去除移植免疫反应抗原成分脱细胞天然骨基质的制备

背景:同种异体骨来源广泛,便于大量加工贮存,如能去除其免疫排斥反应用于骨支架修复骨缺损,将很好地解决骨源问题,但目前去除免疫排斥的方法不尽理想.目的:运用低渗-脱细胞联合过氧化氢去除骨基质中引起免疫排斥反应的抗原成分.方法:将SD大鼠股骨经低渗-脱细胞、过氧化氢处理制备天然脱细胞基质,再通过苏木精-伊红和甲苯胺蓝染色、扫描电镜与透射电镜观察、有机成分分析、洗脱剂残留量测定和移植免疫分析方法评估处理效果,并与新鲜大鼠股骨标本作比较.结果与结论:组织学观察可见处理后的脱细胞骨基质中胶原纤维排列规则,骨陷窝空虚,未见细胞,纤维连接蛋白和层粘连蛋白多存留在骨陷窝周边部.扫描电镜观察见处理后的骨基质板层连接疏松,板层之间出现大量孔隙;透射电镜见骨陷窝区已无高密度影;高效液相色谱仪检测TritonX-100在脱细胞骨基质中几无残留.光镜及扫描电镜均可见新鲜骨中有大量细胞成分.淋巴细胞刺激实验表明新鲜骨引起的免疫排斥反应明显强于脱细胞骨基质(P < 0.01).说明联合应用低渗-脱细胞和过氧化氢处理基质的方法去除免疫排斥反应较为理想.     

脱细胞天然骨基质与诱导性成骨细胞的体外相容性

背景：前期工作表明TritonX-100处理的脱细胞骨基质已满足组织学和免疫学方面的修复要求。如果细胞能在材料表面很好地生长,将利于进一步进行体内动物实验。目的：采用细胞培养法在体外评估脱细胞骨基质与诱导后成骨细胞的生物相容性。方法：第3代骨髓基质干细胞经成骨诱导分化培养液诱导分化为成骨细胞,接种于TritonX-100处理的脱细胞骨基质及羟基磷灰石表面,检测成骨细胞的碱性磷酸酶表达并用扫描电镜观察材料表面的细胞生长情况。结果与结论：碱性磷酸酶活性分析均表明,TritonX-100处理的脱细胞骨基质在培养48h之后比羟基磷灰石更利于诱导成骨细胞生长;扫描电镜下可见,成骨细胞在脱细胞骨基质表面呈现立体生长方式,细胞呈球形,并且聚集成簇。体外实验结果显示成骨细胞与脱细胞天然骨基质有较好的生物相容性。     

脱细胞天然骨基质与诱导性成骨细胞的体外相容性

背景:前期工作表明TritonX-100处理的脱细胞骨基质已满足组织学和免疫学方面的修复要求。如果细胞能在材料表面很好地生长,将利于进一步进行体内动物实验。目的:采用细胞培养法在体外评估脱细胞骨基质与诱导后成骨细胞的生物相容性。方法:第3代骨髓基质干细胞经成骨诱导分化培养液诱导分化为成骨细胞,接种于TritonX-100处理的脱细胞骨基质及羟基磷灰石表面,检测成骨细胞的碱性磷酸酶表达并用扫描电镜观察材料表面的细胞生长情况。结果与结论:碱性磷酸酶活性分析均表明,TritonX-100处理的脱细胞骨基质在培养48h之后比羟基磷灰石更利于诱导成骨细胞生长;扫描电镜下可见,成骨细胞在脱细胞骨基质表面呈现立体生长方式,细胞呈球形,并且聚集成簇。体外实验结果显示成骨细胞与脱细胞天然骨基质有较好的生物相容性。     

可塑型脱矿骨基质/海藻酸钠复合材料的制备及细胞相容性

背景:制备具有良好骨传导、骨诱导活性、细胞相容性,且可任意塑形的骨修复材料,对于不规则骨缺损以及难愈合性骨折的治疗具有重要意义。目的:构建可塑型脱矿骨基质/海藻酸钠复合组织工程骨材料,筛选出最佳复合比例并评价其细胞相容性。方法:选取健康供体皮质骨,经清洗、粉碎、脱钙处理制备脱矿骨基质,以5/5,6/4,7/3,8/2比例与海藻酸钠复合,通过测定离散直径选取合适的比例构建脱矿骨基质/海藻酸钠复合材料。将所制备脱矿骨基质/海藻酸钠材料浸提液与L-929小鼠成纤维细胞复合培养,2,4,7d后经MTT法检测细胞毒性。结果与结论:随着海藻酸钠含量的增加,复合材料黏性变强,水中离散直径逐步减小,当脱矿骨基质/海藻酸钠质量比为7/3时,复合材料可塑性强,不易离散,在37℃水浴中浸泡2h的离散直径为3.7cm,为复合的最佳比例,经MTT法检测,2,4,7d的细胞增殖率分别为91.56%,95.43%,97.47%,细胞毒性级别均为1级。     

