海藻酸-壳聚糖-聚乙烯乙二醇微囊化异种胰岛移植治疗小鼠糖尿病

目的比较海藻酸-聚赖氨酸-海藻酸微囊化(APA)大鼠胰岛和海藻酸-壳聚糖-聚乙烯乙二醇微囊化(ACP)大鼠胰岛移植对小鼠糖尿病的治疗作用.方法链脲霉素220 mg/kg体重腹腔内注射制作小鼠糖尿病动物模型.成模后分成APA微囊组、ACP微囊组和未微囊化胰岛组,每只小鼠腹腔内分别植入200个相应胰岛,检测监测移植前后小鼠的血糖.结果移植后第1天,3组小鼠血糖均较移植前明显降低.未微囊化胰岛移植组小鼠术后第2天血糖均恢复到术前水平;APA微囊组和ACP微囊组小鼠血糖分别维持正常(57.00±14.61)d和(41.67±16.73)d,此两组间差异无显著性(P＞0.05),但均较未微囊化胰岛移植组明显延长(P＜0.05).结论 ACP微囊与APA微囊一样具有免疫隔离作用;ACP微囊化异种胰岛移植可纠正小鼠糖尿病.     

肝细胞海藻酸钡微囊生物性能的研究

目的　研究肝细胞海藻酸钡微囊的生物学性能。方法　大鼠肝细胞微囊化后移植于腹腔内 ,1个月后取出行组织学检查。结果　不含肝细胞的空囊移植组微囊大多保持良好的形状 ,囊壁光滑、完整 ,囊外无纤维化反应 ,回收率为 ( 89± 2 3) %。肝细胞微囊大部分呈游离状态 ,部分囊外有一薄层纤维层附着 ,回收率为 ( 78± 2 1) % ;囊内细胞存活率由移植前的 ( 91± 16 ) %降至 ( 79±13) %。结论　肝细胞海藻酸钡微囊的生物相容性及机械稳定性较好 ,但免疫源性有待进一步提高。     

BPA微囊与APA微囊机械强度和生物相容性的比较研究

目的 比较海藻酸钡-多聚赖氨酸-海藻酸(BPA)微囊与海藻酸-多聚赖氨酸-海藻酸(APA)微囊的生物相容性和机械强度的生物物理特性.方法 用静电微囊发生仪制备BPA和APA微囊,通过机械振荡法和肌肉下移植来检测微囊的机械强度.通过微囊大鼠腹腔移植来观察BPA和APA微囊的生物相容性.结果 机械振荡48h后APA微囊的破损率为4.3%,BPA微囊仅为1.5%;肌肉下移植1个月后,组织切片H&E染色显示,APA和BPA微囊均保持完整,仅有轻度纤维化包裹;腹腔移植4、8和10周后,从大鼠腹腔内取出的微囊中95%～98%为结构完整,呈圆形,表面光滑,光镜下无明显的结缔组织包绕.结论 所制备的BPA微囊的生物相容性河机械强度优于APA微囊.     

壳聚糖-藻酸盐多通道支架材料细胞相容性研究

[目的]通过体外细胞毒性试验,细胞与支架材料复合培养实验和体内植入试验,评价壳聚糖-藻酸盐支架材料的细胞相容性。[方法]通过冷冻干燥法制备具有纵行、平行排列通道的壳聚糖-藻酸盐支架材料。将大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow derived stromalcell,BMSCs)与其浸提液培养,采用MTT法检测培养1、3、5d时支架材料的细胞毒性。在体外将BMSCs与壳聚糖-藻酸盐支架材料复合培养3、5、7d后行扫描电镜检测,并将其植入急性脊髓半横断损伤模型中,6周后行免疫荧光检测BMSCs在材料中的生长与分化情况。[结果]MTT法检测示壳聚糖-藻酸盐支架材料的细胞毒性为0-1级。扫描电镜观察细胞在支架材料复合培养3d后即可粘附于支架材料表面,细胞呈一定方向排列。术后6周,Neurofilament200、NSE免疫荧光检测证实,支架材料内有大量BMSCs存活,部分向神经元样细胞分化。[结论]壳聚糖-藻酸盐支架具有良好的细胞相容性,有望成为一种较理想的神经组织工程支架材料。     

