不同应变水平拉伸对成骨细胞生理功能的影响

采用四点弯曲加载装置对大鼠颅盖骨中分离出的成骨细胞施加周期性拉伸刺激，研究成骨细胞对不同应变水平的拉伸刺激的生理响应。结果表明，500微应变的周期性拉伸刺激促进了成骨细胞的增殖，细胞的^3H－脯氨酸掺入量增加，碱性磷酸酶（ALP）活性和向胞外分泌钙均升高；而1000微应变的周期性拉伸抑制了成骨细胞的增殖、^3H－脯氨酸掺入量、碱性磷酸酶活力和向胞外分泌钙都降低，说明成骨细胞能够分辨不同变水平的力学刺激，500微应变的周期性拉伸刺激有利于细胞的生长和分化，而1000微应变的周期性拉伸对细胞的生理活性有抑制作用。而且细胞在增殖、基质合成和分化、矿化上表现出一致的变化趋势。     

氨水改性对PGA/PLGA编织型输尿管支架管降解性能的影响

将聚乙交酯(PGA)和聚丙交酯乙交酯(PLGA)复丝在32锭编织机进行带芯编织后,经热定型处理得到编织型输尿管支架管,再对支架管进行氨水浸渍处理,得到改性PGA/PLGA输尿管支架管试样.将支架管试样置于人工尿液中,在温度为37℃、转速为60r/min恒温摇床中进行为期5星期的降解试验.通过测定降解过程中支架管拉伸强度和模量、压缩强度和模量、纤维表面形态、质量损失率,对支架管降解性能进行探讨.研究结果表明:支架管结构中膜结构的降解速度快于纤维结构;降解过程中经氨水处理的支架管的质量损失率大于未经氨水处理的支架管,经氨水处理支架管降解速率较快.     

制备附载rhTGF-β1的PLGA缓释支架及其对MSCs细胞形态的影响

为探讨自制的附载转化生长因子-β1(rhTGF-β1)的D,L-乳酸-CO-乙醇酸(PLGA)体外缓释生物支架对人骨髓间充质干细胞(MSCs)细胞形态的影响,制备了附载rhTGF-β1的PLGA生物支架,并检测了在PLGA的降解过程中rhTGF-β1的释药规律;同时分离培养人骨髓间充质干细胞,体外培养后分别接种于附载和未附载rhTGF-β1的PLGA支架上.通过扫描电镜观察不同时间段MSC在支架上的生长情况,实验结果表明,rhTGF-β1能被包裹进PLGA支架中,而且可在PLGA支架降解过程中持续释放出来.通过扫描电镜还观察到实验组支架上细胞呈多角或梭形,且有较多基质分泌,而对照组细胞较少.因此附载转化生长因子-β1的PLGA复合载体是一种较为理想的新型生物支架.     

胶原修饰快速成形PLGA/TCP人工骨支架体外生物相容性研究

探讨经Ⅰ型胶原修饰的快速成型(RP)聚乳酸-羟基乙酸/磷酸三钙(PLGA/TCP)支架的生物相容性,为进一步体内实验提供研究基础.以经Ⅰ型胶原修饰改性的PLGA/TCP支架作为实验组,未经胶原修饰的原始支架作为对照组,检测两组支架材料的亲水性.BMSCs接种两组支架,分别测定细胞黏附率、细胞增殖率.扫描电镜(SEM)观察细胞黏附形态,以检验支架材料的细胞相容性.结果表明胶原改性支架具有较高的亲水性,实验组细胞黏附率在接种4、8和12 h者,明显优于对照组(P<0.05).实验组在培养2、4、6和8 d的细胞增殖率也明显高于对照组(P<0.05).扫描电镜可见骨髓基质细胞在实验组支架上的增殖数量多于对照组.说明Ⅰ型胶原改性的PLGA/TCP支架具有良好的细胞生物相容性,可作为骨组织工程支架应用于骨缺损的修复研究.     