牛脱细胞骨基质的生物力学特性及其黏附性

背景:脱细胞骨基质作为一种天然骨生物衍生材料,应用于骨组织工程支架有着其独特的优越性。目的:观察牛松质骨脱细胞后骨基质的生物力学特性、孔隙率及其黏附特性,探讨其作为组织工程骨天然支架材料的可行性。设计、时间及地点:力学实验采用随机对照观察,于2008-02/06在天津医科大学总医院骨科实验室完成。材料:新鲜牛股骨来自16月龄雄性蒙古牛,体质量350kg;新生24h内SD大鼠3只。方法:利用100g/LNaCl联合1%TritonX-100的方法制备脱细胞骨基质。脱细胞骨基质脱钙切片。利用ElectroForce3200力学试验仪对标本进行压力加载测试。利用新生SD大鼠颅骨传代培养第3代成骨细胞与脱细胞骨基质复合培养12h。空白对照组置于9g/LNaCl溶液。主要观察指标:①苏木精-伊红染色观察骨基质平均空隙直径及空隙率。②观察骨基质弹性强度、破坏载荷、弹性模量。③采用细胞计数法计算两者的黏附率。结果:①利用100g/LNaCl与1%TritonX-100联合可达到良好脱细胞效果,与对照组比较,脱细胞后实验组骨小梁无明显破坏。②所测得牛脱细胞骨细胞外基质空隙直径为(376.33±80.91)μm,空隙率为(70.15±2.98)%。③力学测试此脱细胞方法对骨基质力学特性无显著影响。④脱细胞骨基质与体外培养成骨细胞具有良好的黏附性能,黏附率为62.38%。结论:牛松质骨脱细胞骨基质较完整的去除了细胞的免疫原性,具有良好的骨组织工程支架材料力学性质,接近生理结构的空隙直径及孔隙率,黏附性能满足支架材料的要求。     

兔骨髓基质干细胞在不同脱钙程度骨基质材料上的增殖

背景:脱钙骨基质具有天然网状孔隙结构,有较好的可塑性和生物相容性,但目前报道对制备脱钙骨基质所用的脱钙时间各异.目的:比较不同脱钙时间的脱钙骨基质对兔骨髓基质干细胞增殖的影响,为组织工程软骨筛选最佳支架材料.方法:取兔髂骨制成条块状,经反复脱脂后,分别脱钙处理6,12,24 h,乙醇浸泡2 d制得脱钙骨基质,置于24孔培养板中.取浓度为5×10~9L~(-1)的第3代兔骨髓基质干细胞悬液40 μL,接种于上述培养板不同脱钙时间的预湿材料上.扫描电镜下观察脱钙骨基质形态及其孔隙率、孔径,MTT法测定骨髓基质干细胞在脱钙骨基质上的增殖情况,扫描电镜下观察骨髓基质干细胞在脱钙骨基质上的黏附情况.结果与结论:脱钙骨基质呈天然的高密度孔隙网架结构,骨小梁、小梁间隙和骨内管腔系统同时存在,脱钙6,12,24 h的脱钙骨基质其孔隙率、孔径大小无明显差异(P>0.05).与脱钙12,24 h的脱钙骨基质比较,骨髓基质干细胞与脱钙6 h的脱钙骨基质复合更为紧密,细胞相容性最好.扫描电镜下,脱钙6 h的脱钙骨基质上生长的骨髓基质干细胞培养8 d后增殖稳定,适合移植,且细胞数量明显多于脱钙12,24 h的脱钙骨基质(P<0.01).     

