生物衍生骨支架材料的组织相容性研究

目的 了解不同处理方法制得的3种生物衍生骨支架材料的组织相容性。方法 将物理化学方法处理制得的复合型完全脱蛋白骨（composite fully deproteinized bone,CFDB)、部分脱蛋白骨（partially deproteinized bone,PDPB)、部分脱钙骨（partially decalcified bone,PDCB)3种材料各10块分别植入兔肌肉内及骨膜下，进行一般观察、血清抗体检测、局部细胞免疫评估、常规HE染色，观测3种材料对机体的毒性作用、免疫效应及骨膜成骨的影响。结果 3种材料均无毒性作用，且能引导周围组织长入材料内；3种材料对骨膜成骨无不良影响，且能促进骨膜形成的软骨或类骨组织钙化形成新骨，并有一定的骨结合能力；3种材料引起机体免疫反应强弱为：PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB、PDCB3种天然生物衍生骨材料皆有良好的生物相容性。     

Pluronic F-127表面修饰生物衍生骨的体外实验研究

目的：探讨成骨细胞复合PluronicF-127表面修饰生物衍生骨的三维培养，对成骨细胞活力及功能表达的影响。方法：将新鲜猪肋骨加工制成生物生骨，应用PluronicF-127对生物衍生骨进行表面修饰，然后体外复合第3代成骨细胞三维培养，实验为A、B和C组，A组为单纯生物衍生骨复合成骨细胞组，B组为PluronicF-127表面修饰生物衍生骨复合成骨细胞组，C组为单纯成骨细胞组，应用倒置相差显微镜和扫描电镜对各组成骨细胞生长及黏附进行观察，并对其细胞活力碱性磷酸酶（ALP）活性进行检测，结果：B组成骨细胞在支架材料上黏附，伸展及生长良好，成骨细胞活力和ALP活性表达与A组成骨细胞比较均无统计学意义（P＞0．05）；A、B组与C组比较，成骨细胞活性和ALP活性均明显降低，有统计学意义（P＜0．01）。结论：生物衍生骨经PluronicF-127表面修饰后具有良好的细胞相容性，可作为负载生物活性分子的载体修饰生物衍生骨。     

成骨细胞与生物衍生支架材料相互作用的基因表达研究

目的研究组织工程骨体外构建过程中,成骨细胞与生物衍生骨相互作用的基因表达。方法用人胚骨膜来源的成骨细胞与生物衍生骨体外复合培养构建组织工程骨。培养2、4、6、8和10d,分别提取总RNA,经逆转录成cDNA。用荧光及TaqMan探针行实时定量PCR,分别扩增成骨细胞特异转录因子(Cbfa1)、成骨细胞特异基因(Osterix)、型胶原、骨钙素(osteocalcin,OC)和整合素α5和β1(Integrinα5andβ1),读取扩增循环数(Ct值),进行统计学分析。以单纯培养的成骨细胞作为对照组。结果Cbfa1与Osterix变化一致,其中实验组Osterix在2d和8d的表达均明显高于对照组(P<0.05)。型胶原与OC的表达变化一致,实验组除10d时,其余各时间段型胶原表达均明显低于对照组(P<0.01)。Intgerin的表达始终处于较高水平,在培养最初的2d,实验组Integrinβ1表达明显高于对照组(P<0.01)。结论成骨细胞与生物衍生材料复合后,重要基因可持续正常表达。作为支架材料,生物衍生骨在保持成骨细胞性状、诱导及促进成骨细胞分化方面有明显优越性;它不仅对细胞顺利进入增殖状态无影响,而且为细胞增殖提供广阔而有效的空间。成骨细胞最终可良好分化,充分发挥成骨功能,并有利于成骨细胞黏附,黏附行为贯穿细胞与材料相互作用的整个过程,而并非局限于开始阶段。     

WO-1生物衍生组织工程骨支架材料的制备及性能研究

目的制备WO-1胶原生物衍生骨复合支架材料,检测其理化性质及力学强度,为骨组织工程研究和应用提供可选择的支架材料。方法将同种异体骨、I型胶原、WO-1进行系列理化处理,制成单纯生物衍生骨材料、胶原生物衍生骨复合材料及WO-1胶原生物衍生骨复合材料。制备后的材料行大体及扫描电镜观察其形貌特征,X线衍射分析材料成分,并对材料的力学性能进行分析测定。结果单纯生物衍生骨材料具有天然骨的网状孔隙系统;胶原生物衍生骨复合材料具有天然骨的网状孔隙系统,微孔表面覆盖胶原膜;WO-1胶原生物衍生组织工程骨复合支架材料具有骨组织的天然网状孔隙系统,微孔表面可见胶原膜覆盖。3种材料的孔径依次为90～700μm、75～600μm、80～600μm;孔隙率依次为87.96%、80.47%、84.29%,差异无统计学意义(P>0.05);其主要成分为羟基磷灰石,弯曲强度和压缩强度无统计学意义(P>0.05)。结论WO-1胶原生物衍生骨复合材料与其它两种材料相同,可作为一种有效的天然组织工程骨支架材料。     

