目的 探討Fe 3+ 改性羧甲基纖維素(Fe 3+ -CMC)對開腹手術后腹膜粘連的預防作用及其對術后腹膜損傷局部腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及成纖維細胞生長因子(FGF)表達的抑制作用。方法 健康Wistar大鼠40只,隨機均分為對照組及實驗組2組,制作腹腔粘連模型后腹腔內創面分別均勻噴灑0.9% 生理鹽水及3% Fe 3+ -CMC各3 ml,術后第14 d處死實驗動物,觀察各組腹腔粘連情況。另取Wistar大鼠120只隨機均分為對照組及實驗組2組,制作模型及給藥同前,于術后1、3、5、7、14及60 d時各組隨機取實驗動物10只,麻醉后處死,剖腹探查,取損傷局部及與之鄰接的粘連組織,應用免疫組織化學染色觀察TNF-α及FGF的表達情況。結果 實驗組的粘連程度分級及粘連發生率均明顯低于對照組,差異均有統計學意義( P < 0.01)。實驗組腹膜損傷局部TNF-α及FGF的表達低于對照組,且TNF-α以術后3~7 d最為明顯,FGF以術后5~7 d最為明顯( P < 0.05)。結論 Fe 3+ -CMC能夠明顯減輕開腹手術后腹膜粘連的程度,明顯抑制術后腹膜損傷部位TNF-α及FGF的表達。
目的 綜述骨骼肌組織工程支架材料的研究現狀,展望骨骼肌組織工程支架材料的發展方向。 方法 查閱近年來關于骨骼肌組織工程支架材料的相關文獻,并從骨骼肌組織工程支架材料的種類、特性、制備技術、生物相容性等方面進行回顧及綜合分析。 結果 骨骼肌組織工程支架材料種類繁多,大致可分為無機生物材料、生物可降解合成高分子材料、天然可降解生物材料和復合材料等4 種,對不同特性的支架材料,制備工藝不同,制備出的支架各有其結構和功能優勢,可根據不同的研究需求進行選擇。 結論 復合材料的應用、復合支架的制備以及根據支架材料所需特定功能對其表面進行改性,是骨骼肌組織工程支架材料應用的發展方向。
【摘 要】 目的 評價光接枝改性對聚羥基丁酸- 羥基異戊酯(copolymers of 3-hydroxybutyrate and 3-hydroxyvalerate,PHBV)與綿羊BMSCs 相容性的影響。 方法 取6 月齡雄性綿羊1 只,體重17 kg,髂后棘穿刺抽取骨髓,全骨髓貼壁培養法分離培養BMSCs。制備PHBV 膜、光接枝PHBV 膜、PHBV 支架及光接枝PHBV 支架。取第3 代BMSCs 以1 × 105/mL 接種至培養板,分別與PHBV 膜和光接枝PHBV 膜復合培養,接種后1、2、6 h 計算細胞在兩種膜上的黏附率;另將BMSCs 以1 × 104/ 孔接種于兩種膜上,接種后6 h、3 d 及1、3 周取材,掃描電鏡觀察細胞在兩種膜上的生長情況;另將BMSCs 以2 × 105/ 孔接種于兩種支架上,接種后3 d 及1、3 周取材,掃描電鏡觀察細胞在兩種支架上的生長情況;再將BMSCs 以2 × 104/ 孔接種于兩種膜上,5 d 后收集細胞,流式細胞儀分析細胞周期;再將BMSCs 以1 × 107/ 孔接種于兩種支架上,接種后4、8、12 d 測定細胞內蛋白質和DNA 含量。 結果 接種后1 h,PHBV 膜上的細胞黏附率為37.5% ± 5.3%,光接枝PHBV 膜為52.7% ± 6.0%,二者比較差異有統計學意義(P lt; 0.05);接種后2、6 h,兩種支架上的細胞黏附率比較差異無統計學意義(P gt; 0.05)。掃描電鏡觀察:光接枝PHBV 膜以及光接枝PHBV 支架上的細胞黏附較早,接種后1 周兩種材料上的細胞數較多,且細胞分泌物亦較多。流式細胞儀檢測見兩種膜上的BMSCs 均為正常二倍體細胞,未見異倍體細胞,細胞周期和增殖指數比較差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。BMSCs 接種至兩種支架上4、8、12 d,細胞內DNA、蛋白質含量比較差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。 結論 光接枝表面改性增強了PHBV 對綿羊BMSCs 的早期吸附,改善了其生物相容性。
