β-磷酸三钙复合成骨细胞的异位成骨

背景：β-磷酸三钙作为理想的骨替代材料己成为众多学者研究的重点之一，但与新生大鼠颅盖骨来源成骨细胞复合的研究较少。 目的: 评价多孔β-磷酸三钙支架与成骨细胞复合植入大鼠肌袋模型后的异位成骨能力。 设计、时间及地点：同体对照动物实验，于2007-09/2008-10在西安交通大学医学院中心实验室和实验医学动物中心完成。 材料：新生SD大鼠2只，12 周龄SD大鼠20只。多孔β-磷酸三钙购自上海贝奥路公司，大小为5 mm×5 mm×5 mm。 方法: 应用扫描电镜观察β-磷酸三钙结构特点。成骨细胞体外分离、培养，倒置显微镜下观察细胞生长情况。使用第3代细胞与β-磷酸三钙复合后，植入大鼠背部左侧肌袋，将β-磷酸三钙空白支架植入右侧肌袋。分别在植入1，4，8周后，将成骨细胞β-磷酸三钙复合物取出行苏木精-伊红染色观察新骨形成情况，并应用KS400 3.0 软件进行新骨生成分析。 主要观察指标：①β-磷酸三钙结构特征。②成骨细胞生长情况。③组织学观察新骨生成情况。④图像分析新骨生成结果。 结果: β-磷酸三钙孔径大小一般为(500±150) μm，孔内连接径(150±50) μm。倒置显微镜下观察成骨细胞呈三角形、多角形或梭形。植入1周后所有标本都未发现骨生成；在4，8周时成骨细胞复合β-磷酸三钙组新骨生成量均多于β-磷酸三钙组 (P < 0.05,0.01)。 结论:多孔β-磷酸三钙复合成骨细胞支架在大鼠体内具有异位成骨能力。     

以海藻酸盐及异种骨复合技术制备组织工程化骨及体内成骨

背景：海藻酸有相对温和的凝胶条件与良好的生物相容性,已广泛应用于生物组织工程。 目的：采用海藻酸钠凝胶复合异种骨的方法,构建骨组织工程载体,观察载体中细胞的生物性能及体内成骨能力。 方法：取2 只2 周龄新西兰兔的骨髓,以1×10-8 mol/L重组人骨形态发生蛋白2诱导骨髓间充质干细胞。取诱导后第2 代骨髓间充质干细胞接种于1%海藻酸钠凝胶中,培养4 d 苏木精-伊红染色观察凝胶中细胞形态。将第2 代骨髓间充质干细胞分为单纯DMEM凝胶组和含1%海藻酸钠的DMEM凝胶组,分别培养7 d 后行骨形态发生蛋白2免疫组织化学染色观察。取24 只裸鼠,随机分为2 组,于两侧股部肌袋中分别植入骨髓间充质干细胞/海藻酸钠凝胶/牛松质骨复合体作为实验组,骨髓间充质干细胞/牛松质骨复合体作为对照组。术后2,4 周后组织学观察复合体成骨情况,图像分析系统分析各组成骨或软骨的面积百分比。 结果与结论：海藻酸钠凝胶中骨髓间充质干细胞形态饱满,细胞悬浮于凝胶中,可见细胞分裂和核分裂相。单纯DMEM凝胶组和含1% 海藻酸钠的DMEM凝胶组免疫组织化学观察,细胞分裂增殖正常,伸出多种形态的突起,胞核大,核仁清晰。单纯DMEM凝胶组和含1%海藻酸钠的DMEM凝胶组的骨形态发生蛋白2 表达阳性率差异无显著性意义(P > 0.05)。扫描电镜观察海藻酸钠凝胶均匀地复合于牛松质骨微孔中,不同平面均有细胞生长。动物实验显示术后2,4 周实验组和对照组的成骨或软骨的面积百分比差异有显著性意义（P < 0.05）。提示以海藻酸钠凝胶/牛松质骨构建骨组织工程载体,合乎组织工程载体的超结构原理,能最大限度地承载细胞,生物性能好,对骨髓间充质干细胞增殖和成骨表型及相关的生物性能无不良影响,在体内成骨效率较高。 关键词：组织工程骨;海藻酸钠凝胶;异种骨;载体;支架材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.08.043     

