三维支架材料外消旋聚乳酸复合藻酸钙的生物相容性观察

目的：观察外消旋聚乳酸（PDLLA)复合藻酸钙(CAG)制备的三维支架材料的组织相容性、细胞相容性，为进-步改善材料性能提供实验依据。方法：体外大鼠成骨细胞与PDLLA、PDLLA／CAG支架材料联合培养，倒置显微镜、环境扫描电镜观察细胞黏附情况，MTT法分析细胞增殖情况；将支架材料植入大鼠肌袋中，观察局部伤口情况，术后2，4，8，12周行组织学观察。结果：复合支架材料在细胞贴壁时间和细胞活性方面均较单纯支架优良；两种支架材料在体内均无明显炎症反应。MTT法测定结果显示：随着培养时间的延长，各组细胞数量都明显增加，各时间点PDLLA组细胞数高于对照组，差异有显著性意义(t=-285．091，-154．681，-72．194，-81．306．P&;lt;0．01)；PDLLA／CAG组细胞数高于PDLLA组，差异有显著性意义(t=-297．156，-167．687,-84．900，-103．103，P&;lt;0．01)。结论：PDLLA／CGA是-种具有良好生物相容性的支架材料。有望在骨组织工程中得到广泛应用。     

Ⅱ型胶原海绵填充材料修复兔关节软骨缺损

背景：修复关节软骨缺损一直是骨科医师致力解决的难题，以前采用自体软骨膜、骨膜或异体骨软骨片移植，但存在供体来源有限、固定困难，以及出现软骨内骨化、软骨下骨与修复性软骨的分层现象等。Ⅱ型胶原是软骨基质的主要成分，对关节软骨缺损的修复应有一定的作用。目的：探讨Ⅱ型胶原海绵对修复关节软骨缺损的效果。设计：随机对照的实验研究。地点和材料：实验地点为广州市创伤外科研究所。材料：普通级成年雄性纯种新西兰兔24只48膝，体质量(2.29&;#177;0．25)kg，标准饲料分笼喂养。干预：在股骨滑车面钻孔为直径5mm、深3mm的全层关节软骨缺损，按随机数分为填充组(左膝关节缺损部位植入Ⅱ型胶原海绵)和对照组(右膝关节缺损部位作为空白对照)。主要观察指标：术后12周内，每双数周对缺损修复情况行大体形态和组织学观察。结果：10～12周，对照组：缺损区由白色、质软、按压无阻抗的组织修复，修复组织仍低于周围关节面，边界仍清晰可辨，组织学以类似炎症反应的机制修复缺损，最终以透明变性的纤维组织的增生来填补缺损部位；填充组：缺损区由半透明状、质韧光滑有光泽，按压有阻抗并有弹性的组织修复，修复组织与周围软骨外形上已基本相似，不易区分，组织学未见有炎症反应的过程，内骨组织和软骨组织增生活跃，并可见大量类骨组织和骨小梁形成，新生软骨和周围软骨组织融合，并与周围组织连接。Ⅱ型胶原对关节软骨缺损的修复有明显的促进作用，修复结果接近正常软骨。结论：自行研制的高纯度Ⅱ型胶原海绵，对关节软骨缺损具有良好的促进修复作用，且组织相容性好，无明显的毒副作用。     

天然水牛角夹修复骨缺损临床应用30例

总结1960-01/2001-12应用水牛角夹移植修复（固定）骨缺损30例治疗效果。随访19例,其中颅骨成形11例随访1.6年以上,其他骨缺损8例最长随访达43年。全部病例伤口均为一期愈合。患者术后4～8周X射线摄片观察,植入物与骨结合界面均可见少量或中等量骨痂增生。植入物长期埋藏于人体,对宿主未产生明显的有害反应,亦未见植入物发生腐蚀、变形、破裂等现象,患肢功能均恢复良好。结果表明水牛角夹对人体具有良好的化学稳定性和组织相容性,机械性能强,可作为生物医用骨移植和内固定材料。     

