3D打印制备不同重量比例的n-HA/PLA/PVA复合膜性能比较

目的:通过3D打印的方法制备的不同重量比例的纳米羟基磷灰石/聚乳酸/聚乙烯醇(n-HA/PLA/PVA)复合膜,并对其相关性能检测。方法:采用3D打印技术制备不同重量比例的n-HA/PLA/PVA复合膜,分别为PLA/PVA复合膜、15%n-HA/PLA/PVA复合膜、50%n-HA/PLA/PVA复合膜、75%n-HA/PLA/PVA复合膜。扫描电镜下观察各组膜形态,对其力学性能、细胞毒性及动物实验相应指标进行检测。结果:扫描电镜下观察,n-HA/PLA/PVA复合膜呈现三维网状结构,各材料间相互结合,孔隙分布不均,大小不一。随着n-HA质量浓度的提高,电镜下见各材料间孔隙逐渐减小,形成结构均匀的复合膜。力学性能及吸水率检测中,随着nHA含量的增加,n-HA/PLA/PVA复合膜的拉伸强度及吸水率呈下降趋势;细胞毒性检测,不同比例复合膜的细胞增殖率无明显差别,无细胞毒性。动物实验测量牙周菌斑指数及龈沟出血指数未发现不同比例n-HA/PLA/PVA复合膜有统计学差异。结论:3D打印不同比例的n-HA/PLA/PVA复合膜具有良好的物理性能和细胞生物相容性,n-HA比例更高的复合膜可能具有更好的物理性能及良好的生物相容性。     

HU-308与nHA/PCL电纺丝膜对小鼠前成骨细胞生物学性能的影响

目的 探讨不同浓度HU-308与纳米羟基磷灰石与聚己内酯(nHA/PCL)电纺丝膜对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1生物学性能的影响。方法 将静电纺丝膜制成圆形薄膜置于细胞培养板底部,使用含不同浓度HU-308(0、10^-10、10^-9、10^-8、10^-7、10^-6 mol/L)的培养液培养MC3T3-E1细胞;培养1、4、7 d,进行CCK-8检测增殖检测及碱性磷酸酶(ALP)活性的检测;Real Time-PCR检测培养7 d时细胞成骨相关基因OPG mRNA表达,观察培养24 h细胞骨架的形态。结果 培育1、4、7 d后,与对照组相比,各实验组间细胞增殖活性增强,P<0.05;随着培育时间的延长,同一实验组细胞增殖活性逐渐增强,P<0.05。随着培育时间的延长,同一实验组MC3T3-E1细胞中的ALP活性增加,P＜0.05。在相同时间点,与对照组比较,低浓度HU-308(10^-10 mol/L、10^-9 mol/L)促进OPG mRNA的表达,P＜0.05 ;高浓度HU-308对OPG mRNA的表达起抑制作用,且浓度越高抑制作用越明显,P＜0.05。成骨细胞随药物浓度的加大,细胞铺展面积有增大趋势且细胞骨架结构更加清晰,尤以10^-6 mol/L浓度组成骨细胞伸展范围最广。结论 HU-308和nHA/PCL电纺丝膜可促进MC3T3-E1细胞的黏附、增殖和分化。     