犬同种异体脱钙骨基质复合细胞片层的体外培养与观察(英文)

背景:如何构建具有类似天然骨结构组织工程骨的问题是组织工程学发展的一个难题.细胞片层技术的出现,为其提供了新的途径.目的:观察细胞片层与脱钙骨基质的生物相容性及其在脱钙骨基质上的生长情况.设计、时间及地点:体外观察性实验,于2009-06/2009-09在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成.材料:利用温度感应培养基制备犬骨髓基质细胞片层;脱脂、脱钙、脱非胶原蛋白方法制备犬脱钙骨基质.方法:将温度感应技术制备刮取的细胞片层铺盖于脱钙骨基质表面,用含体积分数为10%胎牛血清及成骨诱导剂的DMEM培养液浸没培养.主要观察指标:扫描电镜下观察脱钙骨基质的结构及细胞片层在脱钙骨基质上的附着、生长情况.计算脱钙骨基质孔隙率和孔径大小.结果:扫描电镜下观察可见脱钙骨基质呈三维立体网孔结构.材料孔隙率约为.75%.平均孔隙直径为(250.11±98.89)μm,成正态性分布.扫描电镜下观察细胞片层在脱钙骨基质上的附着、生长状况良好,增殖迅速.结论:细胞片层与脱钙骨基质有较好的生物相容性,脱钙骨基质/细胞片层复合体能够应用于组织工程骨,为构建类似骨结构组织工程骨起到促进作用.     

羟基丁酸-羟基辛酸共聚体/脱细胞软骨基质支架的细胞黏附性

背景:羟基丁酸-羟基辛酸共聚体[poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyoctanoate),PHBHOx]是一种新型的多聚羟基烷酸类材料,具有优良的可塑性、生物相容性、生物可降解性等性能,但同其他酯类材料相似,PHBHOx亲水性能较差,单纯PHBHOx材料支架细胞黏附性能明显不足.目的:观察羟基丁酸-羟基辛酸共聚体/脱细胞软骨基质支架的细胞黏附性.方法:取新鲜猪膝关节表面透明软骨,采用非离子型去污剂Triton X-100、低渗Tris-HCl以及Dna酶和Rna酶等进行脱细胞处理.低温粉碎后与PHBHOx以不同比例复合,采用溶剂浇铸-颗粒沥滤技术制备支架.分离培养猪关节软骨细胞,进行细胞-支架黏附实验并通过MTT比色法和扫描电镜观察软骨细胞在支架上的黏附存活情况.结果与结论:PHBHOx/脱细胞软骨基质支架的细胞黏附率较对照组显著提高,软骨细胞在支架上黏附紧密,生长良好.提示复合脱细胞软骨基质可以明显提高单纯PHBHOx支架的细胞黏附性能.     

等离子体处理胶原锚定PLGA/脱细胞骨基质骨软骨双层支架材料的制备和评估

目的:分别以胶原锚定方法修饰的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)为组织工程软骨支架材料,以脱细胞骨基质为组织工程骨支架材料,将二者结合制备出结合良好的组织工程骨软骨双层支架,并观察结构特征,以评估其作为组织工程化骨软骨复合体支架材料的可行性。方法:实验于2006-02/2007-02在解放军总医院骨科研究所完成。①支架的制备:以犬新鲜松质骨为原料,制备脱细胞骨基质作为骨支架材料;将脱细胞骨基质浸于盛有PLGA溶液的模具中,采用固-液相分离法结合致孔剂溶出法制备出多孔的PLGA/脱细胞骨基质双层支架,然后对PLGA支架部分进行等离子体处理和Ⅰ型胶原锚定修饰。得到的新型组织工程骨软骨双层支架的上层为多孔PLGA,下层为脱细胞骨基质。②支架的特征观察:对支架行扫描电镜检测,并采用乙醇置换法测定PLGA层孔隙率,采用北京亚林公司提供的扫描电镜图像分析系统测定PLGA层支架的平均孔径。结果:扫描电镜显示双层支架的PLGA部分具有良好的孔隙贯通结构,孔径为(211±33)μm,孔隙率为(95.0±1.5)%;脱细胞骨基质骨支架部分具有天然骨的孔径和空隙率;PLGA材料渗入骨支架部分,双层支架结合良好。结论:等离子体处理后胶原锚定修饰的PLGA/脱细胞骨基质双层支架具有良好的结构和孔隙率,结合良好,可作为支架载体应用于组织工程骨软骨复合体的构建。     

