生物衍生组织工程骨植骨的初步临床应用

目的　总结生物衍生组织工程骨用于骨科临床的初步结果。方法　 2 0 0 0年 1月～ 2 0 0 2年 1月 ,用同种异体骨膜来源的成骨细胞 1× 10 6 / ml与生物衍生骨支架材料构建的组织工程骨 ,经体外培养 3～ 7天后 ,植入修复 5 2例各种类型的骨缺损 ,其中骨囊性病变 7例 ,陈旧性骨折不愈合或畸形愈合 2 2例 ,新鲜粉碎性骨折伴骨缺损 15例 ,脊柱骨折后路植骨融合术 4例 ,牙槽骨植骨 3例 ,足跗中关节植骨融合 1例。植入组织工程骨总量为 349g,平均每例植入6 .7g。结果　术后全部病例获得随访 ,随访时间 10～ 2 8个月 ,平均随访 18.5个月。除 1例术后伤口乙级愈合外 ,5 1例均为甲级愈合。除 2例植骨延迟愈合外 ,其余 5 0例均在 3.0～ 4 .5个月内愈合。有 6例进行了 CD3、CD4、CD8及 ICAM- 1和 VCAM- 1检测 ,均未发现明显异常。结论　生物衍生组织工程骨具有良好的成骨能力 ,尚未发现明显排斥反应及其它并发症     

仿生复合人工骨材料的组织工程细胞相容性研究

目的　探讨组织工程化人工骨的仿生构建模式及具有不同细胞相容性支架材料的选择。方法　分别采用人工合成材料生物活性玻璃陶瓷 (BGC)与双相羟基磷灰石 (HA/β TCP)为支架材料 ,与聚 DL 乳酸 (PDLLA)复合后 (重量比分别为 65∶1及 50∶1 )再复合I型胶原及重组合人类骨形态发生蛋白 (rhBMP 2 ) ,与兔骨膜成骨细胞 (密度 1× 1 0 6 /ml)复合培养 ,进行一般与超微形态学观察 ,测定生长曲线及成骨细胞碱性磷酸酶 (ALP)、骨钙素和I型胶原合成量的测定 ,比较细胞粘附能力、增殖活力及成骨活性。结果　生物活性玻璃陶瓷、双相羟基磷灰石分别与成骨细胞复合后的粘附能力、增殖活力 (1d组 :0 .380± 0 .0 32 ,0 .2 50± 0 .0 1 9;7d组 :0 .950± 0 .0 60 ,0 .650±0 .0 4 0 )、成骨活性 (3H 脯氨酸掺入活性 :6 .2 2 8± 1 .785 ,3 .81 8± 0 .858;骨钙素含量 :0 .70 9± 0 .1 1 5 ,0 .386± 0 .0 93 ;碱性磷酸酶 :0 .1 2 3± 0 .0 32 ,0 .0 83± 0 .0 1 8) ,前者均优越于后者。结论　该种仿生组织工程化人工骨的构建模式能较满意模拟天然骨优势 ,生物活性玻璃陶瓷、双相羟基磷灰石两种材料的共混体 ,有可能成为骨组织工程较理想的支架材料     

组织工程中细胞与材料的粘附作用

目的探讨组织工程中细胞与材料粘附作用及其影响因素。方法广泛查阅近期有关细胞与材料粘附作用的文献,综述了组织细胞与材料作用方面的研究工作。结果细胞对材料的粘附特性不仅取决于材料本身,包括材料及其表面性质、表面修饰、表面形态、净电荷、孔隙率及降解速率,而且与细胞表面的分子表达及其材料的相互作用有关。结论定量测定细胞与材料的粘附作用并了解其生物物理机制在组织工程学研究中十分重要。     

骨髓基质干细胞与生物衍生骨复合修复山羊胫骨缺损的研究

目的　探讨骨髓基质干细胞 (marrow stromal stem cells,MSCs)与生物衍生骨复合修复山羊胫骨的长段骨 -骨膜缺损的可行性。　方法　将 12月龄山羊 35只双侧胫骨制备成中段 2 0 mm的骨 -骨膜缺损 ,其中 33只 ,将MSCs与生物衍生骨于体外复合培养后 ,将其植入右侧缺损处 ,常规钢板螺钉内固定作为实验组 ,以单纯生物衍生骨植入左侧作为对照组 ,另 2只为空白组不植入任何材料 ,在 2、4、6、8、12、16及 2 4周各时间点分别行大体标本、组织学观察 ,以及生物力学测试 ,比较 3组骨缺损修复的能力。　结果　 4周时实验组支架材料部分吸收 ,植入物表面有纤维骨痂形成 ,对照组支架材料少量吸收 ,植入物表面有少量骨样组织形成 ;8周时 ,大体标本、组织学观察 ,实验组中的支架材料已完全降解 ,骨缺损部分修复 ,对照组中植入物两端少量新骨形成 ,材料中为纤维骨样组织 ,但 8周时 ,实验组与对照组的生物力学强度差异无统计学意义 (P>0 .0 5 ) ;12周时 ,实验组骨缺损完全修复 ,对照组植入物两端有新骨包绕 ,与骨端连接紧密。 12～ 2 4周实验组弯曲应力大于对照组有统计学意义 (P<0 .0 5 ) ;2 4周时空白组骨缺损未修复。　结论　所构建的组织工程骨修复能力较强 ,成骨迅速 ,且量大 ,同期新生骨组织的生物力学强度优于单纯     

