脫細胞組織工程支架具有與原生組織相似的結構體系和機械性能,具有良好的生物相容性、有利于細胞的粘附生長、誘導血管再生,且無免疫原性。而京尼平(Genipin)具有抗炎、抗血栓、抗氧化性,抑制血管及內皮細胞炎性活化,并能有效提高生物支架機械性能、抑制炎癥并減小降解率。通過京尼平交聯脫細胞基質能進一步改善組織工程基質的相關性能,有助于促進組織工程更好地應用于胸心外科臨床實踐。現對京尼平在胸心外科組織工程領域中的研究現狀、展望和可能的前景進行綜述。
目的 綜述京尼平作為交聯劑在天然生物材料改性中的應用及研究進展。 方法 查閱近年關于京尼平作為交聯劑在天然生物材料改性中應用的相關文獻,進行分析總結。 結果 天然交聯劑京尼平交聯效率高,細胞毒性顯著低于傳統人工合成的化學交聯劑,交聯后的生物制品穩定性強,抗酶解效果顯著提高。 結論 京尼平有望替代人工合成的傳統化學交聯劑,為組織工程中天然生物材料的交聯改性提供更好的選擇。
目的 比較京尼平(genipin,GP)及戊二醛(glutaraldehyde,GA)交聯明膠微球的性能,探討GP 交聯明膠微球的優缺點。 方法 以改進的雙相乳化冷凝聚合法制備明膠微球,分別以GP、GA 進行交聯。取60% 交聯度的GP 及GA 明膠微球,分散于PBS 中,比較其粒徑外觀、溶脹及降解性能。兩種交聯明膠微球分別攜載rhBMP-2,測定載藥量及包封率,觀察10 d 內的藥物緩釋性能。收集GP 及GA 明膠微球浸提液,倍比稀釋成100%、50%、25% 濃度,分別與小鼠成骨細胞共培養2 d,以DMEM組為陰性對照組,MTT法檢測細胞增殖,測定GP 及GA微球的細胞毒性。 結果 GP及GA 交聯明膠微球在溶液中均呈規則圓形,粒徑分別為(78 ± 18)、(65 ± 10)μm,GP 交聯明膠微球分散性更佳。當交聯度均為60% 時,GP 交聯明膠微球溶脹率為89.0% ± 4.8%,顯著低于GA 交聯明膠微球(118.0% ± 7.6%),差異有統計學意義(P lt; 0.01);GP 及GA 交聯明膠微球分別于28、21 d 完全降解,兩者比較差異有統計學意義(P lt; 0.05)。GP 及GA交聯明膠微球載藥量分別為(921 ± 73)、(965 ± 62)ng/g,包封率分別為88.5% ± 2.1%、89.7% ± 1.8%,兩者比較差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。GP 及GA 交聯明膠微球10 d 累積釋藥百分率分別為78.80% ± 4.96%、90.50% ± 5.12%,兩者比較差異有統計學意義(P lt; 0.05)。當浸提液濃度為25%、50%、100% 時,GP 交聯明膠微球細胞毒性均為Ⅰ級,GA 交聯明膠微球細胞毒性分別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ級。 結論 與GA 交聯明膠微球比較,GP 交聯明膠微球的綜合性能更優越,可應用于組織工程領域。
膠原蛋白(Coll)作為細胞生長支架基質,在再生醫學和組織工程學領域得到廣泛應用。本研究以L-賴氨酸(Lys)修飾膠原蛋白,并采用京尼平(GN)交聯的方式,制備Lys修飾膠原蛋白(Lys-Coll-GN)支架,考察支架的微結構、孔徑、孔隙率、穩定性和生物相容性。研究發現:Lys-Coll-GN支架的Lys與膠原蛋白分子間通過形成酰胺鍵相連,小鼠胚胎成纖維細胞在制備的Lys-Coll-GN支架上增殖未受抑制;Coll支架、京尼平交聯膠原蛋白(Coll-GN)支架與Lys-Coll-GN支架的組間比較結果顯示Coll支架力學性能最差且生物降解速率最高;與Coll-GN支架相比,Lys-Coll-GN支架纖維結構增多,孔隙率高,斷裂拉伸力減少但斷裂拉伸長度顯著增加(均P<0.01);使用膠原蛋白酶降解5 d后,Lys-Coll-GN支架各時間點的降解剩余質量率略有降低(均P<0.05)。實驗提示,Lys-Coll-GN支架在滿足對細胞良好增殖特性的同時,有效改善了Coll支架的力學性能及降解速率。本研究或可為再生醫學提供一種更有優勢的新型組織工程支架材料。
目的比較1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亞胺[1-ethyl-3-(3-dinethylami-nopropyl) carbodimide,EDC]/N-羥基琥珀酸亞胺(N-hydroxysuccininide,NHS)和京尼平對脫細胞牛心包膜的交聯效果,為選擇最佳交聯劑提供依據。 方法取市售健康成年黃牛心包膜,采用高/低滲溶液法脫細胞,HE染色觀察明確無細胞殘留。將脫細胞牛心包膜分別采用EDC/NHS(EDC/NHS組)和京尼平(京尼平組)進行交聯處理后,行掃描電鏡、厚度、交聯度、力學性能、變性溫度測定和體外降解與細胞毒性實驗,評價不同交聯劑對脫細胞牛心包膜的改性效果。以單純脫細胞牛心包膜(脫細胞組)、正常牛心包膜(空白對照組)作為對照。 結果掃描電鏡觀察示,兩交聯組膠原纖維呈相對規則的網狀結構,孔徑為10~20 μm。與脫細胞組及空白對照組相比,兩交聯組牛心包膜厚度、變性溫度均顯著增加(P<0.05),但兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。兩交聯組交聯度比較差異亦無統計學意義(t=0.205,P=0.218)。各時間點兩交聯組降解率均顯著低于空白對照組及脫細胞組(P<0.05)。兩交聯組彈性模量和斷裂應力均較脫細胞組顯著下降(P<0.05),且接近空白對照組(P>0.05),而斷裂伸長率均較空白對照組和脫細胞組顯著增加(P<0.05);以上指標EDC/NHS組和京尼平組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。細胞培養3、5 d時京尼平組細胞毒性均為1級,而EDC/NHS組5 d時達2級。 結論京尼平交聯脫細胞牛心包膜后生物性能優于EDC/NHS。