聚合物表面生物修饰对肌腱细胞黏附特性的影响

为了探讨增强肌腱细胞与聚合物材料黏附力学特性的措施 ,采用生物可降解聚合物—乳酸与羟基乙酸共聚物 85 / 15 ,制成透光的薄膜 ,在膜表面裱衬聚赖氨酸的基础上 ,表面裱衬细胞外基质 ( I型胶原蛋白、纤维粘连蛋白 ,以及相应的抗体 )和生长因子 (类胰岛素生长因子 1) ,接种转化人胚肌腱细胞后 ,利用微吸管实验技术测定转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的黏附力。结果显示 :在聚合物薄膜表面裱衬纤维粘连蛋白或 I型胶原蛋白 ,可明显提高转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的黏附力 ( P<0 .0 5 ) ,但若在此基础上进一步分别复合裱衬纤维粘连蛋白抗体或 I型胶原蛋白抗体 ,则引起转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的黏附力明显下降 ( P<0 .0 5 ) ;肌腱细胞对聚合物薄膜的黏附力与细胞外基质蛋白 (纤维粘连蛋白或 I型胶原蛋白 )的裱衬浓度有很好的依赖性 ;I型胶原蛋白和纤维粘连蛋白介导转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的特异性黏附作用 ;二者复合裱衬浓度达到一定比例时 ,可产生协同作用 ,增强黏附效果 ;这种特异性黏附作用可被相应的抗体分子所抑制 ;生长因子对转化人胚肌腱细胞有明显的促黏附作用。提示 ,材料表面生物修饰可促进转化人胚肌腱细胞与聚合物的黏附作用 ,这对构建组织工程化肌腱具有重要的指导意义     

表面微纳米沟槽结构对成纤维细胞黏附和骨架重排的促进作用

基底材料的拓扑形貌是影响细胞行为的重要因素之一,材料表面微纳米图案化不但可以提供规则的结构模版,用以研究细胞对生长环境的响应特性,而且可以为组织再生用支架和植入性器件的设计提供基础数据.以表面具有微纳米沟槽结构的聚氨酯薄膜为基底材料,选择在促进组织修复和再生中起重要作用的成纤维细胞为模型细胞,通过细胞活性检测和免疫荧光分析,探讨材料表面的微纳米图案结构对成纤维细胞黏附、增殖、形态以及细胞骨架发育的作用.实验结果表明,微纳米沟槽结构能够明显促进成纤维细胞在材料表面的黏附和增殖,并诱导细胞响应所生长的微纳米沟槽结构进行骨架重排.     

整合素beta1亚单位对肝癌细胞与IV型胶原黏附与趋化行为的影响

采用微吸管实验技术 ,测定肝细胞癌 (Hepatocellular carcinom a,HCC)细胞与 IV型胶原裱衬表面的黏附力 ;进一步加入针对整合素 beta1亚单位 (CD2 9)的单克隆抗体 (Anti- CD2 9)处理 HCC细胞 ,观察 Anti- CD2 9对细胞与 IV型胶原裱衬表面的黏附力的影响。采用双微吸管实验法进行 HCC细胞趋化实验 ,在两侧微管内加入相同浓度 (6 0 0μg/ ml )的 IV型胶原 ,并引导微管尖端与同一细胞紧密接触 ,动态观察细胞两侧伪足形成过程 ;在一侧微吸管内加入 2 0μg/ ml Anti- CD2 9,考察 beta1整合素亚单位阻断对 HCC细胞伪足形成的影响。利用流式细胞仪对 HCC细胞表面整合素 beta1亚单位的表达进行分析。结果表明 ,HCC细胞与 5μg/ ml IV型胶原裱衬表面之间的黏附力为 932± 134(× 10 - 1 0 N ,n=6 0 ) ,加入 5μg/ ml Anti- CD2 9黏附力减小到 4 4 9± 119(× 10 - 1 0 N,n=6 0 ) ;加入 10 μg/ ml Anti- CD2 9时黏附力减小到 2 2 0± 78(× 10 - 1 0 N,n=5 5 )。双微吸管趋化实验表明 :两侧微吸管加入相同浓度 IV型胶原 ,细胞向两侧微吸管均有伪足形成 ;在此基础上 ,微吸管加入 Anti- CD2 9的一侧 ,HCC细胞伪足生长曲线呈现明显的抑制 ,而未加入 Anti- CD2 9的微吸管一侧与加入的对侧相比 ,该侧细胞的伪足明显增     

