骨髓基质细胞载体支架的细胞相容性特点

目的:近年来,尽管骨组织工程发展迅速,但目前缺乏理想的支架材料,体外构建的组织工程化活性骨在体内的成骨能力各家报道不一,探讨骨髓基质细胞与L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架的细胞相容性,为骨组织工程选择可降解支架材料提供依据。方法:实验于2002-03/06在第三军医大学中心实验室完成。将兔骨髓基质细胞与L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合后在体外进行培养,观察细胞形态学变化,并对细胞黏附、细胞活度及接种细胞上架率进行测定。结果:扫描电镜下见支架上黏附细胞较多,接种前与接种支架后消化洗脱细胞的苏木精-伊红(HE)染色可见细胞形态无明显变化,接种支架前的细胞活度为97.08±1.06,接种后的细胞活度为96.87±0.96,接种支架的细胞上架率为(61.5±0.41)%。表明兔骨髓基质细胞能在L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架上贴附、细胞活度不受影响及较高的细胞上架率。结论:L-聚乳酸/聚磷酸钙纤维复合支架具有良好的细胞相容性,可作为骨髓基质细胞的载体应用于骨组织工程。     

快速成形的多孔材料作为骨髓基质细胞支架材料的生物相容性特征

目的:采用体外细胞培养法对聚乳酸/聚羟乙酸共聚物/磷酸三钙(Poly-lactic-co-glycolicacidTri-calciumphosphate,PLGA/TCP)和聚乳酸/聚羟乙酸共聚物(PLGA)的生物相容性进行研究,探讨其作为组织工程支架材料的可行性。方法:将传代培养的新西兰兔骨髓基质细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)分别接种于快速成形的三维支架材料PLGA和PLGA/TCP,单纯接种细胞作为对照组,于接种后不同时间通过倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞生长、黏附情况,并绘制细胞生长曲线观察细胞增殖情况。结果:骨髓基质细胞可以在PLGA/TCP和PLGA支架材料表面黏附、生长并连接成片,分泌细胞外基质,对照组与实验组、各实验组之间生长曲线相近,统计学分析无显著性差异。结论:PLGA/TCP和PLGA对兔骨髓基质细胞的形态学、细胞生长增殖等均无影响,具有良好的生物相容性,可作为组织工程的支架材料而安全应用。     

新型组织工程化人工骨的体外初步构建

背景L-聚乳酸可以用于制备骨组织工程支架材料 ,但存在某些缺陷 ,能否复合聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原来改善材料性能,从而找到新的组织工程化骨体外构建方法?目的应用组织工程学技术,体外初步构建有活性的新型组织工程化人工骨.设计 体外构建细胞-材料复合体,自身对照前瞻性研究.地点和对象本研究在解放军第三军医大学西南医院骨科和兰州铁道医学院复合材料研究所完成,对象为 5例重庆市健康志愿者的髂骨骨髓.干预培养、诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞表型分化,制备性能优越的新型支架材料,再按一定的方法体外构建细胞-材料复合体.主要观察指标细胞碱性磷酸酶染色的阳性率、扫描电镜观察组织工程化骨的微观结构.结果由 L-聚乳酸、聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原制备出新型的骨组织工程复合支架材料,孔径 300～ 450 μ m,孔隙率 90.1%;细胞接种前碱性磷酸酶阳性率为(55± 8)%,接种后细胞可在材料内良好贴附生长,碱性磷酸酶阳性率为(52± 6)%,两者差异无显著性.结论经成骨诱导的间充质干细胞,可以与由 L-聚乳酸、聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原制备的支架材料复合,在体外构建出组织工程化人工骨.     

