新型脱细胞骨基质材料的制备及理化评估

背景：传统的结构性天然骨脱细胞的方法存在许多不足之处。 目的：用新的理化方法对结构性骨块进行脱细胞处理制作新型骨支架材料的可行性,并检测其理化性能。 方法：以股骨头负重区结构性骨块为原料,高压水枪冲洗,继而利用Triton-100、脱氧胆酸钠等进行脱细胞等理化处理,制备新型脱细胞骨基质材料,并对支架进行大体、组织学、扫描电镜、Micro-CT观察、生物力学等相关检测。 结果与结论：新型脱细胞骨基质材料保留了骨的细胞外基质成分,脱细胞彻底,扫描电镜及Micro-CT观察显示支架具备三维多孔网状结构系统,具有天然骨的孔径和孔隙率;生物力学测试脱细胞组支架的弹性模量为(552.56±58.92) MPa,强度为(11.34±3.49) MPa,与新鲜骨的弹性模量及强度比较,差异无显著性意义(P > 0.05),可作为骨组织工程支架的良好载体。     

三种方法构建去细胞肌肉生物支架：组织学和生物力学比较

背景：目前构建去细胞肌肉生物支架的方法有化学方法、物理冻融法和冷冻法。 目的：比较化学方法、物理冻融法和改良化学方法构建去细胞肌肉生物支架组织学和生物力学差异。 方法：将6只SD大鼠竖脊肌截成36段,随机分3组(n=12),分别采用化学方法、物理冻融方法、改良化学方法构建去细胞肌肉生物支架。将荧光标记的骨髓间充质干细胞接种于3组支架上进行组织学与生物力学检测。 结果与结论：苏木精-伊红染色显示3组支架均可见平行排列结构,化学方法组连续性较物理冻融组、改良化学组差;Masson染色显示3组支架结构主要为胶原纤维,物理冻融组残留一些肌纤维,间隙不均。物理冻融组第7天荧光标记种子细胞计数明显少于化学方法组、改良化学组(P < 0.01),第14天物理冻融组少于改良化学组(P < 0.05);扫描电镜可见细胞贴附各组支架生长、大量存活;物理冻融组最大载荷高于化学方法组(P < 0.05),与改良化学组无明显差别,各组弹性模量无差异;物理冻融组孔隙率低于化学方法组、改良化学组(P < 0.05)。表明改良化学方法可以兼顾支架的组织学和生物力学特性,彻底清除肌细胞,较多保留更完整的细胞外基质。     

低渗冻融联合生物酶法制备组织工程化静脉瓣脱细胞支架

目的:采用低渗冻融联合生物酶法制备组织工程化静脉瓣脱细胞支架,并与先前方法制备的静脉瓣脱细胞支架比较,以期获得一种性能较好的带瓣静脉脱细胞支架材料.方法:手术获得Beagle犬带瓣静脉分为4组,对照组、脱氧胆酸钠组、Triton组和冻融+生物酶组.处理后对各组标本行H-E染色,透射电镜观察,DAPI荧光染色,细胞相容性测试等观察.结果:3种脱细胞方法均能彻底去除细胞,DAPI荧光检测显示各组支架材料均无DNA成分残留;H-E染色及透射电镜显示,冻融+生物酶组胶原纤维排列整齐,未见明显的胶原纤维结构改变,其他2组可见胶原纤维断裂及结构紊乱现象;与其他2组脱细胞支架材料相比,冻融+生物酶组的组织细胞相容性好,可见内皮祖细胞在支架材料上生长良好.结论:结合渗透压改变的反复冻融加生物酶法,既可以较彻底除去带瓣膜静脉细胞成分,又保留了较完整的细胞外基质结构,具有良好的组织和细胞相容性,是较理想的带瓣膜静脉脱细胞支架制备方法.     