目的 研究氨等離子體處理對聚(D,L -乳酸 ) (PDLLA )膜表面改性的效果。方法 用無水氨在不同條件 (射頻放電功率、放電時間和反應室氣體壓力)下對聚 (D,L -乳酸 )膜進行等離子體處理,放電后再抽真空10分鐘,依次關閉氨的進入并充入大氣,得到不同表面改性程度的10組 PDLLA改性膜。分別測定改性膜和未經離子體處理對照膜的表面接觸角,計算表面自由能,并將試膜用于鼠 3T3成纖維細胞的培養。結果 通過等離子體處理的改性膜親水性得到改善,表面自由能得到提高。對鼠3T3成纖維細胞的培養結果表明,用氨等離子體處理的聚(D,L -乳酸)改性膜能有效地促進3T3細胞在膜表面的粘附與生長 ;經過4天的細胞培養實驗表明,改性膜上細胞的數量幾乎是對照膜的兩倍。結論 氨等離子體處理能有效提高聚乳酸材料的細胞親和性。
通過真空磁過濾高弧源沉積濺射技術, 制備純鈦TA2(純度99.999%)材料表面沉積金紅石結構的氧化鈦(Ti-O)薄膜, 能不降低基體材料本身機械力學性能, 改善鈦基植入器械表面性能, 獲得使用性能更佳的生物相容性材料, 為人工心臟瓣膜提供更能適應體內生理環境的植入材料。文中在人工機械心臟瓣膜表面制備Ti-O薄膜以獲得更佳的使用性能。薄膜制備過程首先使用Ar離子濺射清洗材料表面, 去除材料表面多余的雜質, 然后利用金屬離子源激發產生的Ti離子同射頻放電產生的氧離子, 在強磁場彎管的引導下, 加速撞擊在工作臺上施加一定負偏壓的樣件, 對TA2材料表面及Si(100)表面(參照樣)沉積Ti-O薄膜, 在真空室內一定氧分壓條件下, 得到成分、結構一定的Ti-O薄膜。通過X射線衍射實驗分析材料表面結構與成分, 確定在氧分壓為0.18 Pa時在材料表面獲得的金紅石型Ti-O薄膜晶體; 納米劃痕實驗檢測薄基結合力結果表明, 薄膜與基體結合力強; 水接觸角表征及血小板凝血實驗結果證實材料表面改性后的Ti-O薄膜具有更優的抗血小板黏附能力。通過這些評價說明改性后的金紅石類Ti-O薄膜材料, 薄膜與基底結合良好, 具有好的抗凝效果, 可供人工機械心臟瓣膜等植入器械材料選擇使用。
目的 總結鎳鈦形狀記憶合金(nickel titanium shape memory alloys,Ni-Ti SMA)生物相容性及其表面改性的研究進展。 方法 廣泛查閱國內外 Ni-Ti SMA 研究的相關文獻,并進行整理、分析和總結。 結果 目前 Ni-Ti SMA 作為內固定材料,已廣泛應用于臨床,其具有超彈性、形狀記憶特性、較好的耐磨性、較強的抗腐蝕性,能有效避免應力遮擋導致的內固定物斷裂。Ni-Ti SMA 經過表面改性后,其生物相容性可得到改善。 結論 Ni-Ti SMA 因具有優良的材料特性,成為非常有潛力的制備體內長期內植物的合金材料。
目的對多孔醫用植入材料抗菌性能的研究進展進行綜述,為新型醫用植入材料的研發提供指導。方法查閱近年與多孔醫用植入材料抗菌性能相關的文獻,從多孔醫用植入材料的分類、特點與應用、抗菌方式三方面進行綜述。結果多孔醫用植入材料可以根據表面孔徑大小、制備過程、體內降解程度、材料來源進行分類。其憑借良好的生物相容性以及生物力學性質被廣泛應用于醫療領域。盡管如此,多孔醫用植入材料本身的抗菌性能并不明顯,需要通過結構修飾、整體修飾以及涂層改性的方法獲得提升。結論目前,涂層改性作為完善多孔醫用植入材料抗菌性能的主流改性方式依然是研究熱點。新型抗菌物質的引入為新型涂層多孔醫用植入材料的研發提供了新角度,使多孔醫用植入材料在兼顧生物相容性的同時具有更可靠的抗菌性能。