兔肋软骨脱细胞基质的制备

背景:研究表明新西兰兔软骨组织可作为组织工程支架材料,中关节软骨及耳软骨的脱细胞基质的研究较多,采用肋软骨作为组织工程软骨支架的研究较少.目的:制备新西兰兔肋软骨脱细胞基质,讨天然软骨支架作为组织工程支架的可行性.方法:用联合去垢剂-酶法获得软骨支架,据脱细胞过程中Triton X-100第2次处理时间0,4,8,6 h分为4组.脱细胞完毕后各组支架固定行扫描电镜采集图像观察计算支架孔隙率、孔径长度,对支架进行苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,将脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下观察其相容性.结果与结论:兔肋软骨脱细胞基质呈乳白色,小均一,色示支架结构完整,保存大量酸性黏多糖及Ⅱ型胶原成分,描电镜观察经一定时间的脱细胞处理后可得到结构完整,隙均匀的天然软骨支架,孔隙率为(61.31±8.45) %;孔径长度为(32.80±5.15) μm,合正态性分布,组脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下7 d后生物相容性良好,围软组织无明显充血、化脓等炎症排斥反应出现.结果显示,肋软骨脱细胞支架具有良好的基质组成,较完整、均匀的孔隙结构及孔径分布,作为组织工程支架材料.     

人关节软骨脱细胞基质制备实验

背景对天然的细胞外基质进行处理,剔除其抗原成分,保留了组织结构的完整性,这种材料具有良好的生物相容性,能为细胞创造尽可能接近体内的培养环境,因此应是组织工程中细胞培养支架的首选.目的制备人关节软骨脱细胞基质,为进一步研究关节软骨基质作为细胞外支架材料提供方法学资料.设计以骨组织标本为实验对象,单一样本研究.单位解放军总医院骨科研究所.材料实验于2004-01/05在解放军总医院骨科研究所完成.材料来自因股骨颈头下型骨折行关节置换而切除的股骨头.方法切取人关节软骨,剪裁成3.5 mm×4.5 mm×2.0mm大小共10块,冻干处理12h,采取化学去污剂Triton X-100及DNA酶和RNA酶等试剂制备脱细胞的人关节软骨.用苏木精-伊红、番红O及软骨蛋白聚糖免疫组化染色等方法进行关节软骨脱细胞定性检测.主要观察指标脱细胞关节软骨的组织学观察以及软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色结果.结果①苏木精-伊红染色、番红O染色均显示细胞陷窝内已无细胞结构.②软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色阳性,提示脱细胞关节软骨基质内仍存在软骨蛋白聚糖.结论人关节软骨冻干后,经去污剂-酶等处理方法可脱去软骨的细胞成分,成功制备人关节软骨脱细胞基质.其中保留的软骨蛋白聚糖可能仍存在原有的耐压特性.     

兔肋软骨脱细胞基质的制备

背景：研究表明新西兰兔软骨组织可作为组织工程支架材料,其中关节软骨及耳软骨的脱细胞基质的研究较多,但采用肋软骨作为组织工程软骨支架的研究较少。目的：制备新西兰兔肋软骨脱细胞基质,探讨天然软骨支架作为组织工程支架的可行性。方法：用联合去垢剂-酶法获得软骨支架,根据脱细胞过程中TritonX-100第2次处理时间0,24,48,96h分为4组。脱细胞完毕后各组支架固定行扫描电镜采集图像观察计算支架孔隙率、孔径长度,并对支架进行苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,并将脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下观察其相容性。结果与结论：兔肋软骨脱细胞基质呈乳白色,大小均一,染色示支架结构完整,仍保存大量酸性黏多糖及Ⅱ型胶原成分,扫描电镜观察经一定时间的脱细胞处理后可得到结构完整,孔隙均匀的天然软骨支架,其孔隙率为（61.31±8.45）%;孔径长度为（32.80±5.15）μm,符合正态性分布,各组脱细胞支架植入异体新西兰兔皮下7d后生物相容性良好,周围软组织无明显充血、化脓等炎症排斥反应出现。结果显示,兔肋软骨脱细胞支架具有良好的基质组成,有较完整、均匀的孔隙结构及孔径分布,可作为组织工程支架材料。     

