中国组织工程研究杂志
Chinese Journal of Tissue Engineering Research 중국조직공정구여림상강복
- 主管单位： 中华人民共和国卫生部
- 主办单位： 中国康复医学会,《中国组织工程研究与临床康复》杂志社
- 影响因子： 1.38
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 2095-4344
- 国内刊号： 21-1581/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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支架、细胞、因子:组织工程血管化策略的研究与前景
背景:随着组织工程皮肤、骨、软骨、血管、肌瓣等组织的再生与修复方面已取得显著的进展,组织工程组织血管化的障碍问题引起了学者们的广泛关注.目的:总结血管形成的机制(血管生成与血管再生),血管化的策略(种子细胞,支架材料,生长因子)以及组织血管化的模型(体内与体外)等与组织血管化相关的研究,为组织工程血管化的基础研究提供理论依据.方法:计算机检索2000年1月至2016年4月PubMed、Springerlink、Web of Science、ScienceDirect数据库相关文献,检索词"tissue engineering、vascularization、scaffolds、cell growth factors、vasculogenesis、angiogenesis";并检索中文期刊CNKI、维普、万方数据库相关文献,检索词为"组织工程、血管化、细胞生长因子、血管的再生、血管的生成".55篇与组织血管化相关的同时反映其新研究进展的文章被纳入.结果与结论:体外构建组织内微血管中运用的较多,将支架材料做成具有血管样结构的模型,再种植二维细胞,在生长因子的刺激下,二维细胞朝着血管样结构的形状增殖、迁移,进而形成微小的血管.目前,大多数在体外实验能很好的形成血管的细胞-支架复合物,都沿着移植于体内方向发展.体内血管化模型中还存在着很多问题,移植于体内的炎症反应是不可避免的,它直接影响细胞-支架复合物的功能发挥及在体内的存活问题,在组织的再生与康复中,血管化仍是组织工程中一大难题.
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椎体成形骨填充材料的研究与现状
背景:椎体成形是治疗骨质疏松性椎体压缩骨折安全、有效的微创治疗技术.目的:综述椎体成形中骨充材料的生物力学性能、骨强度维持状态、骨降解吸收及诱导成骨等方面的研究进展.方法:第一作者应用计算机检索中国知网、PubMed、Medline数据库2005年1月至2016年5月的相关文章,英文检索词为"Bone cement;Bone filling materials;Percutaneous vertebroplasty",中文检索词为"骨水泥;骨填充材料;椎体成形术".结果与结论:聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥不是骨质疏松性椎体压缩骨折椎体填充的理想材料.磷酸钙骨水泥和硫酸钙骨水泥可替代传统聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,但磷酸钙骨水泥和硫酸钙骨水泥也存在一些问题,如显影效果不理想、生物降解速度难以控制、远期效果缺乏进一步循证医学的支持等.复合骨水泥兼顾了多种骨水泥的优点,是良好的骨修复材料,但进入临床时间短,还需大量的临床实践证明,是目前研究的主要方向.
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钽棒置入与腓骨支撑修复早期股骨头坏死
背景:腓骨支撑以及钽棒置入是治疗早期股骨头坏死常见的方法,可有效延缓甚至逆转股骨头坏死进展,但二者术后股骨头力学支撑与疗效对比需要进一步探讨.目的:比较腓骨支撑、钽棒置入修复早期股骨头坏死的临床效果.方法:ARCOⅠ期、Ⅱ期股骨头坏死患者共58例81髋,按治疗方案分为2组,其中腓骨支撑组30例41髋采用腓骨支撑术治疗,钽棒置入组28例40髋采用钽棒置入术治疗.2组术后均获得2年以上随访,比较治疗前、后髋关节Harris评分,分别以股骨头塌陷和股骨头塌陷>4 mm为观察截点,比较不同ARCO分期2组股骨头生存率.结果与结论:①2组术后Harris评分均较术前明显提高,差异有显著性意义(P<0.05);②以术后股骨头塌陷为观察截点的Kaplan-Meier生存曲线比较显示,髋关节总生存率腓骨支撑组为83%,钽棒置入组为65%;经log-rank(Mantel-Cox)检验,2组ⅡC期髋关节生存率差异有显著性意义(P=0.0431);③以术后股骨头塌陷>4 mm为股骨头生存终点Kaplan-Meier生存曲线比较显示,髋关节总生存率腓骨支撑组为95%,钽棒置入组为83%;经log-rank(Mantel-Cox)检验,2组ⅡC期髋关节生存率差异有显著性意义(P=0.0418);④综上,腓骨支撑术、钽棒置入术治疗早期股骨头坏死均可有效改善髋关节功能;ARCOⅡC期患者腓骨支撑治疗的髋关节生存率优于钽棒置入.
