人工组织神经移植物辅加神经生长因子修复大鼠坐骨神经缺损

目的 探索壳聚糖与聚乙醇酸联合制成的人工组织神经移植物辅加神经生长因子（NGF）修复大鼠外周神经缺损的可能性。方法 壳聚糖套管和聚乙醇酸纤维制备成人工组织神经移植物并辅加NGF，修复大鼠的坐骨神经10mm缺失。术后24周，进行足迹试验，电生理学测试，形态学观察。用自体神经，硅胶管以及壳聚糖套管与聚乙醇酸纤维等分别作为对照组，结果 术后24周内，实验动物均未出现明显炎症及排斥反应。实验组的各检测指标均优于除自体神经组外的各对照。结论 壳聚糖和聚乙醇酸与外周神经组织有良好的生物相容性；辅加NGF的人工组织神经移植物对修复缺损的神经具有良好的桥梁作用和促神经生长作用。     

丝素蛋白人工神经导管的皮肤致敏实验

目的评价本实验室自制的丝素蛋白人工神经导管对皮肤潜在的致敏性。方法以ISO 10993-10：1995标准,采用最大剂量法,将白化豚鼠分为SF-NGC组、阳性对照（甲醛溶液）、阴性对照（生理盐水）3组,先进行预试验确定主试验各阶段的浓度,然后进行主试验。在激发阶段的敷贴物去除后24h、48h、72h,观察记录各组动物激发部位的皮肤情况,按标准进行评分,并算出致敏率。结果丝素蛋白人工神经导管的皮肤反应记分为0,致敏率为0。结论在试验条件下丝素蛋白人工神经导管无潜在的皮肤致敏性。     

丝素蛋白作为组织工程生物材料的研究进展

目的介绍丝素蛋白作为生物材料在组织工程应用中的研究进展及前景。方法广泛查阅国内外关于丝素蛋白生物材料的研究文献，对丝素蛋白生物材料的性能及其在组织工程中的应用进行分析总结。结果丝素蛋白具有生物降解性和生物相容性等特点，支持多种细胞的黏附、分化和生长，可应用于人工韧带、血管、骨、神经组织等方面。修饰改性后的丝素蛋白可更好地应用于组织工程。结论丝素蛋白是一种良好的生物材料，在组织工程中有广泛的应用前景。     

兔骨髓间充质干细胞复合两种材料体外生物相容性的比较

[目的]探讨丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨体外生物相容性，为组织工程寻找理想的载体材料。[方法]体外培养兔骨髓间充质干细胞分别于丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨体外复合培养，应用扫描电镜、激光共聚焦显微镜，四唑盐比色试验（MTT法），观察材料上复合培养的细胞的生物学特性。[结果]兔骨髓间充质干细胞可以在丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨良好的黏附、增殖和生长。两种材料相比较其相容性没有明显的差异。[结论]丝素蛋白和纳米晶羟基磷灰石胶原／骨均具有良好的生物相容性，可以作为组织工程理想的载体材料。     

新型纤维素导管桥接周围神经缺损的研究

目的运用一种新型纤维素材料导管桥接周围神经缺损。方法将原代培养、纯化的Schwann细胞种植入新型复合纤维素导管作为移植物，于大鼠模型上桥接1．0cm坐骨神经缺损。术后1周，扫描电镜观察Schwann细胞在导管内壁的生长情况；术后12周，取桥接物中段,行半薄切片光镜观察及超薄切片电镜观察神经纤维再生状况。结果桥接物植入后1周,Schwann细胞贴附于导管内壁良好生长。植入后12周，管内有大量排列整齐、结构成熟的再生神经纤维。结论新型纤维素组织工程化神经可有效桥接周围神经缺损，该导管材料在医疗中具有广阔的应用前景。     

丝素蛋白生物材料在创面修复中的应用研究进展

丝素蛋白是一种天然纤维蛋白, 具有生物相容性好、降解性能和力学性能可调、宿主炎症反应小、成本低、易制备等特性, 是创面修复的理想基质材料。丝素蛋白可单独使用, 也可将其同其他材料复合, 制备成支架、水凝胶、膜、功能贴片和微针等不同材料, 满足不同创面修复需求, 调控创面修复过程, 在皮肤组织工程中的应用研究急剧增加。同其他天然材料相比, 丝素蛋白通过改善不同时期的细胞增殖、迁移和分化行为来促进组织再生和创面修复, 表现出不同维度的独特优势。综合近年来丝素蛋白创面修复材料研究的进展, 该文重点阐述丝素蛋白及其复合材料在创面修复中的作用机制和应用前景。     

