EDC交联的明胶微球支架制备及其生物相容性研究

目的制备EDC交联的明胶微球作为支架材料,并对其生物相容性进行评价,为构建工程化的脂肪组织奠定基础.方法制备明胶微球,并利用5 mmol EDC对其进行交联,获得75~150μm粒径大小的微球;扫描电镜观察,检测微球的细胞相容性和组织相容性.结果经EDC交联的明胶微球均呈圆球体,大小比较均匀,粒径75~150μm,细胞毒性等级为0~Ⅰ级;将微球植入SD大鼠皮下,植入部位未见明显红肿,伤口无红肿、渗液等炎性反应,组织学观察植入明胶微球局部无明显炎症细胞浸润,静态培养时脂肪组织来源干细胞(ADSCs)在微球上生长状态良好.结论 EDC交联的明胶微球是一种具有较好的细胞亲和性、生物相容性和生物可降解性的天然高分子支架材料,以脂肪组织来源干细胞为种子细胞,可以为临床使用提供一种工程化脂肪组织填充物.     

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.     

β-磷酸钙多孔生物陶瓷支架的制备及生物相容性

以制备高性能骨组织工程支架为目的,利用直接沉淀法合成β-磷酸钙(β-TCP)粉末,将粉末与Al2O3-MgO-H3PO4粘结剂按一定比例调和成浆料,采用有机泡沫浸渍法使其成型,低温烘干后,升温至900～1200℃烧结制得多孔β-TCP支架,通过体外细胞培养实验评价其生物相容性．研究表明,利用Al2O3-MgO-H3PO4作粘结剂,采用有机泡沫浸渍法制备的β-TCP支架孔隙率高,孔径大,具有开孔网状结构,而且无细胞毒性,生物相容性较好．     

功能化中空SiO_2的制备及其生物相容性

通过后修饰法制备出功能化的球状介孔中空二氧化硅材料(SMHSi-FITC),并研究了SMHSi-FITC对A549细胞的生物相容性。采用X-射线粉末衍射、透射扫描电镜、荧光光谱对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明:样品SMHSi-FITC具有高度有序的介观结构,单分散性较好,粒径约为140nm,有100nm左右的中空结构。SMHSi-FITC对A549细胞的生物活性较好,在SMHSi-FITC/细胞培养液浓度为60μg/mL时,A549细胞存活率达到100%,吸收SMHSiFITC的A549细胞占细胞总数的93.6%,具有较高的细胞内吞能力,在医学诊疗方面具有潜在的应用价值。     

壳聚糖-胶原基可注射水凝胶制备及生物相容性检测

制备了可注射的新型温敏性壳聚糖-甘油磷酸钠-胶原（chitosan-glycerophosphate-collagen,C-GP-Co）水凝胶并检测了其与脂肪间充质干细胞（adipose tissue-derived stem cells,ADSCs）的生物相容性．首先将体积分数2．2％的壳聚糖溶液与质量分数50％的B．甘油磷酸钠溶液按一定比例混合后,将2mg／mL胶原溶液加入上述溶液中混合得到壳聚糖-甘油磷酸钠-胶原水凝胶;随后用扫描电镜观察其微观结构,测定了37℃时的成胶时间并测量水凝胶中提取培养基的渗透压;最后将分离、培养和免疫表型鉴定后的ADSCs接种在C-GP—Co水凝胶中培养,倒置显微镜下观察细胞的生长形态,并用Live／Dead Viability-Cytotoxieity试剂盒染色观察细胞凋亡状况,CCK-8试剂盒测定细胞增殖情况．结果表明C—GP—Co水凝胶37℃的成胶时间为12min,水凝胶内部呈海绵状多孔结构,水凝胶中提取培养基的渗透压为310-330mmol／kg．培养7d后,C-GP-Co水凝胶表面的ADSCs贴壁生长,并显示出良好的细胞活性．上述结果表明制备的C-GP-Co水凝胶具有良好的细胞相容性,可作为ADSCs生长增殖的良好支架．     

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.     

新型前交叉韧带支架材料的构建及其生物相容性的实验研究

探讨以聚羟基丁酸己酯/聚左旋乳酸(PHB/PLLA1∶1)胶原杂化支架作为前交叉韧带组织工程载体材料的可行性。制备"三明治"样结构PHB/PLLA共聚物并测量其孔隙率等指标。以I型胶原对制备的PHB/PLLA支架进行杂化,获得PHB/PLLA胶原杂化支架。扫描电镜观察其表面结构。将兔皮肤成纤维细胞(SF)接种于PHB/PLLA胶原杂化支架,共培养5d后,扫描电镜下观察其在材料上生长情况。PHB/PLLA支架杂化后胶原填充于纤维空隙,分布比较均匀。体外培养的皮肤成纤维细胞成功种植在支架材料上,在材料上粘附、生长良好。说明构建的支架材料具有良好的三维构型和生物相容性,有望为前交叉韧带损伤的修复提供了一种新型的支架材料。     