目的總結近年骨科內植物表面抗菌改性的相關研究進展。 方法廣泛查閱近年國內外相關文獻,從骨科內植物的感染特點和表面抗感染修飾兩方面探討骨科內植物表面抗菌改性的研究進展。 結果 骨科內植物感染主要與細菌黏附、宿主免疫能力下降和表面生物膜形成等方面有關。目前骨科內植物表面抗菌改性方式主要有抗細菌黏附涂層、抗生素涂層、無機抗菌劑涂層、復合型抗菌涂層、一氧化氮涂層、免疫調節治療、基于3D打印的表面涂層、高分子類抗菌涂層、“智能”涂層。 結論 目前的骨科內植物表面抗菌改性方式不僅能夠抑制細菌黏附,還可以解決宿主免疫能力下降和生物膜形成的問題。但其作用機制和修飾方式尚存爭議,有待進一步研究。
目的 探討經超聲酸蝕/陽極氧化聯合改性鈦(titanium modified by ultrasonic acid etching/anodic oxidation,UAT)負載內皮祖細胞外泌體(endothelial progenitor cells-exosome,EPCs-exo)后,對脂肪來源干細胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)生長以及成骨、成血管分化的影響。方法 取10只SD大鼠脂肪組織及骨髓,分別采用膠原酶消化法和密度梯度離心法分離培養ADSCs及EPCs,并經流式細胞儀鑒定。取第3~5代EPCs采用試劑盒提取exo,并經Western blot檢測CD9、CD81進行鑒定。采用超聲酸蝕和陽極氧化方法對3D打印技術制備的鈦片進行聯合改性制備UAT,掃描電鏡觀察改性前后材料表面形貌;將UAT分別置于不同濃度(100、200 ng/mL)EPCs-exo溶液中,采用BCA法檢測其體外吸附及釋放EPCs-exo能力。然后,將UAT置于含不同濃度EPCs-exo(0、100、200 ng/mL)的DMEM培養液,并與第3代ADSCs復合培養,構建UAT-ADSCs-exo。通過激光共聚焦顯微鏡觀察細胞形態、活/死細胞染色、細胞增殖檢測,評價生物相容性;ALP染色及茜素紅染色,RT-PCR檢測成骨相關基因骨鈣素(osteocalcin,OCN)、RUNT相關基因2(RUNT-related transcription factor 2,Runx2)、ALP、Ⅰ型膠原蛋白(collagen type 1,COL-1)和成血管相關基因VEGF,免疫熒光染色觀測成骨(OCN)及成血管(VEGF)相關蛋白表達,評價負載EPCs-exo的UAT對ADSCs成骨、成血管分化能力的影響。結果 掃描電鏡觀察示改性后UAT表面形成了微納米多級復合結構;UAT 48 h內能吸附約77% EPCs-exo,而吸附在UAT表面的EPCs-exo在8 d內呈連續穩定釋放,200 ng/mL組吸附及釋放量明顯優于100 ng/mL組,差異均有統計學意義(P<0.05)。生物相容性檢測示,復合培養后各組細胞均生長良好,其中200 ng/mL組優于其他組,細胞完全鋪展,有豐富偽足,活細胞數量及細胞活性均高于其他組(P<0.05)。ADSCs成骨和成血管能力檢測示,與其余兩組比較,200 ng/mL組ADSCs的ALP活性和礦化能力增強,成骨和成血管基因OCN、Runx2、COL-1、ALP 和VEGF表達均增高,OCN和VEGF蛋白亦增高,差異均有統計學意義(P<0.05)。結論 EPCs-exo能有效促進UAT表面ADSCs的黏附、增殖及成骨、成血管分化,其中濃度為200 ng/mL時效果最顯著。
聚醚醚酮是用于生產骨科植入物的最常用材料之一,但聚醚醚酮的生物學惰性導致它與骨組織和細胞的整合能力差,大大限制了其臨床應用。近年來,國內外學者針對聚醚醚酮材料的改性進行了大量研究,旨在提高聚醚醚酮的骨整合性能。目前聚醚醚酮改性主要分為表面改性和共混改性,因此該文針對應用于骨修復領域的聚醚醚酮材料,從表面改性和共混改性 2 個方面對聚醚醚酮材料改性技術及其對骨整合影響的研究進展進行總結,旨在為今后骨修復聚醚醚酮材料的改進和轉化提供參考。