不同移植部位对组织工程化脂肪存活的影响

目的：采用人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs）与蚕丝蛋白生物支架构建组织工程化脂肪组织,研究不同移植部位对组织工程化脂肪存活的影响。方法：将人脐带间充质干细胞接种于蚕丝蛋白支架上,体外成脂诱导培养1～2周,扫描电镜观察细胞在支架上的生长及黏附情况;同时,将细胞-支架复合物分别移植于6只Wistar雌性大鼠背部皮下和股二头肌内,观察其成脂及存活情况。结果：移植8周、12周后,组织冰冻切片油红O染色、HE染色及扫描电镜显示,实验组移植复合物内有脂肪细胞生成,背部移植复合物表面皮肤结合紧密,与底部肌肉组织结合疏松,体积较移植前增大,支架材料随移植时间延长逐渐降解;股二头肌内移植复合物移植8周后,与肌肉组织结合紧密,但体积较移植前明显减小,支架材料降解明显,到移植12周后移植处不见移植物存在。空白对照组移植物内无脂肪细胞生成,移植物体积较植入前减小,股二头肌内移植物减小更明显;股二头肌内移植物移植12周后,移植处不见移植物存在。结论：蚕丝蛋白生物支架具有良好的三维空间结构和生物降解性,人脐带间充质干细胞接种于蚕丝蛋白生物支架可用于组织工程化脂肪组织的研究;不同移植部位对该组织工程化脂肪存活有一定的影响,而背部皮下为良好的移植位点。     

人工肋骨支架多孔磷酸钙的制备及体内降解研究

目的 对多孔磷酸钙(CPC)体内降解情况进行研究,为其作为组织工程化人工肋骨支架提供实验基础.方法 将CPC材料埋植于兔皮下,并于预定的时间点将材料取出,称重并送扫描电镜检查,以观察其降解情况;其周围组织则进行苏木素-伊红(HE)染色和透射电镜检查,以观察其炎症反应和生物相容性.结果 CPC材料在术后2、4、8、12、24周的生物吸收率分别为(2.500±0.098)%、(7.000±0.167)%、(10.000±0.242)%、(14.000±0.251)%、(30.000±0.177)%,降解速度平稳,能有效维持缺损部位的稳定性;HE染色和透射电镜结果 显示其炎症反应于4周时消失,有良好的生物相容性.结论 CPC的体内降解速度平稳,组织相容性好,是承重部位和非承重部位的良好组织工程支架.     

蚕丝粉体改性聚氨酯材料的组织相容性

目的 观察不同蚕丝粉体(SM)配比的改性聚氨酯(PU)材料人造血管的组织相容性.方法 将PU与SM按照不同配比混合制成PU-SM薄膜.通过大鼠急性毒性实验、肌肉植入局部反应实验以及材料对细胞RNA合成影响实验,观察不同含量SM对改性PU材料组织相容性的影响.结果 PU-SM复合材料经过适当的配比可有效的减低移植物对大鼠的急性毒性,且可降低局部炎症反应,较涤纶材料更为优良.SM比例为50%及70%时的PU-SM复合材料对细胞的数量和细胞总RNA基本不变,从分子水平说明SM配比为50%及70%时,PU-SM复合材料的组织相容性得到最大改善.结论 经一定比例配比的SM改性PU材料可以改善PU的生物相容性.     