核心蛋白聚糖对鼠肌腱细胞Ⅰ型胶原及其mRNA的影响

目的：探讨核心蛋白聚糖（Decorin，DCN）对大鼠肌腱细胞Ⅰ型胶原的影响，为进一步临床应用提供理论依据。方法：50μg/μL的DCN作用大鼠肌腱细胞12h后，采用免疫细胞化学，免疫荧光方法观察DCN对大鼠肌腱细胞Ⅰ型胶原蛋白的影响，采用半定量反转录聚合酶链反应（RT-PCR）方法检测DCN对大鼠肌腱细胞Ⅰ型胶原mRNA表达的影响。结果：DCN在早期能够明显减少肌腱细胞的Ⅰ型胶原蛋白的合成，免疫荧光定量分析实验组和对照组相差显著；DCN早期还能够显著下调肌腱细胞Ⅰ型胶原蛋白mRNA水平的表达。结论：DCN在早期对大鼠肌腱细胞Ⅰ型胶原的形成起着抑制作用。     

人工材料表面形态对转化人胚肌腱细胞黏附特性的影响

利用微吸管实验技术这一细胞力学手段研究人工材料表面形态对转化人胚肌腱细胞黏附特性的影响。结果显示：在不同形态聚合物表面,转化人胚肌腱细胞具有不同的黏附特性,细胞与多孔膜的黏附比与无孔膜和纤维的黏附大;细胞与多孔膜的黏附力随多孔膜孔径增大而增加,当孔径较大时（150－500μm）,细胞与多孔膜的粘附力明显增加（P＜0.05）;转化人胚肌腱细胞与纤维的黏附力纤维直径增大而增加,但无显著性差异（P＞0.05）。提示,选择特定孔径的聚合物泡沫或特定直径的聚合物纤维制成组织工程化肌腱支架,有助于细胞的黏附。     

聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯/Ⅰ型胶原取向纤维促进前交叉韧带断裂后腱-骨愈合

背景:材料表面的微/纳米结构对细胞的行为具有调控作用,肌腱组织主要由平行的胶原纤维组成,因此取向纤维结构对腱-骨愈合具有一定的促进作用.目的:探索聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯[poly(butylene adipate-co-terephthalate),PBAT]/Ⅰ型胶原取向纤维支架的生物相容性和成骨诱导活...     

具有周向微槽结构管状血管支架制备及诱导平滑肌细胞的取向生长

背景：对小口径血管组织工程化而言,平滑肌细胞的周向排列要求彻底改变以前支架的简单多孔结构,代之以能够诱导血管平滑肌细胞三维周向取向和排列新型微观结构。 目的：观察微槽结构对平滑肌细胞体外定向诱导的影响。 方法：用静电纺丝、熔融纺丝并利用溶剂/非溶剂和热压的方式制得了具有两层管壁、外壁具有周向微沟槽结构的仿生管状血管支架,用胶原蛋白固定改性后,在其上种植人脐静脉血管平滑肌细胞。扫描电镜和荧光显微镜观察支架不同缠绕角度对平滑肌细胞定向诱导能力的影响。 结果与结论：①选择比例为5∶95的氯仿/乙醇溶液,浸润时间为5 s,可以使乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纤维和乳 酸-ε-己内酯共聚物熔纺纤维之间形成很好的粘连,形成支架。②通过碱降解使支架表面含有羧基,以1-(二甲基胺丙基)-3-乙基碳化二亚胺为缩合剂在支架表面接枝胶原。X射线光电子能谱证实了支架表面胶原大分子的存在。③当纤维之间的编织角度为30°即网孔尺寸适当时,细胞能在支架内部和表面大面积生长。④具有两层管壁结构的仿生管状血管支架具有良好的细胞相容性,其表面周向微槽结构对平滑肌细胞的取向排列具有明显的诱导作用。提示在电纺层外面再熔纺缠绕降解聚合物是制备管状仿生血管支架的可行方法。血管平滑肌细胞能沿着纤维暨微沟槽方向一致取向排列。     

