多孔左旋聚乳酸-脱细胞软骨基质支架性能研究

目的 研究不同实验条件下制备的多孔左旋聚乳酸-脱细胞软骨基质支架的结构与性能,分析其作为软骨组织工程支架材料的可行性.方法 在三种实验温度下,应用热致相分离法将左旋聚乳酸与猪脱细胞软骨基质按不同比例混合,制备生物多孔复合物支架,并对各支架材料孔径、孔隙率、亲水性、生物力学强度和降解率进行研究.结果 多孔左旋聚乳酸-脱细胞软骨基质支架孔径为100～300μm.形态自然圆润,取向规则,脱细胞软骨基质在左旋聚乳酸三维结构中均匀分布,其结构和性能均符合软骨组织工程支架材料的要求.结论 左旋聚乳酸-脱细胞软骨基质支架可用于软骨组织工程研究.     

软骨细胞在异体脱细胞软骨基质上的体外培养实验

目的 探讨脱细胞软骨基质对软骨细胞全外生长的影响。方法 以脱细胞异体兔耳软骨基质为支架材料，以脱细胞异体兔耳软骨膜为对照。体外种植兔耳软骨细胞进行常规培养，观察软骨细胞的生长状况和增殖情况。结果 软骨细胞进入脱细胞异体软骨基质构架裸露的空穴，生长旺盛。而在脱细胞异体软骨膜上，软骨细胞不易生长。结论支架材料的表面性状对细胞生长有显著影响，异体脱细胞软骨基质可提供适宜于软骨细胞生长的良好环境，有可能发     

同种脱细胞软骨基质与软骨细胞复合物修复兔甲状软骨缺损的实验研究

目的 探讨脱细胞软骨基质(acelluar cartilaginous matrix，ACM)与软骨细胞复合后植入兔体内，能否形成软骨修复甲状软骨缺损。方法 分离培养免甲状软骨细胞，与ACM体外复合培养，形成ACM-软骨细胞复合物，进行组织学分析及用于修复兔甲状软骨缺损。新西兰大白兔18只，制成两侧甲状软骨缺损模型，随机分为3组，每组6只。对照组：只制备缺损，不作修复；ACM修复组：采用单纯ACM修复缺损；实验组：用ACM-软骨细胞复合物修复。术后8周处死动物，取出标本，进行大体和组织学观察。结果 体外培养时，软骨细胞能在ACM表面生长，未长入基质内。动物实验结果，对照组：甲状软骨缺损处被肌肉、结缔组织充填；ACM修复组：ACM内炎性细胞浸润，轻度吸收变形；实验组：复合物植人体内后8周未形成软骨，甲状软骨缺损修复不理想。结论 ACM体外培养和体内植入均未能为软骨细胞生长提供支持，作为一种天然细胞培养支架，尚有待进一步改进与完善。     

新型脱细胞骨基质-壳聚糖复合支架的生物相容性研究

[目的]评价新型脱细胞骨基质-壳聚糖(ABECM/CS)骨组织工程复合多孔支架的生物相容性和安全性,为临床应用提供实验依据.[方法]采用联合脱细胞方法对猪股骨进行处理后制备脱细胞骨基质/壳聚糖骨组织工程复合支架.分离、培养兔骨髓间充质干细胞传代后进行实验.采用MTT法观察材料浸提液于1、3、5、7d时进行细胞毒性实验观察细胞的活性;将材料浸提液与稀释血混合离心后观察红细胞溶血情况,检测OD值计算相对溶血率;将材料浸提液经静脉注入兔体内进行热原实验,在规定时间内观察兔体温变化.[结果]细胞毒性实验显示,培养1、3、5、7d后各时间段内三组OD值两两比较(P＞0.05)无显著差异,表明材料无毒性.在溶血实验中观察实验材料的溶血率为3.0％,在标准值溶血率5％范围内,提示无溶血现象发生.热原实验结果显示每只兔体温升高均低于0.6℃,且3只兔体温升高总度数低于1.4℃,符合热原检测规定,复合材料无致热作用.[结论]经联合脱细胞处理制备的ABECM/CS复合支架无细胞毒性、无溶血反应、无热原性,具有良好的生物相容性和安全性,可作为构建组织工程骨的支架载体材料.     