纳米羟基磷灰石前体与胶原自组装成类骨质复合材料的表征

文题释义： 纳米羟基磷灰石前体：纳米羟基磷灰石的悬浮液,制备方程为10Ca(NO₃)₂+6(NH₄)₂HPO₄+8NH₃•H₂O=Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂+ 20NH₄NO₃+6H₂O,反应时pH值10左右,反应完成后静置、洗涤,得到pH值8.0-9.0的纳米羟基磷灰石悬浮液。 自组装：是指基本的结构单元(分子、纳米材料、微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。自组装过程中,基本结构单元在非共价键的相互作用下自发的成为一个稳定、外观具有一定规则的结构。 背景：制作类似于天然骨的材料来修复骨缺损,或者作为组织工程支架材料是研究的热点。 目的：探讨以纳米羟基磷灰石的前体及胶原为材料自组装成类骨质复合材料的可行性。 方法：将胶原材料分别浸泡于0.25%戊二醛溶液中0.5 h(A组),24 h(B组),72 h(C组)进行交联反应,D组将胶原浸泡于碳化二亚胺中交联4 h,将交联后的各组胶原浸泡于纳米羟基磷灰石前体溶液中7 d,制备类骨质复合材料。分析各组复合材料与天然骨的矿化物物相分析、组成成分及微观结构。 结果与结论：①X射线衍射分析：复合材料的非晶象衍射峰稍高于天然骨,各组复合物中非晶象变化不明显;随戊二醛交联时间的延长,材料晶体峰值有增高趋势;碳化二亚胺交联后材料的晶体衍射峰值较戊二醛交联材料稍低;②傅里叶转换红外光谱分析：复合材料的化学组成与天然骨的组成相似,都是由胶原和羟基磷灰石组成,其中羟基磷灰石中部分PO₄^3-被CO₃^2-离子取代;不同交联方法对材料无机相改变的影响差别不明显;③扫描电镜：胶原的不同交联方法对所形成晶体的形貌影响不明显：胶原纤维互相缠绕,其上有大量的细针样晶体沉积,聚成团,晶体分布均匀,晶体尺寸是纳米量级;④结果表明,以纳米羟基磷灰石前体及胶原为材料可制作自组装成类骨质复合材料。 ORCID: 0000-0003-1620-3673(张雪梅) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

新短肽P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石材料生物活性的评价

文题释义：胶原基质矿化磷灰石：具有良好的生物相容性,不产生排斥反应,降解速度与成骨的速度相适应,其降解不会影响周围环境的pH值。该材料在微米尺度上具有互联孔洞结构,孔隙尺寸为100-500 µm,孔隙率为70%-90%,结构和成分与自体骨相似,能够更好的诱导自体骨生长,具有良好的骨修复作用,其机械耐受性、可塑性、强度接近松质骨。 新短肽P17-骨形态发生蛋白2：通过FMOC/tBu固相多肽合成法合成的具有17个氨基酸的新型活性短肽中包含磷酸化的丝氨酸及天冬氨酸,能够极好地模拟天然骨基质的促发及指导矿化的功能,在局部形成偏酸环境,促进局部的钙磷沉积、成核和生物自组装矿化。短链多肽活性位点能充分暴露并与细胞表面受体结合,生物活性更强。 背景：胶原基质矿化磷灰石材料具有仿生的化学组成及良好的生物学性能,已被用于某些骨缺损修复;新短肽P17-骨形态发生蛋白2具有良好的生物相容性和成骨诱导生物活性,因此将新短肽P17-骨形态发生蛋白2与胶原基质矿化磷灰石材料制备成复合支架材料可望提升骨修复效率和效果。 目的：探讨新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料的生物活性。 方法：将兔骨髓间充质干细胞分别接种于新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料与胶原基质矿化磷灰石材料上,培养3,7 d后,利用RT-PCR检测细胞碱性磷酸酶 mRNA相对表达。将新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料(实验组)与胶原基质矿化磷灰石材料(对照组)分别埋置于SD大鼠皮下,植入12,35 d后进行Masson染色后组织学分析。将新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料(实验组)与胶原基质矿化磷灰石材料(对照组)分别植入日本大耳白兔下颌骨箱状缺损处,植入5,15周后进行大体与X射线检查。实验经中国医科大学附属口腔医院伦理委员会批准。 结果与结论：①复合材料组培养7 d的碱性磷酸酶mRNA表达高于胶原基质矿化磷灰石组(P < 0.05);②皮下埋植实验显示两组材料和组织界面均未引起明显的急性炎症反应,植入后35 d实验组可见更多的纤维细胞与材料嵌合;③骨缺损修复实验中,大体观察显示两种材料均具有良好的骨修复能力,植入5周时缺损区已有缩小趋势,植入15周缺损表面比较平整;X射线检查显示与对照组相比,实验组缺损区缩小趋势更明显;④结果表明,新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合支架材料具有比胶原基质矿化磷灰石更为优良的生物活性与骨缺损修复能力。 ORCID: 0000-0002-1196-5954(张雪) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