组织块法培养成年兔肌腱细胞

背景：体外分离培养肌腱细胞,熟悉其生物学特性是研究肌腱愈合机制、改善肌腱愈合内环境的前提和基础。 目的：采用组织块法体外培养成年兔肌腱细胞,观察其细胞形态、生长增殖情况以及Ⅰ型、Ⅲ型胶原蛋白的表达。 方法：无菌条件下取成年新西兰白兔双侧后肢趾屈肌腱,手术显微镜下剥离、去除肌腱外膜组织,剪成组织小块,0.25%胰蛋白酶和0.1%胶原酶Ⅰ消化10~15 min,离心去上清,将组织小块转移到培养瓶中,贴壁后加入1 mL培养液,待细胞游出贴壁生长时,再加培养液继续培养,每3 d换液1次,当细胞长到80%~90%融合时按1∶3传代。 结果与结论：一般10 d左右细胞会从组织块游出贴壁生长,此时细胞多呈星形或不规则形,随着时间延长细胞逐渐增多,呈梭形的成纤维细胞样。传代细胞刚接种时圆形,4~6 h开始贴壁并伸展为梭形,排列逐渐规则成群。从传代细胞的生长曲线可看出,前4 d细胞生长较慢,为潜伏期,第5天后进入快速增殖期,7 d以后进入平台期。免疫荧光法证实Ⅰ型胶原染色阳性,而Ⅲ型胶原染色呈阴性。结果表明采用组织块法可在体外成功培养成年兔肌腱细胞。     

Ⅰ型胶原蛋白生物膜在损伤肌腱内源性愈合过程中的作用

目的探讨Ⅰ型胶原蛋白生物膜材料在损伤肌腱内源性愈合过程中的作用。方法选取16只健康SD大鼠随机分成实验组和对照组,每组8只。通过手术切割缝合方法建立大鼠损伤肌腱模型,采用改良Kessler法修复损伤的肌腱。实验组在损伤肌腱修复后使用Ⅰ型胶原蛋白生物膜包裹处理后关闭伤口,对照组在损伤肌腱修复后直接关闭伤口,分别于治疗后第1、2、3、4周取材,HE染色观察肌腱愈合情况,免疫荧光(IF法)检测肌腱愈合过程中Ⅰ型胶原蛋白的表达情况。结果随着治疗时间推移,肉眼观察到实验组肌腱光滑,与周围组织极少有粘连;对照组肌腱损伤处与周围组织粘连明显。HE染色发现,实验组肌腱细胞及胶原纤维沉积呈线性排列,较为整齐;对照组肌腱组织周围可见大量成纤维细胞及毛细血管向肌腱细胞浸润,与肌腱细胞融合,胶原排列紊乱,实验组肌腱愈合质量明显优于对照组。免疫荧光检测发现,2组成熟新生肌腱细胞多表达Ⅰ型胶原,核被染成蓝色荧光,显微镜下观察可见荧光足够亮,并能稳定较长时间;通过染色细胞计数,治疗后1~4周实验组Ⅰ型胶原蛋白表达高于对照组(P<0.05),胶原纤维排列更加有序(P<0.05)。2组表达Ⅰ型胶原蛋白特性的细胞比例比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论Ⅰ型胶原蛋白生物膜材料在损伤肌腱内源性愈合过程中有促进作用。     

核心蛋白聚糖对鼠肌腱细胞I型胶原及其mRNA的影响

目的:探讨核心蛋白聚糖(Decorin,DCN)对大鼠肌腱细胞I型胶原的影响,为进一步临床应用提供理论依据。方法:50μg/μL的DCN作用大鼠肌腱细胞12h后,采用免疫细胞化学,免疫荧光方法观察DCN对大鼠肌腱细胞I型胶原蛋白的影响,采用半定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测DCN对大鼠肌腱细胞I型胶原mRNA表达的影响。结果:DCN在早期能够明显减少肌腱细胞的I型胶原蛋白的合成,免疫荧光定量分析实验组和对照组相差显著;DCN早期还能够显著下调肌腱细胞I型胶原蛋白mRNA水平的表达。结论:DCN在早期对大鼠肌腱细胞I型胶原的形成起着抑制作用。     

微球改性生物材料表面的构建及其细胞相容性研究

本研究采用两亲共聚物PEO-PPO-PEO作为表面活性剂制备得到了较窄粒径分布范围的聚乳酸微球,然后将这些微球按不同分布密度结合到聚乳酸基材表面,制备得到不同表面微球分布密度的微球改性聚乳酸生物材料表面。激光共聚焦显微镜、扫描电镜对改性表面的稳定和表面形貌的测试结果显示,该方法成功地获得了稳定的、具有不同表面微球分布密度的微球改性聚乳酸表面;软骨细胞相容性测试结果表明不同表面微球分布密度的微球改性聚乳酸膜片具有不同的细胞相容性,表面拓扑结构能在较在程度上对材料表面的细胞相容性产生影响。     

