猪小肠黏膜下层与兔骨髓间充质干细胞的体外复合培养

背景：小肠黏膜下层细胞外基质材料免疫原性低,具有良好生物相容性,是构建单一结构工程化组织的较好支架材料。 目的：观察体外兔骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合培养的生物相容性。 方法：采用密度梯度离心法结合贴壁法分离纯化培养兔骨髓间充质干细胞,在其接种前用红色免疫荧光标记,然后将第2代已标记的兔骨髓间充质干细胞接种在猪小肠黏膜下层上。 结果与结论：①组织学观察：骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层上复合培养1周时细胞呈单层生长,荧光显微镜下观察标记的骨髓间充质干细胞显示均匀红色荧光,复合培养2周细胞呈多层生长,并显示更密集的红色荧光。②扫描电镜观察：复合培养2 d,骨髓间充质干细胞黏附于材料表面并伸展;复合培养1周,小肠黏膜下层被骨髓间充质干细胞分泌的胶原覆盖;2周后细胞在材料上已大量增殖形成融合,细胞连接紧密,细胞分泌大量基质,并分层。表明小肠黏膜下层与骨髓间充质干细胞具有良好的相容性。     

体外构建人工仿生骨膜

背景：小肠黏膜下层既具有良好的生物相容性和降解性,又富含多种生长因子,能明显促进细胞的黏附、增殖及分化,在国外已被广泛应用于骨与软骨、血管、皮肤、膀胱、平滑肌及胰岛等组织的修复,且已表现出良好的组织工程化细胞支架性能。 目的：探讨兔骨髓间充质干细胞经体外诱导成成骨细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜的可行性。 方法：采用贴壁筛选法分离2周龄健康新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,并进行体外扩增培养、诱导分化及鉴定。将经成骨诱导分化的骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜,观察细胞在生物材料上的附着、生长、增殖情况。 结果与结论：接种5 d后,细胞散在附着于小肠黏膜下层材料上,细胞形态呈圆形,细胞之间无连接;10 d后细胞之间形成桥粒连接,成骨细胞伸出突起,与小肠黏膜下层贴附;15 d后细胞增殖,分泌基质,在小肠黏膜下层表面形成多层细胞组成的复层膜样结构。表明将骨髓间充质干细胞诱导成成骨细胞后与猪小肠黏膜下层复合可构建组织工程骨膜,有可能成为理想的组织工程支架材料。     

骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜

背景：用骨膜修复骨缺损,已被大量实验所证实。但其来源有限,限制了临床大量应用。因此,应用组织工程学的原理和方法构建人工骨膜,值得进一步探索和研究。 目的：将经成骨诱导的兔骨髓来源的间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜。 方法：取健康新西兰幼兔骨髓,密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞并进行体外扩增培养、成骨诱导分化及鉴定。将诱导分化的骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜。观察细胞在生物材料上附着、生长、增殖及细胞分泌细胞外基质情况。 结果与结论：经成骨诱导的兔骨髓间充质干细胞在猪小肠黏膜下层上黏附、增殖速度加快,并能长入材料的孔隙内,分泌大量的细胞外基质成分,骨膜厚度随复合培养时间的延长而增加,类似生物骨膜。说明将经成骨诱导的骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层复合可以构建具有生理功能的组织工程骨膜。     

灌注法制备全肾脏脱细胞基质支架的体内生物相容性

背景：应用灌注法制备的大鼠全肾脏脱细胞基质支架具有良好的体外细胞相容性,但其体内生物相容性尚不明确。 目的：应用灌注法制备大鼠全肾脏脱细胞基质支架,检测其体内生物相容性。 方法：应用灌注法制备Wistar大鼠全肾脏脱细胞基质支架,进行以下实验：①急性毒性实验：在小鼠腹腔分别注射全肾脏脱细胞基质支架浸提液、生理盐水及苯酚。②溶血实验：将抗凝新西兰兔血分别与全肾脏脱细胞基质支架浸提液、生理盐水及蒸馏水混合。③热源实验：向新西兰兔耳缘静脉注射全肾脏脱细胞基质支架浸提液。④内皮刺激实验：在新西兰兔皮下注射全肾脏脱细胞基质支架浸提液,观察有无皮肤刺激反应。⑤皮下植入实验：将全肾脏脱细胞基质支架埋入新西兰兔背部皮下。 结果与结论：全灌注法制备的Wistar大鼠全肾脏脱细胞基质支架无细胞残留,未引起全身毒性反应、急性溶血反应、热源反应及皮肤刺激反应,植入兔体内具有良好的组织相容性。说明大鼠全肾脏脱细胞基质材料在动物体内具有很好的生物相容性。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：     

