可塑形组织工程骨修复兔颅骨缺损的组织学及力学研究

目的探讨用藻酸钙凝胶、成骨细胞和骨粉复合构建可塑形组织工程骨修复兔颅骨缺损后,体内成骨的组织学及生物力学特征。方法28只日本大耳白兔,随机分为A组(16只)、B组(8只)和C组(4只)。制备兔颅骨左右两侧直径1cm的骨膜-颅骨全层缺损,左侧用藻酸钙凝胶-成骨细胞-骨粉填补修复为A1组(n=16);右侧用藻酸钙凝胶-骨粉填补修复为A2组(n=16);B组骨缺损不作处理,为空白对照组(n=16);C组为正常组。术后6周和12周时,行大体观察及组织学观察;12周时行生物力学测试。结果术后6、12周时,A1组:颅骨缺损基本被硬组织所修复,镜下见材料已大部分被骨组织替代,成骨面积为40.92%±19.36%;A2组:材料部分被骨组织替代,成骨面积为18.51%±6.01%;B组:颅骨缺损边缘可见硬组织形成,镜下见修复组织以致密纤维组织为主,成骨面积为12.72%±9.46%。术后12周,生物力学测试修复组织能耐受的最大压力载荷,A1组37.33±2.95N;A2组30.59±4.65N;B组29.5±2.05N;C组41.55±2.52N;A1组明显大于A2组和B组(P<0.05)。最大载荷时应变位移,A1组1.05±0.20mm;A2组1.35±0.44mm;B组1.57±0.31mm;C组0.95±0.17mm;A1组小于B组(P<0.05)。载荷/应变比值,A1组35.82±6.48N/mm;A2组24.95±12.40N/mm;B组19.90±5.47N/mm;C组47.57±11.22N/mm;A1组大于B组(P<     

组织工程化人工骨血管化研究

目的 比较三种促进组织工程化人工骨体内血管化方法的效果及研究血管化与成骨的相关关系。方法 将HA/β-TCP与PDLLA形成复合支架材料，再复合Ⅰ型胶原、rhBMP-2，与成骨细胞联合培养，仿生制备成组织工程化人工骨，采用包裹带血管蒂筋膜，复合血管内皮细胞或两者联合的促血管化手段。将人工骨修复兔桡骨干骨膜-骨完全缺损，手术后4、8、12周，观察移植物组织学，体视学方法观察血管化，成骨作用及其两者的关系。结果 3种方法均有促血管作用。其优劣依次为；材料包裹带血管蒂筋膜及复合血管内皮细胞大于材料单纯复合血管内皮细胞，后者又大于材料单纯包裹带血管蒂筋膜，术后4周为快速血管化阶段。4-8周间血管化有平缓发展，12周完全血管化，血管化与新骨生成数量成正相关。结论 促血管化手术对组织工程化人工骨移植修复骨缺损的效果起重要促进作用。     

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。     

简易大鼠挤压伤-挤压综合征模型建立的实验研究

目的建立一种简单有效、便于重复操作的大鼠挤压伤-挤压综合征(crush syndrome,CS)实验模型,为进一步研究CS奠定基础。方法 2月龄健康雌性SD大鼠42只,体重160～180 g,随机分为实验组(n=36)和对照组(n=6)。实验组采用自制挤压伤模具挤压大鼠双下肢,制备挤压伤-CS模型;挤压后观察大鼠存活情况,分别于挤压2、4、8、12、24、48 h观察大鼠下肢改变及血尿情况,心脏采血行血生化检测;取挤压部位肌肉、肾脏、心脏行组织学观察。对照组不作处理,同上法采血及取相同部位组织进行检测比较。结果挤压期间实验组共7只大鼠死亡,15只出现血尿。挤压后存活大鼠双下肢肿胀,肌肉组织水肿。肝功能检测示,实验组各时间点谷丙转氨酶与谷草转氨酶均显著高于对照组(P<0.05)。肾功能检测示,实验组挤压2 h后血尿素氮均显著增高,其中12、24、48 h与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);实验组挤压4、8、12、24 h肌酐高于对照组,其中8、12、24 h与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05),实验组各时间点血清钾均高于对照组,除挤压2 h外其余各时间点与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。心肌损伤检测示,实验组挤压后肌酸激酶呈上升趋势,其中4、8、12、24 h与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。组织学观察示,与对照组相比,实验组各时间点肌肉有明显水肿、坏死表现;肾脏出现肾小球充血肿胀,肾小管上皮细胞变性、水肿、坏死、肌红蛋白管型等;心肌结构无明显变化。结论采用自制挤压伤模具制备SD大鼠挤压伤-CS模型,操作简便,各项检测结果稳定,符合挤压伤标准,是建立挤压伤-CS动物实验模型的一种有效方法。     

