纳米纤维支架在骨组织工程中的应用

纳米纤维支架是具有纳米级别的天然骨分级结构和多孔结构,近年来在骨组织工程中得到广泛应用。骨组织工程由种子细胞、支架和生长因子3个部分组成,其中寻找能够促进细胞长入和引导新骨生长的三维组织工程支架是骨组织工程研究的重点。纳米纤维支架与天然骨细胞外基质形态结构相似,能够促进细胞附着和干细胞分化,所以成为目前促进骨组织再生的理想支架。本文综述了纳米纤维支架制备技术的最新研究进展。     

机械刺激对牙周骨组织工程干细胞分化的影响

目前,细胞移植及其与支架材料的联合应用仍是牙周骨组织工程的主要策略之一.牙周骨组织中,牙槽骨和牙骨质等组织的硬度及空间结构有明显差异,支架材料的不同机械性能对干细胞的增殖、分化等生物学行为也具有不同诱导作用.研究显示,支架材料的基质硬度和拓扑结构等机械刺激因素参与调控包括脂肪来源间充质干细胞、牙周膜干细胞等在内的种子细...     

脂肪干细胞在骨组织工程中的研究现状及应用前景

随着骨组织工程研究的不断发展进步,各类种子细胞和支架材料层出不穷,在很大程度上促进了骨组织缺损修复再生技术的成熟。其中,脂肪干细胞凭借其自身的诸多优势,受到越来越广泛的关注,成为骨组织工程研究的热点种子细胞。本文就脂肪干细胞在骨组织工程中的应用作一综述,关注培养模型、支架材料及生长因子等问题,以归纳目前脂肪干细胞在骨组织工程中的研究现状并对其应用前景进行展望。     

锶离子修饰骨组织工程支架材料的研究现状

羟基磷灰石等无机材料是应用广泛的骨组织工程支架材料,通过离子掺杂对无机支架材料进行改性,是增强其成骨诱导性能的一种重要方法.近年来的研究证明,锶离子有益于骨形成且无毒性作用.本文主要总结骨组织工程中锶离子修饰支架材料的研究现状,分析存在的问题和进一步的应用前景.     

支架材料的免疫反应对骨组织再生的影响

大多数组织工程方法都试图通过将干细胞与生物相容性材料和生物活性因子结合来改善损伤后的再生效果。骨组织工程的主要组成部分是种子细胞、支架材料和生长因子。将支架材料植入骨组织损伤部位,增强细胞的成骨活性,提高骨组织生长的能力,从而促进骨组织再生。然而,植入材料可能引起宿主的免疫反应,决定着骨组织再生的效果。该文就支架材料引起的组织免疫反应对骨组织再生的影响作一综述。     

骨组织工程材料的新进展

骨组织工程材料是组织工程材料中发展比较迅速的一个领域。它的发展方向就是寻找理想的细胞外基质材料．为细胞生长、粘附提供良好的支架。本文着重介绍了几种骨组织工程材料的特点及应用现状。作者认为，它将为骨缺损的修复提供更为理想的手段，必将在骨组织工程研究中展示美好前景。     

气电纺聚羟基丁酸酯支架用于大鼠骨髓基质细胞体外培养的研究

目的研究气电纺聚羟基丁酸酯[poly（3-hydroxybutyrate）,PHB]纳米纤维支架的体外生物相容性。方法实验组用PHB纳米纤维支架接种大鼠骨髓基质细胞进行体外培养,对照组用培养板培养孔接种大鼠骨髓基质细胞进行体外培养,通过扫描电镜、四甲基偶氮唑盐比色法以及碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）检测来评价PHB纳米纤维支架对大鼠骨髓基质细胞粘附、增殖活性以及ALP活性的影响。结果气电纺PHB纳米纤维支架材料对大鼠骨髓基质细胞具有良好的亲和性;与细胞培养板相比,气电纺PHB纳米纤维支架材料上的大鼠骨髓基质细胞具有较高的增殖活性及ALP活性。结论气电纺PHB纳米纤维支架有望用作骨组织工程支架材料。     

珍珠（层）在骨组织修复中的研究进展

目的: 对珍珠(层)的成骨性及其在骨组织工程中的应用研究进展进行综述。方法: 广泛查阅近年来国内外相关文献,并进行总结。结果: 珍珠(层)粉是具有一定成骨作用的天然有机-无机复合材料,可以作为骨组织工程支架材料,而纳米级珍珠(层)粉具有更好的生物降解性和成骨作用。结论: 珍珠(层)在骨组织工程中具有潜在的应用前景,但制备出各种符合临床实际应用的骨修复材料仍需进一步研究。     