牛去细胞骨基质的生物相容性研究

目的 研究新型骨修复材料牛去细胞基质骨的生物相容性,为其在骨缺损修复领域中的临床应用提供实验依据.方法 对牛去细胞骨基质进行急性毒性实验、热源实验、溶血实验、兔肌肉内种植实验和兔桡骨骨缺损修复实验研究.结果 牛去细胞骨基质无毒性、无热源性、不引起溶血反应,植入兔肌肉后逐渐发生生物降解并被纤维组织取代,兔骨缺损区植入后可被骨组织取代.结论 牛去细胞骨基质具有良好的生物相容性,是理想的骨支架材料.     

软骨细胞在异体脱细胞软骨基质上的体外培养实验

目的探讨脱细胞软骨基质对软骨细胞体外生长的影响。方法以脱细胞异体兔耳软骨基质为支架材料,以脱细胞异体兔耳软骨膜为对照,体外种植兔耳软骨细胞进行常规培养,观察软骨细胞的生长状况和增殖情况。结果软骨细胞进入脱细胞异体软骨基质构架裸露的空穴,生长旺盛。而在脱细胞异体软骨膜上,软骨细胞不易生长。结论支架材料的表面性状对细胞生长有显著影响,异体脱细胞软骨基质可提供适宜于软骨细胞生长的良好环境,有可能发展成为软骨组织工程的一种天然支架材料。     

软骨细胞在异体脱细胞软骨基质上的体外培养实验

目的探讨脱细胞软骨基质对软骨细胞体外生长的影响。方法以脱细胞异体兔耳软骨基质为支架材料,以脱细胞异体兔耳软骨膜为对照,体外种植兔耳软骨细胞进行常规培养,观察软骨细胞的生长状况和增殖情况。结果软骨细胞进入脱细胞异体软骨基质构架裸露的空穴,生长旺盛。而在脱细胞异体软骨膜上,软骨细胞不易生长。结论支架材料的表面性状对细胞生长有显著影响,异体脱细胞软骨基质可提供适宜于软骨细胞生长的良好环境,有可能发展成为软骨组织工程的一种天然支架材料。     

新型脱细胞软骨基质三维多孔支架的制备

目的 探讨脱细胞软骨基质三维多孔支架的制备方法以及将其应用于关节软骨组织工程的可行性. 方法 取天然人软骨粉碎后,采用梯度离心法取100 nm～5μm软骨微丝,脱细胞处理后制备为质量体积比为3%的悬液,采用冷冻冻干法制备脱细胞软骨基质三维多孔支架.254nm紫外线和碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺对支架进行交联.冷冻冻干后,对支架材料进行组织学及扫描电镜观察,测定支架孔径和孔隙率、吸水率,并采用MTT法分析支架浸提液毒性.分离培养犬BMSCs,用TGF-β1成软骨诱导后种植至支架,倒置显微镜、电镜观察细胞在支架上的生长、分化情况. 结果 组织学观察显示,三维多孔支架中无软骨细胞碎片残留,甲苯胺蓝染色、番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均呈阳性.扫描电镜显示支架内孔洞相互连通,孔径为(155±34)μm,孔隙率为91.3%±2.0%,吸水率为2 451%±155%.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,差异无统计学意义(P＞0.05),支架无细胞毒性.倒置显微镜观察,细胞在支架上黏附良好;扫描电镜下细胞在支架上均匀分布,细胞呈圆形或椭圆形,并有基质分泌. 结论 制备的脱细胞软骨基质三维多孔支架去细胞彻底,保留了软骨ECM主要成分,无毒,具备合适的孔径和孔隙率,生物相容性良好,是软骨组织工程良好的支架载体.     

脱细胞软骨基质三维支架的制备及特性研究

[目的]探索脱细胞软骨基质三维多孔支架的制备及其应用于关节软骨组织工程的可行性。[方法]新鲜牛膝关节软骨粉碎后,梯度离心法获取软骨微粒,采用改进的Courtman改良法处理细胞后,再冷冻干燥,制备脱细胞软骨基质三维多孔支架。然后,采用京尼平对三维支架进行交联,再次冷冻干燥后,对支架材料进行大体、组织学染色及扫描电镜观察,分别测定支架的孔隙率、溶胀率、降解率。最后,分离培养兔骨髓基质细胞(BMSCs),采用MTT法检测BMSCs在支架材料上的生长、增殖情况,以柱形图表示。[结果]大体观察显示支架呈疏松多孔状,京尼平交联后整体呈深蓝色。组织学观察显示支架材料无软骨细胞碎片残留,HE染色、甲苯胺兰染色观察均未见软骨细胞残留。测量示支架孔隙率为90%,溶胀率为(1314±337)%,降解率2周为(13.69±7.3)%,4周为(25.99±8.9)%。MTT法显示细胞在支架上生长良好,与对照组DMEM培养液吸光度值比较,差异无统计学意义(P0.05),提示支架无细胞毒性。扫描电镜显示支架内孔洞较明显,BMSCs通过细胞突起黏附于支架表面,黏附良好,能较好地在其上生长。[结论]经改进的Courtman改良法处理的软骨基质三维多孔支架脱细胞更彻底,保留了软骨的天然细胞外基质成分,天然交联剂京尼平交联后支架的细胞相容性好,抗降解性得到了提高,是一种适用于软骨组织工程的良好载体。     