电纺丝壳聚糖/聚乳酸神经导管修复大鼠周围神经缺损的实验研究

目的研究利用电纺丝壳聚糖/聚乳酸(chitosan/polylactic acid,ch/PLA)神经导管修复大鼠坐骨神经缺损的方法和效果。方法采用电纺丝方法制备ch/PLA神经导管,通过扫描电镜、生物力学测定、表面润湿性测定和体外生物相容性检测,并与纯PLA比较,测试ch/PLA神经导管的性能。选取健康SD大鼠54只,随机分成3组,每组18只,制作右侧坐骨神经10 mm缺损模型,分别利用ch/PLA神经导管(A组)、自体神经(B组)移植修复,并与切除旷置(C组)进行对照。术后4、8、12周,通过大体观察、坐骨神经功能指数(sciatic functional index,SFI)、神经电生理、肌肉湿重恢复率、肌细胞横截面积检测和组织学、免疫组织化学染色、透射电镜观察,对大鼠神经再生进行评价。结果随着chitosan的加入,神经导管的均一性、物理性能、亲水性及体外生物相容性均得到了明显改善。术后4周A组再生神经已通过神经缺损。术后A、B组SFI不断改善,两组恢复速度相似,差异无统计学意义(P0.05)。术后8、12周,A、B组可引出神经肌电图表现,且神经传导速度与动作电位波幅均不断恢复(P0.05)。术后12周,A、B组肌肉湿重恢复率与肌细胞截面积优于C组(P0.05),但A、B组间差异无统计学意义(P0.05)。生长相关蛋白43、神经纤维丝蛋白160亚单位、S-100蛋白免疫组织化学染色示,A、B组轴突与髓鞘恢复情况相似。术后12周A、B组再生神经纤维直径相似(P0.05),而A组再生神经髓鞘厚度优于B组,差异有统计学意义(P0.05)。结论电纺丝ch/PLA神经导管具有促进大鼠周围神经再生的作用,有可能成为治疗周围神经缺损的新方法。     

Silk fibroin conduits: a cellular and functional assessment of peripheral nerve repair

Silk fibroin conduits were designed with appropriate porosity for peripheral nerve repair. The aim of this work was to use these conduits to examine cell inflammatory responses and functional recovery in a sciatic nerve defect model. A total of 45 randomized Lewis rats were used to create an 8-mm defect bridged by a silk guide, commercial collagen guide, or an autograft. After 1, 4, and 8 weeks, macrophage recruitment, percentage of newly formed collagen, number of myelinated axons, and gastrocnemius muscle mass were evaluated. Following 8 weeks, ED1+ cells in autograft and silk conduits decreased to <1% and 17% of week 1 values, respectively. Collagen formation revealed no difference for all measured time points, suggesting a similar foreign body response. Myelinated axon counts within the silk guide revealed a greater number of proximal spouts and distal connections than collagen guides. Gastrocnemius weights demonstrated a 27% decrease between silk and autografts after 8 weeks. This study demonstrates that, in addition to tailorable degradation rates, our silk conduits possess a favorable immunogenicity and remyelination capacity for nerve repair.     

Spatially controlled delivery of neurotrophic factors in silk fibroin-based nerve conduits for peripheral nerve repair

Restoration with sufficient functional recovery after long-gap peripheral nerve damage remains a clinical challenge. Silk has shown clinical promise for numerous tissue engineering applications due to its biocompatibility, impressive mechanical properties, and Food and Drug Administration approval. The aim of this study was to evaluate the efficacy of silk fibroin--based nerve guides containing glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) in a long-gap sized (15 mm) rat sciatic nerve defect model. Four groups of nerve conduits were prepared: (1) silk conduits with empty silk microspheres, (2) silk conduits with GDNF-loaded silk microspheres uniformly distributed in the conduit wall, (3) silk conduits with GDNF-loaded silk microspheres in a controlled manner with the highest GDNF concentration at the distal end, and (4) isograft. After 6 weeks, the nerve grafts were explanted, harvested, and fixed for histologic analysis. Nerve tissue stained with the S-100, and neuroendocrine marker PGP 9.5 antibodies demonstrated a significantly increased density of nerve tissue in the GDNF-treated groups compared with the empty microsphere (control) group (P < 0.05). GDNF-treated animals with a higher concentration of GDNF in the distal portion possessed a significantly higher density of PGP 9.5 protein middle conduit part than comparison to GDNF uniform-treated animals (P < 0.05). Silk-based nerve conduits possess optimal mechanical and degradative properties, rendering them potentially useful in peripheral nerve repair. This study demonstrates that novel, porous silk fibroin--based nerve conduits, infused with GDNF in a controlled manner, represent a potentially viable conduit for Schwann cell migration and proliferation in the regeneration of peripheral nerves.     