周围神经生物衍生组织工程支架的制备和应用研究

目的对近年有关组织工程周围神经生物衍生支架制备和应用方面的研究进展进行评述.方法 综合分析近期相关文献,对生物衍生支架的制备方法及其在周围神经组织工程中的应用情况予以评述和展望.结果 生物组织通过一定处理后获得的生物衍生材料,保留了天然细胞外基质的结构和成分,同时可降低甚至去除其抗原性.结论生物衍生材料已经成为周围神经组织工程支架预构的趋势之一.     

组织工程骨的研究

目的 综述组织工程骨研究中的种子细胞、支架材料和组织构建的近期进展。方法 广泛查阅近期有关组织工程骨的研究文献，着重在研究和探索人骨髓细胞体外培养、乌贼骨改性和骨组织构建动物实验。结果 人骨髓细胞培养中诱导、分化出成骨细胞；首次将乌贼骨改性为乌贼骨羟基磷灰石；构建出成骨细胞／CHA500R、成骨细胞／乌贼骨羟基磷灰石、成骨细胞／聚羟基丁酸酯等组织工程骨。结论 骨髓来源的成骨细胞和上述支架材料构建的组织工程骨有望在临床上应用。     

WO-1生物衍生骨支架与成骨细胞相容性的实验研究

目的 研究WO-1生物衍生骨复合材料与兔成骨细胞的相容性及体外附着规律，为进一步的体内试验提供基础研究。方法 应用同种异体骨、Ⅰ型胶原及WO-1制备WO-1生物衍生骨复合材料；取幼兔的颅顶骨成骨细胞，经培养液体外培养、扩增后，与WO-1生物衍生骨材料联合培养。通过扫描电镜和倒置相差显微镜观察WO-1生物衍生骨复合材料的形貌特征、细胞与材料的粘附和增殖情况。结果 WO-1生物衍生骨复合材料具有天然骨的三维结构；扫描电镜和倒置相差显微镜均显示复合培养的成骨细胞在材料表面和孔隙内生长良好。结论 WO-1生物衍生骨复合材料具有良好的细胞相容性。     

生物衍生骨支架材料的体外细胞相容性实验研究

目的 评价不同处理方法制备的生物衍生骨支架材料的细胞相容性。方法 将支架材料,即复合型完全脱蛋白骨（CFDB）、部分脱蛋白骨（PDPB）和部分脱钙骨（PDCB）与人胚骨膜来源的成骨细胞体外复合培养,采用倒置相差显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、流式细胞仪及碱性磷酸酶（ALP）活性检测,观察支架材料的细胞相容性。结果 三种材料上皆有细胞附着生长,三种材料对细胞增殖影响大小为PDCB＞PDPB＞CFDB;三种材料对成骨细胞的细胞周期影响较小,未见异倍体细胞;三种材料对成骨细胞ALP活性的影响大小依次为PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB及PDCB无细胞毒性、无致瘤性,皆有良好的细胞相容性,以CFDB为最好。三种材料皆可用于骨组织工程的支架材料。     

组织工程骨植骨临床应用七年随访结果

目的 总结生物衍生组织工程骨植骨临床应用的中期效果.方法 2000年12月-2001年6月,采用同种异体骨膜来源的成骨细胞1×106/mL与生物衍生骨支架材料构建组织工程骨,经体外培养3～7d后,植入修复10例骨缺损.男6例,女4例年龄14～70岁,中位年龄42.其中骨囊性病变2例,陈旧性骨折不愈合1例,新鲜粉碎性骨折伴骨缺损6例,慢性化脓性骨髓炎1例.每例患者植入生物衍生组织工程骨量3～15g,平均7.3 g.结果 10例患者术后伤口均Ⅰ期愈合.术后获随访7年,除1例于术后1年发生植骨松动外露取出,以及1例并发创伤后肱骨头坏死取出外,其余植骨均在术后3.0～4.5个月达骨性愈合.X线片检查除1例患者已行肱骨头切除术外,其余均达到骨愈合,骨皮质连续,重塑良好.患肢功能能满足日常生活及工作需要.结论 生物衍生组织工程骨具有良好的成骨能力,临床应用中期效果良好,未见明显排斥反应及并发症.     

