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(zhì)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(jié)果 單純生物衍生骨材料具有天然骨的網(wǎng)狀孔隙系統(tǒng);膠原生物衍生骨復合材料具有天然骨的網(wǎng)狀孔隙系統(tǒng),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(wǎng)狀孔隙系統(tǒng),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(tǒng)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(tǒng)計學意義(P>0.05)。結(jié)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(gòu)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(yǎng)構(gòu)建組織工程骨。培養(yǎng)2、4、6、8和10 d,分別提取總RNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(huán)數(shù)(Ct值),進行統(tǒng)計學分析。以單純培養(yǎng)的成骨細胞作為對照組。 結(jié)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(yǎng)最初的2 d,實驗組Integrin β1表達明顯高于對照組(P<0.01)。結(jié)論 成骨細胞與生物衍生材料復合后,重要基因可持續(xù)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(yōu)越性;它不僅對細胞順利進入增殖狀態(tài)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(fā)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(zhì)干細胞(MSCs)復合后構(gòu)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(jié)節(jié)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(yǎng)后與人源生物衍生骨材料體外復合構(gòu)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(cè)同樣骨缺損作為對照組;另取2只獼猴雙側(cè)橈骨同樣部位和大小骨缺損曠置作為空白組.術(shù)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(jié)果 實驗組和對照組術(shù)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(shù)后6周仍存在,術(shù)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(xiàn)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(shù)后12周骨缺損均無愈合. 結(jié)論 生物衍生骨材料和MSCs復合構(gòu)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(gòu)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(yǎng),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(jié)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(jié)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(lián)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(nèi)外生物衍生材料交聯(lián)方法的相關(guān)文獻,并對其進行總結(jié)與分析。 結(jié)果生物衍生材料的新型交聯(lián)方法可劃分為化學交聯(lián)法、物理交聯(lián)法和生物交聯(lián)法三大類,其適用范圍及交聯(lián)性能因交聯(lián)機制而異。因此,可根據(jù)材料的應用需要選擇最適宜的交聯(lián)方法。一系列研究結(jié)果表明,交聯(lián)后的生物衍生材料可有效應用于組織修復與重建。 結(jié)論使用新型交聯(lián)方法制備的生物衍生材料具有優(yōu)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(lián)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(chǎn)品。