超低磨损聚乙烯人工关节材料的生物相容性评价

[目的]对超低磨损聚乙烯人工关节材料的生物相容性进行初步评价,为进一步的人体试验提供依据。[方法]根据国家GB/T-16886/ISO-10993对医疗器械外科置入物的评价要求,进行体外细胞毒性试验(CCK-8比色法)、溶血试验、急性/慢性全身毒性试验、肌肉置入试验。[结果](1)细胞毒性试验的试验组L929细胞在培养24、48、72 h后相对增殖率依次为95.25%、104.96%、102.81%,显示无细胞毒性;(2)血液相容性试验溶血率为0.81%,提示该材料无溶血作用;(3)急性全身毒性试验试验组小鼠无特殊行为学表现,试验组与对照组小鼠体重增加差异无统计学意义(P0.05);(4)肌肉置入试验术后病理切片证实该材料置入大鼠体内后炎性细胞反应逐渐减轻;(5)慢性全身毒性试验术后12周试验动物肝肾均无明显病理表现。[结论]该材料具有良好的生物相容性及安全性。     

壳聚糖的溶解性能及体内生物相容性评价

目的：观察酸溶性壳聚糖在醋酸溶液中的溶解相关性指标,并对水溶性及酸溶性两种壳聚糖的体内相容性和降解性进行评价,为壳聚糖组织工程支架的制备和应用提供参考。方法：用1%的醋酸溶液配制质量浓度为1%、2%、3%、4%的酸溶性壳聚糖溶液,利用黏度分析仪器和pH计测定其黏度和pH值;将2%的酸溶性壳聚糖溶液溶解在不同体积分数（1%、1.5%、2%、2.5%、3%）的醋酸溶液中,检测其黏度和pH值的变化。在BALB/c小鼠腿部肌肉内植入酸溶性壳聚糖或水溶性壳聚糖0.1 g,比较组织相容性和体内降解时间。结果：酸溶性壳聚糖溶液的黏度、pH值随壳聚糖质量浓度的增加而增加。等量的壳聚糖溶解在不同酸度的醋酸中,其黏度和pH值均随酸度的增加而降低。水溶性壳聚糖生物相容性要优于酸溶性壳聚糖,水溶性壳聚糖降解时间〈7 d,酸溶性壳聚糖降解时间〉21 d。结论：壳聚糖在醋酸溶液中的溶解性能与溶液的酸度有关,溶液的黏度和pH值与壳聚糖质量浓度和酸浓度两个因素均密切相关。水溶性壳聚糖的体内相容性及降解性明显优于酸溶性壳聚糖。     

泌尿系统组织工程支架材料胶原蛋白-壳聚糖及聚乙烯醇-丝胶的生物相容性评价

目的评价复合材料胶原蛋白-壳聚糖、聚乙烯醇-丝胶作为泌尿系统组织工程支架的生物相容性和生物安全性。方法采用溶血实验评价胶原蛋白-壳聚糖、聚乙烯醇-丝胶两种复合材料对红细胞功能和代谢的影响;采用皮肤致敏实验评价两种材料是否满足体内植入的要求;采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法评价胶原蛋白-壳聚糖、聚乙烯醇-丝胶两种复合材料对泌尿上皮细胞和膀胱平滑肌细胞的生长和增殖的影响。结果胶原蛋白-壳聚糖和聚乙烯醇-丝胶的溶血率分别为1.86%和2.08%(均<5%),两种材料不引起溶血反应。与阴性对照组相比,两种材料皮肤致敏实验的结果均为阴性,没有致敏作用。细胞毒性实验(四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法)显示两种材料细胞毒性均为0级。结论复合生物材料胶原蛋白-壳聚糖、聚乙烯醇丝胶具有良好的生物相容性,有望作为组织工程支架材料,应用于泌尿系统的修复重建。     

