三维培养状态下肌腱细胞骨架对细胞生物学行为的影响

目的 探讨肌腱细胞在三维支架上培养方式下细胞骨架的结构分布对细胞生物学行为的影响。方法将肌腱细胞与梯度降解肌腱支架材料(GDBM)体外复合三维培养，进行细胞骨架形态学观察、细胞增殖、细胞周期、细胞DNA倍体水平及肌腱细胞凋亡检测。结果GDBM组细胞第2天进入对数增长期，倍增时间为3．25d，而单纯培养对照组倍增时间为3．75d。与支架材料复合培养的肌腱细胞DNA指数为0．96，增殖指数比对照组高2．1％，其细凋亡率明显低于二维培养。提示肌腱细胞在三维支架上生长速度快，增殖能力强。结论三维培养状态下肌腱细胞在梯度降解肌腱支架材料上生长良好，梯度降解肌腱支架材料具有良好的生物相容性，可作为肌腱细胞的有效载体应用于组织工程化肌腱的构建。     

衍生肌腱支架材料的细胞相容性研究

目的 探讨衍生肌腱支架材料（tendon derivation biomaterials，TDBM）与肌腱细胞的细胞相容性及肌腱细胞在此三维支架上培养的生物学行为，为肌腱组织工程新型支架材料的应用提供依据。方法将肌腱细胞与TDBM体外复合培养，设置单纯肌腱细胞培养为对照组，进行形态学观察，并检测细胞增殖、细胞周期、细胞DNA倍体水平及肌腱细胞凋亡率。通过^3H-脯氨酸（^3H-Proline）掺入试验了解材料对肌腱细胞胶原合成的影响。结果 肌腱细胞在TDBM上呈梭形生长，TDBM组细胞第2天进入对数增长期，倍增时间为3d，而单纯肌腱细胞培养对照组倍增时间为3．75d。TDBM组与单纯肌腱细胞培养对照组比较，^3H-Proline掺入值差异无统计学意义（P〉0．05），说明细胞功能未受影响。与支架材料复合培养的肌腱细胞DNA指数为0．96，增殖指数较对照组高10．1％，提示肌腱细胞在三维胶原支架上生长速度快，增殖能力强。结论TDBM具有良好的细胞相容性，可作为肌腱细胞的有效载体应用于组织工程化肌腱的构建。     

梯度降解软骨支架材料应力刺激下与骨髓基质干细胞复合三维培养的实验研究

[目的]探讨梯度降解软骨支架材料（GDABM）的细胞生物相容性及诱导后的骨髓基质干细胞（MSCs）在三维支架上培养的生物学行为.[方法]将MSCs与复合转化生长因子-β（TGF-β）的胶原共同混合后培养于三维软骨支架材料上,离心管内培养,10次/d,以600 r/min离心10 min.8 h、24 h、72 h、4 d、7 d进行倒置显微镜形态学观察、扫描电镜观察.1～8 d采用MTT法检测细胞增殖活性,描绘生长曲线.通过3H-Proline掺入实验了解材料对MSCs胶原合成的影响.[结果]8 h后MSCs在支架材料上呈球型黏附生长,4 d后MSCs在支架材料上呈菱形或多角型复层生长,包裹于大量细胞外基质内.GDABM组细胞第3 d进入对数增长期,倍增时间为4.75 d,而单纯软骨细胞培养对照组倍增时间为5.25 d.GDABM组与单纯软骨细胞培养对照组比较胶原合成略低,3H-Proline掺入值有显著性差异（P＜0.05）,说明经诱导MSCs的细胞胶原分泌功能仍低于软骨细胞.[结论]经TGF-β诱导和低转速离心应力刺激后的MSCs向软骨细胞功能分化,复合细胞因子梯度降解软骨支架材料具有良好的生物相容性,可作为MSCs的有效载体应用于组织工程化软骨的构建.     