三维大孔氮化碳材料的制备及其血液相容性

以粒径640 nm的单分散二氧化硅胶体晶体为模板,由四氯化碳和乙二胺回流加热制备出氮化碳的前驱物;将其填入模板的缝隙中,在氮气中热处理,形成氮化碳/二氧化硅的复合物;用氢氟酸除去二氧化硅模板,制备出三维大孔氮化碳材料. 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射 (XRD)、选区电子衍射(SAED)、元素分析、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS),对其形貌结构、元素组成、键合状态进行了形貌和结构的表征. 采用部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)和凝血酶时间(TT)对其体外抗凝血活性作了初步的评价,发现制备的大孔氮化碳对血液不会造成促凝,说明其可能成为一种新的血液相容性材料.     

新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性评价研究

目的:综合评价新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性和生物安全性.方法:采用溶血实验评价丝素凝胶和丝素支架对红细胞功能和代谢的影响;采用皮肤刺激和皮内刺激实验评价丝素凝胶和丝素支架对皮肤的刺激作用;通过热源实验来判断丝素凝胶和丝素支架中所含热源量是否符合人体的要求;通过给小鼠背部皮下植入丝素凝胶和丝素支架,采用酶联免疫吸附实验(ELISA)法分析丝素凝胶和支架对小鼠血清免疫球蛋白IgM和IgG抗体水平的影响、采用液相芯片法分析凝胶和支架对血清炎性细胞因子质量浓度的影响、采用流式细胞法分析丝素凝胶和支架对脾脏和骨髓免疫细胞异常的影响.结果:丝素凝胶和丝素支架的溶血率分别为4.239%和2.312%(均5%),两种材料不引起溶血反应,并且对红细胞形态无影响;丝素凝胶和丝素支架的皮肤刺激实验和皮内刺激实验的结果均为阴性,表明对皮肤没有刺激作用;热源实验结果显示大白兔体温升高均低于0.6℃,并且体温升高总数低于1.4℃.小鼠皮下分别植入两种材料后结果显示,植入1周和5周后小鼠血清抗IgM抗体水平与阴性对照组无显著性差异,抗IgG抗体水平在植入后1周时与阴性对照组无显著性差异,植入后5周丝素凝胶的IgG抗体水平比阴性对照组显著升高.植入后5周23种小鼠血清细胞因子质量浓度与阴性对照组无显著性差异,脾细胞和骨髓细胞中嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、B细胞、B1细胞、B1a细胞、B2细胞、CD3~+ T细胞、CD4~+ T细胞、CD8~+ T细胞、巨噬细胞和树突状细胞的表达量均与阴性对照组无显著性差异.结论:新型丝素凝胶和丝素支架无溶血作用,对红细胞形态无影响,对皮肤无刺激作用,所含热源量符合人体要求;体内植入后分子和细胞实验证实新型丝素凝胶和丝素支架不会引起小鼠免疫细胞异常反应,也不会引起抗体异常升高,同时不会导致血清炎性细胞因子质量浓度升高.通过综合评价,显示丝素凝胶和丝素支架具有良好的生物相容性.     

Fabrication and characterization of a PAM modified PHBV/BG scaffold

In order to improve the bioactivity and mechanical strength of the scaffold used in bone repair simultaneously, a novel porous PAM-poly （β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate） （PHBV）/bioactive glass （BG） scaffold was prepared by photo-initiated polymerization. PAM was used to improve the hydrophilicity of PHBV matrix while the BG particles were added to increase the bioactivity and strength of the matrix synchronously. The grafted amide group and Si-O moieties from acrylamide and the added BG were confirmed by Fourier Transform Infrared Spectrometry （FTIR）. The micromorphology of the scaffolds before and after grafting was observed by scanning electron microscopy （SEM）. The resulting images demonstrate that the PAM-PHBV/BG scaffold has a well connected pore structure and appropriate pore size which may be convenient for cells to grow and discharge metabolites. The specific gravity method was used to evaluate the pore property of the scaffold and the result shows that the scaffold has an average porosity up to 82.0%. Mercury intrusion porosimetry （MIP） indicated that the pores of PAM-PHBV/BG scaffold were mainly distributed between 75 and 150 μm. The compressive strength test was adopted to evaluate the mechanical property of the scaffold. The result shows that the PAM-PHBV/BG scaffold has a relatively high compressive strength （0.91 MPa） when compared with the pure PHBV scaffold. Besides, the properties of the pure PHBV scaffold, PHBV/BG scaffold were also evaluated. The newly prepared PAM-PHBV/BG scaffold may be worthy of further studying as a bone repair material.     

