCs组(PLGA 空载体转染的MSCs移植),PLGA hIGF-1-MSCs组(PLGA hIGF-1转染的MSCs移植).②分别于术后4,6,12周各处死6只,应用大体观察、组织学观察及组织学评分评估缺损软骨的修复情况、修复组织中hlGF-1和Ⅱ型胶原的表达情况、移植细胞GFP荧光强度等.结果:16只兔进入结果分析,脱落2只.术后12周时,组织切片显示,PLGA HIGF-1-MSCs组新生组织中可见大量类透明软骨细胞出现,Ⅱ型胶原丰富表达:荧光追踪显示PLGA-MSCs组和PLGA hIGF-1-MSCs两组修复组织在4周时仍有可见的GFP表达;PLGA hIGF-1-MSCs组各个时间点组织学评分均高于其他3组(P＜0.05).结论:PLGA与经过hlGF-1基因强化的MSCs复合移植提高了对兔关节软骨缺损的修复效果.     

软骨下钻孔联合软骨源性形态发生蛋白缓释系统修复膝关节软骨缺损

背景：有研究表明软骨源性形态发生蛋白等因子在诱导细胞分化、促进软骨修复过程中起到重要调节作用;软骨下钻孔治疗软骨缺损在临床已广为应用,但其与软骨源性形态发生蛋白等因子联合应用的相关研究至今少有报道。 目的：将软骨下钻孔技术与关节内注射透明质酸/软骨源性形态发生蛋白1缓释载药微球（hyaluronic acid-coated cartilage-derived morphogenetic protein-1,HA/CDMP-1）相结合,观察其对软骨缺损修复的效果,并通过与单纯钻孔组及HA/CDMP-1微球组治疗结果比较,观察两者有无协同效应。 方法：用透明质酸包被软骨源性形态发生蛋白制备缓释微球冻干保存,制备兔实验膝关节全层关节软骨缺损模型,随后将兔随机分为模型组、钻孔组、HA/CDMP-1微球组和钻孔联合HA/CDMP-1微球组,分别采用生理盐水关节腔注射,软骨缺损区钻孔,HA/CDMP-1微球关节腔注射,软骨下钻孔并HA/CDMP-1微球注射。 结果与结论：建模后8,12,16周,组织学观察结果提示,钻孔联合HA/CDMP-1微球组软骨缺损区修复组织覆盖面积明显高于其他3组（P 〈0.05）;甲苯胺蓝染色和荧光定量PCR检测显示,钻孔联合HA/CDMP-1微球组修复的软骨组织中蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA的表达明显高于其他3组（P〈0.01或P〈0.05）。结果证实,软骨下钻孔与关节腔内注射 HA/CDMP-1联合应用修复兔膝关节软骨缺损近期疗效满意,提示两者可能发生协同作用。     

异体软骨细胞种植聚丙交酯乙交酯支架修复软骨缺损

背景:聚丙交酯乙交酯支架具有将免疫源性的细胞与外界环境隔离开来,减少或防止了免疫反应的作用.目的:利用异体软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架构建组织工程化软骨,观察其移植兔关节缺损后的修复效果.方法:体外培养乳兔软骨细胞扩增至第3代,种植到聚丙交酯乙交酯支架,对其进行生物特性的观察和检测.新西兰长耳大白兔36只,制造软骨缺损模型,随机分成空白组、空聚丙交酯乙交酯支架移植组、软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架移植组.术后12周对缺损部位进行大体、苏木精一伊红染色、免疫组织化学染色观察,并进行Wakitani组织学评分.结果与结论:兔软骨细胞体外单层培养呈多角形,细胞克隆呈铺路石状.免疫细胞化学法检测II型胶原表达阳性.种植到聚丙交酯乙交酯支架电镜观察与支架复合良好.三组的Wakitani组织学评分分别为(13.17±0.94),(12.31±1.89),(5.96±3.47)分,组间差异具有显著性意义(P<0.05).软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架移植修复软骨缺损效果优于其他各组.提示异体软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架移植可成功修复关节软骨缺损.     