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数字化模型制备个性化钛网修复眼眶骨折的应用
背景:应用3D打印制作数字化模型可以提高眼眶骨折修复的精确性,有较好的临床应用前景.目的:在数字化模型上制作个性化钛网重建眼眶骨折,评价其治疗效果.方法:选取西南医科大学附属口腔医院2014年1月至2015年10月期间收治的眼眶骨折患者12例,术前行眼眶水平位、冠状位、矢状位CT扫描及三维重建,以CT数据为基础,应用3D打印技术制作数字化模型,在其上制作个性化钛网,术中植入钛网行眼眶重建.术后复查眼眶CT,观察钛网植入位置和眼功能.结果与结论:①术后CT显示12例患者植入的个性化钛网均能够精确重建骨折的眼眶,所有患者未出现感染和钛网松动、脱出、排斥现象;②以健眼为对照,11例眼球内陷得到完全矫正,1例欠矫治;③9例有复视症状的患者,8例复视症状消失,1例复视症状减轻;④7例有眼球运动受限的患者,术后均恢复正常;⑤结果表明,个性化预成形钛网在解剖上可以精确地重建眼眶骨折,取得了良好的临床效果.
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不同方式灌注骨水泥治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的比较
背景:骨水泥灌注治疗骨质疏松性椎体压缩骨折后,随着骨质疏松的进行和骨水泥与骨组织间隙的增大,骨水泥-骨界面的抗压缩和抗扭转能力下降,骨水泥块在椎体内的微运动幅度增加,易导致伤椎再骨折发生.目的:探讨3种方式灌注骨水泥治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的临床疗效.方法:以单椎体骨质疏松性压缩骨折患者为研究对象,进行椎体成形术、椎体后凸成形术及椎体成形术分次灌注骨水泥治疗各60例,整理相关数据,分析椎体内骨水泥块的类别与治疗方式的关系,了解患者长期疼痛缓解及日常活动功能改善、椎体高度及骨水泥块形态位置改变、伤椎再骨折发生等情况.结果与结论:①3组治疗后的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数和Cobb's角均较治疗前改善(P<0.05);治疗后6个月与末次随访相比差异无显著性意义,各时间点组间相比差异无显著性意义,说明3种方法缓解疼痛和恢复行动的效果无差异,均能够防止椎体高度丢失,维护脊柱的力学性能;②骨水泥形态位置发生改变及伤椎再骨折均出现在团块型骨水泥病例中,为增加长期疗效,在灌注骨水泥时应尽可能在椎体内形成混合型或骨小梁型骨水泥.
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三维打印制备掺铁介孔硅酸钙/3-羟基丁酸-3-羟基己酸共聚酯复合支架
背景:由于三维打印技术便捷、快速、操控性强的突出优点及可构建复杂形状的能力,在组织工程支架制备领域表现出无可比拟的优势.目的:利用三维打印技术制备掺铁介孔硅酸钙/3-羟基丁酸-3-羟基己酸共聚酯复合支架,并进行表征及细胞相容性实验.方法:利用三维打印技术制备含铁摩尔百分比分别为0%,5%,10%,15%的掺铁介孔硅酸钙/3-羟基丁酸-3-羟基己酸共聚酯复合支架,分别记为0Fe-MCS/PHBHHx、5Fe-MCS/PHBHHx、10Fe-MCS/PHBHHx及15Fe-MCS/PHBHHx;扫描电镜观察支架浸泡于模拟体液前后的微观结构.将成骨细胞株MC3T3-E1分别接种于4组支架上,培养1,3,7 d,CCK-8法检测细胞增殖;培养7,14 d,检测细胞碱性磷酸酶活性.结果与结论:①与浸泡前相比,在模拟体液中浸泡3d后,各组支架上出现了由矿化而形成的球形颗粒;②培养第1天,4组间细胞增殖无差异;培养第3天,15Fe-MCS/PHBHHx组细胞增殖显著高于其他3组(P<0.05);培养第7天,10Fe-MCS/PHBHHx组、15Fe-MCS/PHBHHx组细胞增殖明显高于0Fe-MCS/PHBHHx组(P<0.05),且15Fe-MCS/PHBHHx组高于10Fe-MCS/PHBHHx组(P<0.05);③培养第7天,4组细胞碱性磷酸酶活性无差异;培养第14天,5Fe-MCS/PHBHHx组、10Fe-MCS/PHBHHx组、15Fe-MCS/PHBHHx组细胞碱性磷酸酶活性明显高于0Fe-MCS/PHBHHx组(P<0.05),15Fe-MCS/PHBHHx组支架显著高于其他3组(P<0.05);④结果表明,掺铁介孔硅酸钙/3-羟基丁酸-3-羟基己酸共聚酯复合支架具有促进细胞增殖和成骨分化的能力.