新型组织工程化人工骨的体外初步构建

背景：L-聚乳酸可以用于制备骨组织工程支架材料，但存在某些缺陷，能否复合聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原来改善材料性能，从而找到新的组织工程化骨体外构建方法?目的：应用组织工程学技术，体外初步构建有活性的新型组织工程化人工骨。设计：体外构建细胞-材料复合体，自身对照前瞻性研究。地点和对象：本研究在解放军第三军医大学西南医院骨科和兰州铁道医学院复合材料研究所完成，对象为5例重庆市健康志愿者的髂骨骨髓。干预：培养、诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞表型分化，制备性能优越的新型支架材料，再按一定的方法体外构建细胞-材料复合体。主要观察指标：细胞碱性磷酸酶染色的阳性率、扫描电镜观察组织工程化骨的微观结构。结果：由L-聚乳酸、聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原制备出新型的骨组织工程复合支架材料，孔径300～450μm，孔晾率90．1％；细胞接种前碱性磷酸酶阳性率为(55&;#177;8)％，接种后细胞可在材料内良好贴附生长，碱性磷酸酶阳性率为(52&;#177;6)％，两者差异无显著性。结论：经成骨诱导的间充质干细胞，可以与由L-聚乳酸、聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原制备的支架材料复合，在体外构建出组织工程化人工骨。     

两种新型支架材料的细胞相容性

背景:利用骨组织工程原理,通过观察成骨细胞在生物材料上的形态、测定成骨细胞在生物材料上的黏附率等方法,可评估生物支架材料的生物相容性.目的;通过扫描电子显微镜下细胞-生物材料的观察和细胞-生物材料黏附率的测定,探讨骨组织工程材料的细胞相容性.设计、时间及地点:动物实验,成骨细胞形态学观察,于2007-02/2007-09在华南理工大学材料科学与工程学院生物材料研究所教育部重点实验室完成.材料:健康SD乳鼠30只,2种支架材料分别是:复合海藻酸钠和聚乳酸羟基乙酸的磷酸钙骨水泥以及卵磷脂改性聚乳酸羟基乙酸,生物活性玻璃复合支架.方法:取SD乳鼠颅骨成骨细胞,经体外培养、扩增,与两种新型可降解生物活性支架材料进行复合,通过扫描电镜观察细胞形态并测定细胞在生物材料上的黏附率.主要观察指标:观察接种于生物材料表面上的成骨细胞形态、黏附情况.对生物材料生物相容性进行描述.结果:生物活性材料与细胞复合后,材料出现了矿化,同时在海藻酸钠,聚乳酸羟基乙酸磷酸钙骨水泥通过扫描电镜观察发现其上游生长形态良好的成骨细胞;成骨细胞在生物卵磷脂改性聚乳酸羟基乙酸生物活性玻璃上的黏附率最高达到了95.2%.结论:从细胞形态和细胞黏附率上看,海藻酸钠/聚乳酸羟基乙酸磷酸钙骨水泥和生物卵磷脂改性聚乳酸羟基乙酸生物活性玻璃具有较好的生物相容性.     

新型支架材料羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸复合自体骨髓间充质干细胞修复关节软骨全层缺损

目的：观察自体骨髓间充质干细胞复合新型支架材料羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸修复兔膝关节软骨全层缺损。 方法：实验于2005-03／08在兰州大学骨科研究所完成。①抽取兔骨髓液经过密度梯度离心得到单个核细胞，在经过体外分离培养获得骨髓间充质干细胞，将骨髓间充质干细胞吸附于羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸复合材料上，再移植于兔膝关节全层软骨缺损模型处。②36只健康青紫兰兔被随机分成3组，每组各12只。细胞材料复合物组：将骨髓间充质干细胞与羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸复合物植入双侧股骨髁间窝软骨缺损处；单纯复合材料组：单纯植入羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸；空白对照组：不做任何植入。③分别于术后4，8，12周各处死4只兔子，取材进行大体、组织学及免疫组织化学染色观察。大体及组织学观察结果参照O’driscoll的评分标准进行评分。 结果：36只兔全部进入结果分析。①培养细胞的生物学特性观察：原代培养骨髓细胞7～10d后，多数细胞旋涡状排列。传代6h后细胞开始贴壁，5-7d铺满瓶壁。细胞形态均一呈梭形。②各组兔术后大体观察、股骨组织学检查：细胞材料复合物组术后12周大体评分明显低于单纯复合材料组和空白对照组（修复组织表面结构：0．45&;#177;0．25，1．15&;#177;0．25，2．47&;#177;0．39，P〈0．05；缺损填充深度：0．35&;#177;0．15。1．27&;#177;0．27，2．63&;#177;0．27，P〈0．05；与周围软骨结合情况：0．58&;#177;0．08，1．10&;#177;0．24。1．87&;#177;0．64，P〈0．05）。细胞材料复合物组12周关节软骨表面光滑，光镜下可见已形成正常软骨厚度的软骨层及完整的软骨下骨，与对照组有明显差异。修复组织Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性，强度与周围正常软骨无差别。软骨缺损处为透明软骨修复。组织学评分各项（缺损填充深度、与周围软骨结合情况、修复组织表面结构、细胞形态、潮线形成、甲苯胺兰染色）评分均显著低于单纯复合材料组和空白对照组。③各组兔修复组织吸光度值形态分析：修复方法在基质分泌方面优势顺序为：细胞材料复合物组〉单纯复合材料组〉空白对照组。 结论：自体骨髓间充质干细胞复合羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸材料以类透明样软骨组织完整修复缺损，是一种修复软骨缺损的行之有效的方法，羟基磷灰石／聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸可以做为组织工程软骨支架材料。     