Ⅱ型胶原海绵填充材料修复兔关节软骨缺损

背景修复关节软骨缺损一直是骨科医师致力解决的难题,以前采用自体软骨膜、骨膜或异体骨软骨片移植,但存在供体来源有限、固定困难,以及出现软骨内骨化、软骨下骨与修复性软骨的分层现象等.Ⅱ型胶原是软骨基质的主要成分,对关节软骨缺损的修复应有一定的作用.目的探讨Ⅱ型胶原海绵对修复关节软骨缺损的效果.设计随机对照的实验研究.地点和材料实验地点为广州市创伤外科研究所.材料普通级成年雄性纯种新西兰兔24只48膝,体质量(2.29±0.25)kg,标准饲料分笼喂养.干预在股骨滑车面钻孔为直径5 mm、深3 mm的全层关节软骨缺损,按随机数分为填充组(左膝关节缺损部位植入Ⅱ型胶原海绵)和对照组(右膝关节缺损部位作为空白对照).主要观察指标术后12周内,每双数周对缺损修复情况行大体形态和组织学观察.结果10～12周,对照组缺损区由白色、质软、按压无阻抗的组织修复,修复组织仍低于周围关节面,边界仍清晰可辨,组织学以类似炎症反应的机制修复缺损,最终以透明变性的纤维组织的增生来填补缺损部位;填充组缺损区由半透明状、质韧光滑有光泽,按压有阻抗并有弹性的组织修复,修复组织与周围软骨外形上已基本相似,不易区分,组织学未见有炎症反应的过程,内骨组织和软骨组织增生活跃,并可见大量类骨组织和骨小梁形成,新生软骨和周围软骨组织融合,并与周围组织连接.Ⅱ型胶原对关节软骨缺损的修复有明显的促进作用,修复结果接近正常软骨.结论自行研制的高纯度Ⅱ型胶原海绵,对关节软骨缺损具有良好的促进修复作用,且组织相容性好,无明显的毒副作用.     

骨填充材料修复骨肿瘤术后的骨缺损

背景：骨填充材料具有良好的生物活性、生物相容性、生物安全性和机械性能,可通过骨的传导及诱发新骨形成等作用实现骨的自身修复,是一种高效、安全、性价比较高的骨移植替代材料,可作为修复囊性破坏的良性骨肿瘤和瘤样病变术后缺损的修复材料进行更深入地研究及开发利用。目的：总结近年有关骨填充材料修复骨肿瘤术后骨缺损的研究进展。方法：由作者应用计算机检索维普数据库中与骨填充材料修复骨肿瘤术后骨缺损有关的文献,检索时限为1998-01/2009-10。检索关键词：骨填充材料,骨肿瘤,骨缺损。最终纳入22篇文献进入结果分析。结果与结论：应用同种异体骨、自体骨复合物修复骨肿瘤瘤段切除后骨缺损是一种具有较高临床应用价值的有效方法。同种异体骨作为可被宿主生物学吸收重建的永久性植入材料,其相对于其他材料有很大优势。对于四肢良性肿瘤切除后骨缺损的修复,尤其是较大的骨缺损是一种具有较高临床应用价值的植入材料。     

骨填充材料修复骨肿瘤术后的骨缺损

背景:骨填充材料具有良好的生物活性、生物相容性、生物安全性和机械性能,可通过骨的传导及诱发新骨形成等作用实现骨的自身修复,是一种高效、安全、性价比较高的骨移植替代材料,可作为修复囊性破坏的良性骨肿瘤和瘤样病变术后缺损的修复材料进行更深入地研究及开发利用。目的:总结近年有关骨填充材料修复骨肿瘤术后骨缺损的研究进展。方法:由作者应用计算机检索维普数据库中与骨填充材料修复骨肿瘤术后骨缺损有关的文献,检索时限为1998-01/2009-10。检索关键词:骨填充材料,骨肿瘤,骨缺损。最终纳入22篇文献进入结果分析。结果与结论:应用同种异体骨、自体骨复合物修复骨肿瘤瘤段切除后骨缺损是一种具有较高临床应用价值的有效方法。同种异体骨作为可被宿主生物学吸收重建的永久性植入材料,其相对于其他材料有很大优势。对于四肢良性肿瘤切除后骨缺损的修复,尤其是较大的骨缺损是一种具有较高临床应用价值的植入材料。     

