人工髓核材料-聚乙烯醇水凝胶/聚乙烯纤维复合物的生物相容性研究*

目的评估人工髓核材料聚乙烯醇水凝胶/聚乙烯纤维复合物的生物相容性。方法根据ISO10993-1标准,采用细胞毒性试验(琼脂扩散法)、皮内刺激试验、Ame's致突变试验、微核试验和体内植入(360天)试验对聚乙烯醇水凝胶/聚乙烯纤维复合物的生物相容性进行评估。结果聚乙烯醇水凝胶/聚乙烯纤维复合物的细胞毒性评分小于Ⅰ级,细胞生长无明显抑制现象,对皮内无刺激作用,Ames致突变试验为阴性,微核出现率为3.48‰,无致突变反应。体内植入符合植入材料生物学评价要求。结论聚乙烯醇水凝胶/聚乙烯纤维复合物具有良好的生物安全性,是一种无毒、对皮肤及肌肉、椎间隙无刺激作用的生物医用材料,在动物体内不引起排异反应,可应用于临床。     

起搏器封装用环氧树脂材料的细胞毒性研究

对两种环氧树脂进行细胞毒性研究,探讨环氧树脂对L929成纤维细胞的细胞增殖影响,为其在植入式人工心脏起搏器的封装应用提供依据.按照GB/T 16886制备样品及材料的浸提液,在48 h、72 h、96 h对细胞生长状况进行拍照观察,并通过MTT方法,检测材料浸提液对成纤维细胞的细胞毒性作用,根据细胞相对增值率,对材料毒性进行分级.细胞在两种环氧树脂浸提液中生长正常,细胞形态良好,实验期内浸提液对成纤维细胞的相对增殖率均在90%以上,材料细胞毒性分级为0-1级.说明实验选用的两种环氧树脂与L929细胞相容性良好,无细胞毒性,符合心脏起搏器植入材料的细胞毒性要求.     

复合水凝胶人工角膜裙边支架材料的生物相容性评价

背景：β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶具有高含水量、良好柔软性优点,有利于成纤细胞生长及胶原沉积,适用于做人工角膜裙边支架材料。 目的：评价β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜裙边支架材料的生物相容性。 方法：①迟发型超敏反应：在豚鼠脊柱两侧皮内由头到尾分别注射A液(完全弗氏佐剂与生理盐水等体积混合液)、B液(β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶浸提液或生理盐水或2-巯基苯并噻唑)、C液(A液与B液等体积混合稳定性乳化剂),并进行局部诱导及激发。②急性全身性毒性实验：由昆明小鼠尾静脉分别注射生理盐水与β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶浸提液。③体外细胞毒性实验：分别以β-磷酸三 钙/聚乙烯醇复合水凝胶浸提液、细胞培养液及含苯酚的细胞培养液培养MRC-5细胞。④皮内反应：在兔脊柱皮内分别注射β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶生理盐水(或芝麻油)浸提液、生理盐水及芝麻油。 结果与结论：β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜裙边支架材料的迟发型超敏反应分级为0-1级,急性全身毒性实验结果为正常无症状,体外细胞毒性均为0级或1级,皮内反应为极轻微。表明β-磷酸三钙/聚乙烯醇复合水凝胶人工角膜裙边支架材料生物相容性指标达到生物植入医用材料的要求。     

人工髓核材料-聚乙烯醇水凝胶/聚乙烯纤维复合物的生物相容性研究*

目的评估人工髓核材料聚乙烯醇水凝胶／聚乙烯纤维复合物的生物相容性。方法根据ISO10993-1标准，采用细胞毒性试验（琼脂扩散法）、皮内刺激试验、Ame’s致突变试验、微核试验和体内植入（360天）试验对聚乙烯醇水凝胶／聚乙烯纤维复合物的生物相容性进行评估。结果聚乙烯醇水凝胶／聚乙烯纤维复合物的细胞毒性评分小于Ⅰ级，细胞生长无明显抑制现象，对皮内无刺激作用，Ames致突变试验为阴性，微核出现率为3．48‰，无致突变反应。体内植入符合植入材料生物学评价要求。结论聚乙烯醇水凝胶／聚乙烯纤维复合物具有良好的生物安全性，是一种无毒、对皮肤及肌肉、椎间隙无刺激作用的生物医用材料，在动物体内不引起排异反应，可应用于临床。     

