多孔聚乙烯醇水凝胶复合物的制备及其生物相容性的初步观察

目的 探讨多孔聚乙烯醇水凝胶复合物的制备,并观察其性能和生物相容性.方法 采用乳化发泡–冷冻固化-去除表面活性剂法获得多孔聚乙烯醇(PVA)、多孔聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(PVA/n-HA)、多孔聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/Cs),并采用图像分析、力学测试、MTT法、肌肉植入实验检测材料性能和生物相容性.结果 3种多孔材料亲水性好、有相似的孔隙率(80%),但孔径以PVA/n-HA为最小(154.5 μm),抗拉强度以PVA为最大(0.60 Mpa);MTT法检测表明,3种材料细胞毒性为0级,且PVA的吸光值、细胞相对增殖率高于无材料的细胞对照组(P＜0.05);肌肉植入后,PVA/Cs除在第1周炎性反应略大外,在第4、12周炎性反应小,且在第4周观察到大量肌组织长入孔隙内,其余两种材料炎性反应小,在第1、4、12周均有纤维组织长入孔隙内.结论 3种支架均有较好的生物相容性、弹性和亲水性,添加n-HA和Cs后,材料孔径和力学性能有一定改变,其中PVA/Cs还具备成肌诱导活性,有望在需长期植入的组织工程中或作为组织填充物进一步发挥作用.     

Ⅰ型胶原/聚乙烯醇共聚纺丝的生物相容性研究

目的检测Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)/聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)共聚纺丝的生物相容性。方法使用小鼠成纤维细胞(L-929),分为100%浓度Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝浸提液、50%浓度Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝浸提液、空白对照、阳性对照4个组,MTT法测定各组细胞在1、2、3、4、5、6、7 d的光密度值,计算细胞相对增殖率(relative growth rate,RGR),判定细胞毒性的级别;直接接触共培养L-929细胞,倒置显微镜和扫描电镜观察细胞在Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝上的生长情况;将Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维分别植入昆明小鼠皮下,于术后1、3、9周取标本大体观察包膜情况,HE、Mallory三色法进行组织学观察。结果 MTT法:2个实验组细胞在不同时间点的相对增殖率均为90%～123.61%,Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝的细胞毒性评级为0～Ⅰ级;直接接触法:细胞与Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝直接接触共培养,生长良好、形态正常,并附着生长。皮下植入的Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝和PET纤维在1、3、9周均有包膜形成,且随时间的延长包膜透明度增高,包膜周围炎细胞主要为中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞,随时间的延长炎细胞数量明显减少。结论 Col-Ⅰ/PVA共聚纺丝的生物相容性良好,且细胞毒性和组织相容性均在临床应用的允许范围内。     

脱细胞生物基质组织相容性评价研究

目的研究不同脱细胞生物基质及猪皮的组织相容性.方法将以不同脱细胞生物基质及猪皮注射法植入家兔脊柱旁肌肉内,观察植入后不同时间样品周围组织反应程度,以评价样品对组织的刺激性和相容性.阴性对照用SGBT硅橡胶.结果猪皮、S0.55′、S 0.5 20′和S 0.5 60′四种样品4周时炎细胞反应程度为Ⅱ级,纤维囊腔形成程度为Ⅱ～Ⅳ级.胰酶处理后的样品和SDS处理后的样品4周时炎细胞反应程度为Ⅲ级,纤维囊腔形成程度为Ⅲ～Ⅳ级.结论猪皮、S0.55′、S 0.520′和S 0.560′四种样品短期肌肉植入试验合格.表明其对组织无明显的刺激性,组织相容性良好.胰酶处理后的样品和SDS处理后的样品短期肌肉植入试验不合格表明其对组织有刺激性,组织相容性差.     