煅烧骨的安全性

背景：经高温处理的煅烧骨具有类似自然骨的连续微孔结构,良好的生物相容性和降解性。 目的：观察牛煅烧骨的生物相容性、细胞相容性及毒性。 方法：①细胞相容性实验：将牛煅烧骨与第3 代已诱导的Wistar大鼠骨髓间充质干细胞复合培养。②溶血实验：将煅烧骨浸提液、生理盐水与双蒸水加入兔血中。③凝血实验：将煅烧骨加入兔血浆中。④急性毒性实验：在昆明种小鼠尾静脉分别注射煅烧骨浸提液、生理盐水。⑤微核实验：在小鼠腹腔分别注射煅烧骨浸提液、生理盐水与环磷酰胺。⑥局部刺激性实验：将煅烧骨浸提液、生理盐水分别注射于兔两侧脊柱皮下。⑦热源检测实验：在兔耳静脉注射煅烧骨浸提液。⑧皮下植入实验：将煅烧骨材料植入Wistar大鼠背部皮下。 结果与结论：煅烧骨材料无细胞毒性,具有良好的细胞及血液相容性;对皮肤、肌肉无刺激作用;对心、肝、肾重要器官无毒性作用;皮下植入后对周围组织无刺激作用,能够部分降解吸收并被机体组织替代;无致热作用,对凝血功能无影响,对小鼠骨髓细胞无抑制及毒性作用。     

纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性

背景:天津大学材料学院利用仿生学方法制备的纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料,具有与天然骨相似的结构和性能。目的:研究纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合组织工程支架的细胞毒性和生物相容性。方法:1急性全身性毒性实验:将纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水分别注射至昆明小鼠腹腔,注射24,48,72 h记录小鼠体质量。2致敏实验:在日本大耳白兔背部皮下分别注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液与生理盐水,72 h内观察注射部位水肿及红斑情况,间隔14 d后再次行激发实验。3热源实验:在日本大耳白兔耳缘静脉注射纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液,注射后检测体温变化。4溶血实验:在稀释的兔抗凝血中分别加入纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料浸提液、生理盐水与蒸馏水。5将第3代兔骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/细菌纤维素材料共培养,观察材料表面细胞增殖、生长及黏附状态。结果与结论:纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料无急性全身毒性、无致敏性、无热源反应、无溶血反应,该支架材料具有三维网络结构,骨髓间充质干细胞在材料表面生长、增殖及黏附良好,表明纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合支架材料具有良好的生物相容性与细胞相容性。     

转染碱性成纤维细胞生长因子骨髓间充质干细胞复合小肠黏膜下层构建的组织工程皮肤

背景:研究证实,小肠黏膜下层不存在免疫原性,不会引起异种移植中常见的排斥反应,是一种比较理想的人工真皮替代物。目的:通过基因转染的方法将碱性成纤维细胞生长因子基因转染至骨髓间充质干细胞,并复合猪小肠黏膜下层构建组织工程皮肤。方法:日本大耳兔骨髓间充质干细胞进行体外培养扩增后,通过pCDNA3.1质粒将碱性成纤维细胞生长因子基因转染至生长状态良好的骨髓间充质干细胞,并将转染后的细胞接种于制备好的猪小肠黏膜下层上,进行体外联合培养,构建组织工程皮肤。观察细胞生长情况,流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表型,Western Blot检测pCDNA-bFGF真核表达载体转染兔骨髓间充质干细胞的结果,并观察组织工程皮肤的结构。结果与结论:传代后骨髓间充质干细胞生长迅速,呈长梭形,形态良好。细胞的表面抗原CD90、CD44有阳性表达,而CD45为阴性。碱性成纤维细胞生长因子基因转染入兔骨髓基质干细胞并能稳定表达,转染后的骨髓间充质干细胞在猪小肠黏膜下层中生长良好,可体外构建组织工程皮肤。     

兔许旺细胞与猪小肠黏膜下层的体外复合培养

背景：国内外研究以大鼠许旺细胞与小肠黏膜下层复合修复神经缺损,取得了较好结果。 目的：观察兔许旺细胞与猪小肠黏膜下层体外共培养的生物相容性。 方法：采用分步酶消化法分离培养新西兰大白兔许旺细胞,取第3代许旺细胞接种在猪小肠黏膜下层上。 结果与结论：①苏木精-伊红染色：复合培养24 h后细胞在材料上良好黏附。1周时部分细胞在猪小肠黏膜下层基质层表面呈单层生长,细胞扁平,细胞核呈长梭形,细胞间连接紧密。2周后,细胞呈多层生长。②扫描电镜：复合培养2 d,细胞黏附于材料表面并伸展,细胞体呈纺锤形,从胞体伸出两根细长突起,相邻细胞的突起首尾相接连成细胞链或融合或交联或在纤维的侧方平行生长;1周后细胞在材料上大量增殖,呈串珠链黏附于支架上,类似于神经中的Bunger带。表明小肠黏膜下层与许旺细胞有良好的相容性。     