山芝烯二醇对体外培养成骨细胞成骨活性的影响

为研究玉柏石松提取物山芝烯二醇对体外培养小鼠颅骨成骨细胞活性的影响,采用MTT法、碱性磷酸酶（ALP）试剂盒、荧光定量PCR检测不同浓度药物作用不同时间后成骨细胞增殖、ALP活性和成骨活性相关基因,如原癌基因（c-jun、c-fos）、成骨转录因子（Osterix）、碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型胶原（Col-Ⅰ）、骨钙素（OC）表达.结果显示：山芝烯二醇处理早期（3 d）促进成骨细胞增殖,促进c-jun、c-fos基因表达,先抑制后促进Osterix基因表达;晚期（9 d）促进ALP活性和ALP、Col-Ⅰ基因表达,对OC基因无明显影响.说明山芝烯二醇可以促进成骨细胞的增值,ALP活性及部分骨相关基因表达,是玉柏石松促进骨愈合的有效成分之一.     

PGA与PLA纤维性能分析及其支架设计

对聚乙交酯纤维和聚丙交酯纤维进行体外降解和细胞接种试验,研究两种纤维的体外降解行为,观察细胞在两种纤维上的黏附情况。研究结果表明:聚乙交酯纤维适合细胞的黏附和增殖,但是其降解速度较快;而聚丙交酯纤维的降解速率较慢,但是细胞在纤维上的黏附和增殖情况较差。根据两种纤维的特性,设计了一种具有皮芯结构的新型纤维基组织工程肌腱支架,既能为细胞黏附提供场所,还能在降解中承担一定的力学载荷。     

成骨细胞诱导骨髓基质细胞体外成骨的初步研究

目的:探讨在不使用细胞因子或化学药物的情况下,成骨细胞(Osteoblast,OB)与骨髓基质细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSCs)混合培养时,成骨细胞提供的成骨微环境能否在体外诱导BMSCs向成骨细胞分化,并复合支架形成成熟的骨组织.研究成骨细胞诱导BMSCs有效成骨的最小比值(指成骨细胞与骨髓基质干细胞数量的比值).方法:SY别培养SD乳鼠的成骨细胞与SD大鼠的BMSCs,将成骨细胞和BMSCs以1:9、2:8、3:7、1:0的不同比例进行混合培养,通过测定第3、6、9天培养液上清中的碱性磷酸酶(ALP)的含量,研究成骨细胞促BMSCs有效成骨的最小比值.将两种细胞以该最小浓度比混匀接种于涂附Ⅰ型胶原壳聚糖材料支架上(直径9 mm,高3mm)作为混合培养组,相同终浓度的单纯成骨细胞和单纯BMSCs分别接种于相同支架作为阳性对照及阴性对照.另设置低比值成骨细胞对照组(仅含有共培养组中相同的成骨细胞数,但不含有共培养组中的BMSCs).全部标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察、组织学及免疫组织化学等相关检测对新生骨进行评价.结果:成骨细胞和BMSCs以3:7的比例进行混合培养时已可实现有效成骨.3:7比例的混合培养组及阳性对照组(成骨细胞组)体外培养8周后大体观察和苏木素-伊红染色(HE)、ALP染色基本相同,均表达骨特异性细胞外基质Ⅰ型胶原,形成了较成熟的骨组织.阴性对照组(单纯BMSCs组)和低比值成骨细胞组,原细胞支架复合物变小、变形.低比值成骨细胞组在局部形成了少量的骨组织,阴性对照组(单纯BMSCs组)未能发现骨样组织形成.结论:在不使用细胞因子或化学药物的情况下,成骨细胞提供的成骨微环境能够在体外诱导BMSCs向成骨细胞分化并形成成熟的骨组织.混合细胞中成骨细胞与BMSCs的比例为3:7时是有效成骨的最小比值.     

热处理对“纤-膜”结构输尿管支架管降解行为的影响

采用3种热工艺处理聚乙交酯(PGA)和聚乙交酯丙交酯(PGLA)纤维编织成的支架管,形成"纤-膜"及全纤维结构输尿管支架管,于人体尿液和模拟尿液环境中进行降解试验,并对降解过程中支架管的力学性能和外观形态进行评价.试验结果表明:支架管降解随热处理温度的升高而加快;高温热处理可加大双组分物化性能差异,实现分步降解的效果;高温热处理支架管中膜组分在两种尿液环境中以不同速度碎裂,与纤维组分的降解形式有差异;压缩曲线反映"纤-膜"支架管中膜组分的降解程度,而拉伸过程中前后段的曲线则分别反映膜组分碎裂程度及纤维组分的拉伸性能.     

纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究

研究了2种新型多孔纳米陶瓷支架材料(hydroxyapatite,HA和tricalcium phosphate,TCP)的生物相容性.从人4月龄胚胎骨膜组织中分离培养出骨膜来源的成骨细胞(periosteal-derived osteoblast,POB),采用人胚骨膜成骨细胞与2种陶瓷支架的体外复合培养,观察细胞在材料上的生长及生理功能表达情况.发现人POB在HA和TCP表面生长繁殖良好,并发挥成骨功能.材料对细胞的增殖还有一定的促进作用(p<0.05).实验表明: 2种新型多孔陶瓷支架材料均有良好的生物相容性.     

几种骨组织工程复合支架材料在模拟生理溶液中的生物矿化性能比较

采用生物活性玻璃(BG)、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)等生物活性陶瓷与3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合,制备了性能良好的骨组织工程支架材料,分析了PHBV/BG,PHBV/TCP,PHBV/HA三种复合多孔支架在模拟生理溶液中的一系列化学反应,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分、结构和微观形貌的变化.研究结果表明,三种复合支架材料在模拟生理溶液中发生了降解反应而失重;PHBV/BG和PHBV/TCP在模拟生理溶液中还发生了生物矿化反应,在表面形成矿化沉积层,为具有骨生物活性的结晶态类骨碳酸羟基磷灰石;而PHBV/HA在模拟生理溶液中没有明显的生物活性反应.     

Effect of degradation of PLGA and PLGA/β-TCP scaffolds on the growth of osteoblasts

Osteoblasts were cultured on porous scaffolds of poly(L-lactide-co-glycolide) (PLGA) and PLGA/β-tricalcium phosphate (β-TCP) to evaluate their cytocompatibility. The proliferation of the cells on both scaffolds was examined before and after in vitro degradation for 4, 8 and 12 weeks under static (shaking water bath) and dynamic (cyclic loading) conditions. Results indicate that porous PLGA and PLGA/β-TCP scaffolds have good biocompatibility and can be used as effective templates for guiding the growth of osteoblasts. The degradation of the scaffolds affects the proliferation of osteoblasts and the cell viability decreased with the degradation time.     

Dexamethasone-Loaded PLGA Microspheres Incorporated PLLA/PLGA/PCL Composite Scaffold for Bone Tissue Engineering

The combination of micro-carriers and polymer scaffolds as promising bone grafts have attracted considerable interest in recent decades.The poly(L-lactic acid)/poly(lactic-co-glycolic acid)/polycaprolactone(PLLA/PLGA/PCL)composite scaffold with porous structure was fabricated by thermally induced phase separation(TIPS).Dexamethasone(DEX)was incorporated into PLGA microspheres and then loaded on the PLLA/PLGA/PCL scaffoldtopreparethedesiredcompositescaffold.The physicochemical properties of the prepared composite scaffold were characterized.The morphology of rat bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs)grown on scaffolds was observed using scanning electron microscope(SEM)and fluorescence microscope.The resultsshowedthatthePLLA/PLGA/PCLscaffoldhad interconnected macropores and biomimetic nanofibrous structure.In addition,DEX can be released from scaffold in a sustained manner.More importantly,DEX loaded composite scaffold can effectively support the proliferation of BMSCs as indicated by fluorescence observation and cell proliferation assay.The results suggested that the prepared PLLA/PLGA/PCL composite scaffold incorporating drug-loaded PLGA microspheres could hold great potential for bone tissue engineering applications.     

大豆苷元对体外培养大鼠成骨细胞增殖与分化的影响

目的探讨大豆苷元对体外培养大鼠成骨细胞的增殖与分化能力的影响.方法从新生大鼠颅骨中分离培养大鼠成骨细胞,加入不同浓度的大豆苷元溶液进行培养,48,72 h后用MTT法测定成骨细胞的增殖,PNPP法测定碱性磷酸酶活性及RIA法测定骨钙素含量.结果不同浓度的大豆苷元作用48,72 h后,测定OD值均高于阴性对照组;成骨细胞在大豆苷元的作用下,与阴性对照相比,碱性磷酸酶活性显著增高;成骨细胞BGP含量显著增加.结论大豆苷元具有促进体外大鼠成骨细胞的增殖以及分化的作用.     