干扰素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物及壳聚糖/聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合膜防止椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的实验

背景: 应用硬膜外阻隔材料是预防椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的一种方法,而制备既有机械阻隔能力,又有抑制成纤维细胞的能力的复合膜是其研究方向.目的: 制备壳聚糖/聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly (lactic-co-glycolic acid), FLGA]与干扰素/PLGA复合膜,观察其防止椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的作用.设计、时间及地点: 2005-05/2007-04在中科院长春应用化学研究所完成材料制备,随机对照动物实验在解放军第〇八医院实验动物室完成.材料: PLGA膜、壳聚糖/PLGA及干扰素/PLGA复合膜由中科院长春应用化学研究所制备.方法: 大耳白兔120只行L2及L4椎板切除,随机分为6组,每组20只,于椎板缺损区处理如下:①空白对照组:硬膜外不放任何物质.②自体游离脂肪组:取皮下脂肪贴于硬膜表面.③透明质酸钠组:透明质酸钠1mL涂于硬膜外.④PLGA膜组、壳聚糖/PLGA及干扰素/PLGA复合膜组:分别将各种膜修剪成合适大小植于硬膜外.主要观察指标: 术后2,4,6,8周处死动物,观察L2手术区硬膜外瘢痕形成及粘连程度并评分,然后完整取下L4节段脊柱,行苏木精-伊红染色及Masson染色,光镜下观察并行组织学评分.结果: 随着时间的延长,空白对照组形成较广泛的瘢痕;自体游离脂肪组和PLGA膜组的瘢痕量少于对照组,前两者比较差异无显著性;透明质酸组早期瘢痕形成量明显少于自体游离脂肪组和PLGA膜组,后期差异无显著性,但仍优于空白对照组:壳聚糖/PLGA膜组与干扰素/PLGA膜组硬膜外瘢痕的形成量最少,与硬膜无或轻微粘连,明显优于其他各组,两种复合膜组间差异不明显.结论: 壳聚糖/PLGA与干扰素/PLGA复合膜均可预防椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连,效果相近.     

乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒的研究进展

乳酸-羟基乙酸共聚物是目前被认为最具发展前景的生物医用高分子可降解材料之一,对近年来乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒的制备方法和改性研究进行分析.目前制备乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒药物载体的方法主要有沉淀法、乳化溶剂挥发法、溶剂扩散法、喷雾干燥法等.乳酸-羟摹乙酸共聚物纳米粒的表面涂层、表面接枝、表面特异性配体修饰及与其他高聚物共聚、与无机物复合是改性研究的热点.乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒药物载体的制各技术和改性研究方法较多,但尚未完全解决临床应用上如何控制药物适量的突释,使血药浓度快速达到有效治疗浓度而不导致杀死正常细胞等一些问题,乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒系统有待进一步的完善.     

Design of semi-degradable hydrogels based on poly(vinyl alcohol) and poly(lactic-co-glycolic acid) for cartilage tissue engineering

Articular cartilage damage is a persistent challenge in biomaterials and tissue engineering. Poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogels have shown promise as implants, but their lack of integration with surrounding cartilage prevents their utility. We sought to combine the advantages of PVA hydrogels with poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) scaffolds, which have been successful in facilitating the integration of neocartilage with surrounding tissue. Through a novel double-emulsion technique, PLGA microparticles and a high level of porosity were simultaneously incorporated into PVA hydrogels. The porosity, average pore size and swelling properties of the hydrogels were controlled by varying initial processing parameters, such as the relative amounts of PLGA and solvent. Average pore sizes were in the ranged 50-100 μm. The PLGA microparticles degraded within the hydrogels over time in aqueous conditions, resulting in increases in porosity and pore size. After 4 weeks in cell culture, immature cartilage tissue filled many of the pores of the hydrogels that initially contained PLGA, and proteoglycan production was proportional to the amount of PLGA. In contrast, there was little cell attachment and no proteoglycan production in control hydrogels without PLGA. The compressive moduli of the hydrogels were similar to that of healthy cartilage and increased over time from 0.05-0.1 to 0.3-0.7 MPa. The generation of a hybrid cartilage-hydrogel construct using this technique may finally allow the integration of PVA hydrogels with surrounding cartilage.     