纳米结构PCL—b—PLLA材料特性及其与犬软骨细胞的生物相容性研究

目的探讨具有纳米结构的聚己内酯／左旋聚乳酸共聚物（PCL—b—PLIJA）作为半月板组织工程支架的可行性，及其与犬软骨细胞的体外生物相容性。方法开环聚合制备PCL-b-PLLA，液-液相分离技术制备纳米结构PCL—b—PLLA支架，固-液相分离技术制备PCL—b—PLLA支架，扫描电镜（SEM）观察材料结构；测定纳米结构支架体外降解率及力学强度。分离培养犬软骨细胞，取第3代软骨细胞接种于纳米结构PCL—b—PLIA（实验组）、PCL—b—PLLA（对照组）支架材料上进行三维培养6d，SEM观察软骨细胞的形态、粘附、生长状况；细胞支架复合培养3、6、12d后，Hoechst33258荧光法检测复合物中细胞DNA含量、BCA法测定蛋白质含量。结果实验组支架材料相对分子量150kD，压缩强度为72．6KPa，孔隙率为93％。SEM示实验组支架表面为多孔状，孔壁为纤维网状连接。其降解率起初始较慢，8周后降解速率明显加快。软骨细胞在实验组支架上粘附、增殖优于对照组。随时间延长细胞在支架材料上DNA和蛋白质含量逐渐增加，实验组DNA和蛋白质含量均明显高于对照组（P〈0．01，P〈0．05）。结论具有纳米结构的PCL-b—PILA支架具有良好的生物力学性能及可降解性，可显著促进细胞粘附、增殖及合成代谢，有望成为一种较为理想的半月板组织工程支架材料。     

聚羟基烷酸酯与绵羊骨髓基质干细胞相容性的研究

目的评价聚羟基烷酸酯(PHBV)作为组织工程支架与绵羊骨髓基质干细胞(BMSCs)的生物相容性。方法原代培养绵羊BMSCs,传至2～3代后,接种至PHBV膜和泡沫样三维支架上,光镜和扫描电镜观察细胞形态,计数1、2、6 h时的细胞黏附率;并以接种至培养板上细胞为对照组,每日细胞计数,绘制生长曲线;按培养液量与支架体积10 mL／cm3为标准浓度制备浸提液,并制备标准浓度1／16～16倍的浸提液,以MTT法检测细胞毒性;流式细胞仪分析接种到材料上的细胞周期,计算增殖指数;BMSCs接种于PHBV三维支架上4、8、12 d,以Hoechst33258荧光法定量测定细胞内DNA含量, BCA法测定蛋白质含量。结果第3代BMSCs接种至PHBV膜上2 h后即大部黏附,黏附率75．6％,与对照组相比差异无统计学意义,绘制生长曲线见细胞生长与对照组无差异;MTT法检测见9个浓度梯度的浸提液毒性均为0级;光镜和扫描电镜观察见细胞接种于PHBV膜上2 h后大部分黏附,3 d后伸展良好,呈纺锤形或梭形,在三维支架的孔隙内立体生长,1周开始细胞间连接,3周广泛连接,分泌大量基质;流式细胞分析见接种于材料上的细胞周期无变化;接种至PHBV三维支架上的细胞内DNA、蛋白质浓度与对照组比较无差异。结论PHBV作为BMSCs的组织工程支架材料,具有良好的生物相容性。     

胰岛素样生长因子1基因转染对大鼠肌腱细胞生长的促进作用

目的　探讨外源性胰岛素样生长因子 1(IGF 1)基因转染对离体培养的肌腱细胞分裂增殖的促进作用。方法　用逆转录多聚酶链反应 (RT PCR)和酶联免疫吸附试验 (ELISA )检测转染 48h后细胞IGF 1mRNA和活性蛋白的表达 ;3 H TdR掺入法检测转染后 2 4、48、72h肌腱细胞DNA的合成情况 ;并用激光共聚焦显微镜对转染 48h后细胞Ⅰ型胶原的免疫荧光染色行定量分析。结果　IGF 1mRNA和活性蛋白在转染细胞内正确表达 ;实验组每分钟闪烁值 (CPM )为2 3 5 5 .75± 5 41.98,而对照组CPM值为 114 9.0 0± 485 .3 0 ,两者差异有显著性 (P <0 .0 5 ) ;转染组Ⅰ型胶原荧光强度较对照组明显增强 (转染组 76.2 0± 3 2 .2 3 ,对照组 3 8.84± 11.10 ,P <0 .0 1)。结论　外源性IGF 1基因转染能够促进肌腱细胞的分裂增殖和Ⅰ型胶原的分泌。     