脱细胞软骨基质来源的多孔支架复合山羊髓核细胞体内初步构建组织工程髓核的实验研究

[目的]探讨脱细胞软骨基质多孔支架复合PKH26标记的山羊髓核细胞体内异位构建组织工程髓核的可行性.[方法]制备脱细胞软骨基质来源的多孔支架,扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察、天狼星红染色、HE染色观察、MTT毒性检测;分离山羊髓核细胞,通过倒置显微镜观察、番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色进行鉴定;将PKH26标记的山羊髓核细胞接种支架上,体外培养3d后进行LIVE/DEAD活性染色,将细胞支架复合物置入裸鼠皮下,培养6周,病理切片,荧光显微镜下观察,进行番红O、Ⅰ、Ⅱ型胶原免疫组化染色.[结果]扫描电镜观察支架孔隙相连通且分布均匀,天狼星红染色支架呈黄绿相间色,HE支架淡染,MTT检测细胞增殖曲线无统计学差异(P＞0.05);P1代髓核细胞呈软骨样细胞形态,番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色均阳性,PKH26标记后的细胞呈红色荧光;体外LIVE/DEAD染色细胞呈绿色荧光,体内培养6周后,带红色荧光的细胞填满支架孔隙,番红O、Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅰ型胶原免疫组化染色弱阳性.[结论]以脱细胞软骨基质多孔支架复合山羊髓核细胞在体内能够形成组织工程髓核样组织.     

关节软骨组织工程支架的研究进展

目的对软骨组织工程支架材料的研究现状进行综述,并对其发展前景进行展望。方法广泛查阅近年来关节软骨组织工程支架的相关文献,并对多种天然生物支架材料和人工合成支架材料的相关实验及临床应用效果进行分析总结。结果软骨组织工程支架的设计对软骨组织损伤修复成功与否至关重要,理想的软骨支架可以引导并促进新生软骨组织的形成。目前所应用的支架材料均有其局限性。结论进一步深入研究软骨组织工程支架,对未来临床软骨损伤的修复具有重要意义。     

脱细胞基质在软骨组织工程中的应用

目的 综述脱细胞基质(acellular matrix,ACM)在软骨组织工程中的应用与研究进展. 方法 广泛查阅近年国内外相关文献,进行回顾与综合分析. 结果 许多研究者联合采用了渗透溶液法、冷冻干燥法和理化交联法等技术对软骨ACM支架进行了改进.软骨ACM支架用于构建组织工程软骨的实验结果 与ACM的特性密切相关. 结论 ACM在软骨组织工程领域有着广泛的应用前景,其特性的改进与完善非常重要.     

组织工程细胞外基质材料研究进展

目的综述细胞外基质(extracellular matrix,ECM)材料在组织工程中的研究现状及临床应用进展。方法查阅近年来国内外ECM材料制备方法、生物相容性、生物力学特性、可降解性能和临床应用等方面的相关文献,并进行分析总结。结果 ECM制备方法的改进和免疫特性认识的深入,为其用于组织的修复重建奠定了一定基础。一系列动物实验研究表明了小肠黏膜下层、膀胱ECM、脱细胞真皮等ECM材料应用于尿道、膀胱、动脉、皮肤等组织器官修复重建的可行性和有效性,显示其具有广阔的临床应用前景。结论 ECM材料是一种良好的生物衍生支架材料,有望成为组织修复重建中替代材料的重要来源。     