快速成形的多孔材料作为骨髓基质细胞支架材料的生物相容性特征

目的：采用体外细胞培养法对聚乳酸／聚羟乙酸共聚物／磷酸三钙(Poly-lactic-co-glycolic and Tri-calcium phosphate，PLGA／TCP)和聚乳酸／聚羟乙酸共聚物(PLGA)的生物相容性进行研究，探讨其作为组织工程支架材料的可行性。方法：将传代培养的新西兰兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)分别接种于快速成形的三维支架材料PLGA和PLGA／TCP，单纯接种细胞作为对照组，于接种后不同时间通过倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞生长、黏附情况，并绘制细胞生长曲线观察细胞增殖情况。结果：骨髓基质细胞可以在PLGA／TCP和PLGA支架材料表面黏附、生长并连接成片，分泌细胞外基质，对照组与实验组、各实验组之间生长曲线相近，统计学分析无显著性差异。结论：PLGA／TCP和PLGA对兔骨髓基质细胞的形态学、细胞生长增殖等均无影响，具有良好的生物相容性，可作为组织工程的支架材料而安全应用。     

去抗原异种松质骨作为骨组织工程载体的可行性

目的：对自行研制的去抗原异种松质骨材料与骨髓基质细胞复合培养进行生物相容性进行评价，为骨组织工程中生物材料的选择提供实验依据。 方法：实验于2004—05／2005—05在教育部省部共建新疆民族与地方高发病重点实验室完成。①取新生小牛股骨下端松质骨，锯成15mm&;#215;5mm&;#215;5mm大小骨块，经1：1氯仿，HCl，H2O2和PBS＋NaOH＋NaM混合液等物理化学处理．制成去抗原异种松质骨载体。①选用清洁级健康3月龄新西兰大白兔2只，抽取骨髓．通过密度梯度离心和贴壁筛选法分离纯化骨髓基质细胞，将传代至第3代细胞接种于24孔培养板内，实验分为2组：实验组每孔加入5mm&;#215;5mm&;#215;3mm去抗原异种松质骨材料一块。对照组单纯接种细胞，每组4孔。于4，8d后进行处理．用于观察及检测。③通过扫描电镜、MTT测试法、考马斯亮蓝和碱性磷酸酶活性检测法，观察去抗原异种松质骨材料对细胞生长、增殖及功能表达的影响。 结果：①骨髓基质细胞生长情况：倒置相差显微镜观察，骨髓基质细胞能在去抗原异种松质骨材料上黏附、增殖，细胞形态良好。②骨髓基质细胞在去抗原异种松质骨材料生长结果：扫描电镜观察，骨髓基质细胞在去抗原异种松质骨材料生长良好。③实验组于接种后4和8d骨髓基质细胞增殖、蛋白质含量和碱性磷酸酶活性（A值）分别为0．50&;#177;0．03．0．78&;#177;0．10．0．44&;#177;0．02和0．73&;#177;0．14，1．21&;#177;0．07，0．59&;#177;0．03，与对照组（0．51&;#177;0．02．0．80&;#177;0．15，0．45&;#177;0．01；0．70&;#177;0．11．1．20&;#177;0．04，0．60&;#177;0．02）比较，差异不明显（P〉0．05）。 结论：去抗原异种松质骨对骨髓基质细胞体外增殖和蛋白质合成无不良影响，对骨髓基质细胞的生长增殖无明显的干扰作用，对骨髓基质细胞向成骨细胞转化无影响，即去抗原异种松质骨材料无细胞毒性；同时具有良好的细胞相容性，可用作骨组织工程的支架材料。     

