万古霉素藻酸盐微球对共培养的间充质干细胞成骨分化的影响

目的 检测纤维蛋白凝胶包裹的万古霉素藻酸盐微球对骨髓间充质干细胞(MSCs)成骨分化的影响,探讨其在骨组织工程中可能的应用.方法 应用滴注法制备万古霉素藻酸盐微球,然后用纤维蛋白凝胶包裹,通过检测碱性磷酸酶的活性以及成骨基因的表达来评价不同浓度的微球对共培养的MSCs诱导成骨的影响.结果 MSCs可在不同浓度微球溶液中生长,浓度为0.02、0.2和2.0g/L的藻酸盐微球溶液中的MSCs的碱性磷酸酶的活性依次增强,在成骨诱导的18d内,0、0.02、0.2和2.0g/L相应的最高值分别为(0.809 4±0.028 5、0.803 2±0.023 4、1.236 7±0.028 0、1.562 1±0.059 7)pg·min-1·cell-1.成骨分化的调控基因转录因子核心结合因子1以及Ⅰ型胶原基因在各实验组均有表达. 结论纤维蛋白凝胶包裹的万古霉素藻酸盐微球可促进共培养的MSCs的碱性磷酸酶活性增加,转录因子核心结合因子1和Ⅰ型胶原基因的表达并未被影响.     

山羊骨组织内抗生素缓释模型的建立及评估

目的 建立山羊股骨远端骨洞模型,观察万古霉素缓释微球在模型体内释放药物的过程.方法 山羊双侧股骨远端形成两个圆柱形骨洞,PMMA封闭14 d后,再次暴露骨洞,分别在右侧和左侧移植万古霉素微球和无万古霉素的微球.通过高效液相检测各部位的万古霉素浓度,并以葡萄球菌作为检测菌株,评估其抗菌活性.结果 X线见骨洞约为2.5 cm×1.5 cm×1.5 cm,移植微球后右侧骨洞内的万古霉素浓度最高,1 d达最高值(294.71±20.45)mg/L;左侧和血液中的浓度在2 d达高峰,为(5.54±0.97)mg/L和(29.98±2.61)mg/L;超过对葡萄球菌敏感折点值(5 mg/L)的持续释放天数分别为21、1、6 d.结论 建立的山羊股骨远端骨洞模型适合于观察药物缓释载体在骨组织内释放药物的动态过程,便于检测洗脱出的药物浓度.     

纤维蛋白凝胶包裹的万古霉素藻酸盐微球的制备与优选

目的 制备和优化纤维蛋白凝胶包裹的万古霉素藻酸盐微球(fibrin-gel-coated vancomycin alginate beads,FG-Vanco-AB),探讨其在骨科抗感染治疗中的可能应用.方法 应用滴注法制备万古霉素藻酸盐微球,通过分别改变万古霉素和藻酸盐溶液的浓度,优选万古霉素含量高的微球;然后用不同浓度纤维蛋白凝胶包裹,通过检测各组万古霉素有效的释放时间来筛选适当包裹微球.结果 随着万占霉素和藻酸盐溶液浓度的升高,微球中的万占霉素含量增高,16%藻酸盐和50 mg/ml万古霉素等体积混合液制备的微球中万古霉素含量最高,达(27.36±0.90)%;在前述微球的基础上,用不同浓度纤维蛋白包裹的微球的缓释实验显示,75 ms/ml纤维蛋白包裹的微球释放的万占霉素的浓度达到可有效杀灭金黄色葡萄球菌的天数为19 d.结论 优选后的FGVanco-AB可达到有效杀菌浓度的释放天数显著延长,增加了临床应用的可能性.     

异基因大鼠骨髓间充质干细胞成骨效应的初步观察

目的观察异基因大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）的成骨效应。方法将BN品系大鼠来源的MSCs（A组）和经成骨诱导的MSCs（B组）分别与其松质骨制备的脱钙骨基质（DBM）构建组织工程骨,然后分别移植到F344品系大鼠肌袋内,以空白DBM作为对照（C组）。术后6、12、18周通过X线、HE染色和血清碱性磷酸酶检测观察移植物的成骨效应。结果术后X线显示：A和B组在12周时才出现云雾状骨块影像,边界模糊,而C组未显像;18周A和B组骨块显影较12周时明显清晰,C组有云雾状骨块影像。HE染色显示：所有动物6周时均有炎症细胞浸润,未见新生骨小梁;12周时炎症细胞减少,A和B组的新生骨小梁较C组明显增多;18周时炎症细胞消失,A和B组骨小梁较C组明显趋于成熟。血清碱性磷酸酶检测显示：各组6周最低;12周数值最高,其中B组高于A组,C组明显偏低;18周较12周降低,B组和A组仍远高于C组。结论由未诱导的和经成骨诱导的异基因MSCs分别构建的组织工程骨均具有异位成骨能力。提示异基因MSCs可作为种子细胞构建异基因组织工程骨。     

山羊股骨解剖学观测及其骨缺损模型的建立

目的:为骨组织工程的研究提供理想的动物模型。方法:选取20～25kg重的青山羊后肢6个,观察股骨和肱骨外形,并测量股骨长度、前曲度、髓腔近、中、远端直径。根据所得参数,研制股骨交锁髓内钉固定系统,并在8只山羊股骨上制备长2cm段状缺损模型。结果:山羊股骨外形与人相似,稍前曲。股骨长(15.1±0.86)cm;前曲度为(9±1.26)°,髓腔近、中、远端直径分别为(12.6±0.36)mm、(12.3±0.05)mm、(12.5±0.31)mm,其差异无统计意义;自行研制的交锁髓内钉长12cm,直径9mm,用于骨缺损动物模型的内固定,无一例出现断钉和内固定失效,术后24周骨缺损段仍被纤维组织充填,无骨性连接。结论:山羊股骨适于制备骨缺损和交锁髓内钉固定模型,其2cm段状骨缺损模型是研究组织工程骨较为理想的动物模型。     

羊脱钙骨基质作为骨组织工程支架材料的性能评估

目的 制备山羊脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM),研究其物理和生物力学特性,为其作为理想的组织工程骨支架材料提供理论依据.方法 制备山羊完全脱钙骨基质,观察其色泽、质地、孔隙度等物理性状,并用扫描电镜观察其孔隙度,测量其孔径;通过测定吸水率评估其亲水性;用生物力学测定仪测定其不同压缩比率下的瞬时形变恢复率、最大形变恢复率及最大极限压缩强度.结果 标准化制备DBM呈乳白色,密度均匀,表面布有较多的微孔,扫描电镜观察其孔径范围为350～450(409.2±39.7)μm,吸水后膨胀,最大值吸水率达(419.0±44.4)%;生物力学测定显示,DBM位移是压缩强度的函数,DBM压缩20%和30%时其最大极限强度分别为(1.43±0.35)N和(1.62±0.51)N,瞬时形变恢复率分别为100%和(91.0±8.2)%.结论 完全脱钙骨基质孔径大,亲水性强,形变恢复好,利于细胞的黏附生长,是理想的组织工程支架材料.