温敏性壳聚糖水凝胶对大鼠成骨细胞的毒性

背景：温敏性壳聚糖与多种细胞相容性良好,是组织工程中不可多得的优良载体,但其对成骨细胞毒性研究相对缺乏。 目的：验证温敏性壳聚糖水凝胶对成骨细胞的毒性。 方法：成骨细胞在温敏性壳聚糖水凝胶中进行培养,显微镜下观察细胞形态及扩增情况,同时,SD大鼠成骨细胞在不同浓度的温敏性壳聚糖水凝胶浸提液中体外培养24,48,72,96 h,MTT法测定细胞相对增殖率,判断细胞毒性的级别。 结果与结论：SD大鼠成骨细胞在温敏性壳聚糖水凝胶中培养24 h内镜下观察呈圆形,48 h后开始伸出触角并扩增;温敏性壳聚糖水凝胶浸提液中培养的各组细胞在不同时间点相对增殖率在92%~112%之间,各浓度的温敏性壳聚糖水凝胶材料浸提液的细胞毒性均为0级或1级,完全符合生物材料的安全评价标准。     

藻酸盐凝胶支架在生物学修复椎间盘退行性变中的应用

目的：藻酸盐凝胶不仅在体外培养细胞使用，还可应用于体内组织工程修复。实验以藻酸盐凝胶为支架复合骨髓间充质干细胞，观察修复兔腰椎间盘退行性变的能力。 方法：实验于2006-03/2007-03在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室完成。①密度梯度分离法分离培养兔骨髓间充质干细胞，配制1.2% 藻酸钠水溶液，进行体外骨髓间充质干细胞/藻酸盐复合物的制备，观察细胞生长。②18只新西兰大白兔手术建立腰椎间盘退行性变模型，随机分为3组：对照组、空白组和治疗组。在手术建立椎间盘退行性变模型结束时，在治疗组椎间隙，注射干细胞复合藻酸盐凝胶支架, 对照组注射骨髓间充质干细胞，空白组不予任何干预。③应用核磁共振观察椎间盘手术前后高度和T2信号变化；术后12周取材大体观察组织结构；免疫组织化学检测Ⅱ型胶原含量，分光光度法测量蛋白多糖的含量，观察椎间盘退行性变修复效果。 结果：18只新西兰大白兔均进入结果分析。①镜下观察支架陷窝内为干细胞，生长良好；将支架行冰冻切片，观察细胞位于网络内，形态良好。②术后12周治疗组MRI测量椎间隙高度和T2信号与术前相比变化最小，与空白组和对照组比较差异有显著性意义（P < 0.05）。③术后12周取材大体观察，空白组和对照组的椎间盘，髓核与纤维环不清，中央区域的髓核为纤维组织所替代。而治疗组的椎间盘轻度退行性变，组织结构尚可分清，周围未发现炎症反应，藻酸盐完全降解。④术后12周治疗组蛋白多糖含量高于空白组和对照组（P < 0.05），Ⅱ型胶原含量低于空白组和对照组（P < 0.05）。 结论：动物实验证实藻酸盐支架复合骨髓间充质干细胞具有修复退行性变椎间盘能力，藻酸盐可以做为修复椎间盘退行性变研究的生物学材料。     