胶原-明胶支架材料交联改性的制备及细胞毒性实验研究

目的对新型组织工程神经支架材料——胶原-明胶(CG)支架材料用不同的交联方法进行改性,研究改性后材料的细胞毒性。方法用紫外线照射、戊二醛浸泡、京尼平交联三种交联法对CG支架材料进行交联改性,遵照GB/T16886/ISO10993医疗器械生物学评价之体外细胞毒性实验原则,采用国际标准的两种实验方法,选用建系的L929小鼠成纤维细胞对改性后的支架材料进行体外细胞毒性实验。结果三种交联法改性后的CG支架材料对体外培养的细胞形态不构成损害,对其生长和增殖无明显抑制作用,细胞毒性为0～1级。结论用三种交联法改性后的CG支架材料均无明显细胞毒性。     

聚己内酯材料的生物相容性与毒理学研究

由本实验室自行制备的,用钛酸丁酯引发的生物可降解材料聚ε-己内酯PCL,经细胞毒性试验,全身急性毒性试验,皮内刺激试验及植入试验研究,结果表明:样品中微量有机溶剂的存在对细胞毒性有一定影响.样品植入初期有轻度炎症反应,三个月后炎症反应基本消失.结论为用钛酸丁酯引发的PCL材料具有良好的生物相容性.     

新型赝复体用硅橡胶材料的体外细胞毒性评价

本文对自制赝复体用硅橡胶材料的体外细胞毒性进行测定与评价,为后期临床应用提供依据。参照国标GB/T16886.5-2003,采用CCK-8法检测新型硅橡胶对小鼠成纤维细胞L929的细胞毒性,计算细胞相对增殖率,通过倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞形态。结果表明新型硅橡胶材料的细胞相对增殖率为91.65%(24h)、87.03%(48h)和87.30%(72h),细胞毒性1级,存在轻微细胞毒性。电镜观察24、48和72h的细胞均呈现典型的长梭形、长三角形形态,细胞生长良好。结果显示,新型硅橡胶材料在细胞毒性方面,符合生物医学材料要求。     

贻贝粘蛋白创面修复敷料体外细胞毒性的检测方法

背景：在贻贝粘蛋白创面修复敷料的体外细胞毒性检测中,由于蛋白分子表面带正电荷,1∶9的浸提比会使细胞聚团而导致测定产生误差,影响测定结果。 目的：在已有标准的基础上,根据贻贝粘蛋白特殊的性质及使用状态,改进贻贝粘蛋白创面修复敷料的浸提比例或前处理方法。 方法：①浸提液法：将贻贝粘蛋白创面修复敷料与细胞培养液分别以1∶9、1∶131浸提比例制备浸提液,分别以贻贝粘蛋白创面修复敷料浸提液、天然乳胶浸提液、高密度聚乙烯浸提液及细胞培养液培养L929小鼠成纤维细胞。②直接接触法：分别以蒸馏水、贻贝粘蛋白创面修复敷料溶液、二甲基亚砜及细胞培养液培养L929小鼠成纤维细胞。 结果与结论：采用浸提比1∶9测定样品体外细胞毒性时,细胞产生聚团作用,不适用于样品毒性的检测;调整浸提比为1∶131后,絮凝作用和细胞聚团现象明显降低,提高了检测结果的可信度,显示样品无细胞毒性。直接接触法显示样品无细胞毒性。采用经调整过的浸提液法或直接接触法均可适用于贻贝粘蛋白创面修复敷料体外细胞毒性的检测。     

聚已内酯材料的生物相容性与毒理学研究

由本实验室自行制备的,用钛酸丁酯引发的生物可降解材料聚ε已内酯PCL,经细胞毒性试验,全身急性酸性试验,皮内刺激试验及植入试验研究,结果表明：样品中微量有机溶剂的存在对细胞毒性有一定影响。样品植入初期的轻度炎症反应,三个月后炎症反应基本消失。结论为用钛酸丁酯引起的PCL材料具有良好的生物相容性。     

新型抗钙化牛颈静脉管道材料的体外细胞毒性评价

背景：Triton X-100、环氧氯丙烷联合改性处理戊二醛固定的牛颈静脉管道是一种新型抗钙化右心管道材料,其生物相容性方面的研究较少。 目的：评价新型抗钙化牛颈静脉管道的体外细胞毒性。 方法：通过CCK-8法检测新型抗钙化牛颈静脉管道(实验组)及单纯戊二醛处理牛颈静脉管道材料浸提液(对照组)对L-929小鼠成纤维细胞的毒性作用,以第2,4天为检测时间点,计算细胞相对增殖率、对材料毒性进行分级。 结果与结论：CCK-8法细胞毒性试验显示新型抗钙化牛颈静脉管道材料浸提液第2,4天L-929细胞增殖率均在85%以上,毒性分级为1级,无细胞毒性,且显著优于对照组(P < 0.05)。提示经戊二醛、Triton X-100、环氧氯丙烷联合处理制备的新型抗钙化牛颈静脉管道材料无细胞毒性。     

