目的 制備WO-1膠原生物衍生骨復合支架材料,檢測其理化性質及力學強度,為骨組織工程研究和應用提供可選擇的支架材料。方法 將同種異體骨、I型膠原、WO-1進行系列理化處理,制成單純生物衍生骨材料、膠原生物衍生骨復合材料及WO-1膠原生物衍生骨復合材料。制備后的材料行大體及掃描電鏡觀察其形貌特征,X線衍射分析材料成分,并對材料的力學性能進行分析測定。結果 單純生物衍生骨材料具有天然骨的網狀孔隙系統;膠原生物衍生骨復合材料具有天然骨的網狀孔隙系統,微孔表面覆蓋膠原膜;WO-1膠原生物衍生組織工程骨復合支架材料具有骨組織的天然網狀孔隙系統,微孔表面可見膠原膜覆蓋。3種材料的孔徑依次為90~700 μm、75~600 μm、80~600 μm;孔隙率依次為87.96%、80.47%、84.29%,差異無統計學意義(P>0.05);其主要成分為羥基磷灰石,彎曲強度和壓縮強度無統計學意義(P>0.05)。結論 WO.1膠原生物衍生骨復合材料與其它兩種材料相同,可作為一種有效的天然組織工程骨支架材料。
目的 研究組織工程骨體外構建過程中,成骨細胞與生物衍生骨相互作用的基因表達。方法用人胚骨膜來源的成骨細胞與生物衍生骨體外復合培養構建組織工程骨。培養2、4、6、8和10 d,分別提取總RNA,經逆轉錄成cDNA。用熒光及TaqMan探針行實時定量PCR,分別擴增成骨細胞特異轉錄因子(Cbfa1)、成骨細胞特異基因(Osterix)、Ⅰ型膠原、骨鈣素(osteocalcin,OC)和整合素α5和β1(Integrin α5 and β1),讀取擴增循環數(Ct值),進行統計學分析。以單純培養的成骨細胞作為對照組。 結果 Cbfa1與Osterix變化一致,其中實驗組Osterix在2 d和 8 d的表達均明顯高于對照組(P<0.05)。Ⅰ型膠原與OC的表達變化一致,實驗組除10 d時,其余各時間段Ⅰ型膠原表達均明顯低于對照組(P<0.01)。Intgerin的表達始終處于較高水平,在培養最初的2 d,實驗組Integrin β1表達明顯高于對照組(P<0.01)。結論 成骨細胞與生物衍生材料復合后,重要基因可持續正常表達。作為支架材料,生物衍生骨在保持成骨細胞性狀、誘導及促進成骨細胞分化方面有明顯優越性;它不僅對細胞順利進入增殖狀態無影響,而且為細胞增殖提供廣闊而有效的空間。成骨細胞最終可良好分化,充分發揮成骨功能,并有利于成骨細胞黏附,黏附行為貫穿細胞與材料相互作用的整個過程,而并非局限于開始階段。
目的 探討用生物衍生骨材料和骨髓基質干細胞(MSCs)復合后構成的組織工程化骨對異體獼猴長段骨缺損的修復作用. 方法 于獼猴脛骨結節抽取MSCs并使誘導分化為成骨樣細胞,用5-溴脫氧尿嘧啶核苷(BrdU)標記,培養后與人源生物衍生骨材料體外復合構成組織工程化骨,植入15只異體獼猴修復橈骨2.5 cm長段骨缺損作為實驗組;用單純生物衍生骨材料修復對側同樣骨缺損作為對照組;另取2只獼猴雙側橈骨同樣部位和大小骨缺損曠置作為空白組.術后1、2、3、6和12周時各處死3只動物取材,空白組12周取材,行大體觀察、組織學和免疫組織化學檢測. 結果 實驗組和對照組術后1、2和3周移植物周圍組織反應較明顯,6周后明顯減輕,12周時基本消失.實驗組標記成骨樣細胞于術后6周仍存在,術后12周基本消失;骨缺損部位骨樣組織、軟骨、編織骨和板層骨出現時間均較對照組早,且骨愈合時間提前3~6周.實驗組骨缺損以多點方式直接成骨,對照組則從兩端以"爬行替代"方式成骨.空白組術后12周骨缺損均無愈合. 結論 生物衍生骨材料和MSCs復合構建的組織工程化骨異體植入修復獼猴長段骨缺損可超越骨段移植的"爬行替代"過程,使骨缺損能較快愈合.生物衍生骨材料和同種異體MSCs復合組織工程化骨可作為構建骨組織工程的一種較好選擇方式.
目的 評價不同處理方法制備的生物衍生骨支架材料的細胞相容性。方法 將支架材料,即復合型完全脫蛋白骨(CFDB)、部分脫蛋白骨(PDPB)和部分脫鈣骨 (PDCB)與人胚骨膜來源的成骨細胞體外復合培養,采用倒置相差顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、流式細胞儀及堿性磷酸酶(ALP)活性檢測,觀察支架材料的細胞相容性。結果 三種材料上皆有細胞附著生長,三種材料對細胞增殖影響大小為PDCBgt;PDPBgt;CFDB;三種材料對成骨細胞的細胞周期影響較小,未見異倍體細胞;三種材料對成骨細胞ALP活性的影響大小依次為PDCBgt;PDPBgt;CFDB。結論 CFDB、PDPB及PDCB無細胞毒性、無致瘤性,皆有良好的細胞相容性,以 CFDB為最好。三種材料皆可用于骨組織工程的支架材料。
目的綜述新型交聯方法在生物衍生材料中的應用與研究進展。 方法查閱近年來國內外生物衍生材料交聯方法的相關文獻,并對其進行總結與分析。 結果生物衍生材料的新型交聯方法可劃分為化學交聯法、物理交聯法和生物交聯法三大類,其適用范圍及交聯性能因交聯機制而異。因此,可根據材料的應用需要選擇最適宜的交聯方法。一系列研究結果表明,交聯后的生物衍生材料可有效應用于組織修復與重建。 結論使用新型交聯方法制備的生物衍生材料具有優良的生物相容性和組織修復能力、更理想的機械性能和降解性能等。這些方法為材料的交聯改性提供更多選擇,有助于得到更適用于臨床的組織工程產品。