两种交联剂制备软骨细胞移植支架的比较

目的：试用两种交联剂对小牛真皮基质来源的支架材料进行交联,比较支架的细胞毒性、结构、生物相容性和细胞贴附的差异,为在体动物试验提供实验依据。方法将脱细胞真皮基质分为两组,分别浸入0.05%戊二醛溶液和0.2%水溶性交联剂进行交联,MTT 法检测细胞毒性和溶血率。将交联后的支架分别植入大鼠皮下,评价生物相容性。以排液法粗测孔隙率,并在电镜下观察支架的结构和孔隙大小。培养间充质干细胞并贴附于两种方法处理的材料表面,电镜下观察贴附情况。结果以戊二醛溶液和水溶性交联剂两种方法处理的支架细胞毒性检测均合格,溶血率分别为4.61%与2.97%,均符合国家标准。经戊二醛交联的支架生物相容性差,炎症反应始终存在,水溶性交联剂处理的真皮基质组织相容性较好,仅有轻微的炎症反应。水溶性交联剂制备的支架材料孔隙率为84.3%±5.0%,戊二醛制备的支架材料孔隙率为79.7%±10.8%,差异不具有统计学意义（P >0.05）。戊二醛交联的支架细胞贴附差,而水溶性交联剂制备的支架细胞贴附良好。结论应用水溶性交联剂处理的支架细胞毒性和溶血率检测均合格,具有良好的生物相容性、孔隙率和细胞贴附性,该法可以作为后期制备软骨细胞移植支架的交联方法。     

医用丝素蛋白皮肤再生膜的细胞相容性评价

评价医用丝素蛋白皮肤再生膜的细胞相容性。其方法是采用细胞增殖度试验和溶血试验,对医用丝素蛋白皮肤再生膜进行细胞毒性和溶血反应的实验研究。结果表明：该再生膜无明显细胞毒性存在,溶血率为1.15%。医用丝素蛋白皮肤再生膜具有良好的细胞相容性。     

不同交联改性牛心包材料的细胞毒性研究

本研究采用培养的人胚肺纤维细胞分析比较戊二醛、环氧１铬交联处理后４％甲醛保存的牛心包材料的细胞毒性。在浸泡前与浸泡１０、２０、３０天的周期中，不同交联处理的牛心包材料与浸出液的细胞增殖抑制指数显示：９１）三种交联剂处理的心包材料均有明显的细胞毒性。（２）随浸泡时期的延长，心包材料与浸出液的细胞毒性逐渐降低。（３）铬交联处理的牛心包材料与浸出液的细胞毒性显著高于其他交联材料。     

环氧改性牦牛心包材料的力学性能

本文研究了经新型生物材料交联剂——乙二醇二缩水甘油醚(ethylene diglycidyl ether)处理牦牛心包材料的粘弹性,并与新鲜样品及戊二醛处理样品进行比较。环氧交联剂主要在胶原纤维的分子链间形成交联键,材料的应力松驰速率下降;通过对应力——应变曲线,材料的模量和断裂强度等分析,证明环氧交联剂处理的牦牛心包较用戊二醛处理的有较高的抗张强度和断裂伸长率,并具有一定弹性,作为人工心瓣的瓣叶,在力学性能上是有利的。     

载银水凝胶或载抗生素壳聚糖水凝胶在抑菌性能和细胞毒性方面的研究

目的研究壳聚糖水凝胶,壳聚糖载银水凝胶和壳聚糖载抗生素水凝胶短期的抑菌功效和细胞毒性。方法通过添加交联剂后制备壳聚糖水凝胶,并有效装载银离子或硫酸庆大霉素。进行抑菌实验和累计释放实验了解壳聚糖基水凝胶的抗菌性能和药物控释性。通过使用材料的浸提液检测这三种水凝胶的细胞毒性。结果抑菌实验结果表明壳聚糖水凝胶,壳聚糖载银水凝胶和壳聚糖载抗生素水凝胶均能有效抑制金黄色葡萄球菌的增殖。且壳聚糖载抗生素水凝胶具有最佳的抑菌性能且极大地抑制了生物膜的形成。体外药物释放显示抗生素在7天内的累计释放多于60%;而银离子的释放低于10%。细胞毒性实验表明这三个凝胶材料无明显细胞毒性。结论壳聚糖基水凝胶具有良好的短期抑菌效果,可降解,且无明显细胞毒性,在骨科应用方面有着巨大的前景。     