生物衍生骨材料

目的追溯不同种类生物衍生骨修复骨缺损的研究进展。方法广泛查阅近期相关文献，综述不同种类生物衍生骨制备方法．以及修复骨缺损的治疗效果。结果采用不同物理化学方法处理的异体骨或异种骨不仅是天然的骨替代材料，还可作为支架材料与种子细胞复合构建组织工程骨，修复骨缺损。结论目前组织工程生物衍生骨是骨缺损治疗的新突破点。     

生物衍生骨复合骨髓基质干细胞修复山羊胫骨缺损的血管化研究

目的研究生物衍生骨与骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells, MSCs)复合修复山羊胫骨缺损的血管化过程,了解其修复长段管状负重骨缺损的血管化情况. 方法制备生物衍生骨作为支架材料,培养、诱导MSCs作为种子细胞,二者在体外复合构建组织工程骨.20只山羊双侧胫骨中段制备成20 mm长的骨-骨膜缺损模型,采取自身左右侧对照,实验侧(右侧)缺损处植入组织工程骨,对照侧(左侧)植入单纯支架材料,采用钢板内固定.术后2、4、6及8周用墨汁灌注透明标本及血管面积图像分析方法观察血管化过程,组织学观察血管形成及成骨情况. 结果术后2、4周,实验侧血管形成较对照侧少(P<0.05);术后8周,两侧均完全血管化,差异无统计学意义(P>0.05).实验侧于术后6、8周新骨形成逐渐增加,材料降解吸收较对照组快;对照侧术后8周材料孔隙内仍无明显新骨形成. 结论生物衍生骨作为骨组织工程的支架材料,能够较快发生血管化;组织工程骨成骨能力较单纯支架材料强.     

不同方法制备生物衍生骨体内植入的组织学观察

目的探讨不同方法制备的生物衍生骨植人大耳白兔体内后的组织学变化，为组织工程研究提供异种动物源支架材料。方法取新鲜市售猪股骨两端，除去软组织及骨膜后切割为0．5cm×0．5cm×0．5cm大小骨块。根据不同处理方法分为5组：A组仅用生理盐水冲洗，B组经脱脂处理，C组经脱脂脱钙处理，D组经脱脂脱钙脱细胞处理，E组经脱脂脱细胞处理。取各组骨块行微量元素检测；经25kGy辐照灭菌后植入26只新西兰大耳白兔股部肌袋内，左侧植入A、B组骨块，右侧植入C、D及E组骨块，各肌袋植入1块。术后2、6及12周取材，作HE及Masson染色，行炎性细胞、破骨细胞计数，观察胶原纤维生成及成骨情况。结果各组骨块微量元素残留量符合标准。所有动物术后生存良好。各组实验兔植入部位均未见组织坏死、积液及化脓感染。炎性细胞计数以A组为最多，与其他各组比较差异有统计学意义（P〈O．05）；破骨细胞计数各组间差异无统计学意义（P〉0．05）。HE及Masson染色观察，胶原纤维及新骨形成C、D组为最好，E组次之，A、B组最差。结论脱脂脱钙脱细胞处理的猪股骨有良好的降解性、成骨性及较低的炎性反应，有可能成为组织工程骨的支架材料。     

骨髓基质干细胞与生物衍生骨复合修复山羊胫骨缺损的研究

目的　探讨骨髓基质干细胞 (marrow stromal stem cells,MSCs)与生物衍生骨复合修复山羊胫骨的长段骨 -骨膜缺损的可行性。　方法　将 12月龄山羊 35只双侧胫骨制备成中段 2 0 mm的骨 -骨膜缺损 ,其中 33只 ,将MSCs与生物衍生骨于体外复合培养后 ,将其植入右侧缺损处 ,常规钢板螺钉内固定作为实验组 ,以单纯生物衍生骨植入左侧作为对照组 ,另 2只为空白组不植入任何材料 ,在 2、4、6、8、12、16及 2 4周各时间点分别行大体标本、组织学观察 ,以及生物力学测试 ,比较 3组骨缺损修复的能力。　结果　 4周时实验组支架材料部分吸收 ,植入物表面有纤维骨痂形成 ,对照组支架材料少量吸收 ,植入物表面有少量骨样组织形成 ;8周时 ,大体标本、组织学观察 ,实验组中的支架材料已完全降解 ,骨缺损部分修复 ,对照组中植入物两端少量新骨形成 ,材料中为纤维骨样组织 ,但 8周时 ,实验组与对照组的生物力学强度差异无统计学意义 (P>0 .0 5 ) ;12周时 ,实验组骨缺损完全修复 ,对照组植入物两端有新骨包绕 ,与骨端连接紧密。 12～ 2 4周实验组弯曲应力大于对照组有统计学意义 (P<0 .0 5 ) ;2 4周时空白组骨缺损未修复。　结论　所构建的组织工程骨修复能力较强 ,成骨迅速 ,且量大 ,同期新生骨组织的生物力学强度优于单纯     