脱蛋白联合冷冻干燥法制备异种骨的实验研究

目的通过脱蛋白联合冷冻干燥的方法制备异种骨,探讨其能否在保持其生物力学特性的同时良好地消除异种骨的抗原性,以满足骨移植的需求。
　　方法取牛股骨上端去除表面筋膜、结缔组织和皮质骨部分,制备成骨粒和圆柱形骨棒。将十二烷基苯磺酸钠（ABS）和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）以及蒸馏水以重量比13：7：80的比例配制复合表面活性剂。将牛骨粒或者骨棒与复合表面活性剂以重量比1：10的比例置于烧瓶中,超声振荡清洗,去除其抗原性,电镜下观察其结构。骨粒和骨棒经乙醇和乙醚脱水、脱脂,冷冻干燥。骨粒用作溶血试验和细胞毒性检测,骨棒进行新西兰大白兔的长期骨植入实验（4、12、26、52周）检测其生物相容性。乙醇抽吸法检测脱蛋白-冻干骨与未脱蛋白的单纯冻干骨的孔隙率。并且比较牛松质骨骨粒与脱蛋白-冻干松质骨骨粒的生物力学特性差异。
　　结果电镜下观察,制备的异种骨材料为天然多孔结构,保留了骨组织的三维结构,骨小梁间有200~650μm 骨髓腔。溶血率检测未超过5%,判定溶血率合格。细胞毒性检测为1级,极低细胞毒性,材料合格。长期骨植入实验表明,植入4周即有植入的骨棒与兔自身骨出现融合,未见严重炎症反应;52周时,植入骨已完全吸收。孔隙率检测表明,脱蛋白-冻干骨与未脱蛋白的单纯冻干骨相比无显著性差异,均可达到60%以上,符合骨移植材料的要求。脱蛋白-冻干骨以及未脱蛋白的单纯冻干骨的力学特性与新鲜松质骨块相比均有显著降低,但两者之间无显著性差异。结论通过脱蛋白联合冷冻干燥的方法制备的异种骨,能够在保持其生物力学特性的同时良好地消除抗原性;满足骨移植的需求。     

新型组织工程椎间盘纤维环支架的制备与性能检测

背景：以组织工程技术修复退变椎间盘,目前的研究多集中在如何修复摘除的髓核组织,然而髓核组织工程方法无法完整重建椎间盘的结构和功能,所以相应的纤维环组织工程被认为是组织工程椎间盘治疗策略的主要限制因素之一。 目的：制备天然猪脱细胞脱钙骨基质明胶,并验证其作为组织工程椎间盘纤维支架的可行性。 方法：取猪股骨近端松质骨,用环钻钻取直径10 mm、内径5 mm、厚3 mm的中空环状骨,高压水枪冲洗,进行脱脂、脱钙、脱细胞等相关处理,制成环状的支架材料。对材料进行大体、组织学、光镜、扫描电镜观察,并对支架的吸水率、孔隙率、生物力学参数等进行检测。分离培养犬骨髓间充质干细胞,采用MTT法分析支架浸提液毒性。 结果与结论：支架为乳白色,中空环状,质地柔软的多孔结构。苏木精-伊红染色示组织无细胞结构残留。光镜及扫描电镜示支架孔隙均匀,孔隙相通,平均孔径为(401.4±13.1) μm,孔隙率为(62.12±1.52)%,吸水率为(409.77±11.34)%。生物力学结果示支架的弹性模量为(47.75±6.32) kPa。MTT法显示不同浓度支架浸提液与对照 DMEM 培养液吸光度值比较,差异无显著性意义(P > 0.05),支架无细胞毒性。提示猪脱细胞脱钙骨基质明胶去细胞彻底,具有良好的孔径、孔隙率及生物力学强度,并且无毒,具备良好的生物相容性,可作为组织工程椎间盘纤维环支架材料。     

牛肌腱冻干脱细胞支架的生物力学特性

背景：目前的脱细胞方法在去除细胞的同时对细胞外基质存在一定的损伤,降低了脱细胞支架的生物力学性能。 目的：分析冻干牛肌腱脱细胞支架的生物力学特性。 方法：取新鲜小牛趾伸屈肌腱,去除小牛肌腱表面的滑膜、腱膜及软组织,双蒸水冲洗干净后低压冻干,通过物理方法制备肌腱纤维束60个,随机均分为两组,实验组于无菌操作下置入丝氨酸蛋白酶抑制剂,室温下持续24 h,无菌PBS冲洗后,再移入低浓度胰酶+乙醇混合溶液中,在不破坏细胞外基质的情况下去除细胞壁,室温下持续5 h,再将纤维束移入脱氧核糖核酸酶溶液中持续5 h,最后将已完成脱细胞步骤的支架使用PBS冲洗48 h,无菌室内室温下干燥;对照组不做处置。检测两组材料的弹性模量、耐久性及最大应力。 结果与结论：两组耐久性相似,但实验组在相同位移处的应力小于对照组;两组弹性模量比较差异无显著性意义,但实验组最大应力低于对照组(P < 0.01)。说明冻干脱细胞支架能够在一定程度上模仿牛肌腱的生物力学功能。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