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载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉治疗长骨开放性骨折带菌性伤口感染模型研究
背景:胫骨作为人体开放性骨折的好发部位,髓内固定已成为治疗的首选,但其术后感染的风险较高且处理较为棘手,从而限制了内固定的使用.目的:探讨载万古霉素-羟基磷灰石涂层钛髓内钉对兔股骨开放性骨折带菌伤口模型感染的治疗作用.方法:运用仿生溶液生长法,制备3种不同抗生素质量浓度的载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉,并在体外进行抑菌实验.取健康雄性新西南大白兔40只,制作股骨中段开放性骨折细菌污染模型,根据植入髓内钉不同分为普通髓内钉组(n=10)以及低、中、高3种不同浓度载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉组(n=10).动态观察动物伤口外观,监测实验动物的体质量、肛温、静脉血中白细胞、C-反应蛋白含量,定期对骨折周围软组织行病理学检查及伤肢X射线片检查.结果与结论:①实验制备的载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉在体外具有明显的抑菌性能;②在造模后第3天普通髓内钉组肛温显著高于万古霉素-羟基磷灰石组(P<0.05);③低、中、高浓度万古霉素-羟基磷灰石组兔造模后第3,7,14,28天静脉血中白细胞、C-反应蛋白显著低于普通髓内钉组(P<0.05);④造模后骨折周围组织病理学苏木精-伊红染色显示载万古霉素-羟基磷灰石涂层组在各时间点其炎症反应程度明显低于普通髓内钉组;⑤伤肢X射线显示普通髓内钉组骨痂生长缓慢伴死骨形成,载万古霉素-羟基磷灰石涂层组骨痂生长明显好于同期普通髓内钉组;⑥结果表明,载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉在治疗动物开放性股骨骨折细菌污染模型时能有效降低术后感染的发生.
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同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸
背景:脊柱侧凸是骨科临床常见的一种脊柱畸形,临床采用自体骨移植虽能取得较好临床疗效,但存在很多局限.目的:观察同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸的临床效果.方法:选择脊柱侧凸患者92例,采用后路椎弓根钉棒系统矫形内固定选择性脊柱融合术,其中46例患者将预先准备好的同种异体骨植入受骨区(观察组),另外46例患者按照所需骨量取患者两侧髂骨,修剪后植入受骨区(对照组).术后对两组患者临床指标,Cobb角丢失率,植骨融合情况以及不良反应发生情况进行评估.结果与结论:①对照组患者体温恢复正常时间、白细胞计数恢复正常时间、血沉恢复正常时间以及引流管放置时间均显著短于观察组(P<0.05);②治疗后3,9,15个月时两组患者Cobb角丢失差异均无显著性意义(P>0.05);③治疗后3,6,12,24个月时两组患者植骨融合率差异均无显著性意义(P>0.05);④两组患者均未发生螺钉松动,断裂和断棒等并发症.对照组感染、取骨处疼痛发生率显著高于观察组(P<0.05);⑤结果表明同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸可取得一致的临床疗效.
