新型脱细胞软骨基质三维多孔支架的制备

目的 探讨脱细胞软骨基质三维多孔支架的制备方法以及将其应用于关节软骨组织工程的可行性. 方法 取天然人软骨粉碎后,采用梯度离心法取100 nm～5μm软骨微丝,脱细胞处理后制备为质量体积比为3%的悬液,采用冷冻冻干法制备脱细胞软骨基质三维多孔支架.254nm紫外线和碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺对支架进行交联.冷冻冻干后,对支架材料进行组织学及扫描电镜观察,测定支架孔径和孔隙率、吸水率,并采用MTT法分析支架浸提液毒性.分离培养犬BMSCs,用TGF-β1成软骨诱导后种植至支架,倒置显微镜、电镜观察细胞在支架上的生长、分化情况. 结果 组织学观察显示,三维多孔支架中无软骨细胞碎片残留,甲苯胺蓝染色、番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均呈阳性.扫描电镜显示支架内孔洞相互连通,孔径为(155±34)μm,孔隙率为91.3%±2.0%,吸水率为2 451%±155%.MTT法显示不同浓度支架浸提液与对照DMEM培养液吸光度值比较,差异无统计学意义(P＞0.05),支架无细胞毒性.倒置显微镜观察,细胞在支架上黏附良好;扫描电镜下细胞在支架上均匀分布,细胞呈圆形或椭圆形,并有基质分泌. 结论 制备的脱细胞软骨基质三维多孔支架去细胞彻底,保留了软骨ECM主要成分,无毒,具备合适的孔径和孔隙率,生物相容性良好,是软骨组织工程良好的支架载体.     

不同结构骨块植入股骨头负重区缺损的力学性能比较

目的股骨头缺血坏死早中期手术中,为防止股骨头的进一步塌陷,常需要植骨填充坏死区。本文研究不同结构植入物填充股骨头负重区缺损后对股骨头力学性能的影响。方法选取人正常股骨近段4例,在股骨头负重区沿压力骨小梁方向制造直径20mm,深30mm的骨缺损,并在缺损区内植入三种不同结构的植入物。Ⅰ组为取自异体股骨头负重区骨块;Ⅱ组为取自异体股骨髁负重区骨块;Ⅲ组为松质骨粒打压植骨。模拟单腿站立相加载,记录股骨头颈结合部的应变分布。结果直径20mm深30mm骨缺损的股骨近段与正常相比,头颈结合部上方拉应变平均增加93.0%,下方压应变平均增加203.4%。植入不同结构的植入物后,Ⅰ组头颈结合部上方应变较正常平均增加6.6%,下方应变平均增加67.6%;Ⅱ组上方应变较正常平均增加33.7%,下方应变平均增加136.9%;Ⅲ组上方应变平均增加150.4%,下方应变平均增加206.1%。结论股骨头负重区的缺损会改变头颈结合部应力分布,其中结合部下方和上方出现应力的集中。植入与缺损区的骨小梁结构相似的异体股骨头骨块后,股骨头下方和上方头颈结合部的应力集中得到缓解,其植入效果优于骨小梁结构不同的股骨髁骨块;松质骨粒打压植骨不能改变股骨头头颈结合部的应变分布。     

膝骨关节炎前交叉韧带Ⅰ型和Ⅲ型胶原纤维定量分析及组织学相关研究

目的 探讨老年膝骨关节炎（OA）前交叉韧带（ACL）退变时Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的分布、含量与组织学改变特点。方法 选择膝关节OA患者全膝关节置换术中切取的ACL27例（29膝）和正常膝关节新鲜ACL标本5例，采用苦味酸-天狼猩红染色观察并分析ACL中Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的分布、含量和比例改变。HE染色观察ACL的组织学变化。结果 苦味酸-天狼猩红染色发现，正常ACL胶原排列整齐，偏振光下呈横纹肌样排列，主要由Ⅰ、Ⅲ型胶原构成，Ⅰ型胶原粗大，含量较多，在韧带内呈弥漫性分布；Ⅲ型较少，多分布在各束韧带的内部。OA患者的ACL胶原排列紊乱，Ⅲ型胶原含量增多，Ⅰ型胶原明显减少。HE染色组织学观察到OA患者ACL松散，有不同程度的纤维结缔组织变性，表现为不均匀的纤维细胞数目增多或减少，可见黏液变性、软骨样化生、囊性变及玻璃样变性，并有淋巴细胞浸润。结论 苦味酸-天狼猩红染色可以应用于观察并计算ACL中Ⅰ、Ⅲ型胶原的分布与含量的变化。膝关节OA伴有ACL退变时Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的分布与含量有改变．ACL退变与OA具有相关性。