脱细胞生物基质组织相容性评价研究

目的:研究不同脱细胞生物基质及猪皮的组织相容性。方法:将以不同脱细胞生物基质及猪皮注射法植入家兔脊柱旁肌肉内,观察植入后不同时间样品周围组织反应程度,以评价样品对组织的刺激性和相容性。阴性对照用SGBT硅橡胶。结果:猪皮、S0.55'、S0.520'和S0.560'四种样品4周时炎细胞反应程度为Ⅱ级,纤维囊腔形成程度为Ⅱ～Ⅳ级。胰酶处理后的样品和SDS处理后的样品4周时炎细胞反应程度为Ⅲ级,纤维囊腔形成程度为Ⅲ～Ⅳ级。结论:猪皮、S0.55'、S0.520'和S0.560'四种样品短期肌肉植入试验合格。表明其对组织无明显的刺激性,组织相容性良好。胰酶处理后的样品和SDS处理后的样品短期肌肉植入试验不合格表明其对组织有刺激性,组织相容性差。     

胶原/聚乙烯醇凝胶的制备及生物相容性评价

目的:制备胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架并初步评价其细胞相容性以及生物相容性。方法:胶原和聚乙烯醇在液态下混合,冷冻干燥后制备出胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架,将L-929细胞接种在凝胶表面,在倒置相差显微镜下计数贴壁细胞数量并在电镜下观察细胞形态。以MTT法评价凝胶的细胞毒性并将凝胶种植在SD大鼠大腿肌肉中,在术后2、8、12周取材,通过大体标本以及组织学观察,评价材料的组织相容性。结果:L-929细胞接种后可黏附在胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架表面,随时间延长,黏附细胞数目增多,不同材料表面黏附细胞数量具有显著性差异(P<0.01)。MTT法表明细胞毒性0～Ⅰ级,在材料植入肌肉后早期有炎性浸润及纤维包膜形成,随植入时间延长,炎性反应减轻,包膜变薄。结论:胶原/聚乙烯醇复合凝胶支架具有良好的细胞相容性和组织相容性。     

新型人工髓核材料果胶/聚乙烯醇复合水凝胶生物相容性研究

目的对新型人工髓核材料果胶/聚乙烯醇复合水凝胶（Pectin/PVA composite hydrogel,CoPP）进行生物组织相容性评价。方法按照国家标准GB/T16886的评价要求,对CoPP人工髓核材料进行致敏试验和遗传毒性试验等毒理学测试。结果注射CoPP材料浸提液豚鼠各观察时点均未见皮肤出现红斑、水肿等皮肤刺激反应,表明CoPP髓核材料浸提液对皮肤无致敏性。CoPP人工髓核材料浸提液各剂量组对TA97、TA98、TA100、TA102的回变菌落数,在加与不加大鼠肝微粒体酶（S9）条件下,均与自发回变数相近,也未呈现剂量反应关系。CoPP髓核材料浸提液各剂量组中微核出现率和染色体畸变率与阴性对照组比较差异无显著性（P〉0.05）。结论 CoPP人工髓核材料无致敏性和遗传毒性,具有良好的生物相容性。     

国产聚乙烯醇树脂组织相容性的实验研究

目的观察国产聚乙烯醇树酯(PVA)植入家兔背部肌肉后的不同时间材料周围的组织反应情况。方法大耳家白兔10只，在其脊柱一侧背部植入国产PVA，另一侧植入进口PVA，观察术后1、4、12、26、52周材料周围的组织反应情况。结果肉眼观察植入部位无皮下和肌肉组织异常病变，组织病理学检查结果符合国家规定的组织反应程度指标。结论国产PVA的组织相容性良好。     

智能水凝胶薄膜的制备及体外细胞相容性研究

利用范德格拉夫静电加速器辐照接技法制备智能水凝胶（PVA－g－NIPAAm）薄膜。采用改进的细胞相对增殖度法和细胞形态学方法研究水凝胶薄膜的体外细胞相容性。结果表明：本薄膜于第2、4、7d的细胞相对增殖度分别为57％、74％和100％。其细胞毒性级别为0级，无细胞毒性。通过第24、48、72h的形态学观察可见，与薄膜接触的细胞生长状态良好，具有良好的细胞相容性。     

