骨修复材料聚磷酸钙晶型对其降解性能和细胞相容性的影响

背景：聚磷酸钙是具有生物活性、可生物降解性和适当力学性能的新型骨修复材料，但是晶型对它的降解性能和细胞相容性的影响罕见报道。 目的：探索骨修复材料聚磷酸钙的晶型对其降解性能和细胞相容性的影响规律。 设计、时间及地点：对比观察实验，于2005—12／2007—02在四川大学组织工程支架材料研究室完成。 材料：通过控制保温温度，制备不同晶型的聚磷酸钙。 方法：进行体外降解实验，用扫描电镜观察其形貌：进行细胞相容性实验，观察成骨细胞在浸提液和降解液中的生长情况。 主要观察指标：不同晶型聚磷酸钙失重率，磷酸根浓度，骨细胞生长曲线，细胞增殖率，细胞毒性。 结果：不同晶型聚磷酸钙的降解速率与磷酸根浓度增长速率一致，都是γ-聚磷酸钙〉β-聚磷酸钙〉α-聚磷酸钙。不同晶型聚磷酸钙的浸提液和降解液中细胞生长速率不同，在第6天时β-聚磷酸钙增殖率最高：浸提液和降解液中β-聚磷酸钙、α-聚磷酸钙细胞毒性均为0；γ-聚磷酸钙在前期细胞毒性为0，后期为1。 结论：通过改变聚磷酸钙的晶型可以调节其降解速率：各种晶型聚磷酸钙具有良好的细胞相容性，其中β型聚磷酸钙促成骨细胞增殖最明显，可作为新型骨修复材料。     

半月板纤维软骨细胞与壳聚糖/聚磷酸钙体外复合培养的实验研究

目的:观察半月板纤维软骨细胞在不同配比壳聚糖/聚磷酸钙(chitosan/calciumpolyphosphate,CS/CPP)支架材料上的生长状况,优选最佳配比CS/CPP生物材料作为组织工程半月板支架材料。方法:采用机械分离与酶连续消化相结合的方法体外分离兔半月板纤维软骨细胞,单层培养传代至第3代,并对其进行表型鉴定。采用共混-化学交联固化-冷冻干燥法将CS、醛基化海藻酸钠(aldehyde alginate,ADA)、CPP有机地结合起来,制备4种不同配比的新型组织工程半月板复合支架材料。将体外分离培养的第3代半月板细胞,通过二次沉淀接种法将其种植于不同配比的CS/CPP支架上,体外培养7天,采用相差倒置显微镜、SEM、HE染色观察细胞在支架上的形态、黏附、生长情况。结果:体外分离培养的第3代半月板细胞基本维持纤维软骨细胞的表型。相差倒置显微镜下可见,细胞在支架上黏附良好;扫描电镜下可见,细胞在支架上均匀分布,细胞多数呈多角形,并有基质分泌;HE染色结果显示,有细胞长入到三维支架材料内部。其中,半月板细胞在3:7的CS/CPP支架材料上单位面积内数目最多,生长最旺盛,细胞外基质分泌最多。结论:三维多孔的CS/CPP复合材料能促进半月板纤维软骨细胞的黏附、生长和增殖,其中3:7的CS/CPP支架材料细胞相容性和生物活性最好,最适于半月板纤维软骨细胞粘附和生长,并且能促进半月板细胞增殖和维持其表型,有望成为组织工程半月板良好的支架载体。     

组织工程半月板支架材料研究进展

组织工程半月板为临床严重的半月板损伤提供了一种新的治疗手段,而半月板支架材料是组织工程半月板的基本要素,也是近年来组织工程半月板研究的热点领域。近年来组织工程半月板支架材料无论是天然生物材料还是合成高聚物材料的研究都取得了可喜的进展。目前胶原半月板移植物(collagen meniscus implant,CMI)已经开始应用于临床。制成的水凝胶支架材料由于含水量高,结构与体内细胞外基质类似,生物相容性好,还为临床微创手术提供可能,因此在近年来成为研究热点。同时,综合各种支架材料优点的生物复合材料更是组织工程半月板支架材料研究的重点。本文通过广泛查阅近年有关组织工程半月板研究的文献并从支架材料的角度进行综述,为组织工程半月板研究提供参考。     

影响掺锶聚磷酸钙降解速率的工艺条件

目的:观察不同工艺条件下对掺锶聚磷酸钙降解速率的影响。方法:实验于2006-02/05在四川大学组织工程支架材料研究室完成。通过分别控制保温时间(3,5,7h)制备3种不同聚合度的掺锶聚磷酸钙烧料,将烧料分别在700,800,900℃下煅烧得到不同工艺条件的掺锶聚磷酸钙材料样品,并在三羟甲基氨基甲烷-氯化氢溶液中进行45d的降解实验。用31P核磁共振波谱仪检测其聚合度,扫描电镜观察其表面形貌变化,钼蓝比色法检测PO43-的质量浓度以表征其降解速率。结果:①31P核磁共振波谱表明,随着保温时间的延长,掺锶聚磷酸钙的聚合度逐渐增大,3种掺锶聚磷酸钙烧料的聚合度分别为9,13,19。②掺锶聚磷酸钙降解速率并不随聚合度增长而呈一单调变化的趋势。在相同的煅烧温度下,掺锶聚磷酸钙的降解速率由高到低分别为聚合度为13,9,19的掺锶聚磷酸钙。聚合度为13的掺锶聚磷酸钙降解液中PO43-的质量浓度达到0.44g/L;相同保温时间下,掺锶聚磷酸钙的降解速率随煅烧温度的升高而增大。③扫描电镜显示,降解速率快的掺锶聚磷酸钙表面有CaP沉积物。结论:不同工艺条件下掺锶聚磷酸钙的降解速率不同,通过调节保温时间和煅烧温度可以在一定程度上调控掺锶聚磷酸钙的降解速率。