β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架复合骨髓基质细胞修复节段性骨缺损

背景:组织工程β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料具有良好的生物相容性.目的:评估骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合体修复兔桡骨大段骨缺损成骨的效果.方法:取新西兰大白兔40只,建立桡骨双侧大段骨缺损模型,其中35只右侧植入自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合物作为实验组,左侧植入β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料作为对照组;另5只作为空白对照不作任何处理.植入后4,8,12,16周拍摄X射线片观察骨缺损修复情况.结果与结论:实验组术后2周可见缺损处有散在的、少量模糊状骨痂生成,术后4周可见明显骨生成影像,成云雾状,均匀分布在骨缺损区,术后8周整个缺损区均可见骨痂生成,成骨现象更加明显,部分髓腔已通,术后12~16周,缺损区已完全被新生骨组织充填,骨髓腔已完全再通,修复区较正常桡骨细,骨缺损修复效果明显优于对照组与空白对照组(P < 0.01).说明自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合移植可较完全修复大节段骨缺损.     

骨髓基质细胞与快速成形仿生人工骨支架载体的体外附着实验

目的：探讨具有良好生物相容性的聚乳酸-羟基乙酸与磷酸三钙人工合成仿生复合材料骨移植支架材料的可行性.方法：实验于2004-11在温州医学院附属第二医院完成.新西兰兔,雌性,体质量2.5～3.0 kg.仿生人工骨材料为清华大学机械学院快速成形实验室提供,将其剪成2 mm&;#215;4 mm&;#215;1 mm大小,750 mL/L乙醇浸泡消毒30 min,紫外灯照射2 h灭菌,烘干备用.在新西兰兔股骨上端,抽取约1.5 mL骨髓,进行骨髓基质细胞的分离和培养.将第3代骨髓基质细胞以4&;#215;1010L-1细胞密度接种于仿生人工骨材料中,第7天取材,透射显微镜及其扫描电镜下观察细胞粘附情况.结果：仿生人工骨复合物表面及其孔隙内长满细胞,透射显微光镜下可见细胞覆盖的光照影.扫描电镜下观察：3 d时,仿生人工骨复合物载体表面细胞生长密集,胞体呈不规则的球形、梭形或多角形,从胞体生出的细胞突长短不一,有的与其他细胞相连.第7天时细胞在孔洞中长满,有大量的胶原纤维分泌.结论：快速成形仿生人工骨复合材料与骨髓基质细胞有较好的生物相容性,具备作为细胞支架骨移植材料的性质.     

β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架复合骨髓基质细胞修复节段性骨缺损

背景：组织工程β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料具有良好的生物相容性。目的：评估骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合体修复兔桡骨大段骨缺损成骨的效果。方法：取新西兰大白兔40只,建立桡骨双侧大段骨缺损模型,其中35只右侧植入自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合物作为实验组,左侧植入β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料作为对照组;另5只作为空白对照不作任何处理。植入后4,8,12,16周拍摄X射线片观察骨缺损修复情况。结果与结论：实验组术后2周可见缺损处有散在的、少量模糊状骨痂生成,术后4周可见明显骨生成影像,成云雾状,均匀分布在骨缺损区,术后8周整个缺损区均可见骨痂生成,成骨现象更加明显,部分髓腔已通,术后12～16周,缺损区已完全被新生骨组织充填,骨髓腔已完全再通,修复区较正常桡骨细,骨缺损修复效果明显优于对照组与空白对照组（P〈0.01）。说明自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合移植可较完全修复大节段骨缺损。     

