缓释万古霉素三维支架修复兔感染性骨软骨缺损

背景:大量研究证实组织工程支架几乎可完全修复骨软骨缺损,但当骨软骨缺损合并感染时,即使前期经过彻底的清创,单纯骨软骨组织工程支架的修复效果往往不理想。目的:制备盐酸万古霉素缓释微球丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石支架,观察其对兔股骨远端感染性骨软骨缺损的修复效果。方法:①采用乳化溶剂挥发法制备盐酸万古霉素缓释微球;将不同质量(7.5,10,12.5 mg)的缓释微球分别与丝素蛋白-壳聚糖-纳米羟基磷灰石溶液混合,利用化学交联法制备盐酸万古霉素缓释微球丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石支架,表征支架的孔隙率、吸水膨胀率、热水溶失率及体外药物缓释等。②将45只新西兰大白兔随机分为空白组、对照组、实验组,每组15只,均建立右后肢股骨远端骨软骨缺损并感染模型,空白组不作任何处理,对照组缺损处植入丝素蛋白-壳聚糖-纳米羟基磷灰石支架,实验组缺损处植入盐酸万古霉素缓释微球(10 mg)丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石支架。术后1周,检测血液样本C-反应蛋白、白细胞水平;术后4,8,12周取术区组织,分别进行大体观察与病理学观察。结果与结论:①随着缓释微球含量的增加,支架的孔隙率降低,组间比较差异有显著性意义(P<0.05);3组支架的孔径大小、吸水膨胀率、热水溶失率比较差异均无显著性意义(P>0.05);3组支架体外均可持续释放盐酸万古霉素达30 d以上。②实验组兔血液样本C-反应蛋白、白细胞水平均低于空白组、对照组(P<0.05);实验组兔术后各时间点的大体软骨修复情况明显好于空白组、对照组;苏木精-伊红、Masson、阿利新蓝及Ⅱ型胶原免疫组化染色显示,实验组兔术后各时间点的骨软骨修复效果明显优于空白组、对照组。③结果表明,盐酸万古霉素缓释微球丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石支架能有效促进开放性骨软骨缺损的修复。     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复。 目的：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。 结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景：随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性。 方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损。54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入。植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况。 结果与结论：植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富。材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖。植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常。大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解。材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解。对照组未见修复。提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

不同来源蚕丝蛋白修复骨软骨组织缺损的效果比较

背景：目前还没有研究比较不同种属来源蚕丝蛋白修复骨软骨的效果。 目的：观察桑蚕和柞蚕来源蚕丝蛋白支架材料修复骨软骨缺损的效果差异。 方法：取新西兰兔20只,制备单侧膝关节骨软骨缺损模型,随机分为5组：其中1组不植入任何材料,作为空白对照;实验1组将3层桑蚕丝蛋白支架粘在一起,充填于缺损处;实验2组将1个包被转化生长因子β3的桑蚕丝蛋白支架与2个包被骨形态发生蛋白2的桑蚕丝蛋白支架粘在一起,充填于缺损处;实验3组将3层柞蚕丝蛋白支架粘在一起,充填于缺损处;实验4组将1个包被转化生长因子β3的柞蚕丝蛋白支架与2个包被骨形态发生蛋白2的柞蚕丝蛋白支架粘在一起,充填于缺损处。术后8周,取关节骨软骨修复区行组织病理学观察,检测Ⅰ型和Ⅱ型胶原蛋白表达。 结果与结论：实验1组胶原蛋白广泛分布于缺损区全层;实验2组胶原纤维在修复区表面呈平行分布,在中间和底部呈垂直顶部的方向分布;实验3组在修复区表面可见胶原;实验4组在支架表面和底部可见软骨样细胞有成团分布。4个实验组修复区Ⅰ型胶原蛋白呈强阳性表达;实验1组、实验2组修复区Ⅱ型胶原蛋白呈微弱表达,实验3组、实验4组修复区Ⅱ型胶原蛋白呈强阳性表达。表明两种蚕丝蛋白均能修复骨软骨缺损,桑蚕丝蛋白倾向于形成骨组织,柞蚕丝蛋白倾向于形成软骨组织。 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      