不同灭菌法对组织工程支架降解性和力学特性的影响

目的　研究不同灭菌方法对组织工程聚合物支架的灭菌效果以及灭菌处理对聚合物支架降解性和力学特性的影响。方法　选择聚合物支架PGA编织网和PLGA纤维 ,经环氧乙烷、紫外线、75 %酒精浸泡和γ射线照射 4种方法灭菌后 ,用细菌培养检测灭菌效果 ;用粘度法测定聚合物粘度 ,以观察聚合物的降解性 ;用拉伸实验测定聚合物支架的力学特性。结果　经 4种方法灭菌后 ,聚合物支架PGA编织网细菌检测均为阴性 ,都可达到灭菌目的。辐射剂量为 15kGy的γ射线照射和紫外线照射灭菌都可导致PLGA粘度下降 ,且均具有显著性差异 (P <0 .0 5 ) ,即这两种灭菌方法使PLGA的降解明显 ;相反 ,75 %酒精和环氧乙烷灭菌对PL GA粘度下降的影响没有显著性意义 (P >0 .0 5 ) ,即降解不明显。各种灭菌方法处理后支架的断裂伸长率差异无显著性意义 (P >0 .0 5 ) ;经 15kGy的γ射线照射和紫外线灭菌后 ,支架的最大载荷、断裂能量及抗拉强度均降低 ,差异具有显著性意义 (P <0 .0 5 ) ;经环氧乙烷和酒精浸泡灭菌方法处理的支架其最大载荷、断裂能量、抗拉强度均无明显改变 ,差异无显著性意义 (P >0 .0 5 )。结论　环氧乙烷和酒精浸泡灭菌对支架降解性和力学特性影响均较小 ,是可降解聚合物支架较理想的灭菌方法。     

玻璃化保存工程化组织产品的实验与技术

目的:总结近年来玻璃化保存技术的新进展和多种工程化组织玻璃化保存的实验研究。探讨影响工程化组织低温保存的主要因素、评价指标等,以期指导玻璃化保存工程化组织的实验研究。资料来源:应用计算机检索Medline,EBSCO,ScienceDirect Onsite以及google scholar引擎中1980-02/2006-05关于细胞和组织低温保存的文献,检索词“tissue engineering,engineered tissue,cryopreservation,vitrification,ice-free cryopreservation,vitreous cryopreservation”,检索词被分别组合进行检索,限定文献语言种类为English。同时计算机检索万方数据库1980-02/2006-05关于细胞和组织低温保存的文献,检索词“组织工程,工程化组织,冻存,玻璃化保存”,限定文献语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选出与研究关系密切的文献。纳入标准:研究对象为动物或人,包括基础与临床研究内容。重点选取与玻璃化保存技术基本原理相关以及具体的工程化构建物玻璃化保存相关的文献。排除标准:关于配子,胚胎和植物,食品等的玻璃化保存文章。资料提炼:共检索到122篇关于细胞和组织低温保存的文献,其中与本实验关系密切的文献17篇,间接相关的文献42篇,最终纳入31篇符合标准的文献。资料综合:组织工程产业化要求长期而稳定的保存包含活细胞的工程化组织产品,以及产品中细胞与材料的黏附。相对于传统的低温冻存技术而言,玻璃化保存因在保存过程中无细胞内外冰晶形成,可以改善复温后的细胞活力,并能保护细胞和支架材料之间的黏附。本文从近年来玻璃化保存技术的新进展和多种工程化组织玻璃化保存的实验研究进行综述,分析了玻璃化保存液要求高浓度,对细胞有非特异毒性损伤,对悬浮单细胞的玻璃化保存能得到较高的细胞存活,而与支架材料结合的种子细胞存活除受到冻存试剂和流程的影响外还受到自身结构的影响。结论:玻璃化保存是较好的生物系统保存方法,可以为工程化组织产品提供可靠的保存,但急需发现新的低毒高效的玻璃化试剂以及优化保存流程。     

