BG/PHBV复合多孔支架材料与成骨细胞体外复合培养

目的用生物活性玻璃BG/聚羟基烷酸酯PHBV复合多孔支架材料与骨髓基质细胞来源的成骨细胞体外复合培养了解其生物相容性,为骨组织工程支架材料选择提供依据。方法:将体外培养的兔骨髓基质细胞诱导分化的成骨细胞,与BG/PHBV复合多孔支架材料体外复合培养,对复合体进行形态学、扫描电镜、细胞增长能力的测定,评价细胞与材料的相容性。结果:骨髓基质细胞有较强的向成骨细胞分化和繁殖能力成骨细胞与BG/PHBV复合多孔支架材料体外复合培养8d,分布于支架材料的成骨细胞迅速分化增殖,分泌细胞外基质并形成钙结节。结论:骨髓基质细胞是骨组织种子细胞的良好来源BG/PHBV复合多孔支架材料与成骨细胞具有良好的生物相容性,是构建组织工程骨的一种理想支架材料。     

成骨诱导后骨髓间充质干细胞与A—WMGC支架材料联合培养的实验研究

目的 研究多孔磁性硅灰石/磷灰石玻璃陶瓷载体A-WMGC支架(apatite-wollastonite magnetic glass ceramic,A-WMGC)作为组织工程骨支架的可行性.方法 体外培养兔骨髓间充质干细胞,在成骨诱导剂地塞米松等的诱导下,向成骨细胞转化,并使之与修饰后A-WMGC支架复合,通过倒置相差显微镜和扫描电子显微镜观察细胞贴附情况.结果 地塞米松等诱导组细胞形态向类成骨细胞转化,碱性磷酸酶表达明显增高,并表达Ⅰ型胶原.A-WMGC支架具有合适的微孔结构,材料大孔孔径为300～400μm,且孔道相互贯通,体外复合培养10小时,成骨细胞即开始贴附于支架上,复合培养7天,成骨细胞在支架上分化增殖,分泌细胞外基质.结论 适当浓度成骨诱导剂可成功的将兔BMSCS成骨细胞诱导,修饰后A-WMGC支架是骨组织工程的良好载体.     

富血小板血浆诱导骨髓基质干细胞联合软骨支架治疗兔激素性股骨头坏死

目的 观察自体富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)诱导骨髓基质干细胞联合同种骨软骨支架治疗早期兔激素性股骨头坏死的疗效,探索早期股骨头坏死治疗的新方法.方法 采用含有抗凝剂的真空采血管从实验兔的耳中央动脉采取动脉血5 mL,再通过离心方法获取PRP,用16号骨髓穿刺针从实验兔自体股骨髓腔抽取骨髓5 mL,把抽取的骨髓进行密度梯度离心,获取兔骨髓基质干细胞,并进行细胞原代培养和成骨诱导.对已获取PRP和骨髓基质干细胞的实验兔进行激素性股骨头坏死造模,取同种股骨髁部骨软骨制作软骨支架,最后以制备的软骨支架为载体,将经过成骨诱导的骨髓基质干细胞移植到软骨支架上,形成细胞-支架复合物,用16号骨髓穿刺针对坏死的股骨头进行髓芯减压术,术中将细胞-支架复合物植入坏死的股骨头下.实验动物共分为4组,每组20只,A组为空白对照;B组仅进行髓芯减压;C组髓芯减压后植入经过成骨诱导培养的细胞;D组髓芯减压后植入细胞-支架复合物.实验后在第2、4、8周各组分别处死6、6、8只,每只实验兔的股骨头行大体标本及组织学检查.结果 D组治疗效果最显著,通过空骨陷窝计数发现D组与其他各组的差异有统计学意义(P<0.05).结论 骨髓基质干细胞通过PRP的诱导向成骨细胞分化;软骨支架材料为骨髓基质干细胞向成骨细胞分化提供良好的空间结构,有利于其向成骨细胞分化;PRP和软骨支架材料联合应用可促进早期兔激素性股骨头坏死的修复.     

高分子支架复合骨髓源成骨细胞体外培养的研究

目的 观察高分子支架对成骨细胞的增殖和成骨活性的影响.方法 将新西兰幼兔骨髓基质细胞经分离、体外培养及诱导获得的成骨细胞接种在盘状LDIG高分子支架上复合培养,同时以多孔聚乙醇酸材料作为对照,通过细胞计数、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶活性和扫描电子显微镜等手段检测成骨细胞增殖数量及成骨活性.结果 骨髓源成骨细胞在高分子支架上生长良好,其增殖数量及成骨活性均优于对照组.结论 用高分子材料制备的组织工程支架具有理想的多孔网状结构和良好的骨细胞相容性,可以用于构建组织工程骨.     