三种胶原-壳聚糖多孔支架组织相容性的初步研究

目的制备3种具有良好稳定性的胶原-壳聚糖多孔支架,初步探讨其植入体内后的组织相容性。方法冻干法制备胶原-壳聚糖多孔支架,分别采用真空干热和戊二醛对其交联,制备未交联(材料1)、真空干热交联(材料2)和戊二醛交联(材料3)3种胶原-壳聚糖多孔支架,扫描电镜观察支架微观结构。将12只家兔随机分为4组(n=3),3种支架材料分别交叉埋植入12只家兔耳背部皮下,术后观察、记录全身情况及手术区变化,分别于术后3、7、14及28 d组织切片下见3种材料的稳定性和组织相容性。结果扫描电镜下见3种支架均具有三维多孔结构,孔径分别为120±10、80±15和170±20μm,孔隙率均大于90%。大体观察:实验家兔术后全身情况良好,手术区红肿轻微,切口均愈合良好。组织学观察:材料1降解吸收迅速,能引起明显的炎性反应,材料2降解较快,炎性反应不及材料1明显,材料3降解较慢,炎性反应轻微,术后组织再生较快。结论胶原-壳聚糖多孔支架具有适合组织再生的三维多孔结构,交联能提高胶原-壳聚糖多孔支架的早期稳定性和组织相容性,戊二醛交联优于真空干热交联。     

新型脱细胞骨基质-壳聚糖复合支架的生物相容性研究

[目的]评价新型脱细胞骨基质-壳聚糖(ABECM/CS)骨组织工程复合多孔支架的生物相容性和安全性,为临床应用提供实验依据.[方法]采用联合脱细胞方法对猪股骨进行处理后制备脱细胞骨基质/壳聚糖骨组织工程复合支架.分离、培养兔骨髓间充质干细胞传代后进行实验.采用MTT法观察材料浸提液于1、3、5、7d时进行细胞毒性实验观察细胞的活性;将材料浸提液与稀释血混合离心后观察红细胞溶血情况,检测OD值计算相对溶血率;将材料浸提液经静脉注入兔体内进行热原实验,在规定时间内观察兔体温变化.[结果]细胞毒性实验显示,培养1、3、5、7d后各时间段内三组OD值两两比较(P＞0.05)无显著差异,表明材料无毒性.在溶血实验中观察实验材料的溶血率为3.0％,在标准值溶血率5％范围内,提示无溶血现象发生.热原实验结果显示每只兔体温升高均低于0.6℃,且3只兔体温升高总度数低于1.4℃,符合热原检测规定,复合材料无致热作用.[结论]经联合脱细胞处理制备的ABECM/CS复合支架无细胞毒性、无溶血反应、无热原性,具有良好的生物相容性和安全性,可作为构建组织工程骨的支架载体材料.     

一步固化法制作胰岛移植微囊的实验研究

目的 采用一步固化法制作用于胰岛移植的海藻酸钠—氯化钡微囊，研究这种微囊的牢固度及生物相容性。方法 用海藻酸钠和氯化钡为材料，采用一步固化法制成微囊，观察这种微囊的形态和大小。将其置于生理盐水中37℃孵育2个月或置于生理盐水中37℃、150r／min水浴振荡1h，观察微囊的破损率及形态改变。将5000个空微囊分别注射于12只大鼠腹腔内，于2、6、10周各取4只大鼠处死后用生理盐水灌洗腹腔，将灌洗液离心后计算其中空微囊数并观察微囊的形态改变。结果 一步固化法制作的海藻酸钠—氯化钡微囊在37℃培养箱孵育2个月后破损率为10％；于37℃、150r／min水浴振荡1h后破损率为18％；植入空微囊后第2周每只大鼠可灌洗出空微囊约3000个，微囊均呈圆形，完整，无纤维化；6—10周每只大鼠可洗出空微囊约1000—1500个，其中10％—15％微囊变形或有裂口，部分微囊有明显纤维化。结论 一步固化法制作的海藻酸钠—氯化钡微囊具有较好的牢固度及生物相容性。     