脱细胞基质在组织工程气管移植中的研究进展

目的综述脱细胞基质在组织工程气管中的研究现状、进展及未来前景。方法广泛查阅脱细胞基质在组织工程气管研究中的相关文献,对不同脱细胞基质修复人和动物气管病损的研究现状进行综合分析。结果气管组织工程应用的脱细胞基质包括空肠、膀胱、主动脉和气管。结论脱细胞膀胱基质及空肠基质在修复气管小范围非环形病损中具有较好效果,脱细胞主动脉基质在长段气管病损中的应用还需进一步研究,脱细胞气管基质在长段气管病损中具有良好的应用前景。     

组织工程软骨种子细胞的研究进展

目的 综述组织工程软骨种子细胞及培养系统的发展近况。方法 广泛查阅近年来有关组织工程软骨种子细胞和培养系统的文献，进行综述。结果 回顾了组织工程软骨的种子细胞来源及培养方法，自体或异体软骨细胞仍然是目前软骨组织工程的主要细胞，三维立体细胞培养体系是现在主要的细胞培养体系。结论 组织工程软骨种子细胞的来源有待于进一步发掘，培养体系有待于进一步完善和发展。     

软骨脱细胞基质支架材料的软骨组织工程实验研究

目的应用软骨脱细胞基质作为支架材料，按照组织工程的原理再生软骨，为修复软骨缺损探索新的途径。方法取新西兰大耳白兔1只，体重2．4kg，按改良Courtman法对兔耳软骨行脱细胞处理后用于实验。选用纯种6月龄新西兰大耳白兔18只，雌雄不限，体重2．4～2．6kg。每只耳形成2处1cm×1cm软骨缺损，按修复方式不同随机分为3组，每组24处缺损。A组，软骨脱细胞基质加软骨膜；B组，软骨脱细胞基质；C组软骨膜，作为对照。术后每日观察兔耳修复区的大体变化，并分别于4、12周每组处死3只动物，于修复区切取标本，行HE染色、藏红花红一奥尔新蓝染色、II型胶原基因探针原位杂交实验。结果术后4周内A、B组大体形态无明显改变；术后12周可见修复区轻度增厚，触摸时质地较正常软骨稍硬。C组术后2周，2只2处修复区形成痂皮，术后5周痂皮脱落形成穿孔。术后4周，A、B组HE染色可见软骨脱细胞基质周边有轻度的炎性细胞浸润，以淋巴细胞为主，未形成包囊，藏红花红．奥尔新蓝染色均阴性；C组软骨缺损处的软骨膜塌陷，无细胞增殖现象；各组修复区均未见II型胶原基因探针原位杂交显色。术后12周，A组HE染色示部分软骨脱细胞基质内有新生细胞，细胞排列不规律，ECM嗜碱性增强，藏红花红-奥尔新蓝染色呈阳性，II型胶原基因原位杂交显色示新生细胞内均有大片棕黄色阳性染色区域；B组HE染色示软骨脱细胞基质无吸收现象，周边无包囊，炎性细胞消失，藏红花红一奥尔新蓝染色呈阴性，未见II型胶原基因原位杂交显色；C组HE染色示近软骨断端处可见部分形成新生组织，藏红花红一奥尔新蓝染色呈阳性，II型胶原基因原位杂交显色可见棕黄色阳性染色细胞。结论脱细胞软骨可诱导软骨膜细胞向其中生长而重建软骨，软骨膜和脱细胞软骨复合移植是软骨组织工程的另一种选择。     