三种温控脱细胞载体的制备与性能评估

背景：设计、制备新型温敏高分子三维细胞支架是目前高分子科学研究的热点之一。 目的：制备3种不同的温控脱细胞载体,并评估其性能。 方法：分别制备共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架、大孔共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架与大孔共聚异丙基丙烯酰胺交联醛基化海藻酸钠温控脱细胞支架,检测3组支架的比表面积、温敏性能、孔隙率、孔径及细胞相容性。 结果与结论：共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架、大孔共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架与大孔共聚异丙基丙烯酰胺交联醛基化海藻酸钠温控脱细胞支架的比表面积分别为135,386,421 m2/g,最低临界溶解温度分别为30,28.5,29.5 ℃,细胞毒性反应分别为2级、2级、1级,说明3种支架均具备温度敏感特性,而且最低临界溶解温度相近;大孔共聚异丙基丙烯酰胺交联醛基化海藻酸钠温控脱细胞支架的细胞相容性明显优于另两种支架。大孔共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架、大孔共聚异丙基丙烯酰胺交联醛基化海藻酸钠温控脱细胞支架的孔隙率与孔径大于共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架(P < 0.05),说明大孔共聚异丙基丙烯酰胺温控脱细胞支架与大孔共聚异丙基丙烯酰胺交联醛基化海藻酸钠温控脱细胞支架具有更加明显的孔洞结构。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

脱细胞半月板细胞外基质/脱钙骨基质双相半月板支架的制备及其生物相容性的研究

目的成功制备脱细胞半月板细胞外基质/脱钙骨基质双相半月板支架,并与半月板纤维软骨细胞结合研究其生物相容性。方法联合利用湿法粉碎、差速离心等物理方法和胃蛋白酶等化学方法制备脱细胞半月板细胞外基质,利用改良Urist法制备脱钙骨基质,并利用灌注、冷冻干燥等方法分别制备脱细胞半月板细胞外基质支架、脱钙骨基质支架以及脱细胞半月板细胞外基质/脱钙骨基质双相支架等三种不同的支架,并从组织学、分子生物学、生物力学等方面研究三种支架的异同;原代培养兔半月板纤维软骨细胞,并将P3代的纤维软骨细胞分别种植在以上三种支架上,利用扫描电镜、死/活细胞染色等观察细胞生长情况,并分别在3、7、14 d时检测纤维软骨细胞的增殖情况以及分泌胶原和糖胺多糖的含量。结果物理化学联合法脱细胞可以去除半月板中绝大部分的细胞成分,并且很好地保留正常半月板细胞外基质的胶原以及糖胺多糖成分;脱细胞半月板基质支架、脱钙骨基质支架以及脱细胞半月板细胞外基质/脱钙骨基质双相支架三种支架均具有良好的孔隙率,合适的孔径大小,扫描电镜结果显示纤维软骨细胞可以很好地在支架上生长,死/活细胞染色结果显示三种支架均可以维持良好的细胞活性,但是脱细胞半月板细胞外基质/脱钙骨基质双相支架具有更好的生物力学特性,脱细胞半月板基质支架和脱钙骨基质/脱细胞半月板基质双相支架在促进纤维软骨细胞增殖和维持细胞表型方面要比单纯脱钙骨基质支架更优。结论脱细胞半月板细胞外基质/脱钙骨基质双相支架具有较好的生物力学特性,良好的生物相容性,可以促进纤维软骨细胞增殖,同时也可以维持纤维软骨细胞的表型,是一种可以应用于组织工程半月板再生的支架。     

天然及合成尿道重建支架材料的生物相容性及力学性能

背景：目前应用何种尿道组织工程修复重建支架材料更为合适的争论仍不断出现,其生物相容性及力学特性的评估也鲜见报道。 目的：评估应用于尿道修复重建多种生物材料的力学特性及生物相容性。 方法：脱细胞法制备小肠黏膜下层组织、膀胱脱细胞基质以及脱细胞尿道海绵体基质,同时编织法制备聚乙醇酸支架。单轴拉伸测试测定各类支架生物力学特性,光镜及扫描电镜测定支架表面孔径大小。线粒体代谢活性MTT法检测各种生物材料的细胞毒性。所有支架表面接种海绵体平滑肌细胞,体外培养14 d后进一步评估细胞渗透情况。 结果与结论：生物力学评估显示脱细胞尿道海绵体基质在弹性模量以及断裂强度方面的检测结果明显优于其余材料(P < 0.05)。MTT结果显示所有支架材料均支持正常的细胞生长代谢,并未发现存在明显的细胞毒性。聚乙醇酸在扫描电镜中显示出最大的孔径(> 200 μm),同时脱细胞尿道海绵体基质的尿道面(< 5 μm)和海绵体面(>10 μm)观察到明显不同的孔径大小。细胞接种14 d后聚乙醇酸材料的内部可见种子细胞的广泛分布,在膀胱脱细胞基质以及脱细胞尿道海绵体基质的尿道面未发现有明显的细胞渗透迹象,而小肠黏膜下层组织和脱细胞尿道海绵体基质的海绵体面观察到明显的细胞渗透生长表现。提示所有支架材料显示出良好的生物相容性,同时在力学特性方面也与正常尿道组织相仿,但脱细胞尿道海绵体基质在力学和组织学的诸多参数上具有一定的优越性。     