新型可注射可降解磷酸钙骨水泥的生物相容性

背景：体外实验已证实新型磷酸钙骨水泥有良好的可注射性、力学性能、抗溃散性及体外降解性能。 目的：验证新型可注射、可降解磷酸钙骨水泥的生物相容性。 方法：①急性毒性实验：分别向昆明小鼠尾静脉可注射新型磷酸钙骨水泥浸提液与生理盐水。②热源实验：在新西兰兔耳缘静脉注射新型磷酸钙骨水泥浸提液。③溶血实验：在兔抗凝血分别加入新型磷酸钙骨水泥浸提液、生理盐水及双蒸水。④迟发型超敏反应实验：在豚鼠肩胛骨内侧部位分别注射可注射新型磷酸钙骨水泥浸提液与生理盐水,并进行敷贴激发实验。⑤体外细胞毒性实验：在L929系小鼠成纤维细胞株培养液中分别加入可注射新型磷酸钙骨水泥浸提液、聚乙烯浸提液及苯酚溶液。⑥微核实验：分别在昆明小鼠腹腔注射可注射新型磷酸钙骨水泥浸提液、生理盐水与环磷酰胺。⑦肌肉植入实验：将新型磷酸钙骨水泥植入新西兰兔脊柱两侧肌肉内。 结果与结论：新型可注射磷酸钙骨水泥无毒,无刺激性及致敏性,无热源反应,具有良好的血液相容性,植入动物肌肉后为非组织刺激物,具有良好的生物相容性,因而具有较好的生物安全性。     

人骨髓间充质干细胞检测表面氟化处理镁合金材料的细胞相容性

背景：表面氟化处理的AZ31B镁合金是中科院金属研究所新研制的镁合金,是否具有良好的生物相容性尚不确切。 目的：以人骨髓间充质干细胞作为检测细胞,评价表面氟处理的镁合金材料的细胞相容性。 方法：人骨髓间充质干细胞培养并予以鉴定,将镁合金AZ31B作为对照组,氟处理的镁合金AZ31B材料为实验组。以人骨髓间充质干细胞作为检测细胞,取两组材料浸提液进行体外细胞相容性实验,评价氟处理的镁合金AZ31B材料的生物相容性。 结果与结论：与未经氟处理镁合金AZ31B材料相比,经氟处理镁合金AZ31B材料能显著提高细胞存活率,细胞毒性分级１级,对细胞生长基本无毒性作用。结果表明,经氟处理镁合金AZ31B材料生物相容性优于未经氟处理镁合金AZ31B材料。     

组织工程骨膜包被双相陶瓷磷酸钙修复兔尺骨缺损

BACKGROUND: Periosteum has been shown to play an important role in bone defect repair, but large bone defects are often accompanied by the loss of periosteum. Therefore, tissue-engineered periosteum constructed by tissue engineering technology is attracting more attention. OBJECTIVE: To investigate the effect of the tissue-engineered periosteum which is constructed by mesenchymal stem cells from the peripheral blood and procine small intestinal submucosa and biphasic calcium phosphates on the repair of bone defects in rabbits. METHODS: Mesenchymal stem cells from peripheral blood were seeded onto the procine small intestinal submucosa to construct the tissue-engineered periosteum, and then the cell growth was observed through live/dead staining. The bone defect model of 15 mm in length in the left ulna was created in the 30 healthy New Zealand rabbits, followed by randomly assigned to 3 groups, and then treated with biphasic calcium phosphates and tissue-engineered periosteum-coated biphasic calcium phosphates, respectively. The remaining rabbits received no treatment as controls. Therapeutic effects were compared by X-ray and histological examinations among groups. RESULTS AND CONCLUSION: Live/dead staining found that the mesenchymal stem cells grew well and the cell number increased gradually. X-ray Lane-Sandhu scores of the group treated with tissue-engineered periosteum-coated biphasic calcium phosphates were highest, followed by the biphasic calcium phosphates group and the control group at postoperative 4 and 8 weeks (P < 0.05). Histological examination showed that the group treated with tissue-engineered periosteum-coated biphasic calcium phosphates had more osteoblasts, compared with the other two groups. In conclusion, the biphasic calcium phosphate scaffold coated by the tissue-engineered periosteum that is constructed by mesenchymal stem cells from peripheral blood and procine small intestinal submucosa is feasible to repair bone defects.      