大鼠骨髓基质细胞接种于纳米-羟基磷灰石构建组织工程骨组织的研究

目的：探讨用骨髓基质细胞(MSC)作为种子细胞，三维多孔纳米-羟基磷灰石为支架材料构建组织工程化骨组织的可行性。方法：建立诱导大鼠MSC分化为成骨细胞的新的骨髓培养法，并进行鉴定。将诱导分化形成的成骨细胞，接种于三维多孔纳米-羟基磷灰石多孔支架中，培养15天后，通过扫描电镜观察诱导分化的成骨细胞与三维多孔纳米-羟基磷灰石支架材料的复合情况。结果：大鼠MSC随着培养时间的延长，其碱性磷酸酶活性和骨钙素的分泌逐渐形成，并不断地增加。接种于三维多孔纳米-羟基磷灰石支架材料上的细胞生长良好，形成许多细小的钙结节和胶原纤维。结论：新的骨髓培养法可使大鼠：MSC分化和增生为具有良好功能特性的成骨细胞，三维多孔纳米-羟基磷灰石是可利用的支架材料。用：MSC作为种子细胞，三维多孔纳米-羟基磷灰石作为支架构建组织工程化骨组织有很多优点，具有广阔的应用前景。     

兔骨髓基质干细胞体外培养的实验研究

目的：探讨兔骨髓基质干细胞的体外培养技巧,观察免骨髓基质干细胞的体外生长特性,为用于骨组织工程的功能细胞提供实验基础。方法：自兔髂骨抽取骨髓,分离骨髓基质干细胞,分别采用常规培养液及含矿化液的培养液进行培养,绘制细胞生长曲线,对细胞行碱性磷酸酶染色,计算细胞碱性磷酸酶染色阳性率,观察细胞在体外长期培养时钙结节形成情况。结果：第1-3代细胞生长曲线基本相同,加入矿化液后细胞生长速度明显减慢,但细胞表现出成骨细胞特性,其碱性磷酸酶染色阳性率大大提高,在体外长期不传代培养时可形成钙结节。结论：兔骨髓基质干细胞在体外适当的培养条件下可以向成骨细胞方向分化,可作为骨组织工程的种子细胞．     

应用骨髓干细胞和自制胶原-壳聚糖构建组织工程心瓣膜

目的探讨应用骨髓基质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)诱导分化的内皮细胞为种子细胞,以胶原-壳聚糖复合物为支架材料,运用组织工程学的原理和方法体外构建组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)的可行性。方法兔主动脉壁体外分离、培养、传代平滑肌细胞、成纤维细胞,将培养的成纤维细胞、平滑肌细胞与兔骨髓基质干细胞诱导分化的内皮细胞按顺序种植在预湿处理的胶原-壳聚糖复合支架上,通过组织学及倒置显微镜、扫描电镜观察内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞在支架上生长、增殖和基质分泌情况。结果 HE染色示内皮细胞能够在胶原-壳聚糖复合支架黏附、伸展、增殖,在TEHV表面长成连续的细胞层;扫描电子显微镜示TEHV表面光滑,细胞生长良好,细胞层完整,且瓣膜表面的内皮细胞具有合成和分泌前列环素(PGI2)的功能。结论以兔主动脉壁体外分离、培养、传代的平滑肌细胞、成纤维细胞和BMSCs诱导分化的内皮细胞为种子细胞,依次种植在胶原-壳聚糖复合支架上可以构建TEHV,且内皮细胞能够分泌PGI2。     

SD大鼠骨髓基质细胞与多孔羟基磷灰石陶瓷支架体外粘附的实验研究

目的研究诱导培养的SD大鼠骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)在多孔羟基磷灰石陶瓷支架材料上的粘附和生长。方法SD大鼠骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)经矿化诱导培养、扩增后与多孔羟基磷灰石陶瓷支架体外复合培养,扫描电镜观察BMSCs在支架表面的贴附形态;同时以不同浓度细胞悬液接种多孔羟基磷灰石陶瓷支架材料,检测适宜的接种浓度及单位体积支架材料最多可粘附BMSCs数量。结果BMSCs在支架表面贴附良好,当接种浓度为2×106/ml时,单位体积的多孔羟基磷灰石陶瓷支架材料最多可粘附BMSCs数量为3.1×107cell/cm3。结论SD大鼠BMSCs在体外经矿化诱导培养可表达成骨细胞表型,诱导培养后的细胞与新型多孔羟基磷灰石陶瓷支架材料上具有良好的亲和能力。     