几种生物材料表面黏附特性的实验

目的：应用微吸管吸吮技术测量大鼠骨髓基质细胞在聚乳酸、聚丙交酯/乙交酯、聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸-聚乙二醇三嵌段共聚物表面的黏附力,以筛选生物相容性良好的生物材料.方法：实验于2003-11/2004-05在华中科技大学附属协和医院骨科组织工程实验室完成.选取4周龄健康SD大白鼠4只.大鼠麻醉后抽取双侧胫骨和股骨的骨髓基质细胞体外培养,第3代细胞用于实验.制备以玻璃为底、直径约25 mm的特制圆形小腔室,分别将聚乳酸、聚丙交酯/乙交酯、聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸-聚乙二醇三嵌段共聚物溶液0.3 mL滴入小腔室内,300 r/min离心5 min,在玻璃表面形成聚合物薄膜.用微吸管拉制器拉制微吸管,加工成前端内径为2～4 μm的微管,并用微量进样器向微管内灌满培养液,微管后端接于水压控制的微操作手上,并与自动压力控制系统连接.将第3代骨髓基质细胞接种在表面为不同材料的小腔室内,在每种材料表面随机测量20～30个细胞,以没有涂覆材料的玻璃为对照,测量骨髓细胞于不同时间在三种生物材料表面的细胞黏附力.结果：实验纳入大鼠4只,全部进入结果分析.不同生物材料上骨髓基质细胞黏附力的比较：细胞种植到生物材料表面4,12,24 h,骨髓基质细胞在聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸-聚乙二醇三嵌段共聚物表面的黏附力均明显高于聚乳酸、聚丙交酯/乙交酯[（172.78&;#177;15.23）,（155.609&;#177;17.29）,（144.84&;#177;21.14）;（324.84&;#177;102.73）,（199.39&;#177;37.20）,（234.09&;#177;62.09）;（180.77&;#177;29.22）,（170.32&;#177;21.14）,（174.38&;#177;44.29）&;#215;10^-10N,P均＜0.05].结论：微细管吸吮法能够精确测量细胞在支架材料上的黏附力.在聚乳酸、聚丙交酯/乙交酯、聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸-聚乙二醇三嵌段共聚物这三种生物材料中,聚丙交酯/乙交酯/天冬氨酸-聚乙二醇三嵌段共聚物表面的细胞黏附力最好,是较理想的生物材料.     

家兔骨髓基质细胞培养后与载体聚乳酸-聚乙醇酸复合的相容性

目的:建立一套体外分离培养骨髓基质干细胞的方法,观察骨髓基质细胞的形态和生长规律,检测与载体聚乳酸-聚乙醇酸复合的细胞相容性。方法:实验于2004-10/2005-04在解放军第四军医大学唐都医院骨实验室完成。选取健康30d龄家兔40只,取幼兔长骨骨髓进行培养,观察其传代细胞生长特性和生长曲线。应用组织培养技术,对兔骨髓基质干细胞和聚乳酸-聚乙醇酸体外联合培养,相差显微镜观察和扫描电镜观察细胞生长情况。结果:实验纳入家兔40只,全部进入结果分析。①骨髓基质细胞不同接种时间的形态学观察:接种24h后可见大量密集的造血系细胞,有少量散在分布的贴壁细胞,呈多角形、短梭形;第3天可见形态各异、大小不一的贴壁细胞;第7天数量加速生长,己形成成纤维细胞集落,大部分细胞呈梭形,少部分呈多角形;第12天细胞融合成单层,从整体看大多数细胞沿胞体长轴呈有序排列。②骨髓基质细胞接种72h后扫描电镜观察结果:早期可见培养板内细胞增多,并向聚乳酸-聚乙醇酸材料移行贴附于材料周边,部分细胞直接贴附于材料表面,随复合培养时间的延长而增多,细胞形态多为梭形及三角形,无细胞衰老及异常分裂现象。结论:兔骨髓基质细胞在体外培养条件下,早期生长性状稳定,增殖速度快,适应性强,可作为骨组织工程学的种子细胞。聚乳酸-聚乙醇酸具有良好的细胞相容性,可作为骨髓基质细胞的载体应用于组织工程的实验。     