聚乙丙交酯支架的细胞相容性特点

背景:聚乳酸及其衍生物具有良好的生物相容性、降解产物无毒性、易加工、具备一定强度等优点在骨组织工程中得到越来越广泛的应用。目的:观察骨髓基质干细胞与聚乙丙交酯类支架的细胞相容性及体外贴附情况,为制备负载多种细胞因子的聚乙丙交酯类支架提供研究基础。设计:对比观察。单位:南方医科大学南方医院创伤骨科。材料:实验于2004-09/2005-06在广东省组织构建与检测重点实验室完成。选择健康2月龄雄性新西兰兔1只。实验用主要材料:聚乙丙交酯支架(中山大学高分子研究所),β-磷酸三钙(瑞士AO公司)。方法:抽取新西兰兔骨髓,用全骨髓培养法获取单核细胞,经条件培养液体外诱导、扩增。骨髓基质干细胞以1×109L-1接种于聚乙丙交酯和β-磷酸三钙上,另设不加材料的空白对照组。通过倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞生长及细胞与材料的附着情况。以MTT法、流式细胞仪等手段检测各组细胞增殖和细胞周期变化情况。主要观察指标:①相差显微镜下每日定期观察细胞生长及与材料贴附情况。②培养1,3,6d扫描电镜下观察细胞生长情况。③MTT法检测细胞增殖情况。④采用化学比色法测定碱性磷酸酶活性。⑤流式细胞仪检测2种材料对骨髓基质干细胞的细胞周期、DNA含量及倍体水平的影响,并计算样品细胞的DNA指数。结果:①细胞培养后相差显微镜观察:空白对照组培养7～10d时细胞多呈梭形,未发现接触抑制现象。聚乙丙交酯组细胞开始贴壁时间明显晚于β-磷酸三钙组,随培养时间延长,细胞在材料周围与材料表面密集生长,细胞形态为多角形,两材料组细胞生长状态及细胞形态与空白对照组相似。②细胞培养后扫描电镜观察:空白对照组培养7d的细胞仍为单层并融合成片,但多角形细胞增多,细胞表面存在颗粒状物,细胞间以微丝相连。聚乙丙交酯组培养7d时,细胞数量大为增加,胞体扁平,跨越孔隙表面,形成细胞间连结,细胞连接成片,有大量基质形成。β-磷酸三钙组培养7d时,细胞数量增加,并相互连接,表面呈单层排列,可有细胞外基质形成,细胞长入孔隙内。③细胞增殖情况:随培养时间的延长各组细胞数量都有所增加,但聚乙丙交酯组与空白对照组及与β-磷酸三钙组间差异无显著性意义(P>0.05)。④碱性磷酸酶活性:随细胞培养时间延长,检测到各组细胞的碱性磷酸酶活性均增加,但聚乙丙交酯组与空白对照组及与β-磷酸三钙组间细胞碱性磷酸酶活性差异无显著性意义(P>0.05)。⑤细胞周期情况:两种材料对兔骨髓基质干细胞的细胞周期影响不大,各组细胞皆为正常的二倍体细胞,未见异倍体细胞形成。结论:聚乙丙交酯类支架的细胞相容性较好,并可进一步作为多种细胞因子载体构建缓释型支架用于骨组织工程。     

The reconstruction of defects in articular cartilage using autologous chondrocytes

A defect was artificially created on the joint surface of the distal ends of both femoral bones in 30 rabbits. After digestion of the cartilage fragment, the resulting cells were cultured in vitro and multiplied. The multiplied autologous chondrocytes were implanted at the point of the defect under a periosteum patch in the right knee (group I). The defect in the left knee was covered with periosteum alone (group II). The regenerates obtained in this way were evaluated at 4, 8, and 12 weeks after surgery, macroscopically for even coverage of the surface of the defect and the quantity of regenerate in proportion to the surrounding healthy tissue, microscopically with H + E stain for the nature of the prevalent tissue, integration with the environment, the presence of necrosis, the formation of isogenous groups of cells, and the formation of cracks.
In the macroscopic evaluations at weeks 4, 8, and 12, the presence of regenerate was discovered in group I in approximately the same quantities as in the surrounding cartilage. The group II joints were found to have less satisfactory repair of the lesion.
In the microscopic evaluation, group I was found histologically to have cartilage tissue well integrated with the environment and chondrocytes forming isogenous groups of cells. In group II most of the joints were found to have incomplete or no integration with the surrounding tissue, with necrosis and cracking.
The reconstruction of defects in articular cartilage using autologous chondrocytes and periosteum produced a regenerate macroscopically similar to the surrounding articular cartilage. The results obtained by regeneration of articular cartilage using autologous chondrocyte grafts and periosteum were superior to those obtained with isolated periosteum grafts.