有限接触式钛网管固定材料修复骨缺损的特点

目的：通过研制有限接触式钛网管，并将其作为内固定材料，观察其对兔股骨干缺损模型的修复作用。 方法：实验于2002-03／2005-03在西安交通大学第二医院骨病研究室进行。①取10对（20根）新鲜新西兰大白兔股骨干，在右侧股骨干中部制造10mm完全性骨缺损，用钛网管将缺损两侧牢固固定（钛网管固定组），以左侧股骨干作为单纯股骨组，不作处理。进行钛网管力学测试。②另取48只新西兰大白兔，于兔左后肢股骨干中段截除10mm，建立兔股骨干缺损模型。③采用随机数字法随机分为2组：仿生骨组：采用多孔羟基磷灰石一牛骨形态形成蛋白仿生骨＋钛网管固定修复骨缺损；钛网管加自体髂骨组：自体髂骨移植＋钛网管固定修复骨缺损。④观察兔术后1，2，4，6，8，12周一般情况，检测血碱性磷酸酶含量，拍摄X射线片，进行病理组织切片观察以及电镜等观察。 结果：钛网管力学测试结果：钛网管固定组轴向极限载荷与单纯股骨组差异无显著性[（266．9&;#177;85．2），（249．5&;#177;96．0）N，P〉0．05]，说明钛网管固定强度达到正常兔股骨干强度。48只新西兰大白兔全部进入结果分析。①术后一般观察结果：术后实验动物的进食饮水、大小便情况良好，均在2d内恢复走动，步态无明显异常。患肢肿胀在1周内基本消退，直到处死前均未见畸形发生、伤口局部无红肿、硬结、渗出和其他感染迹象。②血清碱性磷酸酶浓度检查结果：两组数据在统计学上差异无显著性。③X射线片观察结果：两组在复位效果，固定效果和骨痂形成等方面没有明显的差别。钛网管固定稳定，不干扰外骨痂形成过程。④病理组织切片检查结果：两组在成骨细胞数量，破骨细胞数量，新生骨面积等方面差异无显著性。 结论：（曼）钛网管完全能对抗侧方剪切式应力，减少轴向加压作用，适宜骨组织的弹性模量。（函钛网管为不同来源的骨缺损填充物（自体髂骨和仿生骨）均能提供可靠的固定。     

新型聚DL-乳酸/藻酸钙填充材料修复长骨缺损的实验研究

目的:评价藻酸钙凝胶(CAG)复合聚DL-乳酸(PDLLA)制备的泡沫状材料的体内成骨能力,探讨材料优化机制,以得到一种较好的可吸收骨构建材料。方法:将PDLLA和PDLLA/CAG材料采用盐结晶颗粒沥滤法制成相同孔径范围(150～300μm)的三维多孔材料,45例1cm兔桡骨去骨膜缺损分为3组,分别植入2种材料和作空白对照,术后2,4,8,12周行X线、组织学及扫描电镜观察骨生成状况,8,12周行生物力学测试(三点折弯强度)评价骨生成质量。结果:泡沫状PDLLA/CAG材料12周三点折弯强度为(52.38±2.56)MPa,纯PDLLA为(29.83±3.14)MPa,相比差异有显著性(P<0.01),PDLLA/CAG与PDLLA在术后各时期骨形成评分高于对照组(P<0.01)。结论:PDLLA具有良好的生物相容性和可吸收性,制成泡沫状具有较好的骨传导性能,CAG的加入促进了多孔PDLLA在骨缺损修复中的骨传导能力,提高了骨生成的质量;泡沫状PDLLA/CAG复合材料是一种有临床应用前景的骨移植材料。     