壳聚糖相对分子质量对微囊及包裹肝细胞活性的影响

目的 观察壳聚糖相对分子质量对微囊机械强度和通透性及包裹肝细胞活性的影响.方法 通过微囊搅拌实验比较中、低分子量壳聚糖形成的微囊的机械强度,比较2种微囊对异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白(FITC-BSA)通透性,及细胞染色实验判断2种微囊包裹小鼠原代肝细胞活性的区别.结果 微囊搅拌100 min后中分子量壳聚糖微囊破损率100%,低分子量壳聚糖微囊破损率5%,两种微囊机械强度差异有统计学意义(P＜0.05),微囊溶液中加入HTC-BSA15 min后,低分子量壳聚糖微囊内荧光强度为4 AU,中分子量壳聚糖微囊内荧光强度为1.5 AU,两种微囊对FITC-BSA的通透性差异有统计学意义(P＜0.05),低分子量壳聚糖形成的微囊包裹肝细胞培养1周后细胞染色实验显示微囊中活肝细胞数为100%,中分子量壳聚糖形成的微囊包裹的活肝细胞数约为40%,两者差异有统计学意义(P＜0.05).结论 低分子量壳聚糖相对于中分子量壳聚糖更适合于作微囊的材料.

Abstract：

Objective To study the influence of molecular weight of chitosan on microcapsules and hepatocytes in microcapsules. Methods The mechanical strength, permeability to fluoresceine isothiocyanate-bovine serum albumin (FITC-BSA) and activity of hepatocytes in microcapsules were compared between two kinds of microcapsules made by low and middle molecular weight chitosan. Results After 100 min of stirring microcapsules, all middle molecular weight chitosan microcapsules were damaged, 5% low molecular weight chitosan microcapsules were damaged. There was significant difference in breakage rate of the mechanical strength between two microcapsules (P ＜ 0. 05). Fifteen min after addition of FITCBSA into microcapsule solution, fluorescence intensity in the low molecular weight chitosan microcapsules was 4 AU, and that in middle molecular weight of chitosan microcapsules was 1. 5 AU, suggesting there was significant difference in permeability to FITC-BSA between two kinds of microcapsules (P ＜ 0. 05).One week after culture of microencapsulated hepatocytes, staining test showed that 100% of liver cells in low molecular weight chitosan microcapsules were alive, while the number was about 40% in middle molecular weight chitosan microcapsules (P ＜ 0. 05). Conclusion Low molecular weight chitosan is more suitable as materials of microcapsules than molecular weight chitosan.     

Study on biocompatibility of complexes of collagen-chitosan-sodium hyaluronate and cornea

In this study we investigated the biocompatibility of collagen-chitosan-sodium hyaluronate (Col-Chi-NaHA) complexes and cornea tissue, and the feasibility of Col-Chi-NaHA complexes as substrates for cultivating rabbit corneal cells. Different components of Col-Chi-NaHA complexes were prepared and tested. A circular complex film with a diameter of 6 mm was inserted into rabbit stomal pocket and traced for a period of 5 months. Clinical examination was made. Rabbit limbal corneal epithelial cells, corneal endothelial cells, and keratocytes were cultured primarily on complexes. Phase contrast microscope examination was made daily. Histological, immunohistochemical, and scanning electron microscopic examinations were carried out. The complexes of 20% collagen, 10% chitosan, and 0.5% sodium hyaluronate showed rather weak corneal edema and other responses. The degradation of materials was obvious after 5 months. Corneas were transparent and translucent. Cells seeded on Col-Chi-NaHA were allowed to proliferate and partly form confluent monolayer after 9 days in culture. Cultured cells were well attached to the complexes of 20% collagen, 10% chitosan, and 0.5% sodium hyaluronate, or 10% chitosan and 0.5% sodium hyaluronate. The results showed that Col-Chi-NaHA complexes had good biocompatibility with cornea. The complexes can degrade and be absorbed in cornea. Col-Chi-NaHA complex may be a suitable substrate for cultivating corneal cells and a feasible material as a scaffold of tissue-engineered cornea.     