聚左旋乳酸/壳聚糖电纺丝纳米纤维支架与兔内皮祖细胞的生物相容性

背景：电纺丝技术能够使许多高分子材料制备出与细胞外基质相似的三维纳米纤维支架。聚乳酸/壳聚糖纳米纤维复合支架材料能够克服材料的不足,提高组织工程支架生物相容性。目的：评价聚左旋乳酸/壳聚糖电纺丝纳米纤维支架与兔内皮祖细胞的生物相容性。方法：电纺丝技术制备聚左旋乳酸,壳聚糖,聚左旋乳酸/壳聚糖的纳米纤维支架,扫描电镜观察其形貌结构。纳米纤维支架与内皮祖细胞进行复合培养后,观察细胞在不同材料上的黏附率、一氧化氮分泌,生长特征和在聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维支架上的细胞表型特征。结果与结论：聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维支架比聚左旋乳酸、壳聚糖具有更合适的纤维直径,具有与细胞外基质相似的纳米纤维三维多孔结构。聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维支架能够促进内皮祖细胞黏附率和细胞的一氧化氮分泌（P〈0.05,P〈0.01）。内皮祖细胞能够在聚左旋乳酸/壳聚糖复合材料膜上融合成片,保持了细胞的完整形态和分化功能,显示了内皮细胞特异性的vWF表型。提示聚左旋乳酸/壳聚糖电纺丝纳米纤维支架与兔内皮祖细胞具有良好的生物相容性。     

温固化水凝胶复合细胞外基质与膀胱平滑肌细胞的相容性

目的:选用膀胱平滑肌细胞为实验细胞,评估细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合支架材料的生物相容性。方法:实验于2005-02/05在武汉大学人民医院泌尿外科研究室完成。①实验分组:实验分为4组。细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合支架组:细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合支架种植平滑肌细胞;单纯细胞外基质组:单纯细胞外基质种植平滑肌细胞;阴性对照组:单纯培养平滑肌细胞;空白对照组:无细胞培养液。②实验操作:种植细胞前先用培养液将支架材料预湿,取第3代兔膀胱平滑肌细胞悬液(1×108L-1)50μL缓慢接种于材料上。③实验评估:培养2d后倒置相差显微镜下观察细胞黏附、生长情况以及扫描电镜下观察细胞在材料上的空间生长情况;培养5,10d取细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合支架组、单纯细胞外基质组材料,进行细胞计数,观察细胞黏附数量;培养1,3,5,7d时MTT法检测细胞的活力。结果:①相差显微镜下可见细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合材料为红染的网状结构,纤维较粗,网孔直径较小,未见到细胞碎片;种植平滑肌细胞后6h,可见细胞紧密黏附于材料表面;种植平滑肌细胞后12h,可见细胞已伸展,有多个突起;培养3d时,贴附于材料的细胞数量增加,细胞增殖明显。②扫描电镜下可见发育良好的细胞附于材料上,伪足沿纤维伸展,附着牢固,细胞间连接紧密,可见到细胞外基质分泌。③膀胱平滑肌细胞在单纯细胞外基质上黏附性良好,黏附率为87.6%,复合温度敏感性水凝胶后的细胞外基质表面黏附能力较之增强,黏附率为96.7%。④细胞活力:细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合支架组、阴性对照组细胞活力(A)高于单纯细胞外基质组,差异有显著性意义(P<0.05,0.01),培养1,3,5d细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合支架组细胞活力(A)低于阴性对照组,培养7d高于阴性对照组,差异有显著性意义(P<0.05,0.01)。结论:细胞外基质/温度敏感性水凝胶复合材料具有便于细胞黏附和生长的微孔结构,生物相容性好,并且保留的某些成分具有良好的促组织再生作用,是一种理想的组织工程材料。     

丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料的细胞相容性

背景:大量研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,具有良好的细胞生物相容性.目的:探讨丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料与诱导的兔骨髓间充质干细胞的生物相容性.方法:将兔骨髓间充质干细胞分离培养、诱导后,与丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料体外共培养,以材料的细胞毒性、细胞增殖活力、材料细胞黏附率及扫描电镜等检测评价材料的细胞相容性.结果与结论:经诱导后的骨髓间充质干细胞在支架材料上黏附、生长良好,保持正常的分裂增殖速度;随时间的增加,细胞黏附率增加,材料组较对照组黏附率强,差异有显著性意义(P<0.05).扫描电镜观察发现细胞接种48 h 后细胞生长良好,与支架黏附紧密,增殖分裂活跃.说明丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料具有良好的细胞相容性.     

聚乳酸乙醇酸与猕猴骨髓基质细胞的生物相容性☆◆

背景:聚乳酸乙醇酸与不同细胞的生物相容性的报道较多,但探讨其与猕猴骨髓基质细胞生物相容性的研究极少. 目的:观察猕猴骨髓基质细胞的生物学特性以及其与支架材料聚乳酸乙醇酸在体外的生物相容性. 方法:将经流式细胞检测证实的第2代猕猴骨髓基质细胞与聚乳酸乙醇酸支架材料联合培养,以单独培养的骨髓基质细胞作为对照. 结果与结论:猕猴骨髓基质细胞与聚乳酸乙醇酸共培养4 d 后,激光共聚焦显微镜下可见 CD29阳性的骨髓基质细胞黏附包绕在聚乳酸乙醇酸纤维表面,形成长的细胞链.扫描电镜下可见骨髓基质细胞于聚乳酸乙醇酸上贴附良好,且有较多细长的突起从骨髓基质细胞伸出,沿材料伸展.骨髓基质细胞在聚乳酸乙醇酸浸出液中培养72 h,骨髓基质细胞神经营养因子表达量与对照组比较差异无显著性意义(P >0.05);培养7 d,其形态、细胞活力、细胞增殖指数与对照组亦无明显差异.提示猕猴骨髓基质细胞与聚乳酸乙醇酸支架材料有良好的生物相容性.     

新型支架材料羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸复合自体骨髓间充质干细胞修复关节软骨全层缺损

目的:观察自体骨髓间充质干细胞复合新型支架材料羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸修复兔膝关节软骨全层缺损。方法:实验于2005-03/08在兰州大学骨科研究所完成。①抽取兔骨髓液经过密度梯度离心得到单个核细胞,在经过体外分离培养获得骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞吸附于羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸复合材料上,再移植于兔膝关节全层软骨缺损模型处。②36只健康青紫兰兔被随机分成3组,每组各12只。细胞材料复合物组:将骨髓间充质干细胞与羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸复合物植入双侧股骨髁间窝软骨缺损处;单纯复合材料组:单纯植入羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸;空白对照组:不做任何植入。③分别于术后4,8,12周各处死4只兔子,取材进行大体、组织学及免疫组织化学染色观察。大体及组织学观察结果参照O’driscoll的评分标准进行评分。结果:36只兔全部进入结果分析。①培养细胞的生物学特性观察:原代培养骨髓细胞7～10d后,多数细胞旋涡状排列。传代6h后细胞开始贴壁,5～7d铺满瓶壁。细胞形态均一呈梭形。②各组兔术后大体观察、股骨组织学检查:细胞材料复合物组术后12周大体评分明显低于单纯复合材料组和空白对照组(修复组织表面结构:0.45±0.25,1.15±0.25,2.47±0.39,P<0.05;缺损填充深度:0.35±0.15,1.27±0.27,2.63±0.27,P<0.05;与周围软骨结合情况:0.58±0.08,1.10±0.24,1.87±0.64,P<0.05)。细胞材料复合物组12周关节软骨表面光滑,光镜下可见已形成正常软骨厚度的软骨层及完整的软骨下骨,与对照组有明显差异。修复组织Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性,强度与周围正常软骨无差别。软骨缺损处为透明软骨修复。组织学评分各项(缺损填充深度、与周围软骨结合情况、修复组织表面结构、细胞形态、潮线形成、甲苯胺兰染色)评分均显著低于单纯复合材料组和空白对照组。③各组兔修复组织吸光度值形态分析:修复方法在基质分泌方面优势顺序为:细胞材料复合物组>单纯复合材料组>空白对照组。结论:自体骨髓间充质干细胞复合羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸材料以类透明样软骨组织完整修复缺损,是一种修复软骨缺损的行之有效的方法,羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸可以做为组织工程软骨支架材料。     