天然无细胞基质移植物在膀胱重建中的应用

目的:近年来天然无细胞基质移植物被应用于动物实验模型中,并显示出广阔的应用前景,本文着重介绍天然无细胞基质移植物的特点、制备及其在膀胱重建中的应用。资料来源:应用计算机检索Medline1995-01/2005-12期间的相关文章,检索词为“tissueengineering,bladder”,限定文章语言种类为Eng-lish。并检索了CBMdisc数据库1995-01/2005-12以及CMCC数据库最新卷的中文相关文献,限定文章语言种类为中文,检索词为“组织工程,膀胱”。资料选择:纳入标准:阅读检索文章摘要,选取中、英文关于组织工程、支架和膀胱重建的文献,实验研究选取随机、对照研究,近5年发表的文献优先;排除重复文献及非中英文文献。资料提炼:Medline中共检索到112篇关于组织工程,支架和膀胱重建的文献,中文相关文献36篇,共纳入21篇,文章内容呈不同程度重复均被排除。资料综合:天然无细胞基质材料主要是将生物的空腔器官通过技术处理将细胞成分去除,仅剩下无细胞的基质,这种材料富含胶元、弹性蛋白、平滑肌的结构和血管的框架,可用于空腔器官的修补与替代。膀胱无细胞基质移植物的制备过程结束后,膀胱由原来的颜色变为白色的无细胞基质,但仍维持其原来的袋样形态。尽管再生组织的肌肉含量少于正常,但同以往的膀胱替代结果相比,能出现肌肉的再生已经显示出了小肠黏膜下层的优越性。鼠膀胱无细胞基质移植物膀胱扩大术后平滑肌再生和体内膀胱功能恢复的时间依赖性发现,移植4个月时,膀胱无细胞基质移植物再生膀胱的神经长入与正常的鼠膀胱无明显差异。将多层细胞覆盖支架,可避免尿液与支架的直接接触,减少炎症反应,更能形成解剖和功能更为精确的复原的膀胱。用于膀胱重建的天然无细胞基质移植物主要有小肠黏膜下层和膀胱无细胞基质移植物,具有生物相容性较好,种子细胞易于粘附、增殖,支架生物降解性好等特点,且制备简单,易于操作。结论:天然无细胞基质移植物为膀胱各种成分的重建提供了良好的框架,尽管它仍处于动物实验阶段,但具有广阔地临床研究和应用的前景。     

羊膜脱细胞基质的制备及其生物相容性

目的:羊膜是一种天然的细胞外基质,具有抗原性低、排异反应小特点.实验拟进行羊膜脱细胞基质的制备,观察其作为组织工程支架材料的生物相容性.方法:实验于2007-03/08在河北医科大学解剖教研室实验中心完成.实验材料:4～6周龄健康清洁级SD大鼠,体质量100～ 150 g,由河北医科大学实验动物中心提供.实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准.新鲜人羊膜取自石家庄市第四医院,采取前征得产妇知情同意,实验经医院伦理委员会批准.实验方法:①取新鲜人羊膜冲洗后以1%tritonX-100溶液振荡24 h,0.25%胰蛋白酶37 ℃振荡4 h,充分漂洗,冷冻干燥,环氧乙烷消毒,并进行苏木精-伊红染色和扫描电镜检测.②体外分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,并复合培养于羊膜脱细胞基质上,以不含细胞的培养基作为空白对照,以普通培养基培养作为阴性对照,倒置显微镜下观察生长情况,并进行苏木精-伊红检测.四甲基偶氮唑盐法测定羊膜脱细胞基质浸提掖对骨髓间充质干细胞毒性;将羊膜脱细胞基质植入SD大鼠背部皮下,检测其组织相容性.结果:①制备的羊膜脱细胞基质为白色菲薄、半透明的膜状物,柔韧性好,经苏木精-伊红和扫描电镜检测无细胞残留.苏木精-伊红染色可见羊膜表面细胞黏附生长良好,细胞伸展,形态与正常培养细胞无差异.②实验组第2、4、6、8天的吸光度值低于对照组,相对增殖率随培养时间延长而增加,平均相对增殖率为89.5%,细胞毒性评分均为1级.③皮下埋置术后动物全部成活,伤口无红肿、渗液等炎症反应,移植物均未见坏死、纤维化等.光镜下,术后1周移植物周围可见以淋巴细胞为主的炎症细胞浸润,羊膜卷尚完整;术后2周,淋巴细胞减少,偶见新生毛细血管;术后4周,部分移植物已经降解,基本未见淋巴细胞.结论:经去污剂和酶消化法制备的羊膜脱细胞基质生物相容性良好,是一种理想的组织工程支架材料.