骨髓间充质干细胞作为干细胞参与生物材料异位诱导成骨

背景：体内骨组织工程是在骨或非骨部位植入具有骨诱导活性的生物材料,利用机体作为生物反应器去构建组织工程骨,以修复骨缺损。骨移植物所具备的优良生物相容性和机械性能为骨移植开辟新的治疗途径。然而,其相关干细胞来源尚不清楚。 目的：探索骨髓间充质干细胞作为干细胞是否参与生物材料的异位诱导成骨。 方法：分离纯化雄性beagle犬的骨髓间充质干细胞。将培养至第3代骨髓间充质干细胞移植入雌性beagle犬体内,建立同种异体骨髓移植模型,同期将双相钙磷陶瓷植入受体犬竖脊肌内。6周后,获取骨构建物标本,利用原位荧光杂交技术对骨移植物Y染色体进行示踪。 结果与结论：原位荧光杂交结果显示Y染色体在骨构建物中有荧光信号表达,表明骨髓间充质干细胞可通过血液循环途径募集到异位生物材料处,形成骨组织。结果提示骨髓间充质干细胞参与生物材料异位诱导成骨,是生物材料异位诱导成骨干细胞来源之一。 关键词：双相钙磷陶瓷;骨髓间充质干细胞;骨缺损;组织工程;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.21.005     

藻酸钙凝胶复合骨髓间充质干细胞修复大鼠颅骨极量缺损****☆◆

背景：课题组前期已经发现藻酸盐凝胶/骨髓间充质干细胞复合物能在体内形成软骨，并能稳定分泌Ⅱ型胶原。 目的：在前期工作的基础上，观察藻酸钙凝胶/骨髓间充质干细胞复合物修复大鼠颅骨极量缺损的效果。 设计、时间及地点：配对对照观察实验，2004-01/2008-02在四川大学口腔疾病研究国家重点实验室完成。 材料：将1.2%藻酸钠与骨髓间充质干细胞混匀后滴入氯化钙溶液，制备藻酸钙凝胶/骨髓间充质干细胞复合体。 方法：SD大鼠24只，在其颅骨两侧各做一直径5 mm的极量全层骨缺损，随机植入藻酸钙凝胶/骨髓间充质干细胞复合体（实验侧）及无细胞的藻酸钙凝胶（对照侧）。在术后4周和8周分别处死12只动物，取缺损植入处进行检测。 主要观察指标：X射线检测成骨情况，苏木精-伊红染色及改良Masson三色染色观察组织学变化，透射电镜观察超微结构，同时进行Ⅰ型 和 Ⅲ型胶原免疫组织化学检测。 结果：24只SD大鼠均进入结果分析。X射线检测发现，与对照侧相比，实验侧缺损的边缘有明显钙化密度增高表现。组织学、免疫组织化学检测均显示藻酸钙凝胶/骨髓间充质干细胞复合物中形成的组织呈现出交织状骨组织学特征，新骨量多而且结构酷似成熟骨。 结论：藻酸钙凝胶/骨髓间充质干细胞复合物能用于修复颅骨极量骨缺损。     

富血小板血浆诱导人骨髓基质干细胞的体内异位成骨**☆

背景：近年来的研究发现,结合组织工程技术利用经诱导转化的骨髓基质干细胞能成功地在动物体内再生出骨组织,并在大型哺乳动物负重骨缺损的修复实验中取得了较好的修复效果。 目的：观察富血小板血浆诱导培养人骨髓基质干细胞在体内的成骨特性,探讨采用富血小板血浆诱导培养的人骨髓基质干细胞与珊瑚羟基磷灰石材料体内异位成骨的可行性。 设计、时间及地点：配对样本观察,于2007-10/2008-04在中山大学组织工程实验室完成。 材料：4周龄BALB/C裸鼠14只,体质量22~24 g,麻醉后将裸鼠两侧股部切开,于股部肌间隙内制成肌袋模型。 方法：14只裸鼠左侧肌袋内植入珊瑚羟基磷灰石复合富血小板血诱导培养的人骨髓基质干细胞,作为实验组;右侧背部肌袋内植入单纯珊瑚羟基磷灰石材料为对照组。 主要观察指标：分别于植入后4,8,12周对比观察两组裸鼠活动及进食情况;X射线平片观察阻射率;苏木精-伊红染色观察骨形成情况。 结果：14只裸鼠均进入结果分析。①植入材料后裸鼠活动及进食均正常,伤口愈合良好。材料随植入时间的延长无明显吸收,而材料周围的肌肉组织等软组织由外向内逐渐长入材料孔隙内有所增多。②随时间延长两组X射线平片阻射影像密度逐步增加。植入材料后4,8,12周实验组与对照组相比,差异有非常显著性意义(P < 0.01)。③植入材料后4周,实验组可见珊瑚羟基磷灰石表面有细胞生长,孔隙内有结缔组织长入;对照组仅见珊瑚羟基磷灰石表面有细胞生长。8周时珊瑚羟基磷灰石表面有新生骨形成,孔隙内和孔隙边缘可见骨样组织沉积和少量软骨样组织形成;对照组仅见少量纤维结缔组织长入。12周时珊瑚羟基磷灰石材料表面有较多成熟编织骨形成,部分区域可见髓腔样结构形成,并有血管长入;对照组仍未见新骨及骨样组织形成。 结论：富血小板血浆诱导培养人骨髓基质干细胞与珊瑚羟基磷灰石材料在裸鼠体内能够良好的成骨,随时间的延长,成骨特性越明显;体内采用肌袋包裹的方法能有效增加血运及促进组织工程骨血管化生成,促进成骨。     