三种方法制备组织工程气管支架的比较

背景：气管支架制备是组织工程学方法修复长段气管缺损的关键步骤。 目的：通过比较分析3种制备异体脱细胞气管支架的方法,为组织工程气管支架制备寻找更适宜的途径。 方法：手术获得兔新鲜气管,分为对照组、玻璃化液冷冻法组、酶洗法组、改良玻璃化液冷冻法组。处理后对各组标本行苏木精-伊红染色,电镜扫描观察,并测量气管最大拉伸力、破裂力和组织拉伸率等生物力学性能。 结果与结论：组织学观察显示对照组、玻璃化液冷冻法组可见部分完整黏膜上皮细胞,酶洗法组、改良玻璃化液冷冻法组未见黏膜上皮细胞。电镜观察示对照组、玻璃化液冷冻法组、改良玻璃化液冷冻法组有丰富的细胞外基质和胶原纤维,而酶洗法组无细胞外基质,只有胶原纤维。组间两两比较,气管支架的最大拉伸力、最大破裂力和组织拉伸率比较,差异均无显著性意义。说明应用改良玻璃化液冷冻法制备气管支架能够有效地去除抗原性、保留细胞外基质,并维持生物力学性能,是一种较为理想的组织工程气管支架制备方法。     

Modes of Inheritance of Errors of Refraction

Eighteen families in which both parents had refractions within the range of +4·0 D to −4·0 D and axial lengths seen in emmetropia (22·3-26·0 mm) showed coefficients of correlation of the order 0·5 indicative of polygenic inheritance. Such coefficients were seen for axial length (0·407) and for the cornea (0·487), but not for the lens (which is known to be yoked to the axial length). No such coefficients were seen in 19 families in which one of the parents had axial length outside the emmetropic range (nine families with long axes and 10 with short axes).

The pattern of polygenic inheritance for emmetropia (completely correlated optical components) and errors of refraction up to 4·0 D (inadequately correlated components: correlation ametropia) follows that seen in stature and other measurable characters. In contrast the high refractive errors with their abnormal axial lengths (component ametropia) are—like the extremes in stature—pathological anomalies with monofactorial inheritance.

     

Level of functioning of siblings and parents of probands of varying degrees of retardation

A further analysis of already published data supports the position that retardates of low ability level less frequently have retarded siblings, retarded parents, and parents low in occupational level than do retardates higher in ability level. The analysis supports the position that there are two types of retarded individuals, persons retarded as a result of gene or chromosomal anomalies, brain injury, etc., who more frequently occur in the lower-level retardate group, and persons whose retardation represents polygenic segregation, who more frequently occur in the higher-level group.     

局部注射辛伐他汀对骨质疏松大鼠股骨髁骨小梁的改建效应

背景：局部注射具有成骨作用的辛伐他汀,可显著增加骨质疏松大鼠股骨颈及股骨髁部的骨密度及力学强度,分析局部注射辛伐他汀对股骨髁骨小梁的影响。 目的：进一步研究骨质疏松大鼠股骨内局部注射辛伐他汀对股骨髁骨小梁的影响。为将辛伐他汀应用于临床骨质疏松局部治疗提供实验基础。 方法：18只雌性SD大鼠双侧卵巢切除后3个月,制备大鼠骨质疏松模型。实验大鼠随机数字表法均分为3组,分别在实验大鼠的右侧股骨髓腔内单次注射辛伐他汀溶液5 mg、10 mg,对照组单纯注射空白载体。分别在注射后1个月处死大鼠并取材。Micro-CT扫描并定量分析骨组织形态变化。 结果与结论：给药后1个月,Micro-CT扫描结果显示,辛伐他汀治疗组的骨微结构参数如骨皮质厚度、骨小梁密度及连接率明显优于对照组。说明疏松骨骼单次注射小剂量辛伐他汀可显著促进股骨髁部骨小梁改建,改善骨骼微结构,可为强化局部、防治骨质疏松骨折的新选择进一步提供实验基础。