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。     

复合型完全脱蛋白骨的细胞相容性研究

目的 探讨复合型完全脱蛋白骨的细胞相容性。方法 将猪肋骨用理化方法制得复合型完全脱蛋白骨（CFDB），对CFDB理化性能进行检测，又将其与人胎骨膜成骨细胞体外复合培养，以了解其细胞相容性及细胞毒性，结果 CFDB的主要成份为羟基磷灰石，蛋白质含量几乎为零，仍具有原骨组织骨盐支架的三维多孔网状孔隙结构系统，对复合培养的人胎骨膜成骨细胞的形态特征，ALP活性，细胞周期，倍体水平无有害影响。结论 CFDB具有原骨组织的网状孔隙结构系统，具有良好的细胞相容性，可望用于成骨细胞的支架材料。     

三种生物骨衍生材料修复节段性骨缺损的实验研究

目的　评价 3种生物骨衍生材料修复节段性骨缺损的成骨作用。　方法　将 6 0只健康日本大耳白兔双侧桡骨中段制成 10 mm节段性骨缺损 ,并随机分为 A、B、C、D和 E组 ,每组 12只 ,其中 A组植入复合型完全脱蛋白骨 (composite fully deproteinised bone,CFDB)、B组植入部分脱蛋白骨 (partially deproteinised bone,PDPB)、C组植入部分脱钙骨 (partially decalcified bone,PDCB)修复兔桡骨节段性缺损 ,D组自体髂骨移植 ,E组以空白缺损为对照 ,于术后4、8、12及 2 4周取材 ,通过 X线摄片和不脱钙硬组织切片检测 ,评价 3种材料的成骨作用。　结果　 X线摄片观察 :A、B与 C组 4周时材料密度较高 ;8周时材料与宿主骨交界处模糊 ;12周时材料边缘部分区域密度接近宿主骨 ;2 4周时 B组髓腔再通 ,C组缺损区域密度大部分接近宿主骨 ,有少许高密度影 ,A组缺损区域有较多高密度影。 X线片评分 4周和8周时各材料组无统计学差异 (P>0 .0 5 ) ;12周时 B组和 C组高于 A组 (P<0 .0 5 ) ;2 4周时 D组 >B组 >C组 >A组(P<0 .0 5 )。经组织学形态观察可见 4周和 8周时新骨贴附材料生长 ;以后新骨增多 ;材料随着时间的推移逐渐降解吸收 ;2 4周时成骨量 D组 >B组 >C组 >A组 (P<0 .0 5 )。　结论　 PDPB修复节段性骨缺损的效果佳 ,     

三种生物骨衍生材料移植早期外周血T淋巴细胞亚群的变化

目的观察三种生物骨衍生材料移植早期兔外周血T淋巴细胞亚群的变化。方法用复合型完全脱蛋白骨(CFDB)、部分脱蛋白骨(PDPB)、部分脱钙骨(PDCB)三种生物骨衍生材料修复兔桡骨节段性缺损,术后1、2、4周取材,用流式细胞仪检测三种材料移植早期兔外周血T淋巴细胞亚群的变化,并通过常规组织学检测观察4周时三种材料的成骨作用,以新鲜异种骨(FXB)和空白缺损为对照。结果三种材料移植后外周血T淋巴细胞亚群CD4/CD8比值在各个阶段与空白对照组无显著差异(P>0.05),与FXB组有显著性差异(P<0.05)。4周时组织形态观察可见新骨贴附三种材料向缺损方向生长。结论三种材料移植早期未引起严重的免疫排斥反应,且不影响新骨形成,可望用于修复骨缺损。     

自制脱蛋白骨与骨髓基质细胞的生物相容性研究

目的 探讨表面脱钙的脱蛋白异体骨与骨髓基质细胞的生物柑容性，为骨组织工程提供合适的支架材料。方法 用经物理与化学方法处理而制得的脱蛋白骨与骨髓基质细胞（MSCs)复合培养，进行形态学观察、细胞增殖、ALP的活性、骨钙素的分泌与蛋白质含量检测；扫描电镜观察细胞在脱蛋白骨材料上的情况。结果 骨髓基质细胞能在脱蛋白骨上贴附、增殖，其生长及功能不受影响。结论 本方法所制的脱蛋白骨与MSCs具有良好的生物相容性，可作为MSCs的载体应用于骨组织工程。     