兔脂肪干细胞(ADSCs)与聚羟基乙酸/壳聚糖(PLGA/CS)支架材料生物相容性研究

 目的  探讨兔脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)作为种子细胞复合新型聚羟基乙酸(polylactic-co-glycolic acid,PLGA)/壳聚糖(chitosan,CS)支架材料的生物相容性,为进一步构建组织工程化脂肪组织提供实验依据。方法  取雄性新西兰大白兔腹股沟脂肪组织,Ⅰ型胶原酶消化分离出ADSCs进行培养,贴壁细胞至3~5代,评价其多向分化能力。将干细胞收集重悬后,以l×107/mL的密度接种于多孔PLGA/CS支架,形成细胞 支架材料复合物。培养7天后,扫描电子显微镜观察细胞在支架材料上的黏附生长和基质分泌情况,评价细胞与支架材料的生物相容性;Dil荧光标记检测细胞在支架材料上的分布;Hochest 33258检测细胞在支架上的生长情况。接种1和7天后,分别对细胞 材料复合物行Annexin V/PI双染色法检测材料对细胞的毒性作用。用成脂诱导条件培养基诱导分化ADSCs及ADSCs支架材料复合物,7天后,尼罗红荧光染色液检测ADSCs在不同环境下的成脂分化能力。结果  原代培养的ADSCs呈成纤维细胞样外观,在相应诱导条件下能够分化为脂肪细胞和骨细胞。细胞接种于PLGA/CS支架材料上第8天分裂增殖达到高峰,扫描电子显微镜下提示ADSCs在支架表面贴附生长良好,并向孔隙内壁充分延伸,细胞周围形成丰富的基质成分。活死双染结合共聚焦显微镜显示材料对细胞活性无影响,尼罗红染色可见成脂诱导后的ADSCs细胞质内有红色脂滴颗粒形成。结论  多孔PLGA/CS支架与兔ADSCs具有良好的生物相容性,可作为构建组织工程脂肪组织的支架材料。     

体外培养的兔骨髓基质细胞在牛松质骨载体上的生长与分化

目的体外培养兔骨髓基质细胞（Marrow Stromal Cells,MSCs）,研究其生物学特性,为骨组织工程应用提供基础。方法抽取新西兰白兔骨髓,进行体外培养并传代,观察细胞生长情况,然后将细胞与牛松质骨（bovine cance Uousbone,BCB）载体复合。通过用倒置显微镜和扫描电镜观察细胞粘附和生长情况,同时测定碱性磷酸酶活性和细胞增殖分化情况。结果骨髓基质细胞在体外培养生长良好,细胞与支架复合后可以在支架表面粘附伸展。结论骨髓基质细胞在体外生长良好,可以作为种子细胞在组织工程中应用。     

预制作生物工程性肌骨瓣的实验研究

目的 探索用羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)的支架材料与成骨细胞复合构成组织工程性肌骨瓣的方法,为修复骨缺损奠定基础.方法 自2004年12月至2006年1月,将36只新西兰大耳白兔髂后上棘抽取骨髓基质干细胞并诱导分化为成骨细胞,与HA/TCP结合培养2周,通过相差显微镜、扫描电镜观察体外细胞生长情况.将复合物埋入兔的背阔肌下构成组织工程性肌骨瓣.术后6周进行大体解剖观察,HE染色,研究组织工程性肌骨瓣的生长情况.结果 扫描电镜显示支架材料表面和孔隙内均有成骨细胞生长,有良好的增殖活动性和稳定细胞表型,材料中心区未见细胞生长,植入体内6周后取材见内植物有新骨形成,多位于内植物表面,可见成骨细胞、骨细胞、髓腔样结构、板层样骨基质等正常骨组织结构.结论 骨髓来源的成骨细胞可用作骨组织工程的种子细胞,与HA/TCP结合构建出组织工程性肌骨瓣.     

