蚕丝支架构建组织工程前交叉韧带的研究现状

本文就蚕丝支架构建组织工程前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)的研究进展进行综述。蚕丝拥有良好的生物相容性和优越的综合力学性能。蚕丝支架所构建的组织工程ACL在ACL重建的动物实验中效果满意,如能结合种子细胞或与胶原等制成复合支架则效果更佳。蚕丝支架组织工程ACL目前已进入临床实验,拥有广阔的临床应用前景。     

PRP复合蚕丝人工韧带重建兔ACL的实验研究

[目的]PRP复合自制的蚕丝人工韧带重建兔前叉韧带,研究PRP对重建术后移植物早期微血管和成纤维细胞生长的作用。[方法]32只健康成年新西兰大白兔切除双侧前交叉韧带,每兔随机一侧植入经PRP处理的蚕丝人工韧带复合物重建前交叉韧带作为PRP组(共32膝),另一侧植入经等量生理盐水处理的蚕丝人工韧带作为NS组(共32膝)。分别于术后4、8、12、16周行血管灌注法和HE、Masson染色方法观察,测量新生血管面积和成纤维细胞数量。[结果]术后蚕丝韧带逐渐被胶原纤维覆盖,新生血管和新生细胞逐渐长入,术后16周时移植物已类似于正常前交叉韧带,新生细胞形态类似成纤维细胞,沿胶原纤维受力方向排列。术后4、8、12周PRP组和NS组新生血管面积和成纤维细胞数目比较,差异均有统计学意义(P0.05)。[结论]手术后16周时,PRP组和NS组新生血管面积和成纤维细胞数目比较两组之间差异均无统计学意义(P0.05)。     

新型蚕丝产道微生态转移体的制备

  目的  优化新型蚕丝“产道微生态转移体（birth-canal microecology transporter, BMT）”制备参数,高效转移产道共生菌。  方法  纳入正常足月待产孕妇30例为研究对象。收集研究对象入院时产道微生物样本,作为对照组（NC,n=30）;其中18例最终选择剖宫产终止妊娠者纳入试验组（M）,将其随机分成6个亚组（每组3例）,进行“产道微生态转移”试验。于剖宫产术前准备时将新型蚕丝“BMT”以不同浸润度分别浸入不同渗透压的无菌液体中处理后,置入并贴附于孕妇阴道壁,保留1 h后取出封存。所有样本经DNA提取、扩增16S rDNA V3~V4区,应用 Illumina Hiseq2500进行测序。利用Mothur、QIIME、Lefse和Metastats等软件进行微生物多样性分析,采用Welch’s t检验及Anosim非参数检验等方法进行差异性分析。  结果  70%浸润度的蚕丝“BMT”在浸润瞬间可达溶液全覆盖,且保液性优,贴附效果佳,受试者无异物感,体验度好。新型“BMT”负载的微生物与正常妊娠末期阴道的微生物物种组成在属水平均以乳杆菌属为优势主导菌,且在0.45%无菌NaCl溶液、70%浸润度条件下,蚕丝“BMT”负载微生物的菌群构成、多样性信息与对照组最为接近,组间差异无统计学意义（P>0.05）。  结论  新型蚕丝“BMT”可高效转移产道共生菌,以0.45%低渗盐溶液、70%浸润度条件为转移体制备最优参数。     

丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与渗透性

文题释义：丝素蛋白/壳聚糖复合支架：将壳聚糖溶于浓度为1%的冰乙酸,制备成质量浓度为35 g/L的壳聚糖溶液并与丝素蛋白溶液融合,将素蛋白与羧化壳聚糖按照体积比8∶2的比例混合,再将混合溶液注入48孔板中,每孔注入1 mL,最后通过冷冻干燥得到丝素蛋白/壳聚糖复合支架。 热重分析：是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组分。实验中将10 mg待检验的样品放于氮气环境下进行检测,测试温度升高控制范围为30-800 ℃,温度上升速度为10 ℃/min。 背景：丝素蛋白与壳聚糖为组织工程常用的支架材料,但二者单独应用均存在一定的不足,将两者混合使用可以互为改性,充分发挥优点,获取理想的复合支架材料。 目的：制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架并对其进行性能测定。 方法：通过冷冻干燥方法制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架,采用电镜扫描检测复合支架的形态结构,并进行热重分析、力学性能及细胞毒性检测。制备季铵化壳聚糖,利用核磁共振仪表征其核磁氢谱,Zeta电位仪检测其电位和粒径分布,凝胶电泳实验检测其保护DNA的情况,透射电镜观察其与DNA结合情况。 结果与结论：①扫描电镜显示丝素蛋白/壳聚糖复合支架具体良好的三维孔洞结构,孔径为50-100 μm;②热重分析显示当温度小于200 ℃时,丝素蛋白/壳聚糖复合支架的质量损失下降速度较低;当温度上升至200-500 ℃时,支架质量损失速度开始加快,损失量增多;在800 ℃时,复合支架的残余质量为38%;③丝素蛋白/壳聚糖复合支架的最大应变可以达到94.94%,最大承受应力为7.01 MPa;④CCK-8实验显示,丝素蛋白/壳聚糖复合支架对兔骨髓间充质干细胞没有细胞毒性,具有良好的细胞相容性;⑤核磁氢谱检测显示,季铵化壳聚糖的季铵化程度约为20%;⑥季铵化壳聚糖的粒径分布为(588.56±52.39) nm,季铵化壳聚糖颗粒的表面带正电荷,电位为(16.3±3.92) mV,有利于与DNA结合;⑦凝胶电泳实验显示,季铵化壳聚糖材料的比例越高,对DNA的包裹越好,当其与DNA的比例为1∶3时,对DNA达到包裹作用;⑧透射电镜显示,季铵化壳聚糖/DNA大部分的微粒呈实心圆形,微粒粒径差别较小,平均粒径约为200 nm;⑨结果表明,丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与细胞渗透性,利于细胞在支架间的生长。 ORCID: 0000-0002-2572-0229(章晓云) 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     