纳米羟基磷灰石/聚氨基酸复合材料生物安全性评价

目的 初步评价新型骨修复材料纳米羟基磷灰石/聚氨基酸(nano-hydroxyapatite and poly-amino acid, n-HA/PAA)的生物安全性.方法 按照ISO10993-1标准中规定以自制n-HA/PAA为实验组进行以下实验: ①体外细胞毒性实验:采用L929成纤维细胞,完全培养基为阴性对照,苯酚为阳性对照,通过细胞形态学、MTT试验以及流式细胞进行细胞毒性评价;②全身急性毒性实验:以生理盐水为阴性对照组观察2组小鼠腹腔注射材料浸提液和生理盐水后72 h内有无中毒和死亡现象;③致敏试验:白化豚鼠30只均分3组,以生理盐水为阴性对照组、二硝基氟苯丙酮溶液为阳性对照组观察各组动物致敏区有无红肿和红斑,并记分;④溶血实验:生理盐水作为阴性对照组,灭菌蒸馏水为阳性对照组,分别加入抗凝兔血后计算溶血率;⑤热源实验:新西兰大白兔3只,按10 ml/kg注射材料浸提液,测量正常体温与注射后连续 3 h 内每小时体温的差值;⑥遗传毒性实验:KM小鼠30均分3组,分别按100 g/kg间隔24 h注射材料浸提液、环磷酰胺及生理盐水2次,观察骨髓嗜多染红细胞及含微核小体的骨髓嗜多染红细胞,并计算微核率.结果 体外细胞毒性实验观察材料对细胞形态与生长无明显影响,MTT检测实验组细胞毒性为1级,流式细胞仪检测材料不会引起细胞凋亡;全身急性毒性实验显示实验组动物无中毒及死亡;致敏试验显示致敏区无水肿及红斑;溶血实验表明材料溶血率为0.71%,符合小于5%的实验标准;热源实验显示实验动物无明显体温升高;遗传毒性实验显示材料微核试验阴性,无遗传毒性.结论 n-HA/PAA复合材料具有良好的生物安全性.     

豚鼠骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石体外构建组织工程人工听骨的实验研究

目的:研究豚鼠骨髓间充质肝细胞与纳米羟基磷灰石复合多孔陶瓷材料体外复合培养的结合程度,及构建组织工程人工听骨的可行性分析。方法:利用MSCs和其它细胞不同的生长特性,采用细胞差速贴壁法,倒置相差荧光显微镜下逐日观察各代MSCs形态及生长情况。使用流式细胞仪检测CD29、CD45、CD44进行间充质细胞表面标记物的检测。将MSCs与纳米羟基磷灰石复合多孔陶瓷复合培养,经过各个时间点的扫描电镜检测,观察MSCs与此种支架材料的复合情况。结果:经数次换液和连续传代培养,红细胞等杂质逐渐减少,可得到形态较均一的MSCs,其增殖速度和细胞活性良好。流式细胞仪CD29表达率可达92%、CD44表达率70%。MSCs在与支架材料复合培养到第3天时可稳定的生长在材料表面,第5-7天可将材料表面全部覆盖,7天后开始从材料表面脱落。结论:细胞差速贴壁法经济可靠、操作简单、易于掌握,是体外分离培养MSCs的可行的实验方法;以此法获得的豚鼠MSCs生物学形状稳定,纯度高,增殖能力强。MSCs在与支架材料复合培养结合程度高,可用来构建组织工程人工听骨,为进一步的动物实验奠定基础。     

Fabrication and characterization of dendrimer-functionalized nano-hydroxyapatite and its application in dentin tubule occlusion