胶原水凝胶支架用于软骨组织工程的实验研究

目的探讨Ⅰ型胶原浓度对胶原水凝胶理化性能的影响,以及在体外组织工程模型中不同浓度的Ⅰ型胶原水凝胶对软骨细胞表型和基因表达的影响。方法制备Ⅰ型胶原浓度为12、8、6 mg/mL的3种胶原水凝胶,记为C12、C8、C6。扫描电镜观察形貌,并通过溶胀性能和抗压性能测试表征其理化性能。取2只新生7日龄新西兰大白兔的关节软骨,酶消化法分离、培养软骨细胞。取第2代软骨细胞与3种胶原水凝胶复合体外培养(C12组、C8组及C6组),1 d后采用二乙酸荧光素(fluorescein diacetate,FDA)/碘化丙啶(propidium iodide,PI)染色,激光共聚焦显微镜观察细胞活性,体外培养14 d后行HE和甲苯胺蓝染色观察组织学形态,实时荧光定量PCR测定软骨细胞相关基因,即Ⅱ型胶原、蛋白聚糖(Aggrecan)、Ⅰ型胶原、Ⅹ型胶原、Sox9 mRNA表达。结果随着Ⅰ型胶原浓度从6 mg/mL提高到12 mg/mL,胶原水凝胶的理化性质出现明显变化,扫描电镜下纤维网络变得致密;192 h时C6、C8、C12溶胀率依次增大,分别为0.260±0.055、0.358±0.072、0.539±0.033,比较差异均有统计学意义(P<0.05);压缩模量逐渐增加,分别为(4.86±0.96)、(7.09±2.33)、(11.08±3.18)kPa,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。体外培养1 d,3组凝胶中软骨细胞经FDA/PI染色后,绝大部分被染成绿色,仅有少数被染成红色。14 d后组织学观察示:C12组软骨细胞在组织中聚集明显,并出现明显的甲苯胺蓝异染为紫红色的现象;C8组中也有部分增殖聚集的区域,细胞周围有较明显的甲苯胺蓝异染现象;C6组细胞分布较为均匀,也有较明显的甲苯胺蓝异染现象。实时荧光定量PCR检测显示,3组Ⅱ型胶原mRNA和Aggrecan mRNA表达水平相近;Ⅰ型胶原、Sox9和X型胶原mRNA表达水平C12组最高,C6组最低,C8组介于二者之间,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论提高Ⅰ型胶原浓度至12 mg/mL后,胶原水凝胶具有更好的理化性质,但软骨细胞纤维化和肥大相关基因表达也有所上调。     

多孔CPC组织工程肋骨支架制备及BMSCs在其表面增殖黏附的实验研究

目的 通过形态学观察、细胞黏附和细胞增殖实验观察多孔CPC材料作为组织工程肋骨支架的可行性. 方法 取幼猪骨髓分离培养BMSCs并传代,另自制5 mm×5 mm×5 mm大小的多孔CPC材料,micro-CT观察孔径、孔隙率及羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)含量,并与人正常松质骨作对比.取24孔培养板,于孔内置入多孔CPC材料1块,共15块,调整第1代BMSCs浓度为6×10s个/mL,将细胞悬液150 μL滴加到多孔CPC材料上,置于孵育箱中复合培养4、12、24 h后,收集细胞并计数,计算细胞黏附率:行倒置相差显微镜观察、MTT法检测多孔CPC材料表面BMSCs的生长情况:扫描电镜观察接种BMSCs 7 d的多孔CPC材料,并与单纯多孔CPC材料和正常人松质骨对比. 结果 BMSCs与多孔CPC材料复合培养4、12、24 h的细胞黏附率分别为28.00%±0.98%、46.70%4±1.14%和48.50%±1.18%.MTT法检测细胞与材料复合培养1、2、3、4、5、6 d的吸光度(A)值分别为1.103 ±0.214、1.557 ±0.322、1.920 ±0.178、2.564 ±0.226、2.951 ±0.415和3.831 ±0.328,呈明显上升趋势.倒置相差显微镜下可见细胞生长旺盛,贴壁良好,未出现毒性反应.micro-CT检查示多孔CPC材料的孔径均衡,且互相连通,HA含量为(1 101.222 8 ±0.618 4)mg/ccm,孔隙率为70.26%±0.45%;人正常松质骨HA含量为(1 072.552 3 ±0.744 2)mg/ccm,孔隙率为72.82%±0.51%;两组比较差异无统计学意义(P>0.05).扫描电镜观察单纯多孔CPC材料孔径与正常人松质骨孔径大小、结构相似,且互相连通;BMSCs在多孔CPC材料表面排列有序,细胞呈片状,部分呈簇状,细胞形态呈多边形,细胞间可见较多细胞间质. 结论 多孔CPC材料结构和成分均接近正常人松质骨,BMSCs在其表面生长良好,适合作为组织工程肋骨支架材料,但其对细胞的黏附性有待进一步改善.     

壳聚糖在软骨组织工程中的应用

目的 对高分子生物材料壳聚糖在软骨组织工程中的应用现状进行综述。方法 广泛查阅近年来有关壳聚糖在组织工程中应用的文献，综合分析，讨论 其生物相容性、可降解性及其应用。结果 壳聚糖具有良好的生物相容性、可降解性，除能提供细胞生长所需的三维支架作用外，还能提供类似软骨基质的细胞外环境，维持细胞表型及功能。结论壳聚糖在软骨组织工程中具有良好的应用前景。