人胚胎骨骨膜来源成骨细胞的分离培养与生物学特性

背景：胚胎骨来源成骨细胞因其低免疫原性和高增殖与成骨活性有可能成为适用于骨组织工程方法异体骨组织缺损修复的种子细胞。冻存复苏后的生物学特点是否能进行进一步临床应用研究有待证实。 目的：建立人胚胎骨骨膜来源成骨细胞的分离培养、保存方法,观察骨膜来源成骨细胞生物学特点。 设计、时间及地点：细胞形态学与生物学特性实验研究,于2005-04/2006-05在天津市口腔医院细胞与组织工程实验室完成。 材料：细胞来源为5月龄自然流产胎儿,产妇及家属知情同意,无菌条件下取长骨骨膜组织。 方法：采用组织块法对成骨细胞进行原代培养,传代培养细胞液氮冻存3~6个月后,选择不同代次细胞复苏培养。 主要观察指标：通过形态学、超微结构,细胞增殖曲线,钙结节Von kossa法染色以及细胞内碱性磷酸酶定量检测与钙钴法染色确定其增殖与成骨活性。 结果：组织块法培养骨膜来源成骨细胞第6天即可获得原代细胞增殖,传代扩增细胞具有典型成骨细胞形态学和生物学活性。苏木精-伊红染色密集融合的成骨细胞与细胞外基质显示转化为脊样骨组织结构排列。经统计学分析定量检测成骨细胞碱性磷酸酶活性与细胞密度有线性正相关关系。液氮冷冻保存后复苏培养复层成骨细胞钙钴法碱性磷酸酶染色阳性率在45%以上,超微结构显示为高分化功能活跃成骨细胞。 结论：胚胎骨骨膜来源成骨细胞具有良好的增殖与成骨活性。深低温液氮冻存成骨细胞复苏后仍能连续传代增殖并具有良好的成骨代谢活性,能够体外借助细胞外基质形成骨样结构。     