丝蛋白作为骨组织工程支架材料的研究进展

支架材料的性能对于骨组织工程技术具有重要的意义.丝蛋白材料是从天然蚕丝和蛛丝等原料中提取的高分子纤维蛋白,具有良好的生物相容性、独特的力学性能和药物缓释载体作用等,可作为细胞黏附生长的理想支架材料较好地应用于骨组织工程中.下面就丝蛋白的结构、生物学特性和在骨组织工程中的应用等研究进展作一综述.     

骨组织工程3D生物打印的研究进展

近几十年来,骨组织工程在骨缺损修复治疗的应用中获得了飞速的发展,而3D生物打印是近十年来在骨组织工程中一种非常具有前景的技术.传统骨组织工程支架制造方法无法精确控制空间结构,且在支架制作完成后接种细胞也无法控制细胞的均匀分布.尽管3D生物打印作为一类含细胞骨组织工程支架制造技术,以水凝胶类材料作为基础将细胞置入支架中,...     

无机活性元素骨组织工程支架材料止血机制的体外实验研究

目的：探讨作为骨修复材料的无机活性元素骨组织工程支架材料的止血机制。方法：体外测试无机活性元素骨组织工程支架材料的比表面积、孔隙率、吸水率和膨胀度；将无机活性元素骨组织工程支架材料置人血液浸泡后．通过血流变实验和血小板聚集实验，检测血液粘度的变化和血小板的聚集情况，并用扫描电镜观察材料对血小板的黏附情况及血小板形态的影响。所有数据采用SPSS11．0软件包进行分析，实验组与对照组两两比较采用配对t检验。结果：无机活性元素骨组织工程支架材料的比表面积为210m2／g，孔隙率90％，吸水率34％，膨胀度5．6％；置入血液后，在中、高切变率下导致血液粘度增高（P〈O．05），并对血小板有一定的聚集和黏附作用。结论：无机活性元素骨组织工程支架材料具有良好的止血特性，是一种极具潜力的骨修复材料。     

聚合物介导质粒DNA转运系统在骨组织工程中的应用

基因治疗技术应用于骨组织工程,可以进一步促进成骨。聚合物介导的质粒DNA转运系统通过保护DNA免受降解并维持DNA在效应浓度,延长其内吞的机会,从而提高基因转染效率。目前用于骨组织工程研究的聚合物介导的质粒DNA转运系统主要有质粒DNA与胶原蛋白复合转运系统、质粒DNA与聚乙二醇一透明质酸水凝胶复合转运系统、质粒DNA与脂质体复合转运系统、质粒DNA与阳离子聚合物复合转运系统等。本文对近年来聚合物介导的质粒DNA复合转运系统在骨组织工程中的应用进展做一综述。     

应用兔骨髓基质细胞膜片与珊瑚支架构建组织工程骨

目的：探讨应用富血小板血浆与骨髓基质细胞（BMSCs）构建骨髓基质细胞膜片，以及应用骨髓基质细胞膜片与珊瑚支架构建组织工程骨的可行性。方法：将取自同一供体兔的BMSCs与富血小板血浆复合后，共同在体外培养10天，构建出BMSCs膜片，用其包裹珊瑚支架后植入裸鼠背部皮下，另以单纯BMSCs种植到珊瑚支架及以单一珊瑚植入作为对照。术后4周和8周取材，通过组织学观察和组织形态测量分析，评价其成骨情况。采用SPSS11．0软件，对所得数据进行统计学分析。结果：BMSCs与富血小板血浆共同在体外培养10d，可构建出厚约2mm的BMSCs膜片。用其包裹珊瑚支架后植入裸鼠背部皮下4周和8周，在珊瑚表面及其孔洞内有大量软骨和骨质形成．其成骨量明显大于单纯BMSCs种植组。单一珊瑚植入组未见骨或软骨形成。结论：将富血小板血浆与BMSCs复合后共同在体外培养，可构建出具有一定厚度的BMSCs膜片，将此膜片包裹珊瑚支架所形成的膜片一支架复合体具有良好的成骨活性.     