兔骨髓间充质干细胞与异体脱细胞耳软骨支架的体外复合*

背景：耳软骨作为脱细胞基质可选择的支架,进行脱细胞处理可去除了软骨细胞的抗原性,从而与种子细胞具有良好的相容性。 目的：体外提取、培养兔骨髓基质干细胞,并与异体脱细胞耳软骨支架复合,观察其生物相容性。 方法：提取兔骨髓间充质干细胞行体外培养,诱导为软骨细胞,以胰蛋白酶-曲拉通联合法获得脱细胞软骨支架,将两者于体外复合,10 d后复合支架固定行组织学染色及扫描电镜观察。 结果与结论：兔骨髓间充质干细胞体外诱导14 d可形成软骨细胞,Ⅱ型胶原免疫细胞化学示胞浆呈棕黄色;兔耳软骨脱细胞基质呈乳白色,组织学染色及扫描电镜观察示经脱细胞后支架孔隙均匀,结构完整,仍保存大量酸性黏多糖及胶原成分。其孔径长度(33.70±4.33) μm,孔隙率(65.23±7.35)%。 复合支架组织学染色及扫描电镜示两者黏附良好,并伴有多量基质分泌。说明兔骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞与异体脱细胞耳软骨有良好的生物相容性。     

注射型猪小肠黏膜下层与脂肪间充质干细胞的体外共培养

BACKGROUND: The decellularized porcine small intestinal submucosa is a kind of bioactive extracellular matrix, which is mainly composed of collagen, glycoprotein, proteoglycan and rich in collagen, glycosaminoglycan and various growth factors, and these components play an important role in promoting the differentiation and proliferation of tissue cells. OBJECTIVE: To prepare the injectable small intestinal submucosa and to investigate its co-culture with rat adipose-derived mesenchymal stem cells in vitro. METHODS: The injectable small intestinal submucosa and rat adipose-derived stem cells were prepared. Cell counting kit-8 test for cell proliferation: Passage 3 adipose-derived stem cells were seeded onto the injectable small intestinal submucosa (experimental group) and cells cultured under normal condition as control group. The cell proliferation was observed at 1, 3, 5 and 7 days of incubation. Live/dead staining test for the survival of cells: Passage 3 adipose-derived stem cells were respectively cultured in the injectable small intestinal submucosa extracts (experimental group) and complete culture medium (control group). Cell survival was determined at 1, 3, 5 and 7 days of culture. RESULTS AND CONCLUSION: Scanning electron microscope oval and strip adipose- derived stem cells adhered onto the material. The absorbance values in the experimental group were higher than those in the control group at 1 and 5 days of incubation (P < 0.05). Cell survival: The number of cells appeared to be in a rising trend with time in both two groups; after 1-day co-culture, all cells in the two groups survived. Then dead cells appeared in both two groups, showing no significant difference. These results show that the injectable small intestinal submucosa exhibits a good cytocompatibility.      

新型纳米拓扑结构的生物相容性**◆

背景：国内外对纳米拓扑结构生物效应的探讨比较多,而缺乏对纳米拓扑结构的安全性评估。 目的：评价新型纳米拓扑结构的生物相容性。 方法：依据GB/T_16886中相关规定,采用纳米拓扑结构材料对昆明小鼠、新西兰大白兔、人行全身毒性试验、刺激与致敏试验及急性溶血试验。分离培养兔骨髓间充质干细胞复合培养于纳米拓扑结构,观察细胞的形态及增殖情况。 结果与结论：全身毒性试验结果显示,所有试验动物均无死亡,试验前后体质量无明显差异;刺激与致敏试验中,所有试验动物局部皮肤均无红斑、溃烂等反应,阳性对照组与试验组之间差异有显著性意义;急性溶血试验结果显示,试验组无明显溶血反应,吸光光度计检测吸光度,溶血率符合小于5%的标准。体外细胞试验结果显示,骨髓间充质干细胞在此纳米坑上表现出良好的黏附、细胞形态,并且复合培养3 d较1 d细胞增殖明显。提示此纳米坑结构无生物学毒性,具有良好的生物相容性,可以作为骨科替代植入物试用于临床,但长期生物相容性仍需要全面的评测。 关键词：纳米拓扑结构;纳米生物材料;生物相容性;急性毒性试验;刺激与致敏试验;急性溶血试验;体外细胞试验 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.03.019     

人骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植促进兔下颌骨牵张成骨实验的组织形态学观察

背景：如何提高牵张成骨过程中新骨形成的速度和质量,缩短牵张成骨治疗时间,减少并发症的发生是目前该领域的研究热点。 目的：观察人骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植对兔下颌骨牵张成骨新骨形成的促进作用。 方法：36只新西兰白兔随机摸球法分为3组。建立牵张成骨动物模型,在固定期第2天,实验组于牵张间隙注射人骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞;对照组注射等量自体骨髓间充质干细胞;空白组注射等量生理盐水。 结果与结论：在固定期2周及6周实验组牵张区骨小梁形成质量明显好于对照组和空白组。证实骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞移植能有效促进兔下颌骨牵张成骨新骨形成。