The occlusion of dentinal tubules is an effective method to alleviate the symptoms of dentin hypersensitivity. In this paper, we successfully modified nano-hydroxyapatite (n-HAP) with carboxyl-terminated polyamidoamine dendrimers by an aqueous-based chemical method and verified by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and transmission electron microscope (TEM). Then the demineralization dentin discs were randomly divided into 4 groups, corresponding to subsequent brushing experiments: deionized water and kept in artificial saliva (AS), dendrimer-functionalized n-HAP and stored in AS, n-HAP and saved in AS, dendrimer-functionalized n-HAP and stored in deionized water. After 7 days of simulated brushing, dentin discs followed the in vitro characterization using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy and microhardness test. These data suggested that dendrimer-functionalized n-HAP could crosslink with collagen fibers and resulted in effective dentinal tubule occlusion. Moreover, the new material can induce the HAP formation with the help of superficial carboxyl and fill the spaces in dentinal tubules furtherly. The microhardness of dendrimer-functionalized n-HAP-treated specimens was significantly higher than others. In summary, dendrimer-functionalized n-HAP can be a new therapeutic material for the treatment of dentin hypersensitivity.     

新型聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨的细胞相容性

目的前期试验证实,当纳米羟基磷灰石含量为20%时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料能满足人体骨缺损修复的生物力学要求,尚需进一步的观察其细胞相容性,为临床应用提供参考数据。方法制备纳米羟基磷灰石含量为20%时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料,并提取浸提液。设立阴性对照组(含10%胎牛血清的DMEM完全培养基)、实验组(浸提液)、阳性对照组(质量浓度为0.64%的苯酚),用兔骨髓间充质干细胞与材料浸提液共培养的方式进行。观察兔骨髓间充质干细胞在培养3,5,7 d各时相点的细胞形态学变化,运用MTT比色法,测定上述各组兔骨髓间充质干细胞细胞培养3,5,7 d的相对增殖度,判断材料对细胞的毒性程度。结果随着时间的延长,3组细胞的吸光度值均明显增加(P<0.01)。实验组兔骨髓间充质干细胞相对增殖度在第3,5,7天分别为95.3%,96.8%和97.6%,参照国家标准聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料的细胞毒性为1级;实验组与阴性对照组比较差异不显著(P>0.05),阳性对照组与其他两组比较差异显著(P<0.05)。实验组细胞形态正常,呈梭形,贴壁生长良好。结论聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料细胞相容性良好,细胞毒性为1级,参照GB/T16886.5.2003标准属于安全范围。     

卡拉胶/纳米羟基磷灰石/胶原可注射骨修复材料的制备与表征

目的制备一种新的可注射骨修复材料卡拉胶/纳米羟基磷灰石/胶原(nHAC/Carr),并进行表征。方法将纳米羟基磷灰石/胶原(nHAC)微粒分散在卡拉胶中。结果nHAC/Carr与nHAC的X射线衍射谱无明显差别,可注射材料保持了nHAC的特性。nHAC/Carr的红外光谱显示卡拉胶的化学结构未发生变化。流变性能测试显示nHAC/Carr具有与卡拉胶相似的水凝胶特性。扫描电镜照片和孔隙率分析表明nHAC/Carr材料具有多孔结构,孔隙率在90%左右。结论可注射材料nHAC/Carr有望被用作骨修复材料。     

纳米羟基磷灰石膜聚氨酯复合材料的体内组织相容性

背景：纳米羟基磷灰石与聚氨酯复合材料在体外实验中具有良好的相容性。目的：验证纳米羟基磷灰石膜聚氨酯复合材料在大鼠体内的组织相容性。方法：将18只SD大鼠随机分为复合材料组、聚氨酯组和对照组,复合材料组和聚氨酯组分别将纳米羟基磷灰石膜聚氨酯复合材料、聚氨酯植入大鼠背部肌肉内,对照组仅作切开缝合,未植入任何材料。结果与结论：①大体观察：术后12周,各组切口与周围皮肤几乎无界限,聚氨酯组及复合材料组囊壁与材料融合较好,对照组皮肤己恢复正常。②组织学观察：术后4,8,12周,聚氨酯组及复合材料组切口周围组织中淋巴细胞数、中性粒细胞数及毛细血管量均高于对照组（P〈0．05）,复合材料组切口周围组织中淋巴细胞数、中性粒细胞数及毛细血管量均少于聚氨酯组（P〈0．05）。证实纳米羟基磷灰石膜聚氨酯复合材料具有较好的组织相容性。