骨组织工程三维复合支架修复兔桡骨骨缺损

背景：前期实验构建的丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合支架具有良好的理化性质。 目的：观察丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架修复兔桡骨大段骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔36只,建立右侧桡骨长段骨缺损模型,随机均分为3组,实验组于骨缺损处植入丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合支架,对照组于骨缺损处植入丝素/壳聚糖复合支架,空白对照组造模后不作任何处理。术后4,8,12,16周进行X射线摄片、标本大体观察、组织病理学观察。 结果与结论：术后16周,实验组缺损区X射线影像与正常骨组织无区别,骨髓腔完全再通,有明显的骨组织生成,苏木精-伊红染色可见骨小梁和较多核深染的长梭形骨细胞;对照组X射线骨密度影略低于正常骨组织,部分骨髓腔再通,苏木精-伊红染色可见骨细胞周围有不少软骨细胞,未见明显的骨小梁或骨板结构,排列较紊乱;空白对照组断端骨钙化影同正常骨组织一致,断端各自封闭形成骨不连,苏木精-伊红染色可见较多的纤维组织和少量的类骨组织。表明丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架可较好地修复兔桡骨大段骨缺损。     

多孔型丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞修复兔半月板无血运区软骨损伤

背景：随着组织工程的兴起,半月板无血运区损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架的要求,有一定的局限性。 目的：观察丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞修复兔半月板无血运区软骨损伤的效果。 方法：体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,并定向诱导成纤维软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养。42只构建半月板无血运区软骨损伤模型成功的大白兔随机抽签法均分为3组,复合材料组植入骨髓间充质干细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;对照组不行任何干预。 结果与结论：复合材料组大体观察损伤被修复组织填充,8~12周效果逐渐改善,与正常半月板组织相似,优于其他两组;组织学检查显示8周时出现软骨囊和排列紊乱的胶原纤维,12周时完全修复了半月板损伤区,表现为纤维软骨样组织愈合;单纯材料组部分修复了半月板损伤区,呈瘢痕愈合,对照组未见软骨修复。MRI检查显示复合材料组修复效果较好;说明丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞可有效地修复半月板无血运区缺损。丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为半月板软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

复合骨碎补总黄酮的丝素蛋白/壳聚糖支架在兔关节软骨损伤中的应用研究

目的 以丝素蛋白/壳聚糖支架为载体将骨碎补总黄酮应用于兔软骨损伤局部,观察修复效果,为临床提供实验数据。方法 制备丝素蛋白/壳聚糖支架、骨碎补总黄酮缓释微球与负载骨碎补总黄酮缓释微球的丝素蛋白/壳聚糖支架,扫描电子显微镜下观察支架形貌,同时检测该支架的体外缓释能力。24只新西兰大白兔随机分3组,利用电钻在股骨滑车部位构建直径3.5 mm、深1.5 mm的软骨损伤模型,空白组软骨缺损处不植入任何材料,对照组植入单纯的丝素蛋白/壳聚糖支架,实验组植入负载骨碎补总黄酮缓释微球的丝素蛋白/壳聚糖支架,术后12周、24周行标本大体与组织学观察,RT-PCR检测修复组织Sox-9、II型胶原与聚集蛋白聚糖mRNA的表达量,Western blot检测软骨缺损部位II型胶原蛋白表达,分析软骨修复效果。结果 丝素蛋白/壳聚糖支架具有良好的三维孔隙结构,孔洞之间相互联通;制备的载药微球表面较光滑,为较规则的圆球形;载药微球均匀分散于丝素蛋白/壳聚糖支架基质中。丝素蛋白/壳聚糖支架可在体外持续稳定地释放骨碎补总黄酮,实验组软骨损伤修复效果优于对照组,对应的ICRS评分与Wakitani组织学评分高于对照组...     

纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合骨组织工程支架材料的生物相容性

背景:通过将两种及两种以上材料共混制备复合支架材料可以弥补各自的不足,利用各种材料的互补特性来满足组织工程对支架的要求。目的:制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架材料,并研究其细胞相容性。方法:将纳米羟基磷灰石、胶原蛋白与丝素蛋白分别按质量比为1∶1∶5、1∶2∶5、1∶3∶5的比例混合,制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料,测试其孔隙率、孔径大小、吸水膨胀率及压缩力学性能。将表征结果良好的质量比为1∶2∶5的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料与MC3T3-E1细胞体外复合培养,MTT法检测复合培养2,4,6,8,12 d后的细胞活性。结果与结论:羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白按质量1∶2∶5的比例混合更符合要求:孔径98-260μm,孔隙率为(96.72±2.78)%,吸水膨胀率为(549.37±35.29)%,生物力学试验机测定其力学性能稳定、压缩应变及弹性模量等指标适宜骨组织工程研究应用。MC3T3-E1细胞在纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架上生长增殖良好,表明纳米羟基磷灰石/胶原/丝素复合三维支架具有良好的细胞相容性。     

纳米羟基磷灰石对缺损骨再生的影响

背景:羟基磷灰石材料的空间结构及硬度等物理特性非常接近天然骨基质,但由于早期工艺技术问题导致其孔隙及降解性存在一定问题。目的:比较纳米羟基磷灰石与羟基磷灰石修复大鼠胫骨离断性缺损的效果。方法:将36只SD大鼠随机均分为4组,制作左侧胫骨5 mm离断性缺损模型,实验组于缺损处植入骨髓间充质干细胞/纳米羟基磷灰石复合体,对照组于骨缺损处植入骨髓间充质干细胞/羟基磷灰石复合体,细胞组于骨缺损处植入骨髓间充质干细胞,空白对照组不植入任何物质。术后2,8,12周时,X射线检测缺损区骨修复情况,苏木精-伊红染色观察成骨情况,免疫印迹技术检测修复区域Ⅰ型胶原蛋白表达情况。结果与结论:术后12周,实验组可见新生骨痂覆盖整个缺损区且形成明显的桥接,材料大部分已降解,可见大量的骨样组织并形成小梁,已形成板层骨样结构,Ⅰ型胶原蛋白大量表达;对照组骨缺损处骨痂形成增多,断端整合性不佳,有骨质硬化现象,仍然有较多材料未降解,可见骨小梁样结构,亦有板层骨结构,Ⅰ型胶原蛋白大量表达,但弱于实验组;细胞组、空白对照组骨缺损处未见骨性修复,Ⅰ型胶原蛋白弱表达。表明纳米羟基磷灰石促进骨缺损修复效果优于羟基磷灰石。     

纳米"羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖"材料复合骨髓间充质干细胞修复小鼠胫骨缺损

目的 应用纳米级材料“羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖”复合骨髓间充质干细胞（BMSCs）修复小鼠胫骨5mm的缺损,探讨其对长骨缺
损的修复效果。方法 原代分离培养小鼠BMSCs,进行干细胞相关生物学特性检测。制备纳米级材料羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖的新型复合材
料,扫描电子显微镜下观察材料结构,检测支架材料的孔隙率、降解率。制备小鼠胫骨5mm离断性缺损模型30只,分3组进行骨修复,每组10只：
A组（纳米羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖材料复合BMSCs）;B组（单纯纳米羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖材料）;C组（单一纳米级羟基磷灰石
复合BMSCs）。于8周时各组动物麻醉并取材,HE染色观察缺损区成骨情况,X线检测骨修复情况。结果 原代分离的BMSCs具有成纤维细胞形态,
表达间充质干细胞的表面标记,符合干细胞的生物学特性。制备的纳米级羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖支架具有丰富的孔隙,支架内部孔隙间
有广泛的交通,孔隙大小均匀,直径为100~200μm,孔隙率72.3%～92.7%之间,平均为82.5%左右,支架降解率为(60.3±5.4)%。修复8周后,
A组可见支架材料大部分降解,无炎性反应,并见大量成熟板层骨样结构。 X线评分显示A组在缺损区可见新生骨痂且新骨密度增高,形成骨桥
并与两端桥接,而B、C组效果不理想,与A组相比差异明显 (P＜0.01)。 结论 纳米级材料“羟基磷灰石-胶原蛋白-壳聚糖”复合BMSCs对于小
鼠胫骨骨缺损修复效果良好。     

丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞体内构建组织工程化软骨的生物相容性

文题释义： 生物相容性：是指生命体组织对非活性材料产生的一种性能,一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性。 检测相容性的方法：是将支架材料与种子细胞在体外共培养,检测支架毒性、细胞活性、细胞增殖及细胞与支架的黏附情况等指标,该方法具有客观性强、可重复性强、影响因素相对简单及敏感性高等特点。 背景：课题组前期的研究中发现,丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合诱导后骨髓间充质干细胞在兔体内能修复缺损的软骨组织,但对于该组织工程化软骨组织的生物相容性还未进一步研究。 目的：研究丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合骨髓间充质干细胞在体内构建组织工程化软骨的生物相容性。 方法：使用丝素蛋白-壳聚糖按1∶1比例混合制备三维支架材料,提取兔骨髓间充质干细胞,将诱导后的骨髓间充质干细胞与丝素蛋白-壳聚糖支架构建修复体,再将修复体移植到兔关节软骨缺损模型中修复软骨组织。实验分为3组,实验组植入诱导后骨髓间充质干细胞+丝素蛋白-壳聚糖支架,对照组植入丝素蛋白-壳聚糖支架干预,空白组未植入修复体。 结果与结论：①实验成功制备丝素蛋白-壳聚糖三维支架材料及提取骨髓间充质干细胞,并构建软骨缺损的修复体,将修复体植入兔体内能成功修复缺损的软骨组织;②建模后2,4,8,12周,3组血常规、降钙素原、血沉、C-反应蛋白结果提示无明显的全身感染征象,3组血常规及肝肾功能各时间段比较差异无显著性意义(P > 0.05);③一般观察、苏木精-伊红染色及扫描电镜观察：建模后12周,相比其他两组,实验组软骨缺损已修复,支架材料已吸收,修复组织周围未见炎性细胞,修复组织已正常组织整合良好;④结果证实,丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞在体内构建的组织工程化软骨具有良好的生物相容性。 ORCID: 0000-0002-8139-1175(佘荣峰) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

生长因子缓释系统复合纳米支架材料修复犬下颌骨缺损

背景：支架材料联合细胞因子构建组织工程骨不受血管化和细胞培养因素的限制,这种构建模式可能诱导出较大体积的实用型组织工程骨。 目的：观察壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合生长因子缓释支架修复犬下颌骨临界骨缺损的能力。 方法：取杂种犬12条,制作双侧下颌骨临界骨缺损模型,一侧植入复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(实验组),另一侧植入壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(对照组),术后4,8,12周取下颌骨标本行X 射线、组织学及免疫组织化学检查。 结果与结论：实验组术后不同时间点X射线灰度值及骨钙素积分吸光度值均高于对照组(P < 0.05),表明复合生长因子的支架材料修复骨缺损的成骨能力优于未复合生长因子的支架材料。组织学观察结果显示,实验组术后不同时间点成骨时间及效果均优于对照组,表明复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架可更快更有效地促进骨缺损修复。     

丝素蛋白/Ⅱ型胶原/羟基磷灰石三相复合体支架的生物相容性

背景:为了同时修复软骨、软骨钙化层和骨组织,需要设计一种多相支架,加入模仿天然骨软骨组织软骨钙化层的中间层.三相支架的3层结构可以同时重建软骨、钙化软骨和软骨下骨,实现骨软骨修复的一体化.目的:构建丝素蛋白/Ⅱ型胶原/羟基磷灰石三相复合体,研究其理化性质和生物相容性.方法:通过不均匀沉降技术,采用低温3D打印构建丝素蛋...     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合人胎盘间充质干细胞修复桡骨节段性骨缺损