前脂肪细胞与蚕丝支架体外复合培养的实验研究

目的 观察蚕丝对前脂肪细胞吸附作用及蚕丝对前脂肪细胞形态和功能的影响,为脂肪组织工程支架选择提供依据.方法 从家蚕蚕茧中抽丝所得的原料蚕丝,经胰蛋白酶消化后与原料蚕丝分别制成三维支架,将前脂肪细胞制成细胞悬液接种在支架上,倒置显微镜和扫描电镜观察前脂肪细胞的吸附和生长.结果 在消化后的蚕丝三维支架可看见前脂肪细胞1～2 d后完全贴壁.培养3～7 d细胞生长增殖十分活跃,两周时,蚕丝支架网眼充满前脂肪细胞,扫描电镜见细胞与支架紧密贴附适度伸展并有基质分泌.结论 蚕丝对前脂肪细胞具有良好的吸附作用,并能维持前脂肪细胞正常形态和功能,蚕丝是前脂肪细胞立体培养时的天然支架.     

组织工程韧带支架材料研究进展

韧带损伤发生几率很高,并且能够导致关节不稳以及其他组织损伤进一步恶化,但在临床上却没有韧带损伤修复的有效手段。组织工程为再生韧带组织提供了一个新的途径,而运用此方法选取合适的支架材料显得尤为重要。综述了组织工程韧带支架材料的主要研究成果,着重论述了在此领域潜力巨大的天然生物材料胶原和蚕丝。虽然目前的研究取得了较大的进步,但仅处在起步阶段,距离大规模的临床应用还很远。最后指出了此领域的最终目标以及未来研究趋势。     

蚕丝蛋白材料对鼠胚表皮细胞毒性的实验研究

目的研究不同蚕丝蛋白材料对鼠胚表皮细袍的毒性及其影响细胞增殖的因素。方法采用组织块培养法体外原代培养鼠胚表皮细胞，用直接接触法和浸提液法体外培养鼠胚表皮细胞，MTT比色法检测其在不同蚕丝蛋白材料上的增殖活力和细胞相对增殖率，进行毒性分析；并用活细胞计数法观察不同蚕丝蛋白材料对鼠胚表皮细胞生长的影响。结果鼠胚表皮细胞在1、2、4、5、7、8、10号各型蚕丝蛋白材料上生长，其增殖活力与细胞对照组相当（P〉0.05）；在3、6、9号化学交联或HY-823交联型蚕丝蛋白材料上生长，其增殖活力均低于细胞对照组（P〈0．05）；而在11号蚕丝蛋白材料其增殖活力显著低于细胞对照组（P〈0．01）。1、7号丝胶材料细胞毒性分级为0级（无毒），2、3、4、5、6、8、9、10号各型蚕丝蛋白材料细胞毒性分级为1级（轻微毒），而11号蚕丝蛋白材料细胞毒性分级为2级（中度毒）。活细胞计数结果与MTT检测结果基本相一致。结论除11号蚕丝蛋白材料外，1～10号各型蚕丝蛋白材料无明显细胞毒性，能支持鼠胚表皮细胞正常生长，具有良好的细胞相容性。     

蚕丝支架与3T3-L1前脂肪细胞生物相容性的体外实验(英文)

背景:蚕丝是天然制品,其力学性能及生物相容性优于传统人工合成的可降解高分子材料,在医疗领域中已获得了广泛的应用而受到关注.目的:观察蚕丝对3T3-L1前脂肪细胞吸附作用及蚕丝对3T3-L1前脂肪细胞形态和功能的影响.方法:取原料蚕丝和用胰酶消化后的蚕丝任意缠绕成网状立体构型纤维条索,架空固定在自制的不锈钢支架上,支架网孔70～200 μm,厚200-300 μm,孔隙率为20%.消化后的蚕丝三维支架放入24孔培养板中,将浓度为6×10L~(-1)的3T3-L1前脂肪细胞悬液每孔滴入3滴,每孔细胞数量为1×10~7个.悬空孵育4 h,待细胞充分吸附在支架上后加入培养液,令细胞完全浸没,隔两三天换半液,培养1～4周.结果与结论:①倒置显微镜观察3T3-L1前脂肪细胞-蚕丝复合物可见细胞伸出细长的突起沿着蚕丝不断向前迁移延伸,细胞首尾相互融合,渐渐连成一片分布于蚕丝网眼内.②扫描电镜观察3T3-L1前脂肪细胞-蚕丝复合物可见细胞与支架紧密贴附,适度伸展,并有基质分泌.提示蚕丝对3T3-L1前脂肪细胞具有良好的吸附作用,并能维持3T3-L1前脂肪细胞正常形态和功能.     

春蚕丝尽身未死 全身是药惠万民

“春蚕到死丝方尽”，这是人们喜欢吟咏的一句唐诗，千百年来无人提出异议。只要稍加分析，其说有障科学常理。我国蚕有两种，即柞蚕及家蚕，两者生活史基本相同。以家蚕为例，它就是人们所说的“桑蚕”，为蚕蛾科、家蚕属，完全变态昆虫。