聚乳酸-乙醇酸膜在模拟体液中降解的Monte Carlo模拟

背景：聚乳酸-乙醇酸广泛应于医用植入物与药物缓释载体，由于影响其降解过程的因素较多，使得其失重性能难以模拟。目的：对聚乳酸-乙醇酸膜失重性能进行数值模拟，观察模拟与实际测量的相关性。设计：重复测量。单位：大连理工大学材料科学与工程学院。材料：重均分子量分别为63000，115000和400000的实验用的聚乳酸-乙醇酸50／50，70／30和75／25，购自山东省医用高分子材料重点实验室。1，4-二氧六环为天津化学试剂一厂生产，用作溶剂。方法：实验于2006—04／06在大连理工大学材料科学与工程学院完成。①将聚乳酸-乙醇酸分别按质量比50：50，70：30及75：25溶于1，4-二氧六环，溶液浇铸成10mm×10mm×1mm的聚合物膜。②聚乳酸-乙醇酸膜在37℃的Hank’s模拟体液（pH7．4）中浸泡，每周取出1次（质量比为50：50的聚乳酸-乙醇酸为每5天取1次），试样清洗并干燥之后使用凝胶渗透色谱仪测量其数均与重均分子量，计算降解速率。同时使用电子天平测量其失重性能，并与Monte Carlo法改进后实际测量值进行相关性分析。主要观察指标：①不同质量比聚乳酸-乙醇酸的降解速率。②模拟结果与实验值之间的相关系数。结果：①质量比50：50，70：30和75：25的聚乳酸-乙醇酸降解速率分别为0．0585，0．0166和0．0101/d（数均分子量）或者0．0610，0．0175和0．0085／d（重均分子量）。②聚乳酸．乙醇酸50／50，70／30和75／25的模拟结果与实验值之间的相关系数分别为0．9736，0．9874和0．9903。结论：数值模拟聚乳酸-乙醇酸膜失重性能与实验值符合良好。     

聚乳酸对皮肤成纤维细胞生物学行为的影响

目的观察种植在聚乳酸材料上的皮肤成纤维细胞的生物学特性,为其在人工真皮中的应用打好基础。方法将体外培养的人皮肤成纤维细胞接种到聚乳酸膜上,观察细胞在膜上的粘附、增殖,形态结构。结果接种后的皮肤成纤维细胞在聚乳酸膜上有较高的粘附率,并且增殖良好。HE染色明显可见细胞在膜上所形成的复层化结构。结论聚乳酸可以支持皮肤成纤维细胞的正常生长,在皮肤组织工程中有一定的应用价值。     

聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子对大鼠腹腔内猪肝细胞异种移植免疫排斥反应的影响

背景:课题组前期实验用Ⅰ型胶原包埋聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子黏附培养的猪肝细胞治疗急性肝衰竭大鼠取得了良好的疗效.目的:进一步观察聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子在猪肝细胞腹腔内移植治疗急性肝衰竭大鼠过程中对免疫排斥反应的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-05/2006-05在南通大学肝胆外科研究所和神经再牛实验室完成.材料:原位胶原酶循环肝灌注法分离猪肝细胞:SD大鼠64只D-氨基半乳糖腹腔内注射制作急性肝衰竭模型.方法:64只模型人鼠随机分为4组:模型组不干预;纳米胶原肝细胞组将Ⅰ型胶原凝胶包埋的聚乳酸-O-羧甲基壳聚糖纳米粒子黏附培养24h的猪肝细胞植入大鼠腹腔内,并用大网膜适当包裹:胶原肝细胞组将Ⅰ型胶原凝胶同定培养24 h的猪肝细胞植入大鼠腹腔内:单纯肝细胞组将振荡培养24h的猪肝细胞悬液直视下注入大鼠的小网膜囊内.移植在造模48h后进行.移植细胞量均为5.0×107个肘细胞.主要观察指标:移植后1,2,3,5,7 d取大鼠血清检测白细胞介素2、干扰索γ、IgG、IgM浓度,以模型组数据为移植前指标:移植后1,3,7 d取腹腔移植物光镜下观察移植肘细胞的病理变化.结果:移植后7 d内各组血清白细胞介素2、干扰素γ水平差异无显著性.各组血清IgG水平在移植后逐渐升高,第3天达到最高峰,随后逐渐下降;移植后2,3 d,纳米胶原肝细胞组血清IgG质量浓度低于其他2组(P＜0.05),至移植后7d,纳米胶原肝细胞组血清lgG水平高于单纯肝细胞组(P＜0.05).各组血清IgM质量浓度在移植后第1,2天明显低于移植前(P＜0.05),移植后第3～7天逐渐升高,其中纳米胶原肝细胞组IgM质量浓度高于其他2组(P＜0.05).移植后第3天胶原肝细胞组移植肝细胞数量明显减少,单纯肘细胞组则几乎找不到存活的肝细胞,而纳米胶原肝细胞组移植后第7天仍能找到存活肝细胞.结论:聚乳酸-O-羧甲摹壳聚糖纳米粒子在猪肝细胞腹腔内移植治疗大鼠急性肝衰竭过程中对体液免疫排斥反应具有一定的抑制作用.     