背景:丝素蛋白用于骨重建和再生,表现出机械稳定性和持久性。但单纯的丝素蛋白存在一定的缺陷,在含水量极低时易于破碎,在低湿环境应用时强度不够,通过与其他多聚物的复合可以进一步改进丝素蛋白的结构和特性。目的:观察胎盘间充质干细胞联合丝素蛋白/羟基磷灰石材料修复节段性骨缺损的效果。方法:制作兔桡骨中段1.5cm长骨缺损模型,以数字表法随机分为实验组(植入BrdU标记人胎盘间充质干细胞/丝素蛋白/羟基磷灰石)和对照组(植入丝素蛋白/羟基磷灰石)。植入后4,8,12周行大体、组织学与X射线观察,评分比较骨缺损修复情况。结果与结论:胎盘间充质干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合培养植入后,4周时新骨已开始形成,8周时骨缺损部分修复,12周时有部分新生骨组织形成板层骨,骨小梁形成,内可见大量成骨细胞,而对照组支架材料降解较慢。植入后第12周实验组影像学检测骨缺损区完全修复,皮质连续,塑型完全,不易分辨。对照组缺损区基本修复,但塑型不佳,缺损区易分辨,实验组新骨生成优于对照组。说明丝素蛋白/羟基磷灰石材料与胎盘间充质干细胞联合移植能够较好修复兔桡骨缺损。     

碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔桡骨缺损

背景：纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物具有良好的力学性能和生物相容性,可用于骨损伤的修复,是一种有应用前景的骨替代品。碱性成纤维细胞生长因子可促进组织修复, 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔骨缺损的效果。 方法：构建桡骨缺损兔模型,按植入材料的不同共分为3组,实验组植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物+碱性成纤维细胞生长因子,对照植入组纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物,空白组无任何材料植入。 结果与结论：干预12周时,X射线片检查显示,实验组骨植入区新骨发生骨性融合,髓腔再通骨缺损已基本消失;苏木精-伊红染色结果显示,实验组出现成熟的板层骨、成熟的哈弗氏系统以及破骨细胞增生引起的骨质吸收区;以上结果均为实验组的修复效果优于对照组。证实,碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物可促进骨缺损修复,效果优于单独应用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物。     

聚氨酯/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66一体化复合支架材料修复软骨及软骨下骨缺损

背景:目前软骨支架材料种类繁多,随着制备工艺、结构及表面改性技术的提高,材料的性能更加完善,而一体化修复关节软骨及软骨下骨缺损对于软骨替代材料的稳定性十分重要。目的:观察新型生物复合材料聚氨酯/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66一体化修复关节软骨及软骨下骨缺损的效果。方法:将多孔聚氨酯/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66、致密聚氨酯/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66及单纯纳米羟基磷灰石+聚酰胺66材料植入狗膝关节,空白组作为对照,分别于4,12,24周,对动物行大体观察,局部行组织学切片观察,对支架材料植入后24周修复组织进行组织学评分,扫描电镜观察生物材料与周边软骨连接界面的情况。结果与结论:支架材料植入后12,24周,下层材料中可见有骨组织长入,多孔聚氨酯与周边软骨融合较好,周边软骨未见明显退变。植入后24周,扫描电镜见上层材料多孔聚氨酯与周围正常软骨结合牢固,未见明显间隙,周围软骨未见明显退变;致密聚氨酯与周边正常软骨有较明显间隙,周边正常软骨退行性改变,变薄、卷曲。说明新型多孔聚氨酯/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66支架材料在结构上更加接近正常软骨及软骨下骨,对软骨及软骨下骨缺损的修复效果更加显著。     

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5 d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300~450 μm;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。     