Morphology of nerve fiber regeneration along a biodegradable poly (DLLA-epsilon-CL) nerve guide filled with fresh skeletal muscle

Previous morphological and morphometrical studies showed that fresh-skeletal-muscle-enriched vein segments are good conduits for leading peripheral nerve regeneration. In the present study, we investigated the morphological features of peripheral nerve fibers regenerated along a 10-mm-long biodegradable poly (DLLA-epsilon-CL) nerve guide enriched with fresh skeletal muscle, comparing them to nerve fiber regeneration along 10-mm-long phosphate-buffered saline (PBS)-enriched poly (DLLA-epsilon-CL) tubes. Repaired nerves were analyzed at weeks 6 and 24 postoperatively. Structural and ultrastructural observation showed that good nerve fiber regeneration occurred in both PBS-enriched and fresh-skeletal-muscle-enriched nerve guides, and histomorphometrical analysis of regenerated myelinated fibers revealed no statistically significant differences between the two experimental groups at week 24 after surgery. The employment of fresh-muscle-enriched conduits for the repair of nerve defects is critically discussed in the light of these results.     

静电纺纳米聚乳酸己内酮共聚物导管修复周围神经缺损的实验研究

目的 探讨应用同轴静电纺丝技术制备的聚乳酸己内酮共聚物[Poly(1-lactide-co-epsilon-caprolactone),P(LLA-CL)]导管,移植修复大鼠周围神经缺损的效果.方法 选取健康SD大鼠54只,随机分成3组,每组18只.先造成坐骨神经1.5cm缺损段,然后分别采用P(LLA-CL)导管桥接(A组)、硅胶管桥接(B组)、自体神经逆行原位移植(C组).分别在术后4、8、12周对大鼠进行大体观察、坐骨神经功能指数检查、神经电生理检查、肌肉湿重、再生有髓神经纤维计数、电镜观察,评价各组神经再生.结果 术后4周时A组再生神经已部分生长到导管的中部;8周时再生神经已通过神经导管,但再生的神经纤细;12周时再生神经粘连较轻,直径较粗.A组的坐骨神经功能指数、神经电生理、肌肉湿重和组织学观察等各项指标均略差于C组,但明显优于B组.结论 纳米聚乳酸己内酮神经导管具有促进神经轴突再生的作用,有望成为自体神经移植的替代材料应用于周围神经缺损的修复.     

复合神经生长因子的纳米纤维导管促神经再生的初步研究

目的 探讨应用同轴静电纺丝技术制备复合神经生长因子的神经导管的可行性,检测神经生长因子的活性及对神经再生的作用.方法 应用同轴静电纺丝技术制备以可降解生物材料乳酸己内酯共聚物[P(LLA-CL)]为壳层材料、神经牛长冈子(NGF)和牛血清蛋白(BSA)为芯层材料的纳米纤维,纺织成神经导管复合体.模拟体内环境进行体外降解缓释8周,在不同时间点,应用PCI2细胞培养法检测缓释液中NGF的生物活性.构建大鼠坐骨神经10 mm缺损模型.分别采用自体神经移植(A组)、P(LLA-CL)/BSA/NGF导管(B组)、P(LLA-CL)/BSA导管加一次性注射NGF(C组)、P(LLA-CL)/BSA导管(D组)桥接神经断端,术后12周进行再生神经形态学等观察.结果 P(LLA-CL)/BSA/NGF导管在体外8周尚末完全降解.能够持续释放NGF,并保持牛物活性.解剖观察可见再牛神经均通过神经导管,B组再生神经的卣径最均匀一致,达到正常神经的直径.透射电镜图片显示,A组和B组神经纤维数日多、大小均匀、成熟良好,C组和D组纤维结缔组织多、神经纤维细小、髓鞘薄.结论 P(LLA-CL)/BSA/NGF导管具有良好的组织相容性和生物活性,能够诱导并促进神经再生,提高神经再牛的质量,其移植效果接近于自体神经移植.     