实时定量PCR检测Nel样Ⅰ型分子基因对大鼠骨髓基质细胞成骨相关基因表达的影响

目的：研究Nel—like 1型分子（Nell-1）基因对体外培养大鼠骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells,bMSCs）成骨相关基因表达的影响。方法：取6周龄雄性Fischer 344大鼠胫骨和股骨骨髓体外培养。以腺病毒为载体。进行基因转染，绘制生长曲线并测定转染效率。以转染β-半乳糖苷酶（β—Galactosidase，LacZ）基因的bMSCs为对照组，转染Nell-1的bMSCs为试验组，用实时定量PCR（real—timePCR）测定成骨相关基因碱性磷酸酶基因（alkaline phosphatase，ALP）、骨涎蛋白（bone sialoprotein，BSP）、骨钙素（osteocalcin，OC）、骨桥蛋白（osteopontin，OP）和Sox9的表达。以2^-△△CT法计算基因表达的相对比值。结果：随着Nell-1基因转染滴度的增高。细胞增殖速度减慢。基因转染效率随滴度增加而增高。Nell-1基因转染大鼠bMSCs．早期下调、中期和晚期上调ALP的表达。晚期上调OC的表达,整个成骨周期中均上调OP和BSP的表达。结论：Nell-1基因可能通过影响各成骨相关基因的表达而促进大鼠bMSCs的成骨分化。     

膜联蛋白A1表达下降在口腔鳞癌中的意义

目的：研究膜联蛋白A1（ANXA1）在口腔鳞癌中的表达及其与临床病理的关系。方法：应用实时定量PCR、Western印迹方法和免疫组化方法检测ANXA1在口腔鳞癌细胞株和30例原发口腔鳞癌中的表达，采用SPSS10．0软件包对数据进行非参数检验。结果：与人永生化口腔黏膜上皮细胞（HIOEC）相比，Tca8113、TSCC、OSC和NT细胞中ANXA1的mRNA表达降低；Tca8113、TSCC、CAL-27、OSC和NT细胞中ANXA1的蛋白表达降低。30例口腔鳞癌组织标本中，ANXA1的mRNA和蛋白表达均较癌旁组织降低（p〈0．001）。ANXA1的表达水平与肿瘤的病理分化程度有关（mRNA：P=0．007；蛋白：P=0．006），与肿瘤大小、临床分期、淋巴结转移无关。结论：ANXA1在口腔鳞癌中表达降低，可能与肿瘤的发生、发展和组织分化有关。     

软骨细胞在纳米级PHBV支架材料与PHBV／ECOFLEX复合支架材料中的生长状况比较

目的：比较纳米级PHBV与PHBV／ECOFLEX复合支架材料在体外培养实验中对软骨细胞的影响，从而评价其作为软骨组织工程支架材料的可行性。方法：在纳米级PHBV聚集体与PHBV／ECOFLEX复合物上分别接种羊耳郭软骨细胞，并进行体外培养，取4h、24h、2d、4d、7d标本进行扫描电镜和组织学观察，评价软骨细胞的生长状况。结果：电镜及组织学观察均显示，纳米级PHBV支架材料中软骨细胞脱落较少，软骨细胞在支架表面黏附、铺展，并分泌细胞外基质；而PHBV／ECOFLEX复合材料塌陷明显，软骨细胞脱落较多，软骨细胞在支架表面未铺展。但2种支架材料内部的软骨细胞均较少。结论：纳米化处理的PHBV对软骨细胞有明显的吸附、诱导作用，可作为组织工程中的软骨修复支架材料。     

骨形成蛋白2基因修饰的山羊耳软骨细胞体内异位植入研究

目的：应用AdBMP-2基因修饰体外培养的山羊耳软骨细胞，并与F127pluronic支架材料复合，进行裸鼠皮下异位植入研究，探索BMP-2基因修饰高等哺乳动物软骨细胞促进软骨组织重建的可行性。方法：体外培养山羊耳软骨细胞，转染AdBMP-2和AdLacZ基因，X-gal则染色检测基因转染效率。将基因修饰的细胞与可吸收生物材料Pluronic F127复合形成细胞-生物材料复合物，并注射到裸鼠皮下，分别在术后2周和4周取材，观察2周标本CollX染色，4周标本X—gal、阿利新蓝、BMP-2及VEGF免疫组化染色。结果：50pfu／细胞可以获得80％的转染效率．AdBMP-2组在2周时出现大量成熟的软骨组织．4周时出现较多的骨样组织，BMP-2和VEGF染色强阳性：而AdLacZ组2周时尚未形成明显的软骨样组织，4周出现小块的软骨组织，未见骨样组织及VEGF阳性表达。结论：实验条件下,BMP-2基因转染早期即促进了软骨的成熟和分化，但随后发生了骨化，提示可尝试将其应用于软骨原位缺损或筛选更为理想的生长因子,以促进软骨再生。     