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采用单冠或连冠种植修复上颌后牙连续缺失患者的主观满意度:调查与分析
背景:患者对种植义齿修复的满意度在种植义齿的临床推广中具有重要意义.目的:调查上颌后牙连续缺失患者对连续单冠与连冠种植修复后的主观满意度.方法:选择203例采取连续单冠与连冠粘接固位种植修复1年的上颌第一二磨牙连续缺失患者,其中单冠修复者99例,连冠修复者104例,进行目测类比评分主观满意度问卷调查.结果与结论:①选择单冠组与连冠修复组的男女比例差异不大,年龄多分布35-64岁,连冠修复组食物嵌塞比例、连冠修复脱落比例大于单冠修复组,大部分患者没有使用牙线的习惯;②单冠修复组、连冠修复组总体满意度分别为88.96%和85.32%,两组低于80的4项指标均为:我敢用种植牙咬硬食物、我的种植牙容易被清洁、我的种植牙和天然牙相比需要更少时间清洁、我觉得种植牙价格合适可以接受;③方差分析结果显示,食物嵌塞会影响咀嚼效果(P=0.047)、会使种植牙清洁工作变得困难(P=0.031)、会使患者感到不适(P=0.038),使用牙线可增强种植牙清洁效果(P=0.019)、大幅度减小刷牙出血问题(P=0.029);④结果表明,上颌后牙缺失患者采用单冠与连冠种植修复均可获得较高满意度;连冠修复组患者出现食物嵌塞现象更严重;连冠修复出现冠脱落现象更严重,单冠修复表现出更加优良的特性.
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短种植体双端固定桥修复后牙区多牙缺失的2年随访
背景:将短种植体应用于后牙区单颗牙缺失修复,临床上已有较多应用,当上下颌缺牙数较多时,将短种植体应用于种植固定桥的效果如何?目的:观察种植双端固定桥采用短种植体修复的效果.方法:选择43例后牙区多牙缺失患者,其中男26例,女17例,年龄44-67岁,均采用短种植体进行双端固定桥修复,种植体植入后2年,随访观察种植体成功率、牙槽嵴骨吸收量及种植体并发症.结果与结论:共植入92枚短种植体,其中上颌植入44枚,下颌植入48枚,种植体长度介于6-8 mm之间;2枚种植体发生种植体周围炎,种植体2年成功率为97.8%;植入后1,2年,种植体长度8 mm组、种植体长度7 mm组、种植体长度6 mm组间骨吸收量无差异;植入后1,2年,冠根比≤1组、1<冠根比≤2组、冠根比>2组间骨吸收量无差异;修复后出现烤瓷冠中央螺丝松动4例,烤瓷冠崩瓷1例.结果表明,短种植体应用于双端固定桥修复短期内取得了较大成功,长期效果仍需观察.
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下颌平面角影响种植体应力分布的正交实验
背景:在临床实践中发现,根据患者下颌平面角选择不同规格的种植体,其长期成功率有所不同,因此有理由设想下颌平面角角度会影响下颌种植体的应力分布,进而影响种植成功率.目的:从下颌平面角角度、下颌骨骨密度以及种植体规格3方面因素对下颌第一磨牙种植体应力分布的力学特性进行正交实验与分析,重点考察下颌平面角对下颌种植体的应力影响规律.方法:针对种植体力学特性问题,此次正交实验涉及3个因素,在影响因素方面确定下颌平面角、种植钉直径、骨密度类型这3个因素,每个因素分别对应3个水平,其中下颌平面角角度分别为14°、22°、34°,种植体直径分别为6.6,8.2,9.6 mm,骨密度类型分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类.根据正交表L9(33)方案将种植体模型植入牙槽骨模型.将不同种植复合体置于力学压力实验机上,压力大小为500 N,其受力结果由应变(应力)数据采集仪进行实时采集.结果与结论:优参数组合为:下颌平面角为低角,种植体直径为4.8 mm,下颌骨骨密度为Ⅱ型骨.各个因素的主次关系:种植体直径>下颌平面角角度>骨密度.结果表明,下颌平面角角度对种植体的稳固有一定的影响,在同样咬合力的情况下,高角种植体所受应力大,其次是均角,低角小.