复合型完全脱蛋白骨复合成骨细胞体内成骨的研究

目的：探讨复合型完全脱蛋白骨（CFDB）作为成骨细胞支架材料体内植入的成骨作用。方法：将CFDB与人胚骨膜成骨细胞体外复合培养1周后植入裸鼠体内,于术后4周及8周取出材料行ALP活性及常规组织学检查,了解其成骨作用。结果：CFDB复合成骨细胞体内植入8周时ALP活性比4周时强,并比单纯植入的材料强得多;实验侧4周见有软骨形成,8周时有编织骨形成,并见有髓腔,且软骨或新骨形成增多,而对照侧未见软骨或骨形成。结论：CFDB复合成骨细胞体内植入后能形成软骨或骨,并随植入时间的延长,软骨或新形成增多;CFDB可用于成骨细胞的支架材料。     

复合型完全脱蛋白骨复合成骨细胞体内成骨的研究

目的　探讨复合型完全脱蛋白骨 (CFDB)作为成骨细胞支架材料体内植入的成骨作用。方法　将CFDB与人胚骨膜成骨细胞体外复合培养 1周后植入裸鼠体内 ,于术后 4周及 8周取出材料行ALP活性及常规组织学检查 ,了解其成骨作用。结果　CFDB复合成骨细胞体内植入 8周时ALP活性比 4周时强 ,并比单纯植入的材料强得多 ;实验侧 4周见有软骨形成 ,8周时有编织骨形成 ,并见有髓腔 ,且软骨或新骨形成增多 ,而对照侧未见软骨或骨形成。结论　CFDB复合成骨细胞体内植入后能形成软骨或骨 ,并随植入时间的延长 ,软骨或新骨形成增多 ;CFDB可用于成骨细胞的支架材料     

种植转染VEGF165基因骨髓基质细胞的脱蛋白异体骨在裸鼠体内的成骨

目的:探讨脱蛋白骨支架种植转染血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)165基因的骨髓基质细胞体内的成骨作用.方法:从狗的髂骨穿刺骨髓分离骨髓基质细胞,应用脂质体转染VEGF165基因,以RT-PCR检测转染的基因表达.随机选取4周龄BALB/C裸鼠30只,随机分为3组,各组10只.实验组A为脱蛋白骨 转染pcDNA3-hVEGF165基因的骨髓基质细胞;实验组B为脱蛋白骨 骨髓基质细胞;对照组C为单纯植入脱蛋白骨 DMEM.在脊柱两侧分开肌间隙,每只裸鼠植入2块脱蛋白骨材料至肌腹内.术后4、8周处死取材,经大体观察、组织形态学与免疫组化方法检查细胞材料复合物植入后的成骨作用及VEGF表达.结果:组织学检查A、B组均有成骨,并随时间延长而新骨增多,但其中转基因的A组其成骨作用明显,并在植入4周后免疫组化可见VEGF表达呈阳性;对照组C无成骨现象.结论:转染VEGF165基因骨髓基质细胞复合脱蛋白骨在体内具有较好的成骨作用.     

完全脱蛋白骨复合rhBMP2构建人工骨及其体内异位成骨

目的: 探讨异种完全脱蛋白骨复合基因重组骨形态发生蛋白(rhBMP2) 在体外构建人工骨的可行性,并对其体内异位成骨进行评估。方法: 体外将兔骨髓基质细胞进行成骨诱导, 然后接种复合rhBMP2的小牛完全脱蛋白骨, 构建组织工程骨, 植入自体大腿肌袋内, 术后4、8周处死动物分别进行常规组织学检查、碱性磷酸酶活性测定、折弯力学测试, 观测这种组织工程骨在体内的异位成骨作用。结果: 这种方法构建和组织工程骨在体内异位成骨效应显著且抗折能力较强。结论: 异种完全脱蛋白骨复合rhBMP2可作为骨组织工程支架材料, 这种组织工程骨在体内的成骨能力随植入时间的延长而增加。     