Ⅰ型胶原修饰聚乳酸聚乙醇酸微球支架上骨髓间充质干细胞的黏附和成骨分化

背景：组织工程骨成骨功能终末细胞需要骨髓间充质干细胞在体外加以诱导或在体内以基因转染等技术加以诱导。 目的：研究Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球支架上骨髓间充质干细胞黏附和成骨分化的能力。 方法：制备聚乳酸聚乙醇酸微球支架,分离纯化雌性SD大鼠骨髓间充质干细胞。将培养至第3代骨髓间充质干细胞与未经处理的聚乳酸聚乙醇酸微球及Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球共同培养14 d,观察细胞在不同支架表面的黏附生长。 结果：扫描电镜及FDA-PI染色发现,骨髓间充质干细胞可在聚乳酸聚乙醇酸微球支架上生长,而与未修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球相比骨髓间充质干细胞更容易在Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球上黏附增殖。Ⅰ型胶原修饰的聚乳酸聚乙醇酸微球有利于骨髓间充质干细胞的黏附、增殖,并且有一定诱导干细胞成骨分化的能力。     

不同表面电荷微球改性聚乳酸表面的制备及其细胞相容性研究

采用不同的表面活性剂制备得到不同表面电荷性质的聚乳酸微球。并利用表面截留原理,将不同表面电荷性质的微球结合到聚乳酸基材表面,制备获得了不同表面电荷性质的微球改性聚乳酸表面。激光共聚焦显微镜、扫描电镜对改性表面的稳定性、表面形貌的测试结果显示,该方法成功地获得了稳定的、具有不同表面电荷性质的微球改性聚乳酸表面;软骨细胞相容性测试结果表明正电荷表面性质的微球改性聚乳酸表面较其他表面电荷性质的微球改性聚乳酸表面具有更好的细胞相容性,更能促进细胞的黏附、增殖等生长过程。     

组织工程化肌腱种子细胞深低温保存的实验研究

对肌腱种子细胞进行深低温保存，研究保存过程中多个环节的影响因索对细胞存活率的影响及深低温保存对种子细胞生物学特性、胶原分泌功能的影响。实验结果表明二甲基亚砜是肌腱种子细胞深低温保存中比较好的抗冻保护剂；冻存后使用与培养时不同的营养血清处理对细胞有损害，可降低细胞存活率；在冷冻保存过程中，细胞存活率与细胞浓度有一定关系，浓度太低可能降低细胞存活率；细胞在冷冻保存时，降温速度对细胞存活率有影响，慢速的分步降温组细胞存活率明显高于直接人液氮的快速降温组；采用10％二甲基亚砜加15%小牛血清加75% DMEM配方保存肌腱种子细胞，对其分泌胶原功能无明显影响，对其生长曲线、细胞周期及染色体众数无明显改变，适于肌腱种子细胞的保存。     

生物材料改性对人涎腺细胞生长的影响

目的：利用SO2等离子体对聚乳酸和聚醚酯膜进行表面改性，研究人类涎腺细胞系HSG细胞在生物材料上的生长。方法：材料的表面性质通过表面接触角和X射线光电子能谱(XPS)进行表征。细胞形态与生长情况则通过倒置显微镜观察和MTT检测来评估。结果：用SO2等离子体改性后，膜表面接枝上磺酸基团。亲水性明显增强；在几种材料中。用S02等离子体改性后的聚醚酯膜更适合HSG细胞的粘附生长。结论：用SO2等离子体改性后的聚醚酯材料可能用于人造涎腺的支架材料。     

骨形态发生蛋白12诱导骨髓间充质干细胞构建组织工程肌腱

背景：以往肌腱损伤的修复方法有端端吻合、自体肌腱移植、同种异体肌腱或人工肌腱移植等,但均有其各自缺点。 目的：探讨以家兔骨髓间充质干细胞为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,聚羟基乙酸复合材料作为支架材料,预构组织工程化肌腱重建家兔跟腱缺损的可能性。 方法：家兔抽取股骨近端骨髓,分离所得细胞传代至第2代,加入10 μg/L骨形态发生蛋白12诱导分化,并与Ⅰ型胶原溶液按一定比例移植于预张的聚羟基乙酸缝线上预制组织工程化肌腱备用。将家兔制备成跟腱缺损模型,分别采用不同方法修复跟腱缺损：组织工程化肌腱修复,Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线修复,丝线行端端修复。修复12周对各组肌腱行形态学、力学及组织病理学观察。 结果与结论：修复12周家兔肌腱组织病理切片：组织工程化肌腱组可见大量梭形纤维母细胞顺应力学方向排列均匀分布于胶原中,纤维细胞明显增多,胶原致密;Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线组可见部分纤维组织增生伴少许肉芽组织形成,胶原纤维呈松散网丝状,细胞排列紊乱分布不均;丝线组可见纤维组织旁见大量肉芽组织形成。修复12周家兔肌腱生物力学强度：骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度明显优于Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸组,与丝线缝合组差异无显著性意义;但骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度低于正常肌腱。提示以自体骨髓间充质干细胞作为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,以聚羟基乙酸为支架,可望构建组织工程化肌腱。构建的组织工程肌腱具有一定的生物力学特性,能用于修复跟腱缺损。     