新型海藻酸盐水凝胶真皮支架材料的制备及其表征☆

背景：海藻酸钠水凝胶具有与真皮基质成分蛋白多糖类似的结构，是较为理想的成纤维细胞培养材料，但以往制备海藻酸钠水凝胶大部分都是以CaCl2为交联剂，这一体系存在严重不足。 目的：利用碳化二亚胺作为催化剂、乙二胺作为交联剂制备新型海藻酸盐水凝胶支架材料，并对其性能进行表征，探讨其作为组织工程支架材料的可行性。 设计、时间及地点：形态学描述及自身对照实验，于2005-10/2006-10在中山大学附属第一医院骨科实验室完成。 材料：自制乙二胺溶液，碳化二亚胺和海藻酸钠购自Sigma公司。 方法：利用碳化二亚胺作为催化剂、乙二胺作为交联剂，采用共价交联及冻干法制备新型海藻酸盐水凝胶支架，对照为用传统交联剂CaCl2制备的样品。 主要观察指标：观察海藻酸钠的理想反应浓度；用扫描电镜观察藻酸盐组织工程支架的微观结构，排液法测定其孔隙率及含水量；并观察其体外降解规律。 结果：成功制备了海藻酸盐水凝胶真皮支架，该支架材料的海藻酸钠理想反应浓度为2%，其含水量为（95.32±1.24）%，孔隙率为（85.55±0.98）%，均高于对照材料；2周后海藻酸盐水凝胶的体外降解率为（12.26±2.25）%。 结论：新型海藻酸盐组织工程真皮支架克服了传统以钙离子作为交联剂的诸多缺点，其吸水性、孔隙率、降解性能满足真皮支架材料的物理性能所需，能够做为成纤维细胞的三维培养系统。     

同种异体DBM复合自体BMSCs修复兔关节软骨缺损的实验研究

摘要 背景：寻找理想的软骨组织工程支架为目前的研究热点之一,其中脱钙骨基质（Demineralized bone matrix,DBM）有望作为一种良好的支架材料,我们前期的研究观察看到不同脱钙时间对骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells BMSCs）的增殖有影响,其中脱钙6h的DBM具有最好的细胞相容性,故本研究采用脱钙6h的DBM作为支架材料复合BMSCs移植修复关节软骨缺损。 目的 观察同种异体DBM复合自体BMSCs修复兔关节软骨缺损的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008年1月~5月在昆明医学院干细胞研究所完成。 材料：选用成年健康日本大耳白兔27只,建立膝关节软骨缺损模型,选用同种异体DBM块作为植入材料。 方法： 取兔自体BMSCs体外培养扩增鉴定后,与同种异体DBM材料复合培养8天后,植入兔膝关节软骨缺损模型中。选用健康日本大耳白兔27只,制造双侧膝关节软骨缺损,将实验兔分为三组：DBM/BMSCs修复组（实验组）、单纯DBM修复组（实验对照组）及空白缺损对照组。 主要观察指标：于术后4w、8w及12w各处死9只动物,取材对修复组织进行大体、组织学及免疫组化染色观察,根据Wakitani法对修复组织进行评分,数据输入SPSS11.5软件进行统计学分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义。 结果 ：术后12w,BMSCs/DBM实验组修复组织呈透明软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨及软骨下骨结合良好;单纯DBM修复组有部分软骨样修复;而空白对照组仅有少量纤维性修复。 结论： 自体BMSCs复合同种异体DBM支架材料修复全层关节软骨缺损的效果良好。     

复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨的体内成骨

摘要 背景：复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨在体内外有良好的缓释效果及抗肿瘤作用,但由于其所复合药物量较大,植入体内骨缺损处较高的局部药物浓度是否影响骨的正常诱导、传导及生长？ 目的：建立复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨成骨模型,进一步分析复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨的体内成骨效应及规律。 方法：分别将珊瑚羟基磷灰石人工骨及复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨植入兔股骨两干骺端骨缺损模型,定期观察股骨X射线影像,并取材行组织病理切片,观察材料降解和被新骨替代的速度、骨与材料界面的结合情况,材料内部新骨生长情况。 结果与结论：珊瑚羟基磷灰石人工骨植入后与周围骨形成组织及骨桥连接较复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨快,植入4周后X射线片影像及组织切片示珊瑚羟基磷灰石人工骨边缘开始逐渐不清,并逐步与动物骨形成骨愈合。复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨植入后早期8周内局部以抑制组织细胞生长为主,6~12周逐渐有组织结构向材料孔隙内生长且逐渐出现成骨细胞、骨基质及骨细胞,新生骨逐渐生长替代融合,26周左右与周围骨形成骨愈合。说明复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨植入早期虽对骨愈合有一定的抑制作用,但最终仍可自行与周围骨缺损达到骨愈合。     