组织工程骨膜及脱蛋白骨修复兔桡骨大段骨缺损的早期观察

[目的]比较组织工程骨膜及脱蛋白骨对兔桡骨大段骨缺损的早期修复效果,研究组织工程骨膜移植修复大段骨缺损的可行性。[方法]分离兔骨髓间充质干细胞体外诱导增殖,制成细胞悬液接种于猪小肠黏膜下层表面,构建组织工程骨膜。3个月龄新西兰大白兔24只,随机分为3组各8只,手术制备单侧桡骨干30 mm骨膜-骨缺损模型,A组缺损区植入组织工程骨膜骨修复,B、C组则分别以猪小肠黏膜下层和脱蛋白骨作为对比。术后4周,行X线检查并杀取标本予以组织学染色及评分。[结果]经放射学和组织学观察,在A组中缺损区可见大量新骨形成并桥连两缺损端;而在B组和C组中无明显新骨产生。[结论]使用组织工程骨膜修复同种异体兔桡骨大段骨缺损是可行的,且明显优于脱蛋白骨。     

碱性成纤维细胞生长因子复合部分脱蛋白骨修复兔股骨头骨缺损的作用机理及相关性分析

目的:探讨bFGF/PDPB在修复兔股骨头骨缺损过程中成骨与再血管化作用的相关性及其作用机理.方法:成年健康新西兰白兔24只48髋随机分为3组,每组16髋,建立股骨头骨缺损模型,A组植入bFGF/PDPB、B组植入PDPB、C组为空白对照.动物于术后2、4、8周分批处死,并制备墨汁灌注标本,进行组织学和微血管观察及血管密度图像分析,计数成骨细胞数和破骨细胞数,测定骨钙含量,并进行相关性分析.结果:A组骨缺损修复早于B和C组,C组术后8周缺损区仍存在;A组术后8周骨钙含量和血管密度高于B和C组;术后各时点血管密度与成骨细胞数成正相关;与破骨细胞于术后2周成正相关;与骨钙含量于术后2周呈负相关,术后8周呈正相关.结论:bFGF具有成骨和再血管化作用,促进移植材料的爬行替代,在治疗股骨头坏死方面具备一定的潜能和优势.     

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     

碱性成纤维细胞生长因子复合部分脱蛋白骨增强兔股骨头骨缺损修复作用的研究

目的　探讨碱性成纤维细胞生长因子 (basic fibroblast growth factor,b FGF)复合部分脱蛋白骨(partially deproteinised bone,PDPB)对股骨头骨缺损的修复作用。　方法　成年健康新西兰白兔 2 4只 4 8髋 ,随机分为3组 (n=16 ) ,切开关节囊 ,在头颈交界处开窗 ,制备骨缺损模型。 A组植入 b FGF/ PDPB,B组植入 PDPB,C组为空白对照 ,于术后 2、4和 8周分别处死动物 ,制备血管墨汁灌注标本 ,样本行 X线、组织学观察和图像分析。　结果　组织学观察 A组于术后 8周股骨头骨缺损完全修复 ,B组 8周时修复区移植材料未被完全爬行替代 ,C组仍有缺损残存。墨汁灌注显示 ,术后 2周时 A组修复区新生血管丰富 ,8周时与 B组无明显差异 ,C组各时相点血管稀少。术后 8周 X线片评价 ,A组 3侧优 ,2侧良 ,1侧可 ,优良率 80 % ;B组 1侧优 ,2侧良 ,2侧可 ,1侧差 ,优良率 5 0 % ;C组 1侧可 ,5侧差。术后 8周修复组织骨小梁体积分数 A组优于 B组 ,具有统计学意义 (P<0 .0 5 ) ,A和 B组都优于 C组 (P<0 .0 5 )。　结论　b FGF与 PDPB复合有效促进了兔股骨头骨缺损的修复。     

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。     

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。