三维多孔支架材料PLLA/n-HA的体外生物相容性研究

目的：研究三维多孔支架材料聚乳酸/纳米羟基磷灰石(PLLA/n-HA)的体外生物相容性,探讨其作为细胞培养材料和骨组织工程支架的可行性。方法将大鼠成骨细胞接种于PLLA/n-HA复合支架上,体外共同培养后,CCK-8法检测大鼠成骨细胞增殖活性,荧光倒置显微镜、扫描电子显微镜下观察PLLA/n-HA复合支架材料表面和孔隙内细胞粘附情况。结果 CCK-8法检测显示实验组复合支架材料上细胞的增殖与空白对照组的差异无统计学意义（P>0.05）;电镜观察到细胞在复合支架材料表面和孔隙内大量黏附、生长,并且随着共培养时间的增加,材料表面的细胞数量呈几何级增长。结论三维多孔支架材料PLLA/n-HA的生物相容性较好,可望成为一种性能良好的骨组织工程支架材料。     

大鼠股骨缺损模型中BBP增强BMP-2的骨诱导作用*

目的验证在大鼠节段性骨缺损模型中骨形态发生蛋白结合肽（BMP Binding Peptide,BBP）对于重组人骨形态发生蛋白-2（recombinent human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2）骨诱导作用的影响。方法 70只缺损大鼠分别分成7组,每组不同剂量的rhBMP-2＋/-1000 gBBP,4w和8w后分别摄片,动物8w后处死,股骨样本分别手工评估,采用uCT测量骨容积,随后分别采用组织学和生物力学分析。结果高剂量（10 g）rhBMP-2组术后8w可见骨愈合,骨缺损处骨完全覆盖和桥接,但低剂量（5 g和2 g）rhBMP-2组术后8w骨愈合欠佳。与单独应用rhBMP-2相比,使用低剂量的rhBMP-2复合一定量的BBP可以取得更满意的骨形成量。BBP增强rhBMP-2的骨形成活性发生于4~8w时,而在术后早期并无明显作用。单纯应用BBP仅可见骨缺损处局部的钙化,未见骨愈合。结论 BBP能显著增强rhBMP-2的骨形成活性,这种增强作用需要一定时间来产生效果;其活性发生于术后4~8w时,在术后早期并无明显作用。而且BBP本身并没有骨诱导潜力,仅仅能增强rhBMP-2的骨形成活性。BBP起到缓释作用,与rhBMP-2紧密结合后,让rhBMP-2缓慢而持久的释放。     

软骨细胞去分化研究进展

关节软骨修复一直是临床难题,软骨组织工程发展为软骨修复提供了新思路并取得了一定突破,然而体外培养软骨细胞去分化现象极大地限制了该技术进一步发展。多种机制参与软骨细胞去分化过程,包括软骨细胞自身老化及相关基因、信号转导通路等。该文就软骨细胞去分化及其相关机制研究进展作一综述。     

Runx2及其在骨组织工程中的应用

Runx2在成骨分化信号转导通路中起核心作用,能够诱导骨髓间充质干细胞（BMSC）向成骨细胞定向分化并促进成骨细胞和软骨细胞成熟,从而促进骨愈合,被视为骨组织工程中最具有应用前景的转录因子之一。利用携带Runx2基因的腺病毒载体感染BMSC,使BMSC中Runx2蛋白表达增高,并将BMSC复合于骨材料上以提高骨性愈合效率,已成为骨组织工程研究新热点。该文就Runx2及其在骨组织工程中应用研究进展作一综述。     

纳米复合材料的制备及其在骨科中的改性应用

纳米材料因其独特的理化性质已经被应用于医学领域,包括组织工程修复、靶向给药、基因治疗、影像学检查等方面,单一的纳米材料往往不能满足技术要求,通过各种方法制备得到无机/有机、有机/有机、无机/无机纳米复合材料,不仅能保留原材料的独特理化性质,也能展现出独特的生物学特性。运用各种方法对纳米材料进行复合或改性,提高材料的生物相容性、力学性能及骨传导性等,是目前骨组织支架修复材料的研究热点。本文就纳米复合材料的制备方法及其在骨科领域的改性研究作一综述。     