Bio-Oss胶原支架材料体外结构及细胞黏附生长观察

目的 观察兔骨髓间充质干细胞(BMSC)在Bio-Oss胶原材料上的生长情况和Bio-Oss胶原作为骨组织工程支架材料的优点.方法 扫描电镜观察Bio-Oss多孔矿化骨及Bio-Oss胶原结构,并与人体松质骨结构进行比较.扫描电镜观察体外培养的骨髓间充质干细胞(BMSC)在Bio-Oss胶原表面生长、黏附、基质分泌情况.结果 Bio-Oss多孔矿化骨孔隙率为65%,孔径700μm,孔孔之间交通相连,形成网络立体空间结构.BMSCs Bio-Oss胶原复合物培养7d后断面可见BMSC充分伸展,似成纤维细胞形态黏附在Bio-Oss胶原表面,并有细胞重叠.一些细胞和细胞外基质充填于Bio-Oss胶原孔隙中.结论 Bio-Oss胶原骨与人体骨结构相似,是一种很有前途的骨组织工程的支架材料.     

RGD序列胶原缓释微球涂层生物活性多孔支架细胞相容性的研究

背景本课题组已经成功制备了硫酸钙与冻干骨复合多孔生物支架,设法提高其细胞相容性仍需继续探索。目的研究RGD缓释微球表面修饰的硫酸钙冻干骨新型生物支架的细胞相容性。方法首先利用煅烧和挂浆的方法制备RGD涂层生物活性多孔支架,通过倒置显微镜观察第三代成骨细胞在对照组(原支架)和实验组(表面修饰后的支架)复合培养的生长分布情况,然后利用扫描电镜观察新型涂层支架和复合培养后的表面情况。分别测定细胞与新型RGD复合直接培养后的细胞蛋白质和细胞黏附率来分析其增殖和分化的能力。结果经过复合培养和对照,新型RGD涂层生物支架组的细胞黏附率明显高于对照组,不同时期的细胞蛋白质也明显要高于对照组(P<0.05),并且新型RGD涂层生物支架的孔隙中有细胞长入的情况。结论 RGD序列缓释微球涂层表面修饰可以提高硫酸钙/冻干骨生物多孔支架的细胞相容性。     

钛表面胞外基质涂层对骨髓基质干细胞增殖和分化的影响

目的 在体外研究成骨细胞自身分泌的胞外基质作为修饰的钛表面对骨髓基质干细胞的生物学效应,并为进一步指导钛种植体表面的仿生构建提供依据.方法 在纯钛表面(CpTi)培养成骨细胞,经过反复冻融脱去细胞留下基质,在基质化钛表面(Ti/ECM)和CpTi培养骨髓基质干细胞,通过荧光显微镜观察、噻唑蓝(MTT)比色试验、碱性磷酸酶(ALP)活性检测,对比评价两组钛片上骨髓基质细胞的生长增殖、分化情况.结果 去细胞后,钛表面存有胞外基质的生物活性成分;接种1、3、5、7 d后,Ti/ECM组的细胞增殖与CpTi组之间差异有统计学意义(P<0.05);接种5 d后,Ti/ECM表面的细胞分化与CpTi的之间差异有统计学意义(P<0.05).结论钛表面的基质涂层能够促进细胞的增殖,并具有诱导细胞向成骨细胞分化的作用.     

诱导兔骨髓基质细胞向神经干细胞分化的初步实验研究

目的：观察兔骨髓基质细胞体外培养的生长行为及增殖、分化情况，探讨由骨髓分离培养神经干细胞的可行性和有效性。方法：无菌条件下行骨穿术，密度梯度离心分离获取骨髓基质细胞，利用多种增殖、分化诱导因子和神经干细胞培养液进行培养、分化诱导，用免疫细胞化学方法进行鉴定。结朵：骨髓基质细胞在体外培养中能形成NESTIN抗原阳性的细胞克隆团，进一步分化，部分细胞胞体增大并出芽，逐渐发育成为较成熟的长突起细胞，长突起相互连接、交织成网并建立纤维联系。结论：骨髓基质细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能，易于取材、体外培养和增殖，在一定诱导条件下可以生成神经干细胞。     