组织工程化骨修复猕猴长段骨缺损的实验研究

目的 探讨用生物衍生骨材料和骨髓基质干细胞(MSCs)复合后构成的组织工程化骨对异体猕猴长段骨缺损的修复作用。方法 于猕猴胫骨结节抽取MSCs并使诱导分化为成骨样细胞，用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记，培养后与人源生物衍生骨材料体外复合构成组织工程化骨，植入15只异体猕猴修复桡骨2．5cm长段骨缺损作为实验组；用单纯生物衍生骨材料修复对侧同样骨缺损作为对照组；另取2只猕猴双侧桡骨同样部位和大小骨缺损旷置作为空白组。术后1、2、3、6和12周时各处死3只动物取材，空白组12周取材，行大体观察、组织学和免疫组织化学检测。结果 实验组和对照组术后1、2和3周移植物周围组织反应较明显，6周后明显减轻，12周时基本消失。实验组标记成骨样细胞于术后6周仍存在，术后12周基本消失；骨缺损部位骨样组织、软骨、编织骨和板层骨出现时间均较对照组早，且骨愈合时间提前3～6周。实验组骨缺损以多点方式直接成骨，对照组则从两端以“爬行替代”方式成骨。空白组术后12周骨缺损均无愈合。结论 生物衍生骨材料和MSCs复合构建的组织工程化骨异体植入修复猕猴长段骨缺损可超越骨段移植的“爬行替代”过程，使骨缺损能较快愈合。生物衍生骨材料和同种异体MSCs复合组织工程化骨可作为构建骨组织工程的一种较好选择方式。     

异种脱蛋白松质骨为载体构建组织工程骨用于脊柱横突间融合的实验观察

目的探讨异种脱蛋白松质骨（deproteinization bone,DPB）作为骨组织工程载体的性能及其用于山羊脊柱横突间融合的作用。方法取成年猪股骨远端松质骨通过理化方法制成DPB载体,对其形态结构、组成成分、生物力学特性以及材料对种子细胞生物学行为的影响进行检测分析。将载体材料复合一定量的自体骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）重组人骨形成蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein 2,rhBMP-2）构建组织工程骨。取6～8月龄雄性山羊12只,制成L3-4双侧横突间植骨模型,左侧植入组织工程骨为A组,右侧植入等体积自体髂骨作对照为B组。分别于4、8及12周行X线片和组织学观察并对比分析。结果采用脱蛋白处理后的松质骨可见大小不等、相互交通、开放孔隙的网架结构。孔径200～500μm,孔隙率60％左右。其无机成分为羟基磷灰石,有机成分为胶原,力学性能保存良好,有良好的细胞相容性。两组移植后不同时间点X线表现：A组植入横突间第4周与横突桥接处部分区域模糊,以内侧明显;第8周上下桥接部间隙变小,大量连续骨痂生成;12周后完全融合。早期A组密度略低于B组,12周后基本相同。移植区组织学观察：A组植入后第4周以多点方式形成新骨,第8周岛状生长的骨组织贯穿整个移植材料,12周编织骨交错排列,髓腔形成,成骨活性接近自体髂骨移植。B组,4周时有较多新骨形成;8周时出现大量胶原纤维,周边成骨明显;12周时,纤维组织减少,成骨活跃。结论异种DPB是一种良好的组织工程骨载体材料,可为再血管化和成骨细胞的分化提供一个稳定的环境。     