可塑形复合骨修复骨缺损的实验研究

目的探讨利用同种 /异种骨粉和纤维蛋白组织粘合剂 (FS)及骨形态发生蛋白 (BMP)制成可塑形植骨材料修复骨缺损的可行性。方法成年新西兰兔 35只 ,随机自身对照分为三组 ,行双侧桡骨中段截骨制成骨缺损模型。A组左侧 :同种骨 +FS +BMP ;右侧 :同种骨 +FS。B组左侧 :异种骨 +FS +BMP ;右侧 :异种骨 +FS。C组左侧 :空白对照 ;右侧 :同种骨 +FS。A、B组在术后 4、8、12周各处死 5只 ,C组 5只于 12周时处死 ,以大体观察、X线摄片及组织学评分进行评估。结果A组左侧在 12周时完全修复了兔桡骨节段性骨缺损 ,各项评定指标均优于A组右侧及B组左侧(P <0 .0 5 )。结论同种骨 +FS +BMP复合骨是一种具有优良的塑形能力、良好的骨传导及骨诱导能力、高生物相容性、易于吸收替代的植骨材料。去抗原异种骨是一种良好BMP载体 ,可以和纤维蛋白组织粘合剂混合制成可塑形植骨材料 ,用于治疗骨缺损。     

低温保存的组织工程化骨修复骨缺损的形态学研究

目的：目前的研究主要集中在组织工程化骨的构建方面，而组织工程化骨要在外科手术中随时应用，必然涉及长期保存，为此探讨低温保存的组织工程化骨修复骨缺损的能力以及低温保存组织工程化骨的可行性。方法：将人源性生物衍生骨材料复合成骨细胞构建的组织工程化骨，在4℃和—196℃的温度环境中保存3个月和6个月，同时以未行低温保存的组织工程化骨和生物衍生骨材料作为对照，分别修复实验兔桡骨的长段骨缺损，于术后2，4，6，12周时各处死4只动物取材，行大体和组织学观察。结果：4℃和—196℃的温度保存组和未行保存的组织工程化骨组在动物体内相同时间点大体与组织学观察无明显区别，低温保存3个月与6个月组在动物体内相同时间点大体与组织学观察无明显区别；组织工程化骨各组与单纯生物衍生骨材料组比较，前者在骨缺损处产生更多的胶原与新骨，其修复骨缺损是通过多点方式成骨，成骨迅速，骨愈合更快：而单纯生物衍生骨材料组则从两端“爬行替代”方式成骨；所有各组无明显排斥反应。结论：采用低温(4℃和—196℃)保存方法均能有效保存组织工程化骨，从形态学研究证实该保存方法有效可行。     

Effects of Ionenes on Interferon Induction by Poly(Inosinic Acid)·Poly(Cytidylic Acid)

Depending on the spacing of their positive charges, ionenes, a class of quaternary ammonium polymers, increased the interferon-inducing activity of poly(inosinic acid)·poly(cytidylic acid) in mouse L-929 cells, whereas they did not enhance poly(inosinic acid)·poly(cytidylic acid) induced interferon production in primary rabbit kidney and human skin fibrolast cells.     

用于改善聚醚酯细胞亲和性的两种表面改性方法

目的提高材料的细胞亲和性是生物材料改性研究的主要目的之一,采用两种表面处理方法对聚醚酯膜进行表面改性,比较两种改性方法对人涎腺细胞系(HSG)在材料上亲和性的影响。方法材料的表面性质通过接触角测量、X射线光电子能谱(XPS)进行表征。细胞形态和生长通过倒置显微镜观察、贴壁率测定和MTT测试来评价。结果两种方法处理后聚醚酯材料的水接触角都会降低,在用材料表面捕获明胶改性后,水接触角变化不大,从约82°下降到约71°,说明亲水性改变不大;而在用氨等离子体改性后材料的接触角显著降低,低于10°,说明材料的亲水性显著提高。细胞在培养6h后没有改性材料的细胞贴壁率很低,为21.2%,但是捕获和等离子体处理后,细胞的贴壁率分别上升到36.7%和67.4%,显示材料的细胞亲和性得到有效的提高。细胞在处理前后材料上培养72h的MTT测试结果:改性后材料上活细胞的数量要明显高于没有改性材料,细胞数量存在显著性差异,也说明改性后材料的细胞亲和性得到提高。在两种表面改性方法中,等离子体处理对改善材料的细胞亲和性更加有效。结论用捕获明胶和氨等离子体处理可以有效提高聚醚酯材料的细胞亲和性,尤其以直接等离子体处理更为有效。     