组织工程骨膜成骨的构建及血管化超微结构的观察

目的用组织工程方法构建组织工程骨,从超微结构观察成骨过程中成骨细胞、血管再生的变化,探讨小肠黏膜下层作为组织工程骨支架材料促进组织工程骨血管化的优越性。方法应用密度梯度离心法体外分离、培养骨髓基质干细胞,并将成骨诱导骨髓基质干细胞与小肠黏膜下层复合培养2周。未复合细胞的单纯材料作为空白对照。将复合培养细胞与单纯材料分别植入无胸腺裸鼠皮下,扫描和透射电镜观察植入前和植入后4、8、12周成骨细胞、血管生成的变化过程。结果体外复合培养见细胞在材料上生长、分化、增殖良好,细胞分泌大量的细胞外基质,置入体内后成骨良好,形成大量的血管;12周后材料被吸收,与周围组织无明显界限。单纯材料中央部位有大量小血管及血管内皮细胞增生,其周围多为成纤维细胞,无成骨细胞。结论小肠黏膜下层作为以骨髓基质干细胞为种子细胞的支架材料,有利于骨的再生和血管化形成,是一种良好的骨组织工程支架材料。     

beagle犬骨髓间质干细胞与β-磷酸三钙多孔陶瓷复合培养的实验研究

目的:研究beagle犬骨髓间质干细胞(BMSCs)与β-磷酸三钙多孔陶瓷(β-TCP)的生物相容性.方法:体外诱导培养beagle犬BMSCs作为种子细胞,β-TCP作为组织工程支架,制备β-TCP-BMSCs复合物,相差倒置显微镜及扫描电镜观察细胞在材料孔隙区的贴附及生长情况.结果:相差倒置显微镜观察:自原代、2代、3代及4代培养,贴壁细胞由成纤维细胞样向三角形、棱形、多边形和多角形转化,最终重叠生长形成结节状;将细胞接种于材料上培养2～4 d,孔隙间大量生长增殖,呈细胞交叠覆盖.扫描电镜下观察:材料表面细胞呈梭形,相互融合成片状,表面有丝状突起,孔隙边缘有大量胶原分泌及细胞外基质分泌.结论:β-TCP与细胞的亲和力好,能够为基质细胞增殖、分化和成骨提供自然的三维空间,是极具潜力的组织工程支架之一.     

新型生物活性复合材料RGD-PLGA/HA体外细胞相容性的实验研究

目的研究新型多孔多肽聚乳酸乙醇酸/羟基磷灰石(RGD-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(RGD-PLGA/HA)、实验B组(PLGA/HA)分别进行体外复合培养,并通过定性及定量法检测BMSCs在材料表面的黏附能力、增殖活力,验证细胞材料复合体的成骨活性。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,实验A组细胞的黏附及增殖能力均强于实验B组。结论兔BMSCs与新型多孔RGD-PLGA/HA支架材料有良好的相容性。     

组织工程骨膜成骨的构建及血管化超微结构的观察

目的 用组织工程方法构建组织工程骨,从超微结构观察成骨过程中成骨细胞、血管再生的变化,探讨小肠黏膜下层作为组织工程骨支架材料促进组织工程骨血管化的优越性.方法 应用密度梯度离心法体外分离、培养骨髓基质干细胞,并将成骨诱导骨髓基质干细胞与小肠黏膜下层复合培养2周.未复合细胞的单纯材料作为空白对照.将复合培养细胞与单纯材料分别植入无胸腺裸鼠皮下,扫描和透射电镜观察植入前和植入后4、8、12周成骨细胞、血管生成的变化过程.结果 体外复合培养见细胞在材料上生长、分化、增殖良好,细胞分泌大量的细胞外基质,置入体内后成骨良好,形成大量的血管;12周后材料被吸收,与周围组织无明显界限.单纯材料中央部位有大量小血管及血管内皮细胞增生,其周围多为成纤维细胞,无成骨细胞.结论 小肠黏膜下层作为以骨髓基质干细胞为种子细胞的支架材料,有利于骨的再生和血管化形成,是一种良好的骨组织工程支架材料.     

bFGF对骨髓基质干细胞体外培养及诱导分化时生物学特性的影响

目的 研究碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对骨髓基质干细胞体外培养及定向诱导分化时生物学特性的影响。方法 将兔骨髓基质细胞(BMSC)经淋巴细胞分离液分离培养、传代扩增后，进行定向诱导分化，其中1组的培养液及矿化诱导液中始终含有bFGF。以MTT法描绘细胞生长曲线。结果 MTT法测定结果表明，BMSC加外源bFGF组细胞增殖较BMSC组细胞生长活跃。结论 骨髓基质细胞是一种良好的骨源细胞，具有定向分化能力，bFGF对其定向诱导分化具有良好的促进作用。