以生物衍生材料为支架的组织工程骨移植早期兔外周血T淋巴细胞亚群的变化

目的检测体外构建的组织工程骨移植后兔外周血T细胞亚群的变化，对移植组织进行组织学观察，探讨以生物衍生材料作为骨组织工程支架材料的可行性。方法组织工程骨以兔骨膜来源的成骨细胞为种子细胞，经抗原自消化、部分脱钙、冻干后的异体骨为支架材料于体外构建。将健康新西兰白兔48只制成1cm长桡骨缺损模型后，随机分成A～D4组，每组12只，分别用部分脱钙冻干骨（partial demineralized freeze—dried bone，PDFDB）、组织工程骨、自体骨、同种异体骨植入兔桡骨节段性缺损。术后1、2、4周取材，用流式细胞仪检测4种材料移植早期兔外周血T淋巴细胞亚群的变化；通过常规组织学检测观察2、4、8、12周时4种材料的成骨作用。结果B组术后2周材料孔隙内有成骨细胞和成软骨细胞，可见骨、软骨混合性新生物形成，周边分布有破骨细胞，部分网架呈蚕食状被破坏吸收。术后4周，形成的新生骨过渡为编织骨。A、B组材料植入后1、2周外周血CD4^＋和CD8^＋T细胞较术前明显升高（P〈0．05）；术后4周CD4^＋T细胞较术前轻度偏高，但无统计学差异（P〉0．05）。C组术后CD4^＋和CD8^＋T细胞升高不明显（P〉0．05）。D组术后1、2、4周外周血CD4^＋和CD8^＋T细胞较术前及其他各组同期均明显增高（P〈.．05）。结论PDFDB为支架材料构建的细胞一材料复合物移植后外周血T淋巴细胞增高，但不影响其良好的修复骨缺损能力，生物衍生骨可作为支架材料应用于骨组织工程研究。     

可塑形组织工程骨修复兔颅骨缺损的组织学及力学研究

目的探讨用藻酸钙凝胶、成骨细胞和骨粉复合构建可塑形组织工程骨修复兔颅骨缺损后,体内成骨的组织学及生物力学特征。方法28只日本大耳白兔,随机分为A组(16只)、B组(8只)和C组(4只)。制备兔颅骨左右两侧直径1cm的骨膜-颅骨全层缺损,左侧用藻酸钙凝胶-成骨细胞-骨粉填补修复为A1组(n=16);右侧用藻酸钙凝胶-骨粉填补修复为A2组(n=16);B组骨缺损不作处理,为空白对照组(n=16);C组为正常组。术后6周和12周时,行大体观察及组织学观察;12周时行生物力学测试。结果术后6、12周时,A1组:颅骨缺损基本被硬组织所修复,镜下见材料已大部分被骨组织替代,成骨面积为40.92%±19.36%;A2组:材料部分被骨组织替代,成骨面积为18.51%±6.01%;B组:颅骨缺损边缘可见硬组织形成,镜下见修复组织以致密纤维组织为主,成骨面积为12.72%±9.46%。术后12周,生物力学测试修复组织能耐受的最大压力载荷,A1组37.33±2.95N;A2组30.59±4.65N;B组29.5±2.05N;C组41.55±2.52N;A1组明显大于A2组和B组(P<0.05)。最大载荷时应变位移,A1组1.05±0.20mm;A2组1.35±0.44mm;B组1.57±0.31mm;C组0.95±0.17mm;A1组小于B组(P<0.05)。载荷/应变比值,A1组35.82±6.48N/mm;A2组24.95±12.40N/mm;B组19.90±5.47N/mm;C组47.57±11.22N/mm;A1组大于B组(P<     

组织工程骨修复兔颅骨缺损中骨形态发生蛋白的表达

目的 探讨组织工程骨修复骨缺损,内源性骨形态发生蛋白（BMP）在组织工程骨再生过程中的分布及作用,方法 将自体成骨样细胞即刻种植在胶原包埋的聚羟基乙酸（PGA）基质材料上, 然后将该复合体或单纯基质材料移植到兔颅骨的一侧全层骨缺损区,作为实验侧Ⅰ或实验侧Ⅱ。对凤对照,不作任何植入。18只新西兰兔分别于术后3、8及14天处死,标本行组织学及BMP免疫组织化学检查,切片上,确定骨缺损区中央,距骨断端2mm、5mm为A、B、C三区,利用真彩色计算机图像分析系统在各区间测量BMP值。结果 术后3天,实验侧Ⅰ基质间存在BMP阳性细胞,8天时,实验侧Ⅰ新骨形成明显优于实验侧Ⅱ及对照侧。14天时,实验侧Ⅰ可见骨小梁形成,对照侧为纤维组织修复。BMP定量分析中,实验侧（Ⅰ、Ⅱ）三区的BMP值高于对照侧,但实验侧的浓度梯度差值小于对照侧。结论 即刻种植于PGA基质材料上的成骨样细胞在体内可合成和分泌BMP,利用组织工程技术将内源性BMP局限于骨缺损区,提高内源性BMP浓度并改善其分布,可能是组织工程骨诱导骨再生机制之一。