纳米银抗菌凝胶细胞毒性的研究

目的 对纳米银抗菌凝胶的体外细胞毒性进行评价,为建立医用纳米材料生物评价体系提供依据.方法 采用MTT方法和琼脂覆盖法对纳米银抗菌凝胶的细胞毒性进行测试.结果 纳米银凝胶的细胞毒性与银含量和接触时间以及测试方法有关.结论 评价纳米医用材料的细胞毒性时需要考虑其用途、使用方式以及细胞毒性试验的方法等.     

丝素蛋白在组织工程细胞支架方面的研究进展

近年来有关丝素蛋白用做细胞培养基质材料的研究表明，丝素蛋白对多数种类细胞的体外培养表现出较高的细胞附着率和增殖率，与胶原相当，可以用作组织工程细胞支架材料，应用到组织工程皮肤、软骨、血管等诸多领域。本文就丝素蛋白用于细胞培养的研究现状及丝素蛋白在组织工程细胞支架方面的应用前景做一综述。     

丝素材料的药物吸附释放性能与调控研究

为了了解丝素材料对药物等的吸附释放性能 ,并探讨对丝素材料的吸附释放性能的调控 ,用不同离子型化合物作为药物模型 ,比较了分别用未修饰和经羧基进行酰胺化修饰后的丝素制作成的多孔丝素凝胶对不同离子型的化合物的吸附释放行为。结果表明 :经修饰后丝素蛋白质的等电点为 pH6 .0左右 ,而天然的为pH4.0左右。未修饰和经修饰的多孔丝素凝胶都随着溶液 pH的上升 ,对阳离子化合物的吸附量增加 ,释放速度减慢 ;对阴离子化合物吸附量减少 ,释放速度加快。但在相同 pH下与未修饰相比 ,经修饰的多孔丝素凝胶所吸附的阳离子化合物的释放速度加快 ,释放量也增加 ;所吸附的阴离子化合物的释放速度和释放量则明显降低。用羧基酰胺化修饰的方法 ,可在一定程度上改变丝素材料对离子型化合物的吸附释放行为     

丝素蛋白/壳聚糖三维支架与骨髓间充质干细胞的体外培养

背景：前期实验发现丝素蛋白、壳聚糖以适当的比例混合,可以互相弥补各自的不足,表现出良好的理化性质和生物学特性。 目的：观察骨髓间充质干细胞在丝素蛋白/壳聚糖混合三维支架材料上的生长情况。 方法：将诱导后的兔骨髓间充质干细胞接种在丝素蛋白/壳聚糖支架材料上,检测细胞黏附率,倒置显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况。 结果与结论：细胞黏附率随时间的延长而增加。倒置显微镜观察显示,丝素蛋白/壳聚糖支架上的细胞看不清,随着时间的延长,支架周围细胞增多,且有细胞伸入支架内;扫面电镜观察显示,细胞生长活跃、增殖分裂正常,细胞周围见颗粒状、丝状基质物质,细胞的微丝与支架材料黏附紧密;细胞不仅可以在材料表面贴附生长,并伸入材料之中。说明丝素蛋白/壳聚糖混合支架材料具有良好的细胞生物相容性。     