甲壳质生物套管小间隙桥接大鼠周围神经的实验研究

目的探讨脱乙酰甲壳质生物套管小间隙桥接周围神经损伤的可行性。方法将120只SD大鼠右侧坐骨神经切断,按手术方法随机分为5组。A组:神经外膜原位缝合(n=24);B组:套管小间隙原位桥接(n=24,间隙5mm);C组:两断端相对旋转180°后外膜缝合(n=24);D组:两断端相对旋转180°后套管小间隙桥接(n=24,间隙5mm);E组:套管小间隙原位桥接(n=24,间隙5mm)后间隙内注射神经生长因子(NGF)。术后2、4、6、8周分别进行电生理学检查、组织学检查以及计算单位视野有髓神经纤维数。结果组织学检查术后4周各实验组的神经远端均见到再生的神经纤维;小间隙套管组(B,D组)运动神经传导速度在各个时间检测点上均好于相应的直接外膜缝合组(A组)和旋转后直接外膜缝合组(C组)(P<0·05)。小间隙套管组(B,D组)神经远端的有髓神经纤维计数在4、6、8周3个检测点上高于相应的直接外膜缝合组(A组)和旋转后直接外膜缝合组(C组)(P<0·01);在2周时差异没有统计学意义(P>0·05)。结论生物套管小间隙(5mm)桥接的修复周围神经的效果好于断端外膜直接缝合,具有替代直接神经外膜缝合的临床应用可行性。     

几丁糖复合聚乙烯醇神经导管修复大鼠坐骨神经损

目的 径较粗,达到正常神经的直径。肌肉湿重和肌细胞截面积：A组和C组比较,差异无统计学意义(P＞0.05);A、C组明显优于B组,差异有统计学意义(P＜0.05)。组织学观察：A组和C组神经纤维数日多、大小均匀、成熟良好,B组神经纤维数目少、不均匀、髓鞘发育较差。神经示踪观察结果显示：A、B、C三组在L4～L6节段脊髓前角和背根节均可见到真蓝标记的神经元细胞,其中A组脊髓前角真蓝标记的神经元数目和C组相似,差异无统计学意义(P＞0.05),但明显优于B组,差异有统计学意义(P＜0.05)。 结论 几丁糖复合聚乙烯醇神经导管具有促进神经轴突再生的作用,有望成为自体神经的替代材料,应用于周围神经缺损的修复。     

Bone tissue engineering with premineralized silk scaffolds

Silk fibroin biomaterials are being explored as novel protein-based systems for cell and tissue culture. In the present study, biomimetic growth of calcium phosphate on porous silk fibroin polymeric scaffolds was explored to generate organic/inorganic composites as scaffolds for bone tissue engineering. Aqueous-derived silk fibroin scaffolds were prepared with the addition of polyaspartic acid during processing, followed by the controlled deposition of calcium phosphate by exposure to CaCl(2) and Na(2)HPO(4). These mineralized protein-composite scaffolds were subsequently seeded with human bone marrow stem cells (hMSC) and cultured in vitro for 6 weeks under osteogenic conditions with or without BMP-2. The extent of osteoconductivity was assessed by cell numbers, alkaline phosphatase and calcium deposition, along with immunohistochemistry for bone-related outcomes. The results suggest increased osteoconductive outcomes with an increase in initial content of apatite and BMP-2 in the silk fibroin porous scaffolds. The premineralization of these highly porous silk fibroin protein scaffolds provided enhanced outcomes for the bone tissue engineering.     

Rat sciatic nerve repair with a poly-lactic-co-glycolic acid scaffold and nerve growth factor releasing microspheres

The effect of microsphere delivered Nerve Growth Factor (NGF) in a poly-lactic-co-glycolic-acid (PLGA) 85/15 nerve conduit bridging a 10mm rat sciatic nerve gap was assessed, comparing nine groups (n = 6): PLGA conduits filled with saline, saline and NGF, saline with blank microspheres; four different NGF microspheres (5, 20, 50, and 100 mg/ml); an autologous graft and sciatic nerve gap. Histomorphometry, retrograde tracing, electrophysiology, and functional outcomes were evaluated up to 16 weeks. The autologous graft showed the largest fascicular area (0.65 mm(2) ) and had a significantly greater number of myelinated fibers (P < 0.0001). Electrophysiology showed Compound Muscle Action Potential (CMAP) recordings for the autologous graft returning at 6 weeks after nerve transection, reaching their highest amplitude of 3.6 mV at endpoint. No significant differences were found in functional evaluation between groups or between conduits with microspheres and the saline filled conduit. A PLGA 85/15 nerve conduit is capable of sustaining nerve regeneration. The microsphere delivery system does not interfere with regeneration.