Evaluation of modified alginate-chitosan-polyethylene glycol microcapsules for cell encapsulation

A bioartificial pancreas, a medical device entrapping islets of Langerhans (islets) in an immunoisolative membrane, has been regarded as one of the most promising approaches to treat insulin-dependent diabetic patients. In this study, various modifications of alginate-chitosan microcapsules were made such as the inclusion of polyethylene glycol (PEG) and the use of crosslinkers such as carbodiimide (EDC) and glutaraldehyde (GA) in the core and onto the microcapsule membrane surface. A characterization of the modified microcapsules in terms of mechanical stability and albumin diffusion as well as their surface properties using SEM was performed. A mild GA treatment greatly enhanced the mechanical stability of the microcapsules, and this treatment did not affect the coating process of chitosan or PEG. The biological response to such microcapsules was evaluated by microencapsulation of red blood cells (RBC) and subsequent observation of their hemoglobin release. The encapsulated RBC in the PEG-GA coated microcapsules were found to be less hemolytic and had improved stability and biocompatibility. The results suggest the possibility of developing biological assist organs by microencapsulation of mammalian cells such as islets or liver cells in immunoisolative microcapsules in the near future.     

微囊豚鼠肝细胞培养及其细胞免疫屏障作用的观察

目的 观察海藻酸钠-多聚赖氨酸-海藻酸钠(APA)微囊化肝细胞的生物学功能及对免疫细胞的隔离效应。方法 用胶原酶门腔静脉灌注法分离豚鼠肝细胞,测定微囊化肝细胞及游离肝细胞培养上清白蛋白水平,用自然杀伤细胞(NK)细胞的细胞毒实验来评价微囊的免疫隔离效应。结果 微囊包裹对肝细胞的活率无明显影响,微囊化肝细胞与裸露肝细胞白蛋白分泌水平差异无显著性(P>0.05),NK细胞对K562靶细胞的细胞毒实验表明微囊可有效地保护囊内细胞不受NK细胞的杀伤作用。结论 APA微囊化肝细胞可保持良好的生物活性,APA微囊对细胞免疫具有免疫隔离作用。     

几丁糖-胶原止血海绵的研制及其生物相容性评价

目的以几丁糖、胶原为主要原料,研制一种新型的创伤止血材料,并对其止血性能及生物相容性进行评价。方法首先制备高纯度的胶原蛋白溶液,使之与几丁糖溶液键合,冷冻干燥成为海绵体。然后进行毒理学检测,包括急性毒性试验、刺激性试验、过敏性试验和溶血性试验。再进行止血及埋植实验:在兔耳部制造1cm×1cm大小的出血创面,包括切断兔耳动脉,在兔肝脏切除1cm×1cm的组织形成渗血创面,分别用几丁糖—胶原海绵、明胶海绵压敷止血,记录止血时间,并把在肝脏止血的海绵缝合进行体内埋植实验。结果几丁糖-胶原海绵在兔耳动脉的平均止血时间为(120±6)s,而明胶海绵为(600±10)s;在兔肝脏的平均止血时间为(45±2)s,而明胶海绵为(75±3)s;体内肝埋植实验的实验组与对照组的结果一样,有轻微的炎性反应,5个月内能在体内完全降解。其余毒理学试验均呈阴性结果。结论几丁糖—胶原海绵具有优良的止血性能及良好的生物相容性。     