Ti-Fe-Mo-Mn-Nb-Zr系合金的生物安全性评价

采用体内急性全身性毒性实验、溶血实验、MTT实验 (Tetrazolium- based colorim etric assay)和材料浸渍液培养细胞的形态学观察法实验等对 Ti- Fe- Mo- Mn- Nb- Zr系合金的生物安全性进行了初步的评价。采用 x射线光电子能谱仪 (XPS)分析了合金表面氧化膜成分 ,并用原子发射光谱仪 (ICP)检测了浸渍液中合金元素的种类和浓度。结果显示 :Ti- Fe- Mo- Mn- Nb- Zr系合金表面形成了以 Ti O2 为主的致密氧化膜 ,浸渍液中均存在浓度为0 .2～ 1.0 7mg/ l的 Fe和 0 .16～ 0 .5 mg/ l的 Mn,这种义齿材料有利于补充人体所需的 Fe和 Mn;未见任何急性毒性反应 ;溶血程度为 0 .5 5 8%～ 0 .6 4 2 % ,有良好的血液相容性 ;细胞毒性实验评价级别为 0和 1级 ,无明显的细胞毒性作用 ;倒置相差显微镜观察细胞形态 ,未发现异常。由以上结果可以初步认为 Ti- Fe- Mo- Mn- Nb- Zr系合金是一种理想的生物材料     

新型海藻酸钠组织工程支架材料与人成纤维细胞的相容性

目的 利用N-乙基.N'-[(3-二甲氨基)丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为催化剂-乙二胺作为交联剂制备新型海藻酸钠组织工程支架材料(简称材料)并测试其细胞相容性.方法 以体外培养的人成纤维细胞作为对象.采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测材料浸渍液对细胞增殖情况的影响,光镜下观察材料浸渍液中细胞的生长状况.将人成纤维细胞悬液接种于材料表面,制备人成纤维细胞-材料复合物,扫描电镜下观察培养7 d的复合物表面细胞的黏附和生长状态,评价材料的细胞相容性.结果 材料浸渍液作用1、2,4、7 d后人成纤维细胞的相对增殖率(RGR)分别为98.00%、104.10%、110.80%、93.17%,毒性均为0级或1级.倒置显微镜观察人成纤维细胞在材料浸渍液中生长形态良好.扫描电镜下培养7 d的人成纤维细胞-材料复合物表面人成纤维细胞能很好的与材料黏附,材料表面细胞均生长旺盛形成许多伪足状突起,并分泌产生细胞基质.结论 新型海藻酸钠组织工程支架材料与人成纤维细胞的相容性良好,为其作为细胞生长支持物和进一步的医学应用提供了实验依据.     

新型无镍ZrCuFeAlAg非晶态合金的体外细胞毒性

通过检测一种新型无镍Zr-基非晶态合金Zr60.14Cu22.31Fe4.85Al9.7Ag3的体外细胞毒性,并与常用生物医用合金Ti6Al4V的细胞毒性进行比较,以评价该材料的生物相容性。按照ISO 10993-5:1999及GB/T 16886.5-1997标准,将Zr60.14Cu22.31Fe4.85Al9.7Ag3、纯Zr及Ti6Al4V材料按试件表面积与培养液体积比为1cm2/mL和0.5cm2/mL分别提取浸提液,再用Cell Counting Kit-8(CCK-8)试剂分别检测以浸提液培养的人骨肉瘤MG-63细胞1、3、5d后的光密度(OD)值并计算细胞相对增殖率(RGR)以评价其细胞毒性。将人骨肉瘤MG-63细胞培养于合金样本表面3d后固定并分别采用激光共聚焦显微镜(LSCM)及扫描电镜(SEM)观察各组材料表面细胞生长形态。间接细胞毒性试验CCK-8结果提示,Zr60.14Cu22.31Fe4.85Al9.7Ag3组及纯Zr组与Ti6Al4V组相同,其1、3、5d的细胞相对增殖率均大于85%,经细胞毒性分级均为0或1级,符合国家医用材料合格标准;直接细胞毒性试验LSCM观察人骨肉瘤MG-63细胞在各组材料样本表面生长形态相似,并且各组与阴性对照组细胞数量之间无明显差别;SEM观察到人骨肉瘤MG-63细胞于各组材料表面贴壁生长及细胞形态均良好,基本符合医用材料标准,表明该材料具有良好的细胞生物相容性。因此,我们初步认为它可成为潜在的生物医用替代材料,尤其用于骨科植入材料。     