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医用Mg-Zn-Gd合金微观结构与腐蚀产物分析
背景:镁合金作为金属内固定材料,具有可降解的独特优势,且弹性模量与密质骨相近,可避免"应力遮挡"效应,但对于骨折内固定材料,生物活性代表着在体内与骨的键合能力,对其研究具有重要意义.目的:观察Mg-Zn-Gd合金的微观结构以及在模拟体液中腐蚀产物的形貌和微区分析.方法:利用熔铸合金化法制备Mg-Zn-Gd合金,扫描电子显微镜观察合金的微观组织形貌,能谱仪对微区成分和析出相进行分析.结果与结论:Mg-Zn-Gd铸态合金由含有Gd和Zn元素的过饱和α-Mg固溶体和共晶组织组成,共晶组织为羽毛状、椭圆状、鱼骨状及沿晶界分布的条状物,共晶组织主要成分为Mg、Zn和Gd;将Mg-Zn-Gd合金在Hank's溶液中浸泡72 h后,表面沉积含有O,Mg,Ca,P元素的膜层,经XRD衍射分析,表面膜层中含有Mg(OH)2相,该相促进含Ca盐的沉积,初步证明了镁合金具有良好的生物活性.
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丹参素涂层β-磷酸三钙支架材料的制备与细胞相容性
背景:研究发现载细胞的组织工程骨植入体内后面临严峻的"血管再生"难题;前期研究发现丹参素可改善血管内皮祖细胞功能,发挥血管保护作用.目的:制备丹参素涂层β-磷酸三钙支架材料,观察其细胞相容性.方法:采用负压吸附法构建载药剂量分别为10-7,10-6,10-5 mol的丹参素涂层β-磷酸三钙支架材料,采用扫描电镜观察材料表面丹参素涂层分布,采用红外光谱分析材料内部成分.分别以β-磷酸三钙支架材料浸提液与不同载药量丹参素涂层β-磷酸三钙支架材料浸提液培养人血管内皮祖细胞,培养2,4,6,8,10 d,检测细胞增殖;培养1,7,14 d,检测细胞上清液中NO和血管内皮生长因子水平;培养14 d,观察细胞在血管基质胶上的管腔形成.将人血管内皮祖细胞接种于β-磷酸三钙支架与不同载药量丹参素涂层β-磷酸三钙支架上,培养7 d,扫描电镜观察细胞生长.结果与结论:①丹参素涂层均匀一致地平铺于材料孔隙内表面,随载药剂量增加,丹参素涂层的结晶结构呈现出更加致密状态;②丹参素涂层β-磷酸三钙支架中丹参素和磷酸三钙的红外光谱特征吸收峰位置均未发生变化;③丹参素涂层β-磷酸三钙支架对人血管内皮祖细胞具有促增殖作用,以10-6,10-5 mol丹参素涂层β-磷酸三钙支架为有效;④与β-磷酸三钙比较,10-6,10-5 mol丹参素涂层β-磷酸三钙支架可在第14天显著提高细胞上清液中NO水平(P<0.05),在第7,14 d显著提高细胞上清液中血管内皮生长因子水平(P<0.05);⑤不同载药量丹参素涂层β-磷酸三钙支架组浸提液培养细胞均有形成管腔结构趋势,以10-5 mol丹参素涂层β-磷酸三钙支架组形成的管腔结构为成熟;⑥结果表明,丹参素涂层β-磷酸三钙支架可促进人血管内皮祖细胞增殖及向成熟内皮细胞分化,具有良好的细胞相容性.
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林蛙皮胶原/壳聚糖复合海绵的制备及性质
背景:林蛙是中国珍稀的药用动物,林蛙皮是林蛙取油后的废弃物,其胶原蛋白含量丰富且量大、无污染和疫病危险,具有开发成为胶原海绵的潜力,但目前尚未见林蛙皮胶原海绵制备工艺方面的研究.目的:对林蛙皮胶原海绵的制备工艺进行优化,考察林蛙皮胶原海绵的物理性质及体外细胞相容性.方法:利用壳聚糖和戊二醛对林蛙皮胶原蛋白海绵进行改性,以壳聚糖与胶原蛋白质量比(1:1、1:2、1:4)、戊二醛浓度(1%、1.5%、2%)为实验因子,以具有显著性差异的吸水倍数、机械性能和热变性温度为指标,采用正交实验设计对林蛙皮胶原蛋白海绵的制备工艺进行优化,观察林蛙皮胶原蛋白海绵表观形貌.将9种林蛙皮胶原蛋白海绵分别与人包皮成纤维细胞共培养,检测细胞增殖.结果与结论:①确定林蛙皮胶原海绵的佳工艺条件为:壳聚糖与林蛙胶原蛋白质量为1:1,戊二醛浓度为1%,在该条件下,林蛙皮胶原海绵的吸水倍数为5.22,断裂伸长率为10.96%,热变性温度为81.24℃;此条件下的林蛙皮胶原海绵孔径200-400μm,网孔大小基本一致,排列有序;②除壳聚糖与胶原蛋白为1:4、戊二醛浓度为1%或5%的林蛙皮胶原海绵外,其他林蛙皮胶原海绵对人包皮成纤维细胞的细胞活性均有促进作用,有利于细胞的活性和生长;③结果表明,林蛙皮胶原海绵具有良好的生物相容性.