自组装阿霉素微囊肝动脉灌注对兔VX2肿瘤细胞代谢及凋亡的影响

目的:研究自组装阿霉素微囊肝动脉灌注对兔肝VX2肿瘤生长、代谢和凋亡的影响。方法:24只新西兰大白兔接种肝脏VX2肿瘤组织块,建立肝脏肿瘤模型。随机分为4组,每组6只。分别经肝动脉给予生理盐水(A组)、空白微囊(B组)、阿霉素4mg/kg(C组)和阿霉素微囊等效药物4mg/kg(D组)。治疗后1、3、5、7、10和14d分别以PET/CT显像测定肿瘤体积、生长率及标准化摄取值(SUVmax)。处理后14d处死动物,常规病理、HE染色观察,DNA缺口末端标记(TUNEL)法检测肿瘤的凋亡指数,免疫组化测定肿瘤细胞增殖核抗原(PCNA)的表达。结果:治疗7d后给药组肿瘤体积及生长率明显降低,与空白微囊组及对照组有显著性差异(P<0.05),10d后阿霉素微囊组肿瘤呈负增长,生长率<100%,与其他各组有明显差异(P<0.05)。给予药物后,C、D组糖代谢水平降低,SUVmax值与A、B两组相比具有显著性差异(P<0.05),其中阿霉素微囊组SUVmax值呈持续下降趋势,10d后糖代谢水平明显低于其它组,肿瘤组织活力明显降低(P<0.05)。治疗14d后,阿霉素微囊组肿瘤细胞凋亡指数大于其它组,而增殖指数低于其它组(P均<0.05)。结论:自组装阿霉素微囊作为一种新型智能化供药体系,肝动脉灌注后可明显抑制兔肝脏VX2肿瘤生长,诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤糖代谢和细胞增殖而发挥抗肿瘤效应,可有效提高肝脏肿瘤的化疗效果。     

FK506-壳聚糖膜与体外培养雪旺细胞生物相容性的研究

目的 探讨FK506-壳聚糖膜片与培养的雪旺细胞生物相容性.方法 将生长状况和纯度较好的第3代雪旺细胞,分别传代接种于含有FK506-壳聚糖膜片、单纯壳聚糖膜片的培养皿中培养,以盖玻片作为对照组.计算3组雪旺细胞倍增时间、雪旺细胞纯度;用MTT法比较不同膜片上雪旺细胞的生长活力,绘制生长曲线;S-100免疫荧光染色.结果 雪旺细胞倍增时间对照组为5.9 d,单纯壳聚糖膜片及FK506-壳聚糖膜片组均为4.0 d;雪旺细胞纯度分别为80%、89%,93%;雪旺细胞增殖情况以FK506-壳聚糖组最佳,单纯壳聚糖组次之,对照组最差;各组雪旺细胞均呈S-100阳性,FK506-壳聚糖组与单纯壳聚糖组雪旺细胞排列呈典型的漩涡状或栅栏状.结论 FK506-壳聚糖膜片具有更显著的组织相容性与生物功能性,并保持了雪旺细胞的生物学特性.     

FK506-壳聚糖膜与体外培养雪旺细胞生物相容性的研究

目的 探讨FK506-壳聚糖膜片与培养的雪旺细胞生物相容性.方法 将生长状况和纯度较好的第3代雪旺细胞,分别传代接种于含有FK506-壳聚糖膜片、单纯壳聚糖膜片的培养皿中培养,以盖玻片作为对照组.计算3组雪旺细胞倍增时间、雪旺细胞纯度;用MTT法比较不同膜片上雪旺细胞的生长活力,绘制生长曲线;S-100免疫荧光染色.结果 雪旺细胞倍增时间对照组为5.9 d,单纯壳聚糖膜片及FK506-壳聚糖膜片组均为4.0 d;雪旺细胞纯度分别为80%、89%,93%;雪旺细胞增殖情况以FK506-壳聚糖组最佳,单纯壳聚糖组次之,对照组最差;各组雪旺细胞均呈S-100阳性,FK506-壳聚糖组与单纯壳聚糖组雪旺细胞排列呈典型的漩涡状或栅栏状.结论 FK506-壳聚糖膜片具有更显著的组织相容性与生物功能性,并保持了雪旺细胞的生物学特性.