大鼠骨髓基质细胞体外定向诱导成骨

将大鼠骨髓单细胞悬液静置培养36h，利用骨髓基质细胞贴壁能力强的特点对其进行纯化和扩增培养。采用爬片培养、HE染色、组化染色以及碱性磷酸酶活性和钙含量测定等手段研究培养骨髓基质细胞的形态、分化和分泌基质情况。结果表明，非诱导培养条件下骨髓基质细胞呈梭形，部分传代细胞中可观察到脂肪细胞和肌细胞。经成骨性诱导培养后，骨髓基质细胞发生明显的形态学变化，碱性磷酸酶活性上升，钙含量增加，最终形成典型的矿化结节。提示培养大鼠骨髓基质细胞具有分化成脂肪细胞和肌细胞的能力，但其分化成骨的潜能最为强大。本实验诱导骨髓基质细胞分化为成骨细胞的模式有可能适用于骨组织工程研究。     

Distribution of bone marrow stem cells in large porous polyester scaffolds

This work examined the optimal syringing depth during in vitro cell loading in order to even cell distribution after syringing a drop of cell suspension in cylinder poly（lactide-co-glycolide） （PLGA） porous scaffolds. The scaffolds of 10 mm height and 10 mm diameter were fabricated via room-temperature compression molding ＆ particulate leaching technique based on spherical porogens. In vitro tests were employed for such examinations： a global observation of a cell-loaded scaffold stained by the 3-（4,5-dimethylthiazol-2-yl）-2,5-diphenyltetrazolium bromide （MTT） technique and a quantitative measurement of spatial distribution of cells after slicing the cell-loaded scaffolds into layers. It was found that an even distribution of cells was soon achieved only if the initial cell suspension was seeded on the layer that was below the top surface but above the middle of scaffolds. The availability of in vitro osteoblastic differentiation of rat bone marrow stem cells in such a kind of spherical-pore PLGA scaffolds was meanwhile confirmed.     

气体发泡PLA/PS共混高聚物制备组织工程支架研究

相互联通的三维可控孔隙结构是组织工程支架材料设计的关键.介绍了一种通过气体物理发泡工艺制备多孔生物支架材料的方法,研究了对不可共混的双相高分子材料聚乳酸与聚苯乙烯进行可控发泡的设计,发泡后经溶蚀工艺处理得到相互联通的孔隙结构.成骨细胞种植实验结果显示,细胞在支架中生长情况良好,经2周培养初步表现出在三维空间蔓延传递生长的特征,表明此方法为制备三维可控多孔类组织工程支架材料提供了一种有效设计途径.     

Proliferation and differentiation into endothelial cells of human bone marrow mesenchymal stem cells （MSCs） on poly DL-lactic-co-glycolic acid （PLGA） films

Autologous, allograft and synthetic vessels currently used in clinical vessel replacement have many defi- ciencies, especially in the area of small caliber vessel replacement. The supply of autologous arteries or veins may not be sufficient or suitable fo…     

冷压成型活性材料准静态压缩特性

采用准静态压缩实验的方法,对冷压成型PTFE/Al/W活性材料的力学特性进行了研究。基于准静态应力-应变曲线分析,得到了活性材料密度对抗压强度和杨氏模量的影响规律。结果表明,随着活性材料密度的提高,抗压强度和杨氏模量呈逐渐增大趋势,材料失效裂纹与轴线基本呈30°~45°角。进一步对准静态压缩前、后活性材料试样细观结构电镜扫描分析发现,在一定密度范围内,随着基体材料含量的减少和活性材料密度的提高,准静态压缩载荷作用下材料内部形成的力链数量随之增加,从而导致活性材料抗压强度和杨氏模量的增大。      

胶原支架材料的制备与表征

分别采用真空高温脱水和化学交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳化二亚胺处理经冷冻干燥后的胶原海绵材料,制备组织工程支架,讨论反应条件对胶原性能的影响,测定胶原支架的力学强度和降解特性.结果发现,不同的处理方法都能保持胶原海绵的三维多孔结构,孔隙率可达到90%;真空高温脱水获得的胶原海绵材料力学强度较小,但断裂伸长率略大;碳化二亚胺交联胶原海绵材料力学强度相对较高,抗张强度为380 kPa左右.胶原海绵交联后,降解速率显著小于未经交联的胶原材料.细胞培养试验表明成纤维细胞可以在支架材料上正常生长.两种交联方法处理胶原海绵,其细胞生长行为差异无显著性,适合于作为组织工程支架.