海藻酸钙止血敷料与临床常用3种止血敷料体外细胞毒性的比较

背景：止血敷料是作用于创伤表面与人体组织直接接触,其生物相容性是评价敷料优劣的重要指标之一,以海藻酸钙为原料的制备的止血敷料有着廉价、相容性好等优点已成为研究的热点。目的：观察海藻酸钙止血敷料的细胞毒性,并与明胶止血海绵、纳吸棉、普通纱布等材料作对比。方法：①浸提液法：以DMEM高糖培养液作为浸提介质,分别制备海藻酸钙止血敷料、明胶止血海绵、纳吸棉、普通纱布浸提液,并设置100%,75%,50%,25%,10% 5个浓度梯度;采用上述材料浸提液培养L-929小鼠成纤维细胞24 h,以含体积分数10%DMEM高糖培养液为空白对照,以含5%二甲基亚砜DMEM高糖培养液为阳性对照组,观察细胞增殖及形态变化。②直接接触法：将L-929小鼠成纤维细胞分别接种于海藻酸钙止血敷料、明胶止血海绵、纳吸棉、普通纱布上培养24 h,观察细胞形态变化。结果与结论：①浸提液法：不同浓度梯度海藻纤维止血敷料、纱布、纳吸棉浸提液的细胞毒性均为1级,符合GB/T16886/ISO10993 医疗器械生物学评价标准;100%,75%明胶止血海绵浸提液的细胞毒性为3级,严重抑制细胞增殖。②直接接触法：纱布与海藻纤维止血敷料的细胞毒性1级,纳吸棉为2级,明胶止血海绵的细胞毒性为3级。表明海藻酸钙止血敷料无细胞毒性。 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     

人工气管组分材料的毒理学评价

目的 对人工气管的相关组分材料进行毒理学评价实验.方法 本实验按照国际国内既定标准,对纳米碳纤维、胶原蛋白-纳米羟基磷灰石等组分材料进行体外毒理学实验研究,包括细胞毒性实验、遗传毒性实验、急性毒性实验.结果 本实验涉及的生物材料以及混合材料没有发现细胞毒性及遗传毒性作用.各组材料浸渍液与L-929细胞共培养7 d,细胞相对增殖率均>100%(纳米碳纤维:136.21%;胶原蛋白.纳米羟基磷灰石:135.10%;混合材料:112.05%),毒性分级均为0级.动物实验亦未见明显的全身毒性作用,均符合毒理学评价实验的安全标准.结论 利用纳米碳纤维、胶原蛋白-纳米羟基磷灰石设计制作的人工气管符合生物相容性毒理学评价实验的安全标准.     

聚乙烯醇-海藻酸钙组织工程复合支架的性能

背景:将不同相对分子质量及醇解度的聚乙烯醇与海藻酸钙复合,可形成具有高含水率和适宜膨胀率的组织工程支架材料,形成的多孔结构适用于组织工程支架的细胞培养。目的:采用不同成型方法分别制备聚乙烯醇-海藻酸钙复合支架材料薄膜、颗粒、海绵,探讨其作为组织工程支架材料的可行性,并找出综合性能理想的配比。方法:将不同重均分子质量和醇解度的聚乙烯醇与海藻酸钠按一定比例复合,制备聚乙烯醇-海藻酸钙复合支架。测定复合支架的含水率和膨胀率,利用扫描电镜观察样品横截面的组织形态。结果与结论:通过改变聚乙烯醇的重均分子质量、醇解度和海藻酸钠的用量,得到不同配比的复合支架,含水率在48%～93%范围,膨胀率在120%～470%范围。扫描电镜观察显示,复合材料内部组织形态结构形成多孔结构,当聚乙烯醇重均分子质量为24000,61500时,形成的孔形态结构最好。海藻酸钠用量较少时,复合支架薄膜的孔结构形态更好,以m(聚乙烯醇):m(海藻酸钠)=3:1时孔结构形态最佳;海藻酸钠用量较大时,复合支架海绵的孔结构形态更好,以m(聚乙烯醇):m(海藻酸钠)=1:4,m(聚乙烯醇):m(海藻酸钠)=1:6时最佳,材料蓬松多孔,结构规整,且孔分布均匀,满足组织工程多孔支架材料的需要。     