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壳聚糖护创敷料用于深Ⅱ度烧伤创面的疗效和安全性:一项前瞻性、随机、单盲、阳性对照临床试验
背景:以壳聚糖为原料制备而成的护创敷料,不仅具有天然抑菌、止血、促进伤口愈合的作用,而且具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物学功能,被广泛应用于外科创伤、烧伤等治疗.目的:评价试验产品——壳聚糖护创敷料用于深Ⅱ度烧伤创面的疗效和安全性,为试验产品的临床注册提供依据.方法:将60例深Ⅱ度烧伤患者随机分为2组,试验组创面外敷壳聚糖护创敷料,对照组创面外敷壳聚糖生物医用敷料.以创面愈合时间、创面愈合百分率和疼痛评分为有效性指标,以不良事件和严重不良事件发生率和治疗前后实验室指标为安全性指标,评价试验产品的疗效和安全性.结果与结论:①有效性指标:两组创面愈合时间比较差异无显著性意义[(21.23±6.84),(23.77±4.26)d,P>0.05],两组治疗后14,21,28 d的创面愈合率比较差异无显著性意义;两组治疗后7,14,21,28 d的疼痛评分比较差异无显著性意义;②安全性指标:两组治疗前后的血常规、肝功能、肾功能各指标比较差异均无显著性意义;两组均未发生不良事件和严重不良事件;③结果表明,壳聚糖护创敷料治疗深Ⅱ度烧伤创面的疗效和安全性方面与对照产品相当.
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音猬因子修饰纳米晶胶原基骨复合骨髓间充质干细胞修复股骨缺损
背景:音猬因子作为一种Hedgehog信号蛋白,具有促使骨组织发育、生长及重构等生理功能.目的:观察音猬因子修饰的纳米晶胶原基骨复合骨髓间质干细胞修复大鼠股骨缺损的效果.方法:将48只SD大鼠随机分为4组,均建立股骨缺损模型,造模成功后14 d,实验组于骨缺损处植入音猬因子修饰的纳米晶胶原基骨-骨髓间充质干细胞复合物,支架组于骨缺损处植入纳米晶胶原基骨,细胞支架组植入纳米晶胶原基骨-骨髓间充质干细胞复合物,空白对照组不植入任何材料.修复后3,6,9,12周,进行骨缺损区X射线检查、骨密度及骨组织病理切片观察.结果与结论:①X射线检查:实验组修复后不同时间点的Lane-Sandhu X射线评分、骨密度值均高于其余3组(P<0.05);②苏木精-伊红染色:修复后12周,支架组有少量骨组织形成,无骨髓形成;细胞支架组有少量骨组织形成,无骨髓形成,可见残留支架;实验组植入物完全吸收,成熟骨组织和髓腔形成,腔内有骨髓形成;③扫描电镜观察:修复后12周,支架组有不规则排列的骨纤维和大量骨陷下窝;细胞支架组可见大量成骨细胞,但骨纤维仍然不规则;实验组有大量排列规则的骨小梁,可见哈佛系统;④结果表明:音猬因子修饰的纳米晶胶原基骨复合骨髓间质干细胞可促进骨缺损的修复.