家兔骨髓基质细胞培养后与载体聚乳酸-聚乙醇酸复合的相容性

目的：建立一套体外分离培养骨髓基质干细胞的方法，观察骨髓基质细胞的形态和生长规律，检测与载体聚乳酸-聚乙醇酸复合的细胞相容性。 方法：实验于2004-10／2005-04在解放军第四军医大学唐都医院骨实验室完成。选取健康30d龄家兔40只，取幼兔长骨骨髓进行培养，观察其传代细胞生长特性和生长曲线。应用组织培养技术，对兔骨髓基质干细胞和聚乳酸-聚乙醇酸体外联合培养，相差显微镜观察和扫描电镜观察细胞生长情况。 结果：实验纳入家兔40只，全部进入结果分析。①骨髓基质细胞不同接种时间的形态学观察：接种24h后可见大量密集的造血系细胞，有少量散在分布的贴壁细胞，呈多角形、短梭形；第3天可见形态各异、大小不一的贴壁细胞；第7天数量加速生长，己形成成纤维细胞集落，大部分细胞呈梭形，少部分呈多角形；第12天细胞融合成单层，从整体看大多数细胞沿胞体长轴呈有序排列。②骨髓基质细胞接种72h后扫描电镜观察结果：早期可见培养板内细胞增多，并向聚乳酸-聚乙醇酸材料移行贴附于材料周边，部分细胞直接贴附于材料表面，随复合培养时间的延长而增多，细胞形态多为梭形及三角形，无细胞衰老及异常分裂现象。 结论：兔骨髓基质细胞在体外培养条件下，早期生长性状稳定，增殖速度快，适应性强，可作为骨组织工程学的种子细胞。聚乳酸-聚乙醇酸具有良好的细胞相容性，可作为骨髓基质细胞的载体应用于组织工程的实验。     

新鲜骨髓吸出物直接种植于支架构建组织工程韧带

背景：有关于应用新鲜骨髓吸出物直接局部注射修复韧带部分损伤的报道,少有提及应用新鲜骨髓吸出物直接种植于支架构建组织工程韧带的研究报道。目的：评价将新鲜骨髓吸出物直接种植于支架构建组织工程韧带的可行性。方法：构建丝素纤维/小肠黏膜下层复合支架后,骨髓种植组将骨髓吸出物直接种植于复合支架上;细胞种植组将骨髓间充质干细胞种植于复合支架上;以未接种任何物质的复合支架作为空白对照,检测各组细胞黏附密度、细胞增殖活性及细胞外基质分泌情况。将骨髓种植组复合物植入兔前交叉韧带横断处,12周后取材评价骨髓种植组材料体内生物相容性。结果与结论：骨髓种植组孵育4 h后的细胞黏附密度、不同时间点细胞增殖率显著高于细胞种植组（P＜0.05）。骨髓种植组及细胞种植组Ⅰ型、Ⅲ型胶原分泌量均显著高于空白对照组（P＜0.05）,但骨髓种植组及细胞种植组两组间Ⅰ型、Ⅲ型胶原分泌量差异无显著性意义。骨髓种植组材料植入兔体内未引起致死性免疫排斥反应及严重炎症反应,未见明显韧带再生及血管化。说明新鲜骨髓吸出物直接种植于支架可构建组织工程韧带,并且体内短期生物相容性良好。