bFGF基因转染的骨髓间充质干细胞在珊瑚骨表面的生长特性

目的：将转染bFGF基因的骨髓间充质干细胞（BMSCs）与珊瑚骨复合培养，观察转染bFGF基因的BMSCs在珊瑚支架材料上的生长状况。方法：穿刺抽取新西兰大白兔胫骨骨髓，采用密度梯度离心法分离BMSCs．采用贴壁筛选法对分离出的BMSCs进行纯化，利用脂质体转染bFGF—pcDNA3到BMSCs。取生长良好的转染bFGF基因的BMSCs和未转染的BMSCs，分别接种于不同珊瑚表面，利用扫描电镜观察珊瑚支架上BMSCs的生长状况：采用MTT法观察细胞一支架复合培养的BMSCs增殖情况，采用SPSS10．0软件包对数据进行t检验。结果：扫描电镜观察显示．复合培养的BMSCs贴附在珊瑚上，并在材料上完全铺展，形态多样，细胞跨越微孔表面或向孔内长人，部分区域有细胞外基质形成。MTT法检测显示，细胞-支架复合培养转染组与复合培养未转染组的BMSCs增殖状况相比有统计学差异（P〈0．05），复合培养转染组，BMSCs生长增殖强于未转染组。而复合培养的转染组与单纯培养转染组BMSCs增殖相比无统计学差异（P〉0．05）。结论：转染bFGF基因的BMSCs在珊瑚支架材料上的生长状况较未转染组好，珊瑚人工骨可以作为BMSCs支架材料，用于构建组织工程骨。     

新型骨组织工程支架材料生物相容性的体内研究

目的通过比较2种新型骨组织工程支架材料即聚消旋乳酸/聚乳酸－聚乙二醇－聚乳酸/磷酸三钙（A）、聚消旋乳酸/聚乳酸－聚乙二醇－聚乳酸（B）与对照组聚消旋乳酸（C）修复兔下颌骨缺损的效果,探讨新型可吸收性生物支架材料体内埋植的生物相容性。方法24只成年新西兰大白兔按取材时间随机分为4组。双侧下颌骨下缘形成15 mm×6 mm全层骨质缺损, 每一缺损作为一个实验单位。每组内按完全随机化设计植入实验材料和对照材料。术后2、4、8、12周取材行大体标本、X线、组织学观察及计算机图像分析。结果复合支架材料A、B与聚消旋乳酸相比,复合支架B生物相容性好,同期成骨量最大;复合支架A出现明显的异物肉芽肿反应。结论新型复合支架材料B生物相容性好,效果优于聚消旋乳酸,有可能成为一种较理想的支架材料。复合支架A不适宜作为骨组织工程生物支架材料。     

三维打印组织工程骨支架计算机辅助建模及快速成型技术

目的：建立适用于组织工程骨需求的支架材料CAD空间构型,支架结构实体微观模型及生物可降解组织工程骨支架。方法：将螺旋CT获得的DICOM格式文件输入MIMICS软件,将其生成的三维模型导人GEOMAG-Ic软件,提取外层轮廓,利用偏移功能模拟得到外层皮质骨。利用CATIAV5R17软件构建支架材料空间内部多孑L微观模型单体,在空间合适坐标上阵列得到组织工程骨内部支架整体模型,通过变更单体构型快速建立多种整体支架构型。装配皮质骨与内部空间支架得到STL文件。采用PROJETTM3500三维打印机成型材料为光固化丙烯酸树脂,支撑材料为无毒可分解石蜡打印该模型,得到组织工程骨实体模型。后期利用生物可降解材料结合固高GXYZ303010-XYLE三维打印系统打印得到可降解组织工程骨支架。结果：成功的建立了骨组织支架微观结构CAD模型,并成功构建出该模型实体及生物可降解组织工程骨支架。结论：基于结合计算机逆向与正向工程建模技术,可快速建立多种符合组织工程骨要求的支架材料空间构型。其仿生三维微观模型对三维打印组织工程骨有着积极意义,结合三维打印机及适合的生物可降解材料便可快速成型出植入所需的组织工程骨生物支架。