以部分脱钙冻干骨材料为支架组织工程骨移植早期免外周血T淋巴细胞亚群的变化

背景：骨衍生材料中冻干骨异抗原去除不充分，免疫原性强烈：脱蛋白骨和完全脱钙骨基质抗原性较弱，但前者无成骨诱导能力，后者生物力学性能很差，临床应用受到限制。目的：观察以部分脱钙冻干骨材料为支架的组织工程骨移植后兔外周血T细胞亚群的变化及移植组织的组织学变化。设计、时间及地点：随机分组设计、动物对照观察，于2006—06／2007—06在四川大学华西医院，生物治疗国家重点实验室与干细胞与组织工程研究室完成。材料：组织工程骨以兔骨膜来源的成骨细胞为种子细胞，经抗原自消化、部分脱钙、冻干后的异体骨为支架材料于体外构建。方法：将48只兔按随机数字表法分为4组，每组12只。分别用部分脱钙冻干骨、组织工程骨、自体骨、同种异体骨植入兔桡骨1cm节段性缺损处。主要观察指标：流式细胞仪检测4组植入前及植入后1，2，4周移植早期外周血T淋巴细胞亚群变化，并通过组织学检测观察植入后2，4，8，12周时4种材料的成骨作用。结果：①部分脱钙冻干骨组、组织工程骨组植入后1，2周外周血CD4^＋和CD8^＋T细胞较植入前明显升高（P〈0．05）。植入后4周CD4^＋T细胞较植入前偏高不显著（P〉0．05）。自体骨组植入后CD4^＋和CD8^＋T细胞升高不明显（P〉0．05）。同种异体骨组植入后1，2，4周外周血CD4^＋和CD8^＋T细胞较植入前及其他各组同期均明显增高（P〈0．05）。②组织工程骨组植入后2周与材料孔隙内有成骨细胞和成软骨细胞，可见骨及软骨混合性新生物形成，周边分布有破骨细胞，部分网架呈蚕食状被破坏吸收。植入后4周，形成的新生骨过渡为编织骨。植入后8周，形成板层骨，部分脱钙冻干骨支架材料已被完全降解、吸收。植入后12周，植入物均已完全被板层样骨所替代，髓腔再通。结论：部分脱钙冻干骨为支架材料构建的细胞-材料复合体移植后外周血T淋巴细胞增高，但不影响其良好的修复骨缺损能力。     

聚合物表面生物修饰对转化人胚肌腱细胞粘附力学特性的影响

目的探讨增强转化人胚肌腺细胞与聚合物材料粘附力学特性的措施。方法采用生物可降解聚合物一乳酸与羟基乙酸共聚物85／15（PLGA85／15）,制成造光的薄膜,表面被衬细胞gbe质（l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）,接种转化人胚肌健细胞后,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粘附力。结果（1）随着I型胶原蛋白裤衬浓度从0μpg／ml增加到10μg／ml,转化人胚肌位细胞与聚合物薄膜的粘附力从1．57×10-8N增至4.17×10-8N,增幅达170％;若在I型胶原蛋白祛衬基础上,复合核…     

组织工程学中的医学伦理学问题

从组织工程研究的主要技术路线及临床应用的可行性,对所涉及的医学伦理学问题进行初步探讨。在组织工程学研究中,存在动物保护、人胚胎来源、支架材料的组织相容性问题在临床应用中存在安全性、有效性以及病人的知情权等伦理学问题。在严格的科研设计、合理选择种子细胞及支架材料,在安全、有效及病人充分知情的前提下用于临床,并应尽快制定相关的标准及政策法规。     

生物衍生骨支架材料的组织相容性研究

目的 了解不同处理方法制得的3种生物衍生骨支架材料的组织相容性。方法 将物理化学方法处理制得的复合型完全脱蛋白骨（composite fully deproteinized bone,CFDB)、部分脱蛋白骨（partially deproteinized bone,PDPB)、部分脱钙骨（partially decalcified bone,PDCB)3种材料各10块分别植入兔肌肉内及骨膜下，进行一般观察、血清抗体检测、局部细胞免疫评估、常规HE染色，观测3种材料对机体的毒性作用、免疫效应及骨膜成骨的影响。结果 3种材料均无毒性作用，且能引导周围组织长入材料内；3种材料对骨膜成骨无不良影响，且能促进骨膜形成的软骨或类骨组织钙化形成新骨，并有一定的骨结合能力；3种材料引起机体免疫反应强弱为：PDCB＞PDPB＞CFDB。结论 CFDB、PDPB、PDCB3种天然生物衍生骨材料皆有良好的生物相容性。