利用温敏胶原动态培养构建组织工程复合物的初步研究

目的研究动态培养条件下以BMSCs为种子细胞、温敏胶原(thermosensitive collagen hydrogel,TCH)为细胞黏附基质和聚乳酸(poly-L-lactic acid,PLLA)为支架材料体外构建的细胞-支架复合物形态及功能特征。方法分离Fischer344大鼠长骨来源的BMSCs,并体外扩增至第3代作为种子细胞,利用PLLA纤维编织材料作为支架,结合TCH为细胞黏附基质构建细胞-支架复合物。实验组和对照组细胞-支架复合物分别行动态培养和静态培养。体外培养7 d对两组复合物行大体观察和扫描电镜观察,检测培养0、1、3、7 d后复合物中总DNA含量。结果两种方式培养后胶原均包绕PLLA支架材料并形成致密的膜状结构。扫描电镜观察示,实验组复合物表面BMSCs呈梭形沿长轴排列整齐,细胞活性良好,表面可见绒毛凸起,纵断面见PLLA纤维之间充满胶原纤维和细胞;对照组复合物表面BMSCs呈延展状态,PLLA之间的细胞相对较少。体外培养1、3、7 d实验组细胞-支架复合物中总DNA含量均明显高于对照组(P0.05)。与培养0 d比较,两组培养1、3、7 d的总DNA含量均逐渐升高,但仅7 d时总DNA含量与培养0 d比较差异有统计学意义(P0.05)。结论利用TCH和PLLA纤维联合构建的复合细胞外基质具有良好的生物相容性,动态培养可促进BMSCs在材料表面和内部的分布,促进细胞增殖,可用于组织工程复合物的体外构建。     

不同浓度配比的壳聚糖-胶原复合材料对细胞亲和性的影响

目的评价不同浓度配比的壳聚糖-胶原支架材料对细胞亲和性的影响,并观察在细胞-支架复合物培养过程中支架材料的物理性质变化情况。方法采用第3代正常人皮肤成纤维细胞作为种子细胞,进行体外培养和扩增至足够数量后,分别种植于100%胶原(实验组1)、70%胶原(壳聚糖∶胶原=3∶7,实验组2)、50%胶原(壳聚糖∶胶原=5∶5,实验组3)、30%胶原(壳聚糖∶胶原=7∶3,实验组4)四种不同浓度配比的壳聚糖-胶原复合支架材料上,培养7d,通过光镜、电镜等观察和比较细胞在支架上的黏附情况、增殖活力和生长形态,以及材料物理强度的变化情况。结果不同浓度的各组壳聚糖-胶原支架材料上,细胞均能黏附、生长良好,其中实验组2的多孔支架材料上细胞增殖更接近单纯胶原材料(实验组1),且材料收缩降解速度明显低于其他2组。结论不同浓度配比的壳聚糖-胶原支架材料中,壳聚糖∶胶原=3∶7的复合支架材料具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且材料形变相对较小。     

纳米支架与犬骨髓基质干细胞体外生物相容性的实验研究

目的研究具有纳米结构二嵌段共聚物左旋聚乳酸-聚己内酯（PLLA-b-PCL）与犬骨髓基质干细胞（BMSCs）的体外生物相容性，探讨其作为软骨组织工程支架的可行性。方法开环聚合制备PLLA-b—PCL，液-液相分离制备PLLA-b-PCL纳米支架，扫描电镜观察材料结构。分离培养犬BMSCs，取第3代BMSCs接种于PLLA-b—PCL膜进行复合二维培养，MTT法检测细胞毒性；通过倒置显微镜、Hoechst33342荧光法观察细胞的形态与黏附情况。另取第3代BMSCs与纳米PLLA—b-PCL支架材料（实验组）、PLLA—b—PCL支架材料（对照组）进行三维培养3周，扫描电镜观察BMSCs的形态、黏附、生长情况，Hoechst33258荧光法检测复合物中细胞DNA含量，BCA法测定蛋白质含量。结果PLLA-b-PCL无细胞毒性，BMSCs在纳米PLLA—b—PCL支架上黏附、增殖良好。随时间延长，BMSCs在支架材料上的DNA和蛋白质含量逐渐增加，DNA和蛋白质含量均明显高于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论PLLA-b—PCL纳米支架能为BMSCs的生长分化提供较好的环境，具有良好的生物相容性，有望成为一种较好的软骨组织工程支架材料。     