颅骨修补材料钛金属表面梯度生物活性涂层的生物相容性研究

目的 评价复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料的生物相容性.方法 分别通过体外细胞相容性实验和动物皮下植入实验综合评估复合氧化及水热沉淀法制备的梯度羟基磷灰石(hydroxyapitate,HA)涂层的生物相容性.结果 体外细胞相容性实验(MTT法)显示,各组材料对L929细胞的生长、增殖、代谢无不良影响.在不同时间点上,羟基磷灰石改性试件表面的光吸收值均比纯钛试件有所增加,在细胞接种后期增加尤为显著,提示羟基磷灰石改性试件的细胞相容性优于其它各组试件.动物皮下植入实验结果显示各组材料30d后,炎性细胞反应程度、囊壁形成情况、周边组织反应均＜Ⅰ级,符合GB/T16886.6-1997医疗器械生物学评价Ⅰ级标准,其中羟基磷灰石组在纤维囊壁成熟方面更优于其它组.结论 复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料具有良好的生物相容性,值得作为颅骨修补材料进一步研究.     

PVA/n-HA+PA66 生物材料体内植入后机体免疫状态的初步研究

目的 探讨动物体内植入生物材料后机体免疫状态的改变.方法 将生物材料聚乙烯醇水凝胶(PVA)/纳米羟基磷灰石(n-HA) 聚酰胺66(PA66)植于大鼠皮下,分别于术后第2、4、6周行局部组织学切片观察,检测大鼠血液中CD3、CD4 、CD8 含量以及脾细胞中IL-1、IL-6、TNF-α的含量并与术前对比.结果 大鼠血液中CD3、CD4 、CD8 的含量和脾细胞中IL-1,IL-6,TNF-α的含量在第2、4、6周时与正常组对照差异无统计学意义.组织学切片显示血管和纤维组织进入复合材料网孔中,与复合材料连为一体,未产生排斥反应.结论 PVA/n-HA PA66生物材料植入动物体内后未引起动物机体的免疫排斥反应,未干扰机体的免疫系统,是一种无毒、易被机体耐受的生物材料.     

新型含锶硫酸钙的制备及其生物相容性试验

目的制备一种新型含锶硫酸钙材料并对其进行生物相容性评价。方法探讨采用水热法制备一种新型的含锶硫酸钙并 对制备的材料进行：（1）X线衍射、傅里叶变换红外光谱及差式量热扫描表征检测,以验证材料为目标产物;（2）细胞毒性试验评 估材料浸提液对L-929小鼠成纤维细胞形态学及相对增殖率的影响;(3)溶血试验评估材料浸提液的血液相容性;（4）体内植入 试验评估其对活体组织局部毒性反应。结果（1）X线衍射结果示:14.63°,25.72°和29.80°处可见α-半水硫酸钙的特征峰,在 24.78°处可见锶元素的特征峰;傅里叶变换红外光谱与α-半水硫酸钙标准图谱相似;差式量热扫描结果示：制备材料中结构水含 量为6.03%;（2）细胞毒性试验显示被试材料浸提液在不同时间点的毒性反应均为I级,无细胞毒性;（3）溶血试验结果显示溶血 率为4.3%,符合溶血试验要求;（4）体内植入结果表明材料和机体达到稳定状态。结论该材料为含锶硫酸钙,生物相容性试验 表明其具有良好的生物相容性。     

Porous polyvinyl alcohol hydrogel composite prepared and studied initially for biocompatibility]

OBJECTIVE: To investigate the feasibility of porous polyvinyl alcohol hydrogel (PVA-H) composite, for tissue engineering scaffold. METHODS: The approach of emulsifier-foaming, freeze-drying and surfactant-cleaning method was developed to gain three kinds of porous scaffolds: porous polyvinyl alcohol (PVA), porous polyvinyl alcohol/nano-hydroxyapatite (PVA/n-HA) and porous polyvinyl alcohol/chitosan (PVA/Cs). We checked the physical features of the above three kinds of materials and further investigated their biocompatibility by SEM image analysis, mechanics test, MTT and muscle implanting. RESULTS: Three kinds of materials had the similar character of high porosity (80%), but the PVA/n-HA had the smallest mean pore size (154.5 microm) and the PVA had the biggest tensile strength (0.60 Mpa). MTT assay demonstrated three kinds of materials to have no toxicity, furthermore, PVA had better absorbance, compared with cell control group (P < 0.05). After muscle implantation, there were many muscular tissues growing into pores of PVA/Cs at the 4th week, although PVA/Cs had stronger inflammatory reaction. Other two kinds of materials had very small inflammatory reaction and there were many fibrous tissues growing into pores at the 1st, 4th, 12th week. CONCLUSION: The features of materials are changed after adding n-HA or Cs, moreover, porous PVA/Cs seems to have the activity of inducing muscle growth. Porous PVA and its composites may be applied to tissue engineering as a long-term or permanent scaffold due to their good biocompatibility, elasticity and hydrophilicity.     

聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒的生物相容性研究

目的 对药用载体聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒的生物相容性进行系统性评价。方法 体外采用MTT法进行细胞增殖测定、溶血试验,体内采用皮下和肌肉内埋植载体的炎症反应试验。结果 该载体对细胞属无毒级,无溶血性,在动物体内埋植3个月后载体降解,周围组织无明显炎症反应。结论 所制备的聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒载体具有良好的生物相容性。     

多西环素纳米脂质体缓释凝胶生物相容性及细胞毒性

目的评价自制多西环素纳米脂质体缓释凝胶的生物相容性,及对体外培养小鼠成纤维细胞的毒性。方法选取体外培养的小鼠成纤维细胞L-929,采用琼脂覆盖试验,根据倒置显微镜下观察和计算的培养不同时间点L-929细胞的平均褪色指数和溶解指数,评价样品的细胞毒性分级情况。以最大剂量法,于白色豚鼠背部对称部位分别进行注射诱导和敷贴激发致敏,观察激发后48h内皮肤红斑和水肿反应程度。SD大鼠用20%样品水溶液连续灌胃7d,观察临床症状并计算食物利用率。结果L-929细胞环素纳米脂质体缓释凝胶培养不同时间点的细胞毒性分级为1(阴性对照为0)。致敏试验显示,48h内白色豚鼠背部皮肤无明显红斑和水肿反应。SD大鼠经样品灌胃7d后,无毒性反应表现;与等量蒸馏水灌胃的对照组比较,体质量和食物利用率无明显差异。结论多西环素纳米脂质体缓释凝胶无潜在细胞毒性及致敏作用,是一生物相容性良好的牙周缓释制剂。     

Controlled release of transforming growth factor-beta receptor kinase inhibitor from thermosensitive Chitosan-based hydrogel: Application for prevention of capsular contracture

Background  Capsular contracture has become the most common complication associated with breast implant. Transforming growth factor-beta (TGF-β) is well known for a prominent role in fibrotic diseases. Due to the critical role of TGF-β in pathogenesis of capsular formation, we utilized thermosensitive C/GP hydrogel to controlled release of TGF-β receptor kinase inhibitor (SD208) and investigated their effects on capsular contracture.

Methods  In vitro degradation and drug release of C/GP hydrogel were performed. Twenty-four rabbits underwent subpanniculus implantation with 30 ml smooth silicone implants and were randomly divided into four groups as follows: Group 1 received saline solution; Group 2 received SD208; Group 3 received SD208-C/GP; Group 4 received C/GP. At 8 weeks, the samples of capsular tissues were analyzed by hematoxylin and eosin and immunohistological staining. The mRNA expression of collagen III and TGF-β1 was detected by RT-PCR assay.

Results  C/GP hydrogel could be applied as an ideal drug delivery vehicle which supported the controlled release of SD208. SD208-C/GP treatment showed a significant reduction in capsule thickness with fewer vessels. The histological findings confirmed that the lower amounts of inflammatory cells and fibroblasts infiltrate in SD208-C/GP group. In contrast, typical capsules with more vessel predominance were developed in control group. We did not observe the same inhibitory effect of SD208 or C/GP treatment on capsular contracture. Moreover, SD208-C/GP therapy yielded an evident down-regulation of collagen III and TGF-β1 mRNA expression.

Conclusions  This study demonstrated that controlled release of TGF-β receptor kinase inhibitor from thermosensitive C/GP hydrogel could significantly prevent capsule formation after mammary implants.