培养软骨对胫骨生长影响的实验研究

目的 :探讨培养软骨植入胫骨干骺端缺损后的组织学改变 ,以及对胫骨生长的影响。方法 :自 3周龄兔关节面分离软骨细胞 ,经离心管培养 2周形成软骨。于 1 6只 1 2周龄新西兰兔右侧胫骨近端生长板下方 1 .5mm处造成边缘性缺损 ,移植培养软骨。左侧胫骨未作手术为正常对照。分别于术后 6、1 2周进行X线摄片和组织学检查。结果 :6周时胫骨近端生长板变窄 ,其下方 6mm处形成薄层软骨或不规则软骨块 ,缺乏生长板柱状细胞排列结构。大量新骨形成和植入区皮质骨增厚。 1 2周时生长板基本闭合 ,干骺端结构正常 ,无软骨。双下肢X线摄片显示双侧胫骨生长无差异 (P >0 .0 5)。结论 :培养软骨植入干骺端可以维持组织性质 ,但不具有生长板结构和生长能力     

组织工程软骨移植修复兔生长板缺损

目的探讨一种新的修复生长板缺损的方法,应用组织工程软骨治疗生长板缺损并发肢体畸形。方法分离收集1月龄兔关节软骨,于离心管内培养2周形成组织工程软骨。36只6周龄新西兰白兔随机分为3组,于右侧胫骨上端生长板内侧造成1/3～1/2缺损,A组即刻植入培养软骨,B组及C组分别于术后4周、术后8周再次手术,切除缺损内修复组织后再移植培养软骨。左侧胫骨经相同手术造成缺损,但无植入物充填,仅作为对照组。A组于手术后16周、B组于再手术后12周、C组于再手术后8周进行双下肢X线、组织学及免疫组织化学等检查,测量双侧胫骨长度和胫骨角,观察生长板缺损修复情况。结果培养软骨呈圆盘状,直径8mm,厚1.5mm。A、B组右侧胫骨生长显著优于左侧,内翻和短缩畸形右侧较左侧轻(P<0.01)。A、B组右侧生长板缺损经组织修复后恢复正常生长板结构和性质,Ⅱ型胶原和IGF-IRa免疫组织化学染色呈阳性;左侧胫骨生长板缺损由新生骨充填。C组双侧胫骨均发生严重畸形(P>0.05),生长板闭合或接近闭合。结论离心管培养组织工程软骨移植可以有效防止4周内生长板缺损并发早期肢体畸形,但对生长板缺损8周已形成畸形者无效。     

智能化动态应变三维细胞培养装置的研制

介绍基于微电脑的智能化动态应变三维细胞培养装置的设计原理,包括控制单元的硬件和软件设计,机械单元结构及工作原理,三维支架构成及三维细胞培养单元结构设计。文中还介绍了该装置达到的主要技术指标和产生的积极效果。     

组织工程化兔耳廓软骨的实验研究

目的探讨采用表面修饰过的壳聚糖(chitosan)-聚乳酸(polylacticacid,PLA)-聚乙内酯(polycrylactone,PCL)及牛跟腱胶原海绵作为支架培养组织工程化耳廓软骨的可行性,比较动态与静态两种不同培养方法对软骨生长的影响.方法将4周龄新西兰大耳白兔耳廓软骨细胞接种在20个壳聚糖-PLA-PCL及牛跟腱Ⅰ型胶原海绵支架上,将细胞支架复合物分为2组,动态组(样本量为10)采用旋转培养,静态组(样本量为10)采用静置培养.所有标本体外培养1周,裸鼠或兔皮下培养8周.分别于体外1周、体内4周及8周时取样行扫描电镜检查、大体及组织学观察以及免疫组化分析,测定软骨细胞数及细胞外基质中的Ⅱ型胶原含量.结果表面修饰过的壳聚糖支架上软骨细胞贴壁率高,细胞分化与增殖好;每个时段动态组生成的软骨细胞量及Ⅱ型胶原均较静态组多,两组间差异有显著性(P<0.05);2种生物支架上均长出了组织工程软骨;裸鼠皮下较兔皮下形成的软骨更接近天然软骨.结论壳聚糖-PLA-PCL及牛跟腱胶原海绵是较理想的组织工程耳廓软骨的支架材料,动态培养更有利于新生软骨组织的生成;兔皮下仅能形成软骨样组织.     

生物活性产品玻璃化冷冻保存研究进展

综述了有关动物细胞、胚胎、组织、器官和工程化组织的玻璃化冷冻保存问题。对玻璃化冻存技术基本原理及其在生物产品保存中的冷冻、复温方法,玻璃化液的组成、作用及其对保存产品的影响等进行了阐述。指出玻璃化冷冻保存可能是长时间保存有活性的生物产品简单、适用、有效的方法。同时指出玻璃化冷冻保存方法面临的问题及发展的方向。     

钛合金牙科修复材料表面渗氮改性的生物摩擦学特性研究

牙用钛合金TC4,使用渗氮表面技术处理.对强化层进行人工唾液润滑工况下往复式滑动摩擦磨损的动态试验.采用显微硬度、轮廓深度、XPS、显微镜观察等研究磨损机理.结果表明,钛合金TC4表面氮化处理后,摩擦学性能、耐磨性得以提高.其磨损机理表现为粘着磨损.