胶原-明胶支架材料交联改性的制备及细胞毒性实验研究

目的对新型组织工程神经支架材料——胶原-明胶(CG)支架材料用不同的交联方法进行改性,研究改性后材料的细胞毒性。方法用紫外线照射、戊二醛浸泡、京尼平交联三种交联法对CG支架材料进行交联改性,遵照GB/T16886/ISO10993医疗器械生物学评价之体外细胞毒性实验原则,采用国际标准的两种实验方法,选用建系的L929小鼠成纤维细胞对改性后的支架材料进行体外细胞毒性实验。结果三种交联法改性后的CG支架材料对体外培养的细胞形态不构成损害,对其生长和增殖无明显抑制作用,细胞毒性为0～1级。结论用三种交联法改性后的CG支架材料均无明显细胞毒性。     

丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与渗透性

文题释义：丝素蛋白/壳聚糖复合支架：将壳聚糖溶于浓度为1%的冰乙酸,制备成质量浓度为35 g/L的壳聚糖溶液并与丝素蛋白溶液融合,将素蛋白与羧化壳聚糖按照体积比8∶2的比例混合,再将混合溶液注入48孔板中,每孔注入1 mL,最后通过冷冻干燥得到丝素蛋白/壳聚糖复合支架。 热重分析：是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组分。实验中将10 mg待检验的样品放于氮气环境下进行检测,测试温度升高控制范围为30-800 ℃,温度上升速度为10 ℃/min。 背景：丝素蛋白与壳聚糖为组织工程常用的支架材料,但二者单独应用均存在一定的不足,将两者混合使用可以互为改性,充分发挥优点,获取理想的复合支架材料。 目的：制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架并对其进行性能测定。 方法：通过冷冻干燥方法制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架,采用电镜扫描检测复合支架的形态结构,并进行热重分析、力学性能及细胞毒性检测。制备季铵化壳聚糖,利用核磁共振仪表征其核磁氢谱,Zeta电位仪检测其电位和粒径分布,凝胶电泳实验检测其保护DNA的情况,透射电镜观察其与DNA结合情况。 结果与结论：①扫描电镜显示丝素蛋白/壳聚糖复合支架具体良好的三维孔洞结构,孔径为50-100 μm;②热重分析显示当温度小于200 ℃时,丝素蛋白/壳聚糖复合支架的质量损失下降速度较低;当温度上升至200-500 ℃时,支架质量损失速度开始加快,损失量增多;在800 ℃时,复合支架的残余质量为38%;③丝素蛋白/壳聚糖复合支架的最大应变可以达到94.94%,最大承受应力为7.01 MPa;④CCK-8实验显示,丝素蛋白/壳聚糖复合支架对兔骨髓间充质干细胞没有细胞毒性,具有良好的细胞相容性;⑤核磁氢谱检测显示,季铵化壳聚糖的季铵化程度约为20%;⑥季铵化壳聚糖的粒径分布为(588.56±52.39) nm,季铵化壳聚糖颗粒的表面带正电荷,电位为(16.3±3.92) mV,有利于与DNA结合;⑦凝胶电泳实验显示,季铵化壳聚糖材料的比例越高,对DNA的包裹越好,当其与DNA的比例为1∶3时,对DNA达到包裹作用;⑧透射电镜显示,季铵化壳聚糖/DNA大部分的微粒呈实心圆形,微粒粒径差别较小,平均粒径约为200 nm;⑨结果表明,丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与细胞渗透性,利于细胞在支架间的生长。 ORCID: 0000-0002-2572-0229(章晓云) 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     