组织工程支架的隔离层对新生软骨Ⅱ型胶原蛋白表达的影响

目的研究隔离层在组织工程骨软骨复合支架中,对新生软骨Ⅱ型胶原蛋白表达的影响。方法将向软骨方向诱导后的兔骨髓间充质干细胞接种到骨软骨复合支架的软骨支架上,然后将具有隔离层和没有隔离层的骨软骨复合支架分别植入兔膝关节骨软骨全层缺损处。术后3月和6月分别取材,进行新生软骨Ⅱ型胶原蛋白蛋白的免疫组化染色、Western blot法检测Ⅱ型胶原蛋白的表达、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定Ⅱ型胶原蛋白相关基因的表达。结果与无隔离层的对照组相比,具有隔离层的骨软骨复合支架所形成的新生软骨的Ⅱ型胶原蛋白和基因的表达均明显增强(P<0.05)。结论隔离层加入骨软骨复合支架后,能显著提高新生组织工程软骨Ⅱ型胶原蛋白表达的能力。     

丝素蛋白/明胶/壳聚糖三维多孔软骨组织支架的制备及体外评价

背景：软骨缺损是骨科医生面临的主要临床挑战之一，组织工程是一种结合了工程学和细胞生物学知识的跨学科方法，为软骨缺损的修复提供了新思路与途径。目的：基于丝素蛋白、明胶和壳聚糖制备多组分复合支架，通过评估其理化性质和生物学性能，筛选能够适合软骨再生的三维多孔支架。方法：以丝素蛋白、明胶和壳聚糖为基础材料，通过真空冷冻干燥法制备4组多孔支架，分别为明胶/壳聚糖支架、丝素蛋白/壳聚糖支架、丝素蛋白/明胶支架和丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架，通过扫描电镜、X射线衍射、孔隙率、吸水膨胀率和生物降解率及力学性能等检测筛选出合适的软骨支架。然后将软骨支架与骨关节炎患者软骨细胞共培养，通过细胞黏附率、活死染色和增殖活性等检测体外评估多孔支架用于软骨损伤修复的可行性。结果与结论：(1)4组支架均具有多孔结构，综合物理性能检测结果得出丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架更符合软骨缺损修复的要求，该支架的孔径为(176.00±53.68)μm，孔隙率为(80.15±2.57)%，吸水溶胀率为(3 712±358)%，体外浸泡于含溶菌酶的PBS中28 d后的生物降解速率为(46.87±3.25)%，且具有良好的机械性能；(2...     

两种人工合成骨形态发生蛋白活性多肽的骨诱导能力

背景：根据骨形态发生蛋白氨基酸序列中诱导成骨的核心功能区,课题组采用人工固态合成法合成了骨形态发生蛋白活性多肽Ⅰ与骨形态发生蛋白活性多肽Ⅱ。 目的：初步评价骨形态发生蛋白多肽Ⅰ和骨形态发生蛋白活性多肽Ⅱ在动物体内的骨诱导能力。 方法：将42只SD大鼠随机均分为7组,分别在臀部肌肉内植入载0.2,0.4,0.8 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅰ的羟基磷灰石/聚乳酸材料、载0.2,0.4,0.8 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅱ的羟基磷灰石/聚乳酸材料及羟基磷灰石/聚乳酸材料。植入后3,5周进行X射线、CT及组织学检测,观察7组成骨情况。 结果与结论：载骨形态发生蛋白多肽羟基磷灰石/聚乳酸材料植入后3,5周的局部成骨均高于羟基磷灰石/聚乳酸材料组,说明两种多肽均具有一定的诱导成骨能力,且随着时间的增长效果更强;植入5周后,载0.4,0.8 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅰ组成骨效果高于载0.2 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅰ组、载0.2,0.4,0.8 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅱ组(P < 0.05);载0.4 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅰ组与载0.8 g/L骨形态发生蛋白多肽Ⅰ组成骨效果无差异,表明骨形态发生蛋白多肽Ⅰ的诱导成骨能力强于骨形态发生蛋白多肽Ⅱ。