     

TiO2-xNx薄膜托槽的体外生物相容性

目的 评价TiO_2-xN_x薄膜托槽的细胞生物相容性,并探讨掺氮含量与薄膜厚度对其生物相容性的影响。方法 通过对L929细胞进行细胞粘附实验、MTT实验和LDH释放实验评价TiO_2-xN_x薄膜托槽的细胞生物相容性,使用SPSS 19.0统计软件,通过单因素方差分析对实验数据进行统计学分析。结果 L929细胞在薄膜托槽组和对照组托槽表面的粘附和伸展状态均良好;虽然氮含量组和厚度组的细胞相对增殖率与对照组之间均存在显著性统计学差异(P<0.05),但所有组别的相对增殖率均在80%以上,随着氮含量的增加细胞相对增殖率降低,随着厚度的增加细胞相对增殖率增加。LDH结果显示随着氮含量的增加LDH活性增加,随着厚度的增加LDH活性降低,所有组别之间均无统计学差异(P>0.05)。结论 TiO_2-xN_x薄膜托槽细胞毒性为0级,掺氮含量和薄膜厚度因素与L929细胞生物相容性有关。     

钛合金表面纳米氧化锌薄膜的体外细胞毒性研究

目的  评价钛合金表面纳米氧化锌薄膜对细胞毒性的作用。方法  观察小鼠胚胎成纤维L-929细胞在含纳米氧化锌薄膜的钛合金析出液中的生长情况,采用噻唑蓝比色法测定各组细胞的吸光度值,并计算出相对的细胞增殖率,进行细胞毒性评价。结果  各组细胞生长状况良好,细胞形态无异常,增值率>80%,细胞毒性等级为1级。结论  钛合金表面纳米氧化锌薄膜对细胞生长无毒害作用。

     

木葡聚糖基温敏水凝胶预防大鼠腹壁-肠壁再粘连及其对局部TGF-β1和CTGF表达的影响

目的：评价木葡聚糖基（mXG）温敏水凝胶对L929鼠成纤维细胞的抗黏附性能,建立粘连松解术后再次粘连动物模型,探讨mXG温敏水凝胶对粘连松解术后再次粘连的预防作用及对转化生长因子β1（TGF-β1）和结缔组织生长因子（CTGF）表达的影响。方法：将L929鼠成纤维细胞接种于mXG温敏水凝胶表面,荧光显色检测其在凝胶表面的黏附性能。制备粘连松解术后再次粘连大鼠模型。48只SD大鼠二次损伤完成后随机分成3组,分别为再粘连组,将1 mL生理盐水注射于大鼠腹壁和盲肠的创面;商业膜组,将2 cm×3 cm大小的壳聚糖防粘连膜覆盖于腹壁创面;mXG温敏水凝胶组,将1mL4% mXG温敏水凝胶注射至腹壁和盲肠的创面,待水凝胶完全形成（3 min）后关腹;每组16只。二次术后第7和14天,每组分别处死8只大鼠,对粘连程度进行评分及组织学观察,免疫组织化学法观察TGF-β1和CTGF表达水平。结果：对照组可见大量L929鼠成纤维细胞贴壁生长,呈细长的梭形并有伪足的形成;mXG温敏水凝胶组在凝胶表面仅有非常少的L929鼠成纤维细胞,呈圆球状。一次术后所有大鼠均形成了可用钝器分开的粘连区。二次术后第7天,再粘连组形成了4~5分粘连,纤维结缔组织大量增生;商业膜组大部分为中度粘连,纤维结缔组织增生较多;mXG组大部分大鼠未见粘连发生且盲肠及腹壁开始愈合,有少量纤维结缔组织增生。术后第14天,再粘连组大鼠腹腔粘连严重,纤维结缔组织及胶原大量增生;商业膜组形成了接近再粘连组的严重粘连;mXG组有2只大鼠发生轻微粘连,其余均未发生粘连,并且盲肠及腹壁创面恢复良好。术后第7和14天mXG水凝胶组大鼠平均粘连评分明显低于再粘连组和商业膜组（P<0.05）。免疫组织化学染色,TGF-β1和CTGF表达水平随大鼠腹膜粘连评分和胶原沉积升高而升高,在再粘连组表达最高,在mXG温敏水凝胶组表达最低。结论：mXG温敏水凝胶具有优异的抗成纤维细胞黏附性能,可以有效预防粘连松解术后再次粘连的发生,并可减少粘连相关因子TGF-β1和CTGF的表达水平。