聚羟基丁酸酯/聚乙二醇纳米复合支架的生物相容性研究

目的:采用聚羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate,PHB)/聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)纳米复合生物材料构建三维培养支架并与大鼠髁突软骨细胞(condylar chondrocytes)复合培养,评价其生物相容性。方法:应用静电纺丝法制备PHB/PEG纳米复合生物支架,将大鼠髁突软骨细胞接种于PHB/PEG支架上,分别于复合培养4h,72h时利用荧光显微镜及扫描电子显微镜观察细胞在三维支架上的粘附、铺展及生长情况,并应用MTT四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法检测细胞的增殖活性,评价其生物相容性。结果:荧光显微镜及扫描电子显微镜观察显示复合培养4h时细胞已粘附于支架表面,部分细胞开始铺展,培养72h细胞在支架表面增殖及生长良好,MTT结果显示PHB/PEG纳米三维支架复合培养大鼠髁突软骨细胞较对照组具有更高的增殖活性。结论:静电纺丝法制备的PHB/PEG纳米复合生物支架可以促进大鼠髁突软骨细胞的粘附、生长和增殖,具有良好生物相容性,为组织工程软骨再生奠定一定的实验基础。     

骨髓基质干细胞与聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸/聚乙二醇体外复合培养的实验研究

目的探讨骨髓基质于细胞（marrow stromal stem cells，MSCs）与聚丙交酯／乙交酯／天冬氨酸／聚乙二醇[poly（lactic acid／glycolic acid／asparagic acid—co—polyethylene glycol），PLGA—ASP—PEG]的生物相容性，为构建组织工程骨进行骨缺损修复提供理论基础，以及为组织工程支架材料的优化提供实验依据。方法本体开环共聚法合成PLGA—ASP—PEG三嵌段共聚物。取4周龄新西兰大白兔骨髓，体外分离培养MSCs。将第3代MSCs以1．0×10^6／ml接种到PLGA—ASP—PEG材料上，测定细胞黏附力和黏附率；扫描电镜观察细胞的形态学特征；MTT法检测细胞增殖；流式细胞仪检测细胞周期、增殖指数、DNA指数及凋亡；通过考马斯亮蓝测定法和^3H-脯氨酸掺入实验观察细胞的蛋白合成和胶原合成情况。以PLGA支架材料作为对照。结果MSCs在PLGA—ASP—PEG支架材料上贴附、生长良好，其黏附、增殖和蛋白、胶原合成能力均显著高于PLGA组（P〈0.05），细胞凋亡率显著低于PLGA组（P〈0.05）。DNA指数显示两组细胞均为正常的二倍体细胞。结论PLGA—ASP—PEG的生物学性能与PLGA相比得到显著改善和提高，可作为MSCs的理想载体构建组织工程骨进行骨缺损修复研究。     

自体肌腱细胞介导修复肌腱缺损的实验研究

目的　探讨以自体肌腱细胞为种子细胞的组织工程化肌腱体内形成。方法　取自体肌腱细胞经体外培养、扩增 ,与可吸收生物材料聚羟基乙酸 (polyglycolicacid ,PGA)混合培养形成细胞 生物材料复合物 ,将细胞 生物材料复合物移植于手术缺损的家猪趾浅屈肌腱处 ,并设单纯PGA组作为对照组。术后 6周取材 ,对标本进行大体观察、组织学和生物力学检测和评价再生组织。结果　实验组新生组织在大体、组织学和胶原排列等方面与正常肌腱相似 ,对照组新生组织细胞、胶原排列较为紊乱。生物力学显示其最大拉力、最大应力和弹性模量 ,实验组比对照组分别提高 3 6.1% (t =3 5 6、P <0 .0 5 )、2 7.4%(t =2 94、P <0 .0 5 )和 15 .0 % (t =2 62、P <0 .0 5 )。结论　应用组织工程技术以自体肌腱细胞可以修复肌腱缺损     