新型聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨的细胞相容性

目的前期试验证实,当纳米羟基磷灰石含量为20%时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料能满足人体骨缺损修复的生物力学要求,尚需进一步的观察其细胞相容性,为临床应用提供参考数据。方法制备纳米羟基磷灰石含量为20%时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料,并提取浸提液。设立阴性对照组(含10%胎牛血清的DMEM完全培养基)、实验组(浸提液)、阳性对照组(质量浓度为0.64%的苯酚),用兔骨髓间充质干细胞与材料浸提液共培养的方式进行。观察兔骨髓间充质干细胞在培养3,5,7 d各时相点的细胞形态学变化,运用MTT比色法,测定上述各组兔骨髓间充质干细胞细胞培养3,5,7 d的相对增殖度,判断材料对细胞的毒性程度。结果随着时间的延长,3组细胞的吸光度值均明显增加(P<0.01)。实验组兔骨髓间充质干细胞相对增殖度在第3,5,7天分别为95.3%,96.8%和97.6%,参照国家标准聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料的细胞毒性为1级;实验组与阴性对照组比较差异不显著(P>0.05),阳性对照组与其他两组比较差异显著(P<0.05)。实验组细胞形态正常,呈梭形,贴壁生长良好。结论聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料细胞相容性良好,细胞毒性为1级,参照GB/T16886.5.2003标准属于安全范围。     

聚L-乳酸/纳米羟基磷灰石复合人工骨材料的制备及研究

目的:制备聚L-乳酸(PLLA)复合纳米羟基磷灰石(n-HA)的新型人工骨材料,并对复合材料的性能进行研究。方法:采用熔融共混法,将PLLA与不同配比的n-HA进行复合,制备得到新型复合材料,并进行力学性能测试、显微结构观察,体外降解试验等项目的研究。结果:当掺入n-HA粉末含量为20%时,PLLA/n-HA复合材料的抗弯强度可以增加到最大值,材料断口的形貌随着n-HA含量的增加表现为不同的脆性断裂特征,复合材料降解液的pH值和力学强度的降低时间较纯PLLA滞后,降解速度减缓。结论:PLLA/n-HA复合材料可明显提高单一材料的力学性能,并可减轻降解过程中酸性产物引起的炎症反应,保持较好的初始力学强度,有望成为一种理想的骨缺损修复材料。     

低温快速成型3D打印磁性纳米复合人工骨的性能测定

目的 利用低温快速成型技术的可控性、三维多孔立体结构的优点,制备骨组织修复材料磁性纳米多孔复合人工骨支架材料(n-HA/PLLA/Fe2O3),并检测其力学和降解性能.方法 低温快速成型仪分别制备不同成分比例的n-HA/PLLA/Fe2O3,再通过乙醇浸泡法测定支架孔隙率,采用电子试验机通过检测抗弯,抗压,弹性模量评价支架力学性能,通过电镜观察支架超微结构,浸泡磷酸盐缓冲液(PBS)进行降解试验,观察降解液的pH值变化,材料力学性能的变化.结果 n-HA和Fe2O3的比例增加,复合支架材料的拉伸强度减弱,弯曲强度在n-HA和Fe2O3的质量分数为10%时达到峰值(111.9 MPa),弹性模量随着n-HA和Fe2O3质量分数的增加而增大.在n-HA和Fe2O3含量为5%时出现大量的韧窝,孔隙率为83%;在n-HA和Fe2O3含量为10%断裂表面凹凸不平,孔隙率达到90%以上;在n-HA和Fe2O3含量为15%以上时断口又变得越来越平整,孔隙率在80%左右.随着降解时间的延长,支架材料的力学性能也一定程度的衰减.结论 复合人工骨支架材料的制备比例中,通过不同组分的筛选和测定,设定最佳的组分配比来制备出性能优良的支架材料.当n-HA和Fe2O3成分为10%时,该磁性纳米多孔复合人工骨支架材料具有更好的生物力学性能以及可降解性能.     

纳米骨粘合剂在骨折固定中的研究进展

纳米骨粘合剂比普通骨粘合剂具有更强的粘合力、刚度和韧性等机械性能以及更好的生物相容性、降解性和骨传导性等生物性能,在临床骨折固定中的应用前景广阔。本文综述了近年来国内外纳米骨粘合剂对骨折固定的研究进展,并展望其发展前景,为粉碎性骨折的治疗提供参考。