聚碳酸亚丙酯/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景:骨组织工程细胞移植技术是近年来的研究热点,支架材料是其重要组成部分,同时也是三大要素中最有望取得突破性进展的环节,随着组织工程材料工艺的革新,有望为更好地修复骨缺损带来新的希望。目的:评价聚碳酸亚丙酯/壳聚糖纳米纤维(propylene carbonate/chitosan nanofibers,PPC/CSNF)三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSCs)修复兔股骨髁部骨缺损的能力。方法:二次相分离法制作PPC/CSNF复合三维多孔支架,将第3代的BMSCs种植到复合材料上。36只新西兰大白兔右侧股骨髁制作直径6mm深10mm骨缺损,于缺损处实验组植入复合BMSCs的PPC/CSNF多孔支架,对照组植入单纯PPC/CSNF多孔支架,标准组于兔髂后上棘取自体松质骨移植于缺损部位,空白组不做处理。术后第4,8,12周取材,通过大体观察、放射学检查和组织学检查等方法评价其修复缺损情况。结果与结论:实验组放射学评价与标准组无显著差异,两组结果均优于对照组(P<0.05);实验组大体标本与标准组基本一致;实验组组织学检查新骨生成速度、生成量优于对照组(P<0.05);空白组不能自行修复骨缺损,最后缺损由纤维组织充填。结果显示PPC/CSNF多孔支架具有较好的细胞和组织相容性,复合兔BMSCs能加速新骨形成,可用于修复兔股骨髁部骨缺损。     

聚碳酸亚丙酯/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景：骨组织工程细胞移植技术是近年来的研究热点,支架材料是其重要组成部分,同时也是三大要素中最有望取得突破性进展的环节,随着组织工程材料工艺的革新,有望为更好地修复骨缺损带来新的希望。目的：评价聚碳酸亚丙酯/壳聚糖纳米纤维（propylene carbonate/chitosan nanofibers,PPC/CSNF）三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cell,BMSCs）修复兔股骨髁部骨缺损的能力。方法：二次相分离法制作PPC/CSNF复合三维多孔支架,将第3代的BMSCs种植到复合材料上。36只新西兰大白兔右侧股骨髁制作直径6mm深10mm骨缺损,于缺损处实验组植入复合BMSCs的PPC/CSNF多孔支架,对照组植入单纯PPC/CSNF多孔支架,标准组于兔髂后上棘取自体松质骨移植于缺损部位,空白组不做处理。术后第4,8,12周取材,通过大体观察、放射学检查和组织学检查等方法评价其修复缺损情况。结果与结论：实验组放射学评价与标准组无显著差异,两组结果均优于对照组（P〈0.05）;实验组大体标本与标准组基本一致;实验组组织学检查新骨生成速度、生成量优于对照组（P〈0.05）;空白组不能自行修复骨缺损,最后缺损由纤维组织充填。结果显示PPC/CSNF多孔支架具有较好的细胞和组织相容性,复合兔BMSCs能加速新骨形成,可用于修复兔股骨髁部骨缺损。     

聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架的制备与性能

背景:聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架材料既可提高支架的力学性能,又可中和聚乳酸的酸性降解产物,提高生物相容性,从而满足组织工程支架的要求.目的:制备用于组织工程的聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架.方法:采用热致相分离法制备了聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架.测定了复合支架的微观形貌、孔隙率、压缩模量、降解特性、蛋白质吸附特性.结果与结论:复合支架具有纳米微米共存的亚微观结构.在聚乳酸纳米纤维网络中引入壳聚糖纤维,有效地增强了复合支架的压缩模量和蛋白质吸附能力,复合支架压缩模量为纯聚乳酸纳米支架的3.75倍,蛋白质吸附能力比纯聚乳酸纳米支架提高了112%.体外降解实验表明复合支架降解液的pH值随时间的下降明显变缓.提示,在聚乳酸纳米纤维网络中引入壳聚糖纤维,可有效增强支架的压缩模量,提高蛋白质吸附能力,并可有效减缓聚乳酸降解过程中pH值的下降,克服酸性产物引发的无痛性炎症问题.     

聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架与兔软骨细胞的相容性

背景：传统的支架材料存在疏水性强,材料表面缺乏细胞表面受体特异结合的生物活性分子,材料的酸性降解产物易引发无菌性炎性反应等不足。根据仿生原理及软骨真实结构和构成来选择和制备组织工程软骨支架能够获得理想效果。目的：制备聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架,评价其与兔膝关节软骨细胞的生物相容性,探讨其应用于关节软骨组织工程的可行性。方法：采用二次相分离技术制备聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石复合支架,将第3代新西兰兔软骨细胞接种至复合支架材料上复合培养,倒置相差显微镜下观察细胞生长情况。细胞-支架复合物在24孔板中培养5d以后,将其植入裸鼠皮下8周。结果与结论：聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石支架材料经化学合成后,具有合适的三维多孔结构,孔隙率为90%孔径300-450μm;植入裸鼠皮下8周后Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色显示细胞-支架复合物中的软骨细胞可以像天然软骨一样分泌黏多糖和Ⅱ型胶原。提示生物材料聚乳酸/壳聚糖纳米纤维/纳米羟基磷灰石对于兔软骨细胞有良好的生物相容性,可作为生物组织工程支架。     

聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景：骨髓间充质干细胞具有向多种间质细胞谱系分化的能力,且支架材料的性能对骨缺损的修复有重要影响。目的：观察聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞治疗骨缺损。方法：对骨缺损模型兔分别采用空白植入、髂后上棘自体松质骨移植、聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植和复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植修复缺损部位。结果与结论：至移植12周,移植复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔的缺损处有骨组织生成,支架材料降解,已完成缺损修复,其修复情况接近松质骨组;髂后上棘自体松质骨移植的实验兔的缺损修复完好,新形成的骨组织较规则;只植入聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔有少量骨组织形成,材料部分降解;空白植入的实验兔缺损处无新生骨组织生成,主要由纤维结缔组织填充。说明新型的生物支架材料聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架与来源于新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞复合培养后,植入同种异体兔股骨髁缺损处,使骨缺损的修复速度加快,表现为较好的体内诱导成骨的作用。     

聚羟基丁酸己酸酯/聚碳酸亚丙酯共混材料作为血管组织工程支架的性能特征

目的：为改善生物材料聚羟基丁酸己酸酯（PHBHHx）的力学性能和聚碳酸亚丙酯（PPC）的可加工性,将两者共混,制备不同比例的共混材料,并对共混膜上血管平滑肌细胞的黏附和共混材料制成的管形支架的力学性能进行评价,以选出合适比例的共混材料作为血管组织工程支架。 方法：实验于2006-08/2007-04在清华大学生物科学与技术系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。①制备5种不同比例（PHBHHx∶PPC分别为0∶10,3∶7,5∶5,7∶3,10∶0）的共混材料,利用CCK-8试剂测定兔主动脉平滑肌细胞在共混膜上培养24h后的黏附数量。②采用热致相分离和冷冻干燥法制备管形支架,通过反复浸渍和晾干,在多孔支架外层形成一层晾干的膜层。利用扫描电镜观察支架形貌、压汞仪测量孔隙率和孔径分布,利用自制装置以6.65kPa/s的加压速度测定管形支架的破裂强度,万能材料试验机测定支架的缝合强度,以羊颈动脉为对照。 结果：①兔主动脉平滑肌细胞在各种膜上培养24h后,在5∶5比例PHBHHXx/PPC共混膜和PPC膜上相对黏附量高于PHBHHXx膜（P〈0.05）。②PHBHHx和共混材料均可制备成管形支架,而单纯PPC支架在制备晾干层时溶化,无法维持原形。管形支架的孔径随PPC含量的增加而增大,孔隙率提高。③支架的破裂强度与羊颈动脉相似（P〉0.05）;缝合强度均强于羊颈动脉,以5∶5和3∶7PHBHHx/PPC共混材料制备的管形支架的缝合强度高于PHBHHx支架。 结论：①与PHBHHx相比,5∶5PHBHHx/PPC共混膜和PPC膜上兔主动脉平滑肌细胞的黏附更好。②共混材料均可以制备成管形支架,并且力学强度符合移植的要求,缝合强度以5∶5和3∶7的PHBHHx/PPC共混材料最佳。     