多孔碳酸钙陶瓷与干细胞源性成骨细胞的相容性

背景：国内外的研究证实普通碳酸钙陶瓷作为骨替代材料时具有细胞支架作用。 目的：观察多孔碳酸钙陶瓷与成骨细胞的相容性,及作为骨组织工程支架的可能性。 方法：SD大鼠骨髓基质干细胞经矿化诱导培养、扩增并检测证实其已具成骨细胞表型后,分别与多孔碳酸钙陶瓷支架、普通羟基磷灰石陶瓷支架体外复合培养。 结果与结论：骨髓基质干细胞经体外诱导形成成骨细胞,钙结节、Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶免疫染色结果阳性。多孔碳酸钙陶瓷支架材料与羟基磷灰石陶瓷材料皆有细胞附着生长,但多孔碳酸钙陶瓷支架材料细胞的黏附能力、增殖活力及成骨活性均强于羟基磷灰石陶瓷材料。提示多孔碳酸钙陶瓷支架材料与SD大鼠骨髓基质干细胞源性成骨细胞有良好相容性。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的性能

背景：目前普遍使用的黏合剂对粉碎骨折块进行黏合复位或多或少都存在一些缺陷。 目的：研制具有黏接骨骼作用的生物活性骨水泥。 方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相。通过优化实验,从骨水泥的固化时间、抗压强度、抗拉强度、抗稀散性等方面确定最佳配比。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠质量比为65/35,其中羧甲基壳聚糖和海藻酸钠质量比为4∶1时复合成粉体,并按固液比为1.0∶0.5(g∶mL)调拌后形成的骨水泥呈膏状,塑形性和抗稀散性能良好,固化时间12~18 min,抗压强度为(4.5±2.1) MPa。体外黏接猪股骨头抗拉强度在不同室温下无显著性差异无显著性意义(P > 0.05),固化后2 h的抗拉强度达到24 h的94%。骨水泥为多孔状结构,孔径为100~300 μm,纳米羟基磷灰石分布较均匀。提示制备的纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥具有良好的生物活性、适当的力学强度以及较好的黏合强度。     

两种磷酸钙骨水泥浆料固化过程对成骨细胞的影响

背景：国内外关于骨水泥浆料固化过程中对细胞影响及解决方案的研究报道甚少。 目的：观察β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥和壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥浆料固化过程对成骨细胞的影响。 设计、时间及地点：对比观察,于2006-08/12在北京大学医学部细胞与生物研究室完成。 材料：自制2种可注射磷酸钙骨水泥：β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥和壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥;小鼠成骨前体细胞株MC3T3-E1由日本RIKEN细胞库提供。 方法：将小鼠成骨前体细胞株MC3T3-E1分别接种于β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥和壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥的固化块及浆料上,以细胞接种于24孔板作空白对照,用吖啶橙染色后在荧光显微镜下观察,对细胞进行计数分析。 主要观察指标：①细胞形态。②细胞计数。 结果：①荧光显微镜下可见黏附于材料块上活细胞的核呈亮绿色荧光,细胞形态完整,未见裂解。材料也吸收部分荧光,呈深绿色的背景。而在磷酸钙骨水泥浆料上仅有少数活细胞存留,明显少于β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥固化块组和空白对照组。②β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥和壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥固化块与空白对照组相比,对MC3T3-E1细胞数无影响。两种材料浆料上的细胞数显著低于相应骨水泥固化块组和空白对照组(P < 0.01)。 结论：β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥和壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥材料的浆料固化过程对MC3T3-E1细胞有不利影响,致使细胞数降低。     