外消旋聚乳酸及其复合材料的生物相容性特征

目的:观察外消旋聚乳酸及其复合材料的生物相容性,为改进材料性能提供实验依据。方法:实验于2004-05在南方医科大学珠江医院全军骨科中心完成。选取40只SD大鼠随机分成外消旋聚乳酸组、20%羟基磷灰石/消旋聚外乳酸组、20%β-磷酸钙/消旋聚乳酸组和对照组,每组10只。将外消外旋聚乳酸组、20%羟基磷灰石/消旋聚乳酸组和20%β-磷酸钙/消外外旋聚乳酸组大鼠脊柱两侧肌肉内植入相应试件,对照组只进行同样的手术,但不植入可吸收材料,于术后2,4,8,12周切取植入区组织块进行组织学观察。结果:40只SD大鼠全部纳入结果分析。植入材料组织在2周时有轻度炎症反应;4周后,试件周围有纤维组织膜包裹,炎症开始消退;8周时,纤维组织膜增厚,炎性细胞数量进一步减少,以淋巴细胞为主,试件吸收较明显;12周后炎症反应基本消失,未见巨噬细胞积聚现象,纤维组织已长入材料内。各组切片均未见组织变性、坏死和异常增生。结论:外消旋聚乳酸复合材料具有很强的生物相容性,是一种良好的骨缺损修复材料。     

Poly(ethylenimine) and its role in gene delivery

Since the first published examination of poly(ethylenimine) (PEI) as a gene delivery vehicle, there has been a flurry of research aimed at this polycation and its role in gene therapy. Here we will briefly review PEI chemistry and the characterization of PEI/DNA complexes used for gene delivery. Additionally, we will note various PEI transfection considerations and examine findings involving other polycationic gene delivery vehicles used with cellular targeting ligands. The current state of our knowledge regarding the mechanism of PEI/DNA transfection will also be discussed. Finally, we will survey toxicity issues related to PEI transfection.     

Poly(ethylene glycol)-containing hydrogels in drug delivery.

The use of hydrogels as carriers for protein delivery has been a subject of significant recent research. In our recent work, we have shown that diffusion controlled delivery of proteins from hydrogels containing poly(ethylene glycol) (PEG) can be possible and controlled by the three-dimensional structure. In addition, a number of these hydrogel carriers are mucoadhesive and can be used for protein delivery. PEG star polymer gels have also been prepared by gamma-irradiation and have been used for protein delivery with and without molecular imprinting. The presence of a large number of functional groups in a small volume makes these polymers important for use in biological and pharmaceutical applications. PEG star polymer hydrogels were synthesized using gamma-irradiation and were characterized using swelling techniques. Equilibrium swelling studies were conducted to investigate the effects of molecular weight, number of star arms, concentration, and radiation dose.     

聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯构建引导骨组织再生膜

背景: 骨再生的形状与数量取决于膜下空间的存在及保持,膜下空间的塌陷、减少会严重妨碍骨再生,因此引导骨组织再生成功的关键在于膜材料的选择.目的: 探讨聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯构建引导骨组织再生膜的可行性.设计、时间及地点: 同体对照动物实验,于2005-05/2006-10在中山大学附属第三医院动物实验中心完成.材料: 聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜由华南理工大学材料科学与工程学院生物材料研究所提供,规格为(10×10×0.3)mm.1岁左右、体质量10~12kg的健康杂种家犬8只制备犬胫骨骨缺损模型.方法: 横型犬双侧胫骨共4个骨缺损区.左、右两侧近心端的骨缺损为对照组,不作任何处理,仅将骨膜瓣复位;左、右两侧远心端的骨缺损为实验组,缺损区覆盖聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜.术后2,4,8,12周取材.主要观察指标: ①聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯的体内降解性能和成骨能力.②骨缺损区X射线能谱分析及元素定量测定.结果: ①实验组8周时见聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜逐步降解,膜表面形成大小不等空洞,形成的孔洞明显增大,12周时,该膜仍未能完全降解.②实验组8周时见骨缺损区表面平整光滑,X射线显示缺损区骨密度增高,12周时骨缺损区已与正常骨基本完全融合.③骨缺损区X射线能谱分析及元素定量测定显示实验组新生骨以Ca,P峰为主,杂质峰少;随着时间的延长,新生骨钙、磷浓度增加,钙化程度增强,Ca/P原子个数比接近正常骨,与对照组比较,差异有显著性(P<0.05).结论: 聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜能引导骨组织再生,有可能成为一种较理想的引导骨组织再生的天然膜材料.     

Poly(ethylene glycol) imidazolyl formates as oligomeric drug-binding matrices

Poly(ethylene glycol)s of molecular weight 200 and 1000 have been functionalized by reaction with N,N-carbonyldiimidazole. The resulting imidazolyl formates could be isolated in a pure state and proved to be able to react with model amines and hydroxylated compounds giving the corresponding urethanes or carbonates. These results indicate that the new activated matrices can be used for the preparation of oligomeric derivatives of aminated or hydroxylated drugs.     

Poly(hydroxyethylaspartamide) derivatives as colloidal drug carrier systems.

Poly(hydroxyethylaspartamide) (PHEA) derivatives bearing at the polyaminoacidic backbone poly(ethyleneglycol) (2000 or 5000 Da) or both poly(ethyleneglycol) and hexadecylalkylamine as pendant moieties were investigated as polymeric colloidal drug carriers. The ability of the PHEA derivatives to solubilize hydrophobic drugs was investigated using paclitaxel, amphotericin B and methotrexate. The results demonstrated that the drug solubility depends on both macromolecule composition and drug physicochemical properties. In particular, PEG/hexadecylalkylamine co-grafting increased significantly the solubilization properties of PHEA for the considered drugs while the conjugation of PEG only did not endow PHEA with drug carrier properties. A stability study carried out with paclitaxel/PHEA-PEG(5000)-hexadecylalkylamine demonstrated that the drug/carrier system is characterized by physicochemical instability, which is strictly related to the incubation pH. However, the carrier was found to partially prevent drug degradation. Investigations performed using murine myeloid leukaemia NFS-60 cell line showed that paclitaxel loaded PHEA-PEG(5000)-hexadecylalkylamine possesses high pharmacological activity with IC(50) value of 22.3 ng/ml. Pharmacokinetic studies carried out by intravenous administration of paclitaxel loaded PHEA-PEG(5000)-hexadecylalkylamine to Balb/c mice demonstrated that the carrier modifies the in vivo paclitaxel fate. In particular, PHEA-PEG(5000)-hexadecylalkylamine prolonged the drug distribution and elimination phase of 6 and 17 times, respectively; in addition, it increased the systemic availability (AUC) by about 30 times.     

Poly(ether urethane) oligomers as poly(HEMA) crosslinkers

Hydrogels with improved mechanical properties and acceptable levels of water absorption were developed by crosslinking poly(hydroxyethyl methacrylate), P(HEMA), with isocyanate-terminated poly(ether glycols). The crosslinking agents consisted of polyethylene glycol) (PEG) and poly(tetramethylene glycol) (PTMG) chains end-capped with hexamethylene diisocyanate (HDI). PEG of molecular weight 600 and PTMG of molecular weight 650 were used. P(HEMA) was reacted with either of the two crosslinkers alone, at concentrations of 5–30%, or with various combinations of the two crosslinkers, at total crosslinker content of 10–30%. Generally, as the level of the PEG-containing crosslinker increased, the mechanical properties of the hydrogel, both dry and wet, decreased, whereas the equilibrium water content increased. Hydrogels with a good balance between mechanical properties and water content could be obtained by adjusting the amount and composition of the crosslinking agent.