新型生物材料改性聚碳酸亚丙酯的制备及其生物相容性研究

目的 为改善聚碳酸亚丙酯（PPC）耐热性及稳定性较差等缺点,制备了新型生物材料改性聚碳酸亚丙酯（M-PPC）,并对其进行生物相容性研究,为其临床应用提供理论基础。方法 将PPC与聚β-羟基丁酸酯（PHB）共混制备成M-PPC;应用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法（MTT）检测其细胞毒性,并进行52周白兔肌肉植入试验以评价其生物相容性。结果 制备出M-PPC;M-PPC无细胞毒性,植入白兔背部肌肉后,机体无任何炎症反应。结论 成功地制备出新型生物材料M-PPC,M-PPC在体内外均具有良好的生物相容性。     

电纺丝聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯纳米纤维的制备及表面亲水性(英文)

背景:近年来聚乳酸、羟基磷灰石类复合材料支架具有良好的生物降解性和生物相容性而被广泛的研究,但是这类复合材料在增强材料界面的结合、调节材料的降解速率、改善材料的强度等方面仍不能满足理想的组织工程支架材料的要求.目的:探讨电纺丝法制备纳米纤维的结构形态及表面亲水性.方法:分别将聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯通过静电纺丝法制备纳米纤维膜,扫描电镜对纤维膜的结构形态进行分析,并观察在人体环境相近的磷酸盐缓冲溶液(37℃,pH 7.4)中浸泡不同时间的表面亲水性.结果与结论:通过静电纺丝技术可以将聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯3种材料制各成微纳米纤维结构,控制制备参数可以获得不同直径的纤维,样品随着在培养液中的浸泡时间延长,总体显示出接触角比初始降低,亲水性增强.     

胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用

背景:胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜以其优异的力学性能和良好的组织细胞相容性而成为近年来科学研究的热点.目的:总结胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用进展.方法:以"胶原蛋白、壳聚糖、复合纳米纤维膜、胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜、collagen/chitosan、compound Nanofiber membrane、collagen/chitosan compound nanofiber membrane、development of research" 为检索词,应用计算机检索Pubmed数据库、Elsevier数据库、万方数据库1993-01/2010-05关于胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜研究的相关文章,对53篇文献进行分析.结果与结论:研究表明,将胶原蛋白/壳聚糖共混,在不同条件下交联,其共混复合物在力学性能方面较单一的胶原蛋白有一定的改善,其共混膜可以作为较小软骨缺损的修复的支架材料.研究证实胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜有着优异的力学性能、很好的组织细胞相容性和生物可降解性.文章从胶原蛋白和壳聚糖单一生物材料的缺陷性、复合纤维膜的优势及其在生物医药工程中的应用方面进行了探讨.     

胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用

背景：胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜以其优异的力学性能和良好的组织细胞相容性而成为近年来科学研究的热点。目的：总结胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用进展。方法：以＂胶原蛋白、壳聚糖、复合纳米纤维膜、胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜、collagen/chitosan、compound Nanofiber membrane、collagen/chitosan compound nanofiber membrane、development of research＂ 为检索词,应用计算机检索Pubmed 数据库、Elsevier数据库、万方数据库1993-01/2010-05关于胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜研究的相关文章,对53篇文献进行分析。结果与结论：研究表明,将胶原蛋白/壳聚糖共混,在不同条件下交联,其共混复合物在力学性能方面较单一的胶原蛋白有一定的改善,其共混膜可以作为较小软骨缺损的修复的支架材料。研究证实胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜有着优异的力学性能、很好的组织细胞相容性和生物可降解性。文章从胶原蛋白和壳聚糖单一生物材料的缺陷性、复合纤维膜的优势及其在生物医药工程中的应用方面进行了探讨。