静电贴附海藻酸钙微球制备自组装支架

背景：微球型注射支架在软骨组织工程中具有良好的发展前景,但是常存在体内成型困难和微球游走等问题。 目的：探讨利用静电作用力将负电性海藻酸钙微球与正电性壳聚糖微球贴附在一起制备自组装支架的可行性。 方法：用乳化内部凝胶法制备表面带负电荷的海藻酸钙微球,用喷雾干燥法制备表面带正电荷的壳聚糖微球。扫描电镜观察微球的表面形貌、光学显微镜分析微球的粒径及其粒径分布,zeta电位仪测定微球的表面电位;将两种带电荷微球的悬浮液混合在一起制备自组装支架,用光学显微镜和扫描电镜观察微球间的静电贴附情况,并对支架的压缩弹性模量进行了分析。 结果与结论：海藻酸钙微球的平均粒径为52.5 μm,表面电位为-23.5 mV,壳聚糖微球的平均粒径为4.1 μm,表面电位为+9.8 mV,两种微球表面光滑,成球性良好;光学显微镜和扫描电镜下可以观察到小粒径的壳聚糖微球能够将海藻酸钙微球贴附在一起,支架的压缩弹性模量随微球固含量的增加而增加,随溶液离子强度的增加而减小,随壳聚糖微球与海藻酸钙微球质量比的增加,先增加后减小,当壳聚糖微球与海藻酸钙微球质量比为2∶1时支架的压缩弹性模量最佳。提示正电性的壳聚糖微球可将负电性的海藻酸钙微球贴附在一起而形成自组装型支架。 关键词：静电作用;海藻酸钙;壳聚糖;贴附;自组装 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.03.013     

聚乙烯醇-海藻酸钙组织工程复合支架的性能

摘要 背景：将不同相对分子质量及醇解度的聚乙烯醇与海藻酸钙复合,可形成具有高含水率和适宜膨胀率的组织工程支架材料,形成的多孔结构适用于组织工程支架的细胞培养。 目的：采用不同成型方法分别制备聚乙烯醇-海藻酸钙复合支架材料薄膜、颗粒、海绵,探讨其作为组织工程支架材料的可行性,并找出综合性能理想的配比。 方法：将不同重均分子质量和醇解度的聚乙烯醇与海藻酸钠按一定比例复合,制备聚乙烯醇-海藻酸钙复合支架。测定复合支架的含水率和膨胀率,利用扫描电镜观察样品横截面的组织形态。 结果与结论：通过改变聚乙烯醇的重均分子质量、醇解度和海藻酸钠的用量,得到不同配比的复合支架,含水率在48%~93%范围,膨胀率在120%~470%范围。扫描电镜观察显示,复合材料内部组织形态结构形成多孔结构,当聚乙烯醇重均分子质量为24 000,61 500时,形成的孔形态结构最好。海藻酸钠用量较少时,复合支架薄膜的孔结构形态更好,以 m(聚乙烯醇)∶m(海藻酸钠)= 3∶1时孔结构形态最佳;海藻酸钠用量较大时,复合支架海绵的孔结构形态更好,以m(聚乙烯醇) ∶m(海藻酸钠)= 1∶4,m(聚乙烯醇)∶m(海藻酸钠)= 1∶6时最佳,材料蓬松多孔,结构规整,且孔分布均匀,满足组织工程多孔支架材料的需要。     

海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的体外细胞相容性

背景：采用仿生学原理，利用海藻酸钙、纳米羟基磷灰石及胶原按一定比例复合，制成一种可注射、可任意塑形且具有良好骨传导、骨诱导性的组织工程骨，其应用在微创外科技术中，具有组织损伤小、不破坏修复区血供、操作简便易行等优点。 目的：验证海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的相容性。 设计、时间及地点：对比观察实验，于2008-02/05在南方医科大学珠江医院中心实验室完成。 材料：2周龄健康新西兰大白兔用于骨髓基质干细胞的分离培养。海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料由清华大学材料系研制提供，孔隙率90％，孔径50~200 μm。 方法：选取生长良好的第5代兔骨髓基质干细胞与海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料体外复合培养。 主要观察指标：共培养5 d后倒置显微镜下观察细胞在材料表面、孔隙内的生长情况，扫描电镜下观察细胞在材料上附着情况。细胞和支架共培养后CCK-8法测定细胞活性。 结果：骨髓基质干细胞能在海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料上良好地黏附、增殖、生长，细胞活性未受到海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料的影响。 结论：海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞有良好的细胞相容性。