脱蛋白骨复合纤维蛋白胶构建骨组织工程支架的体外实验研究

[目的]探讨复合纤维蛋白胶的脱蛋白骨与单纯脱蛋白骨作为骨髓基质干细胞（MSCs）支架材料的差异，为骨组织工程提供合适的复合支架材料。[方法]实验组使用复合纤维蛋白胶的脱蛋白骨与MSCs复合培养，对照组用单纯脱蛋白骨与MSCs复合培养，取不同时间点进行光学显微镜观察、扫描电镜观察、细胞DNA含量检测及钙结节染色比较两组细胞的情况。[结果]实验组骨髓基质干细胞在黏附能力与分泌情况明显优于对照组，细胞DNA检测表明实验组细胞增殖明显优于对照组（P〈0．05）。[结论]复合纤维蛋白胶的脱蛋白骨比单纯脱蛋白骨更适合细胞生长，可作为MSCs的载体应用于骨组织工程的构建。     

真皮多能干细胞与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-聚乙二醇-co-低聚乳酸)三元共聚酯的生物相容性

目的 观察小鼠真皮多能干细胞(SKP)与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-聚乙二醇-co-低聚乳酸)(PBTEOLA)三元共聚酯的生物相容性.方法 分离培养小鼠乳鼠SKP.用DAPI标记SKP细胞核后,荧光显微镜下动态观察SKP接种在共聚酯支架上的生长情况;SKP与共聚酯体外立体培养至第4天和第7天时,通过扫描电镜及苏木素-伊红(HE)染色观察细胞生长及基质分泌情况;噻唑蓝(MTY)比色法检测共聚酯对SKP的增殖影响.结果 SKP细胞接种于共聚酯上24 h后即贴壁生长,第5～7天时为生长高峰.SKP牢固地黏附于共聚酯材料表面和孔隙内,细胞间有伪足相连,且有基质形成.检验时间因素和材料因素交互作用时,差异无统计学意义(P＞0.05).共聚酯对细胞生长无明显影响.结论 PBTEOLA三元共聚酯对SKP细胞具有良好的生物相容性,可选择作为组织工程的支架材料.     

新型聚β-羟基丁酯作为血管组织工程支架材料的实验研究

目的：探讨经改性处理后的可降解生物材料聚β-羟基丁酯(PHB)作为血管组织工程支架材料与血管平滑肌细胞的细胞相容性。方法：采用体外培养的免血管平滑肌细胞接种在经胶原包埋处理后的管型PHB支架材料上，用相差显微镜和扫描电镜观察细胞的粘附和生长情况，并行HE染色观察。结果：免血管平滑肌细胞在改性后的管型PHB支架材料上粘附生长良好，扫描电镜下可见细胞生长融合成片状，HE染色示细胞在PHB材料上生长良好。结论：改性后的聚β-羟基丁酯材料与兔血管平滑肌细胞有较好的生物相容性。     

新型多孔PLGA/HA复合支架体外细胞相容性的实验研究

目的研究新型多孔聚乳酸乙醇酸/羟基磷灰石(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(含5%HA的PLGA/HA),实验B组(含10%HA的PLGA/HA)及对照C组(仅含PLGA)分别进行体外复合培养;并通过定性及定量法检测BMSCs在材料表面的粘附能力、增殖活力,验证细胞材料复合体的成骨活性。比较分析各组之间的差异。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,A、B组细胞的粘附及增殖能力均强于C组(P<0.05),A、B组之间无差异。结论兔BMSCs与新型多孔PLGA/HA支架材料有良好的相容性。     

小肠粘膜下层的制备及细胞相容性的实验研究

目的了解猪小肠粘膜下层(SIS)的细胞相容性,探讨用SIS为生长载体复合骨髓基质干细胞(BMSCs)构筑组织工程骨的可能性。方法用物理和化学方法处理猪小肠粘膜下层,将兔骨髓基质干细胞与SIS进行体外复合培养,分别进行组织学、相差显微镜和扫描电镜观察。结果经物理和化学处理的SIS纯度高,孔隙多,胶原纤维未受损;BMSCs在SIS材料上生长、粘附、增殖,并能长入材料的孔隙内,分泌大量的细胞外基质成分。结论SIS的细胞相容性良好,不影响BMSCs的形态,对细胞生长和功能表达无抑制作用,可以用作骨组织工程的支架材料。