应力对聚乳酸作为骨形态发生蛋白和庆大霉素载体修复骨缺损的影响

目的：观察应力对聚乳酸(PLA)作为骨形态发生蛋白(BMP)和庆大霉素载体的骨密度和骨伤愈合的影响。方法：将实验大白鼠40只随机分为A组20只，制造兔双侧胫腓骨中段1cm长的横断骨缺损．使用外固定架调整距离固定；B组20只．仅于单侧胫骨中段制造1cm长的横断骨缺损．用普通直形钢板调整距离固定。2组骨缺损中均植入PLA作为BMP载体的庆大霉素缓释体。于第3个月后A组拆除外固定架。而B组仍保留固定钢板。第4个月处死动物，作不脱钙切片观察，骨密度、X线片、扭转实验等项检查及剪切实验。结果：①2组在第3个月时骨缺损处均达到骨性愈合及骨髓腔再通。且均未出现感染。②2组扭转实验结果差异无显著性。其余各项检查结果显示A组骨伤恢复均优于B组，并且无B组的应力遮挡效应。结论：使用PLA作为BMP和庆大霉素载体修复骨缺损在3个月时拆除固定器．能自然增加应力．促使骨密度增加；并且不会出现炎症、畸形及延迟愈合等情况。     

胶原膜、聚乙醇酸／聚乳酸共聚物在组织工程心脏瓣膜支架材料中的应用

目的 将活细胞种植于可生物降解的瓣膜支架上，制造出一种组织相容性好，不需抗凝，具有修复能力，且运行患终生的理想心脏瓣膜。方法 胶原膜和聚乙醇酸／聚乳酸共聚物（PGLA）在皮下包埋和种植细胞生长做对照实验。结果 胶原膜皮下包埋8周仍保持膜状结构，8－12周完全降解，且生物相容性优于聚乙醇酸／聚乳酸共聚物（PGLA）。结论 胶原膜适于组织工程心脏瓣膜支架材料的应用。     

生物可降解材料聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物与人脐静脉内皮细胞的相容性

背景:聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片材料在构建组织工程支架上具有良好的应用前景,内皮细胞能否在该材料上存活和稳定生长将直接影响其作为载内皮细胞载体支架表面可降解材料的应用.目的:观察聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物与人脐静脉内皮细胞的相容性.设计;随机对照观察.单位:吉林大学第二临床医学院.材料:本实验于2006-02/10于吉林大学基础医学院病理生理教研室完成.长约20 cm脐带来自吉林大学第二医院妇产科1名正常足月分娩的新生儿,标本采集经新生儿家属知情同意,本实验经过医院伦理委员会批准.聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片由中国科学院长春应用化学研究所提供.倒置显微镜及相差显微镜为日本Olympus公司产品.方法:将从脐带中分离培养的稳态生长的人脐静脉内皮细胞接种于聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片上培养作为实验组,对照组为未放聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的培养皿.①以相差显微镜下观察细胞生长情况评价人脐静脉内皮细胞与聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的细胞相容性.②采用MTT法检测细胞种植后1,3,5及7 d的细胞增殖指数.主要观察指标:①人脐静脉内皮细胞与聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的细胞相容性.②细胞种植后1,3,5及7 d的细胞增殖指数.结果:①人脐静脉内皮细胞与聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的细胞相容性:相差显微镜下种植在聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片上的细胞4～6 h后即开始贴壁、伸展,3 d后细胞开始呈集落样生长,生长较快,5 d后细胞集落开始融合,呈现特征性的鹅卵石样形态,经多次传代后,细胞呈长梭形或多角形,与对照组相比无明显差异.扫描电镜下观察在聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片上培养15 d的人脐静脉内皮细胞嵌入膜片间隙生长,但没有连接成片铺在膜片上.②细胞增殖指数:MTT法检测结果显示实验组及对照组实验后1,3,5及7 d的细胞增殖指数差异无显著性意义(P＞0.05).结论:内皮细胞在聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物上生长良好,两者具有良好的细胞相容性.     