肝素涂层医用聚氯乙烯的细胞毒性研究

本研究通过肝素—氯烃基二甲基代苯甲胺复合物(A组)、肝素—苯扎溴胺复合物(B组)和肝素—聚乙烯亚胺复合物对医用聚氯乙烯体外循环管道进行了肝素涂层,同时采用材料直接接触细胞培养法和四唑盐(MTT)比色试验评价各种涂层材料的细胞毒性。结果显示A、B组材料直接接触L-929细胞后24h即引起细胞大量死亡,而C组材料直接接触后具有良好的细胞相容性。MTT比色试验也表明A、B两种涂层材料具有较低的OD值。A、B两种涂层材料具有较强的细胞毒性,而C方法处理的聚氯乙烯材料不引起细胞死亡,具有进一步临床应用前景。     

不同方法制备异种骨支架材料的生物相容性评价

背景：异种骨形态、结构与组成类似于人体骨组织,经理化处理后的异种骨抗原性降低,具有天然的多孔结构,被认为是解决自体骨与同种异体骨来源不足的有效方法。 目的：检测3种不同方法制备羊椎骨异种骨材料的生物相容性。 方法：将经过物理、化学和物理结合化学3种处理方法制备的羊椎骨异种骨材料,制成材料浸提液,植入新西兰大白兔体内,通过急性毒性实验、热源实验、皮内刺激实验和细胞毒性实验,初步评价不同处理组羊椎骨异种骨材料的生物相容性。 结果与结论：物理组和物理结合化学组羊椎骨异种骨材料无急性毒性、无热源反应、无刺激性与细胞毒性;化学组羊椎骨异种骨材料有急性毒性反应、有致热源作用、有轻度刺激性及存在细胞毒性。结果提示经过物理、物理结合化学处理的异种骨材料具有良好的生物相容性;单纯经过化学处理的异种骨材料生物相容性较差,不符合生物材料安全性标准。     

纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合材料及其降解物的细胞相容性评价

背景:新型复合材料纳米羟基磷灰石/细菌纤维素是一种极具应用前景的骨组织工程材料,而骨组织工程材料要求其本身及其降解产物具有良好的细胞相容性,实验在传统的MTT法评价细胞相容性的基础上,进一步应用流式细胞术的方法从DAN合成周期的角度进行评价。目的:评价新型纳米复合材料纳米羟基磷灰石/细菌纤维素及其酶降解产物的细胞相容性。方法:应用体外细胞培养法,观察纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合材料及其降解物对成骨细胞形态学的影响,同时采用MTT比色法评价纳米羟基磷灰石/细菌纤维素及其降解物对成骨细胞生长和增殖的影响,并尝试用流式细胞仪检测材料作用于细胞后细胞周期时相的变化,从而在分子水平上评价材料对细胞增殖的影响。结果与结论:纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合材料及其降解物对成骨细胞的形态无明显影响,对细胞生长和增殖无明显抑制作用。MTT细胞毒性试验显示原材料及其降解物的细胞增殖率均在80%以上,细胞毒性均为1级,材料对培养细胞无明显细胞毒性。流式细胞仪检测结果显示材料与细胞接触后能降低G0/G1期细胞比例,增加S,G2/M期细胞比例,能增加成骨细胞DNA的合成,促进成骨细胞生长和组织修复。提示纳米羟基磷灰石/细菌纤维素复合材料细胞相容性良好,是一种安全的、很有应用前景的骨组织工程支架材料。     

炭基复合材料生物相容性研究

本文采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺在炭/炭复合材料(C/C)表面制备炭化硅(SiC)涂层以及二氧化硅(SiO2)涂层。通过C/C、C/C-SiC、C/C-SiO2这3种炭基复合材料的细胞毒性实验、细胞直接接触实验和细胞黏附实验,考察炭基复合材料的生物相容性。细胞毒性、细胞直接接触和细胞黏附实验结果均表明,3种材料的细胞毒性均合格,生物相容性良好。但材料脱落的颗粒对噻唑蓝(MTT)法评价细胞毒性的准确性干扰很大,颗粒脱落越多,对小鼠成纤维细胞(L929细胞)抑制生长的影响越明显。因此,如用MTT法进行细胞毒性评价,材料的浸提液需要过滤处理。材料表面颗粒脱落实验结果显示,72 h内3种材料表面颗粒脱落量为C/C-Si O2C/C C/C-SiC,脱落曲线呈偏峰现象,在8 h达到峰值,至36 h趋于平稳;滤液分析显示,3种材料与模拟体液(SBF)溶液之间无离子交换现象。本文对炭基复合材料生物相容性的研究结果或对其今后在临床领域的应用具有一定指导意义。