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比较叶酸和聚乳酸修饰Pluronic共聚物纳米粒子的细胞相容性
背景:研究发现,纳米材料与细胞接触时可诱导细胞产生氧化应激反应、过敏反应,进而产生细胞毒性和基因毒性,因此,对纳米毒理学的研究越来越受到广泛的关注.目的:比较Pluronic(P85,F127和F87)三嵌段共聚物经叶酸(folic acid,FA)和聚乳酸[poly(lactic acid),PLA]修饰前后的纳米结合物的细胞相容性.方法:对Pluronic三嵌段共聚物(P85,F127和F87)进行修饰,在其两端接上聚乳酸和叶酸,分别合成了多种两亲性嵌段共聚物(PLA-P85-PLA,FA-P85-PLA,PLA-F127-PLA,FA-F127-PLA,PLA-F87-PLA和FA-F87-PLA)纳米粒子.选取HepG-2细胞为研究对象,从细胞形态、细胞代谢活性、细胞膜效应来评价纳米粒子的细胞毒性.结果与结论:①未经叶酸和聚乳酸修饰的P85,F127和F87纳米粒子(5,10,20,50,100 mg/L)作用HepG-2细胞24 h后,与对照组相比,细胞相对增长率差异无显著性意义(P>0.05),且在低质量浓度范围内(5,10,20,50 mg/L)有促进细胞增殖的作用;当质量浓度增加到400 mg/L时,P85和F87纳米粒子对细胞增殖有明显的抑制作用;②经叶酸和聚乳酸修饰的P85,F127和F87纳米粒子(5,10,20,50,100,200,400 mg/L)作用HepG-2细胞后,与对照组相比,差异无显著性意义(P>0.05);③结果表明,用叶酸和聚乳酸修饰Pluronic(P85,F127和F87)三嵌段共聚物,可提高其细胞相容性,合成的PLA-Pluronic-PLA纳米粒子和FA-Pluronic-PLA纳米粒子可用作药物载体.
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纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层促成骨
背景:羟基磷灰石和大管径TiO2纳米管均被证实具有良好的生物活性,但目前缺乏在大管径TiO2纳米管表面沉积纳米羟基磷灰石促成骨方面的研究.目的:检测纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层的促成骨能力.方法:采用阳极氧化法制备大管径TiO2纳米管,电化学法于纳米管表面沉积纳米羟基磷灰石.将MC3T3-E1前成骨细胞分别与纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层、纯钛及大管径TiO2纳米管涂层共培养,培养0.5,1,2 h,观察细胞初始黏附;培养1,3,5 d后,检测细胞增殖;培养2 d后,观察细胞形态;成骨诱导培养3,7 d后,检测细胞碱性磷酸酶活力;成骨诱导培养14 d后,检测细胞外基质矿化能力.结果与结论:①培养2 h时,TiO2纳米管组细胞数高于纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组(P<0.05),纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组与纯钛组比较差异无显著性意义;②培养1,3,5 d时,TiO2纳米管组细胞增殖数量高于纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组、纯钛组(P<0.05),纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组与纯钛组比较差异无显著性意义;③纯钛上的细胞呈梭形;TiO2纳米管涂层上的细胞有丝状伪足伸出;纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层上的细胞呈多边形,伸出的伪足数量更多;④纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组细胞内碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度明显高于TiO2纳米管组、纯钛组;⑤结果表明,纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层不仅具有良好的生物相容性,而且具有理想的促成骨能力.
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改良型富血小板纤维蛋白在兔颅骨诱导成骨中的组织学观察
背景:前期实验验证了富血小板纤维蛋白具有成骨的效果,并且选定了人与兔改良型富血小板纤维蛋白膜结构相似时的转速和离心时间.目的:观察改良型富血小板纤维蛋白在诱导成骨中的组织学变化.方法:随机将30只日本大耳兔分为2组各15只,在兔颅顶骨制造圆形全层骨缺损来构建动物模型,改良型富血小板纤维蛋白组填入改良型富血小板纤维蛋白膜,空白组不填任何材料,于建模后当天、2周、4周、8周、12周处死动物,大体观察造模区成骨情况,苏木精-伊红染色、masson三色染色、免疫组织化学观察造模区组织学变化.结果与结论:①空白组骨缺损在实验结束时不能自行愈合;②建模后当天、4周、8周、12周2组标本的大体观察、组织学检查,均显示改良型富血小板纤维蛋白组的成骨速度、量及成熟度,皆明显优于空白组,差异具有统计学意义;③结果说明,制备的骨缺损实验期内不能自行愈合,符合临界性骨缺损的标准;改良型富血小板纤维蛋白能促进新骨形成,随着时间的延长,成骨数量更多,质量更佳;改良型富血小板纤维蛋白促使破骨细胞与成骨细胞协同作用,促进新骨生成.