粗糙表面对神经胶质细胞三维立体形状的影响

模拟大脑内神经元和神经胶质细胞生长的分形环境,构筑具有分形特征的粗糙表面为神经胶质细胞生长提供一个仿生环境.本研究以C6神经胶质细胞为模型,分别在具有分形结构的烷基烯酮二聚体(AKD)表面,以及不具有分形结构的光滑AKD表面和传统的多聚赖氨酸(PLL)表面进行体外细胞培养,用相差显微镜和激光共聚焦显微镜分别观察细胞形状和细胞内微丝纤维排列,用Image J软件分析细胞的三维立体形状.结果显示,分形AKD表面诱导神经胶质细胞具有较好的三维立体形状,细胞内皮层肌动蛋白和应力纤维消失;光滑AKD表面与对照组PLL表面生长细胞的形状和细胞内微丝排列无明显差异.可见,粗糙的分形结构能够诱导C6细胞内微丝纤维重新排列,进而引起细胞具有较好的三维立体形状.     

大鼠肝癌细胞与Ⅰ型胶原的黏附特性及其与细胞周期的关系

肿瘤细胞和胞外基质之间的黏附特性与肿瘤的侵袭转移有密切关系。作者从细胞周期的角度，采用微管吸吮技术和细胞同步技术研究了不同细胞周期肝癌细胞与Ⅰ型胶原裱衬表面的黏附力学特性．结果表明；胸腺嘧啶脱氧核苷、秋水仙碱顺序阻断和胸腺嘧啶脱氧核苷双阻断后释放培养的方法可分别获得G1期和S期肝癌细胞，平均同步率分别为74．09％和90．39％；在研究剂量和时间范围内，肝癌细胞与Ⅰ型胶原的黏附力具有浓度和时间依赖性；S期肝癌细胞和Ⅰ型胶原的黏附力值与G1期和未同步组（对照组）相应值比较明显降低．结果提示；肝癌细胞经血道转移的侵蚀细胞间质阶段，G1期细胞可能起更重要的作用。这一研究对全面认识肝癌的转移机理有重要意义。     

人工材料在急性运动骨损伤中的应用与表面修饰

背景：选择合适的表面修饰材料,有针对性的对基质支架材料进行表面改性和表面修饰,提高材料表面的细胞黏附性以及促进细胞的增生是骨组织工程支架材料研究的重要内容。 目的：概述骨组织工程支架材料的运用情况,支架材料表面修饰材料的运用以及修饰方法或途径。 方法：由第一作者检索1995/2010 PubMed数据及万方数据库文章,选择与组织工程支架材料运用及表面修饰相关的文献。 结果与结论：成骨细胞与支架材料的作用依赖于材料的表面特性、局部形态、表面能或化学能等,这些表面特性决定了细胞怎样吸附到材料表面、细胞的定位以及细胞的功能行为等。因此生物材料的复杂性和细胞-生物材料表面的相互作用决定着进行生物支架材料表面修饰的重要性。理想的表面修饰应该兼顾表面拓扑结构、特异性识别、亲水与疏水平衡、蛋白质吸附等各个方面才能得到功能化的新生组织。目前,应用最多的表面修饰材料是Ⅰ型胶原,未来研究中将多种表面修饰材料进行复合发挥材料的互补作用,以及基因疗法和纳米材料的发展,将成为骨组织工程学领域研究的热点问题。     

转化人胚腱细胞在PLA和PLGA表面上的粘附特性研究

为了定量研究转化人胚腱细胞在聚乳酸和聚乳酸与羟基乙酸共聚物８５／１５表面上的粘附特性,我们采用微管吸吮技术测定了单个ＴＨＥＴＣ与ＰＬＡ膜和ＰＬＧＡ８５／１５膜表面的粘附力学特性。结果显示,ＴＨＥＴＣ与ＰＬＡ膜和ＰＬＧＡ８５／１５膜表面的粘附率和粘附力明显大于膜表面裱衬牛血清白蛋白实验组,同时小于膜表面裱衬聚赖氨酸实验组,而且ＰＬＧＡ８５／１５膜更易于ＴＨＥＴＣ粘附。表明ＢＳＡ能抑制ＴＨＥＴＣ在聚全