新型胶原支架材料的结构特征与性能

为了克服猪脱细胞真皮基质作为组织工程支架材料渗透性差、降解速度过慢、免疫原性较强等缺点,采用多种化学、生物与物理综合方法处理猪皮制备了一种新型天然胶原支架材料,通过光学显微镜、扫描电镜观察以及体外降解时间、透水汽性、拉伸强度、孔隙率、收缩温度等的测定,对其性能进行了研究. 实验结果显示:支架中的成纤维细胞、脂肪细胞及组织纤维间质完全去除,胶原纤维得到了松散,并维持其原有的天然三维网络多孔结构;该材料透水汽性处于3 000 g·m-2·d-1左右,适合创面恢复;体外降解时间处于25～50 h之间,并可根据需要调整工艺条件控制降解时间;拉伸强度介于10.20～11.50 Mpa之间,具有良好的拉伸强度;收缩温度介于70～85 ℃之间. 上述结果表明该材料已解决了猪脱细胞真皮基质渗透性差、降解速度过慢的缺点,并且其透气性和拉伸强度高、降解性优良且可控,符合组织工程支架材料的要求.     

Fabrication and characterization of 3D scaffold using 3D plotting system

In this paper, we design and fabricate a 3D scaffold using rapid prototyping (RP) technology for tissue engineering. The scaffold should have a three-dimensional interconnected pore network. We fabricate a polycaprolactone (PCL) scaffold with interconnecting pores and uniform porosity for cell ingrowth using a 3D plotting system. In order to keep the three dimensional shape under mechanical loading while implanted, we design an oscillating nozzle system to increase elastic modulus and yield strength of PCL ...     

类人胶原蛋白生物相容性实验研究

目的 为扩大类人胶原蛋白的应用，评定和比较猪胶原蛋白、类人胶原蛋白和明胶在动物体内的生物相容性。方法分别用胶原材料和明胶进行以下生物学测试：急性毒性试验、溶血试验、热原试验、皮肤刺激试验。根据标准对试验数据进行分析和评估。结果类人胶原蛋白的急性毒性试验、溶血试验、热原试验、皮肤刺激试验均为阴性。结论材料生物学测试结果显示类人胶原蛋白较其他两种材料的生物相容性更高，是理想的医用生物材料。     

全SU8微悬臂梁的制备及其弹性系数表征

采用Omnicoat作为牺牲层,经过两步光刻和湿法释放成功制备了全SU8结构的微悬臂梁,释放的成功率超过95%.针对SU8热膨胀系数大的缺点,对SU8微悬臂梁进行不同温度退火.采用原子力显微镜(AFM)系统对SU8微悬臂梁的弹性系数进行精确表征.结果表明,随着退火温度提高,SU8微悬臂梁弹性系数增大,对于250μm长3.5μm厚的悬臂梁,95℃退火后,其弹性系数为0.525 N·m-1;200℃退火后,其弹性系数增大到0.745 N·m-1.所制备的微悬臂梁被成功用于表征SU8与玻璃基底之间的相互作用.     

Multi-axial three-dimensional printing of conical bioresorbable vascular scaffold

Coronary artery disease (CAD) is the leading cause of death worldwide.Implantation of traditional cylindrical stents into the stenotic coronary arteries is wide...     

纳米ZnO晶体的制备与表征

采用一种简单的直接物理蒸发法制备了纳米ZnO晶体,该生长过程在无催化剂的条件下于900～1200℃下进行的、所得产物用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。结果表明所得的产物属于纤锌矿结构的高纯度六方相ZnO,在实验中发现在900～1000℃的条件下容易生成纳米棒,在1000～1100℃的条件下容易生成纳米线,在1100～1200℃的条件下容易生成纳米梳并简单讨论了其生长机理,提出所得纳米结构是通过简单的VS(Vapor—Solid)机制生长的。     

Fabrication and formation mechanism of NbCx-C three-dimensional netted fibers

Micrometer NbCx-C three-dimensional netted fibers were synthesized by the carbothermal method under 0.1 MPa of N2 ambient atmosphere at a relatively low temperature. Raw materials were commercial powders of Nb2O5 (99.95%), reactive carbon (99.99%), NaCl (99.95%) and sucrose (99.94%). The relationship of the fabrication processing with the composition, crystal structure and morphology of fibers was investigated. The formation mechanism was also proposed and discussed.     

多晶黑硅的制备及其组织性能

利用等离子体浸没离子注入技术在多晶硅基底上制备了黑硅材料,利用扫描电镜、分光光度计和微波光电导衰减测试仪对黑硅的组织结构、光吸收率和少数载流子寿命进行了测试分析,发现黑硅呈现多孔组织,在可见光波段的平均吸收率大于94%,其平均少数载流子寿命为5.68μs.研究了注入工艺参数对黑硅的影响,发现工作气体SF₆和O₂流量比对黑硅的组织性能影响最大,当其为2.80时制备的黑硅组织性能最好.