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浓缩生长因子纤维蛋白与富血小板纤维蛋白体外降解的对比
背景:在引导骨再生手术临床应用中,生物材料的降解时间至关重要,目前国内外学者仅对浓缩生长因子纤维蛋白部分生物学特性及临床应用效果进行了初步探讨,有关其降解特性的研究尚未见报道.目的:应用人工唾液对浓缩生长因子纤维蛋白和富血小板纤维蛋白进行降解,探讨浓缩生长因子纤维蛋白和富血小板纤维蛋白在人工唾液中的降解特性,比较两种生物制品的降解速度.方法:选取10名志愿者各取静脉血18 mL,放入2个真空采血器中,分别置于Medifuge离心加速机的转筒中,按照制备程序,依次制备出浓缩生长因子纤维蛋白和富血小板纤维蛋白标本各1份.分别将2种标本制备成块状和膜状,经过处理后,浸泡在人工唾液中,37℃恒温定时测量2种块状标本的质量和膜状标本的面积,记录浓缩生长因子纤维蛋白和富血小板纤维蛋白的降解过程.绘制降解曲线图,比较浓缩生长因子纤维蛋白和富血小板纤维蛋白标本的降解速度.结果与结论:①实验开始后,浓缩生长因子纤维蛋白与富血小板纤维蛋白在实验第5天标本块的质量差异无显著性意义(P>0.05),第3,4,6天浓缩生长因子纤维蛋白块状标本的剩余质量显著大于富血小板纤维蛋白(P<0.05);②实验第1-6天,浓缩生长因子纤维蛋白膜状标本的剩余面积显著大于富血小板纤维蛋白(P<0.05);③综上,在人工唾液中,浓缩生长因子纤维蛋白块状标本和膜状标本的降解速度均较富血小板纤维蛋白慢;对于同样以纤维蛋白为框架的浓缩生长因子纤维蛋白和富血小板纤维蛋白,纤维蛋白含量越高,降解速度越慢,浓缩生长因子纤维蛋白降解速度较富血小板纤维蛋白降解速度慢,表明其纤维蛋白含量高,所能发挥的生物再造功能更强.
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聚二甲基硅氧烷基材表面修饰及力学强度变化对关节软骨细胞的影响
背景:聚二甲基硅氧烷因具有良好的生物相容性,优异的微纳米尺度可加工性,被广泛应用于细胞生物学的基础研究.但聚二甲基硅氧烷材料疏水性强,并不适于细胞贴附,因此表面修饰非常重要.目的:考察不同表面修饰方法并结合聚二甲基硅氧烷材料力学强度变化对牛关节软骨细胞生物学行为的影响.方法:采用3种不同方法修饰聚二甲基硅氧烷薄膜材料,包括胎牛血清孵育、胶原沉积和等离子体处理,同时变化聚二甲基硅氧烷材料的硬度,然后接种牛关节软骨细胞,并通过细胞骨架染色以及CCK-8表征分析其黏附、增殖情况,通过天狼星红/番红O染色以及糖胺聚糖定量表征分析基质分泌情况.结果与结论:①细胞黏附和增殖:细胞骨架染色以及生长曲线可以看出血清孵育、胶原沉积和等离子体处理均能显著改善牛关节软骨细胞在聚二甲基硅氧烷表面的黏附和增殖,其中等离子体处理的效果好;②糖胺聚糖的总量:只有等离子体处理的表面显著提高了细胞分泌的糖胺聚糖的总量,但是细胞分泌糖胺聚糖的能力在所有修饰的表面上有所降低;③材料硬度对细胞黏附、生长和糖胺聚糖分泌都有影响,而且与材料表面修饰有关.④结果证实:实验利用血清孵育、胶原沉积以及等离子体处理聚二甲基硅氧烷材料,均能有效促进牛关节软骨细胞的贴附和生长,而且其中等离子体处理效果优,与此同时聚二甲基硅氧烷基材的硬度也对细胞行为有所影响,但程度上要次于化学修饰,而且越能促进细胞生长的材料越抑制了关节软骨细胞的基质分泌能力.