丝素蛋白作为组织工程材料应用于角膜的研究进展

背景：丝素蛋白纤维材料具有透明性、结构可塑性、成分单一性、力学强韧性及生物相容性等特点。 目的：综述国内外丝素蛋白应用于角膜组织工程的研究进展。 方法：由第一作者在标题和摘要中以“silk fibroin, corneal, ocular”或“丝素,角膜”为检索词,检索1980至2011年PubMed及1990至2011年CNKI数据库中关于丝素蛋白角膜的文章。 结果与结论：从天然蚕丝中提取的高分子丝素蛋白,因其良好的生物相容性、独特的力学性能、光学透明性及降解速率可控性,既可以单独应用于角膜组织结构的重建,又可与其他组织材料联合应用,成为角膜组织工程学应用的理想材料。现已证明多种角膜细胞可在丝素纤维膜上良好生长,但体外培养的细胞应用于动物模型的相关研究较少;此外丝素蛋白材料植入角膜内对其产生何种影响的研究数据较缺乏,这些均是亟待解决的问题。     

丝素蛋白纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性

BACKGROUND: Silk fibroin has excellent biocompatibility, biodegradability and unique mechanical properties. Its composite, silk fibroin/nano-hydroxyapatite, can simulate the composition and structure of nature bone tissue, contributing to remedying the insufficient mechanical properties of nano-hydroxyapatites. OBJECTIVE: To observe the biological safety of silk fibroin/nano-hydroxyapatite composites. METHODS: Silk fibroin/nano-hydroxyapetite composite biomaterial was synthesized by the coprecipitation method using silk fibroin, calcium chloride and diammonium phosphate as raw materials. According to the demands of International Standard Organization (ISO10993) and Technical Evaluation Standards of Biomedical Materials and Medical Instruments promulgated by Chinese Board of Health (GB/T 16886), experiments of cell toxicity in vitro, acute toxicity and hemolysis were investigated to evaluate the biocompatibility of silk fibroin/nano-hydroxyapetite composite. RESULTS AND CONCLUSION: L929 cells co-cultured with silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite leaching liquor had good cell morphology, metabolism and proliferation. The leaching extract of silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite injected into mice intraperitoneally had no significant adverse reactions. And silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite extracts caused 2.39% blood hemolysis, less than the international standards 5%. These experimental results on cell toxicity test in vitro, acute toxicity and hemolysis met the demands of ISO10993 and GB/T, which show the biological safety of the silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite for clinical application.     

Silk fibroin/poly(vinyl alcohol) photocrosslinked hydrogels for delivery of macromolecular drugs

Hydrogels are three-dimensional polymer networks widely used in biomedical applications as drug delivery and tissue engineered scaffolds to effectively repair or replace damaged tissue. In this paper we demonstrate a newly synthesized cytocompatible and drug releasing photo-crosslinked hydrogel based on poly(vinyl alcohol) methacrylate and silk fibroin which possesses tailorable structural and biological properties. The initial silk fibroin content was 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% with respect to the weight of poly(vinyl alcohol) methacrylate. The prepared hydrogels were characterized with respect to morphology, crystallinity, stability, swelling, mass loss and cytotoxicity. FITC-dextrans of different molecular weights were chosen as model drugs molecules for release studies from the hydrogels. The hydrogels containing different silk fibroin percentages showed differences in pore size and distribution. X-ray diffraction analysis revealed that amorphous silk fibroin in poly(vinyl alcohol) methacrylate is crystallized to β-sheet secondary structure upon gelation. The sol fraction increased with increasing fibroin concentration in the co-polymer gel (from 18% to 45%), although the hydrogel extracts were non-cytotoxic. Similarly, the addition of silk fibroin increased water uptake by the gels (from 7% to 21%). FITC-dextran release from the hydrogels was dependent on the silk fibroin content and the molecular weight of encapsulated molecules. The study outlines a newer type of photo-crosslinked interpenetrating polymer network hydrogel that possess immense potential in drug delivery applications.     