MC3T3-E1细胞在改性聚(DL-乳酸)表面的黏附性能

背景:聚乳酸是经FDA批准可进入人体的生物可降解材料,因其表面疏水性强,与细胞亲和力差,所显示的生物相容性较差.目的:观察MC3T3一E1成骨前体细胞在马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺改性聚乳酸表面的黏附情况,评价改性聚乳酸的细胞相容性,并与聚(DL-乳酸)对比.设计、时间及地点:对比实验,于2007-06在重庆大学生物工程学院生物材料与仿生工程研究中心完成.材料:聚(DL-乳酸)、马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺改性聚乳酸为自制;MC3T3-E1细胞株购自上海细胞生物研究所.方法:采用体外培养细胞的方法,将MC3T3-E1细胞直接接种到聚(DL-乳酸)、马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺改性聚乳酸材料上.主要观察指标:通过细胞形态、细胞增殖、细胞周期、细胞黏附检测比较不同基底材料对MC3T3-E1成骨前体细胞的影响.结果:MC3T3-E1成骨前体细胞在马来酸酐及丁二胺改性聚乳酸膜上的增殖速率和黏附力大于聚(DL-乳酸)(P＜0.05):细胞周期测定显示马来酸酐及丁二胺改性聚乳酸膜能促进MC3T3-E1成骨前体细胞从G0期向S期和G2/M期过渡,细胞形态也较为成熟.结论:马来酸酐改性的聚乳酸和丁二胺改性的聚乳酸能促进MC3T3-E1成骨前体细胞黏附、增殖,并促进其更迅速地从成骨前体细胞向成骨细胞分化,具有比聚乳酸更好的细胞相容性.     

新型内固定材料的生物学特性及临床应用

检索Pubmed数据库、中国期刊全文数据库及万方数据库1991-01/2007-12期间文献33篇,总结新型内固定材料聚乳酸及镍钛记忆合金的生物学特性及临床应用特点.文献显示新型内固定材料聚乳酸及镍钛记忆合金因其良好的生物学特性已广泛应用于临床;而形状记忆合金具有优异的记忆效应和超弹性性能、优良的生物相容性、低的生物退行性变性,且弹性模量与人体骨头相近,临床已在管径较小的管状骨及髌骨骨折中作为首选;聚乳酸及其复合材料内固定物,几乎没有毒性作用,亦不需再次手术取出,适用在松质骨骨折的治疗中;生物降解可吸收和形状记忆合金骨折内固定物存在一些并发症,需要进一步的深入观察和研究.     

聚乳酸载体在组织工程骺软骨研究中的应用

目的了解聚乳酸是否可以用作骨骺软骨细胞的载体。方法采用多孔聚乳酸膜片作载体,与骨骺软骨细胞共培养,通过组织学、透射电镜、扫描电镜观察细胞与载体的关系及细胞生长情况;通过凝胶渗透色谱法了解聚乳酸载体肌肉植入后分子量改变情况和局部反应。结果倒置显微镜、组织学及电镜观察均显示细胞可以在载体上生长,并且分泌基质;聚乳酸载体植入体内后分子量逐渐减少,周围异物细胞较少。结论首次成功地培养出了组织工程骺软骨;聚乳酸在体内可以不断降解,组织相容性较好;骨骺软骨细胞可以在载体上不断生长。     

β—磷酸三钙／聚乳酸叠层复合骨组织工程支架的制备、性能及其应用评价

目的 进行β－磷酸三钙／聚乳酸叠层复合支架的应用评价。方法 在体外37℃生理盐水中降解过程中，观察该材料的重量，力学强度，聚乳酸分子量，材料周围环境的pH值，Ca^2 浓度等参数随时间的变化情况，以及将该支架材料和骨髓基质细胞复合后，植入中国青山羊胫骨段缺损处进行修复实验。结果 对修复效果进行观察，发现其成骨能力较强。结论 此种材料在骨组织工程领域有一定的应用前景。