载TGF-β1纳米粒的胶原/丝素蛋白复合支架的制备与表征

目的 构建一种载转化生长因子β1(TGF-β1)纳米粒的双层胶原/丝素蛋白复合支架.方法 制备载TGF-β1的壳聚糖-肝素(Ch-Hep)纳米粒,检测其形态、粒径、Zeta电位和包封率.制备不同胶原和丝素蛋白质量比(2∶8、3∶7、7∶3、8∶2、10∶0)的5种胶原/丝素蛋白复合材料,分别检测其吸水率、孔隙率、热水溶失率和生物相容性;选择其中2种综合性能良好的复合材料分别作为复合支架的疏松层和致密层,构建载TGF-β1纳米粒的双层胶原/丝素蛋白复合支架,观察其形态并进行体外释放动力学研究.结果 Ch-Hep纳米粒的平均粒径为(718.2±73.6) nm,Zeta电位为(25.5±0.8) mV,对TGF-β1的包封率为(84.82±1.57)％.随着胶原/丝素蛋白复合材料中胶原含量的增加,材料的吸水率、孔隙率逐渐增加,热水溶失率逐渐降低;5种材料对骨髓间充质干细胞(BMSCs)均有促生长和增殖的作用.综合考虑后选用质量比为3∶7和7∶3的胶原/丝素蛋白复合材料分别作为复合支架的致密层和疏松层,构建的胶原/丝素蛋白复合支架为双层结构,一侧结构致密,另一侧疏松多孔.体外释放动力学研究表明,复合支架对TGF-β1具有定向时空控制性释放作用.结论 载TGF-β1纳米粒的双层胶原/丝素蛋白复合支架对TGF-β1具有良好的时空控制释放作用,有望作为生长因子的控缓释支架材料应用于软骨组织工程.     

几种丝素材料细胞毒性的实验研究

目的：研究不同交联方式的再生丝素膜(WL组，SD组，HY组)的细胞毒性及其影响细胞增殖的因素。方法：采用浸提液法，体外培养鼠胚真皮层纤维细胞，用MTT法检测细胞增殖活力和计算相对增殖率。结果：WL组，SD组再生丝素膜细胞毒性小于1级，有较强的增殖活力；HY组再生丝素细胞毒性0～2级；而用高浓度环氧交联剂交联的再生丝素膜对细胞生长有一定抑制作用；且随着环氧交联剂浓度的增加，细胞毒性增大。结论：WL组和SD组再生丝素膜无细胞毒性，HY组再生丝素膜无明显的细胞毒性，高浓度环氧剂交联的再生丝素膜对细胞有一定的毒性，有待于进一步改性。     

丝素纤维表面改性提高细胞粘附性能

丝素纤维因其良好的力学性能和生物相容性,在生物材料方面应用广泛,如医用缝合线、血管支架等。丝素纤维材料作为血管移植物进入人体后,细胞粘附往往不能达到预期,从而引起血栓,造成失效。该文综述了影响生物材料表面细胞粘附性的因素、提高丝素纤维材料表面细胞粘附性的改性方法以及细胞在生物材料表面粘附性能的评价方法。期望为进一步拓展丝素纤维在生物材料领域的应用提供参考。     

丝蛋白应用于牙周组织工程的可行性

背景：丝蛋白是有利于表皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞、血管内皮细胞、胶质细胞黏附和生长的一种新型生物材料。 目的：评估丝蛋白作为支架材料应用于牙周组织工程的可行性。 方法：采用组织块法培养人牙周膜细胞,将第5代细胞悬液以2×10⁷ L^-1的浓度接种到丝蛋白支架材料上复合培养,并以1%,10%,50%,100%的丝蛋白支架浸提液培养,观察人牙周膜细胞在丝蛋白上及在丝蛋白浸提液中生长状况,用MTT法测定浸提液培养人牙周膜细胞的活力。 结果与结论：扫描电镜可见人牙周膜细胞在丝蛋白支架上伸展充分,生长旺盛,不同浓度丝蛋白支架浸提液培养对人牙周膜细胞的增殖与碱性磷酸酶活性均无影响。说明丝蛋白材料具有良好的生物相容性、独特的力学性能,可作为人牙周膜细胞黏附生长的理想支架材料较好地应用于牙周组织工程中。