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硫酸酸蚀法构建CF-PEEK复合材料表面显微结构的实验研究
目的 探讨硫酸酸蚀法构建具有更佳表面显微结构及细胞相容性的30％CF-PEEK复合材料的处理方案.方法 分别用50％和98％硫酸处理CF-PEEK 5 min和30 min后,检测材料表面粗糙度、细胞毒性和表面贴壁细胞活性,与未处理材料做对比分析.结果 经50％硫酸处理的材料表面均未发生明显改变,而经98％浓硫酸处理的材料有大量CF纤维束暴露,成骨细胞不断增值分裂,处理30min组材料表面贴壁细胞数目高.结论 98％浓硫酸处理30％CF-PEEK复合材料可形成更有利成骨细胞贴附的表面粗糙度,但佳酸蚀方案还需进一步优化.
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基于连笔直写的微结构血管支架体外测评
目的 评价基于连笔直写的生命体微结构成形技术制备的管状支架的力学性能及其生物相容性.方法 对该血管支架采用径向顺应性、缝合强度、爆破压力等力学性能检测;通过溶血率、体外动态凝血实验、血小板黏附实验进行血液相容性的分析;采用细胞培养MTT法及细胞形态学观察方法,研究其细胞相容性.结果 血管支架的径向顺应性为(4.03±0.56)%/100mmHg,缝合强度为(204.5±72.1)N/cm2,爆破压力约为(102±8)kPa;支架的溶血率为1.75%,小于ISO规定的5%;在体外动态凝血实验中,血管支架的抗凝血性能显著优于对照组载玻片(P＜0.05),而且扫描电镜观察到血小板黏附较少,显示出该血管支架具有良好抗凝血性能;MTT比色法结果显示其细胞毒性为0～1级;细胞形态学观察显示L929细胞在该血管支架膜片的浸提液中呈梭形或三角形,贴壁良好.结论 该血管支架具有良好的力学性能、血液相容性和细胞相容性,可以满足组织工程血管支架的要求.
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喷砂预处理钛合金表面类金刚石薄膜的制备及性能研究
目的 利用等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)技术,在不同粗糙度医用钛合金表面制备类金刚石薄膜(diamond-like carbon film,DLC),并对类金刚石薄膜的膜-基结合力、电化学腐蚀行为及生物学行为进行研究,探索基底材料喷砂预处理对于表面制备的类金刚石薄膜是否是一种有效改性方法.方法 通过不同粒度的Al2O3在一定条件下喷砂钛合金表面,制备出不同粗糙度表面的钛合金片,采用PECVD技术在其表面制备类金刚石薄膜.通过扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、接触角测量仪、表面性能测试仪和电化学方法检测各组样品的物理化学性能表征;利用MTT比色法、荧光染色法进行薄膜表面生物学行为的评价.结果 将DLC沉积在喷砂预处理的钛合金表面,可以明显增强类金刚石的膜-基结合力,高达到45N;耐腐蚀性研究中,表面沉积DLC的钛合金实验组腐蚀电位均正向大于未沉积DLC的钛合金组(P<0.05);生物学行为研究中,在60# Al2O3喷砂处理钛合金表面沉积DLC的S60实验组细胞增殖状况佳,明显大于未喷砂S0组(P<0.05).结论 将钛合金基底喷砂预处理后沉积DLC,可以提高类金刚石薄膜的膜-基结合力、耐腐蚀性及生物相容性,是一种有效的医用钛合金表面改性方法,具有潜在的临床应用价值.
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新型海藻酸钠组织工程支架材料与人成纤维细胞的相容性
目的 利用N-乙基.N'-[(3-二甲氨基)丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为催化剂-乙二胺作为交联剂制备新型海藻酸钠组织工程支架材料(简称材料)并测试其细胞相容性.方法 以体外培养的人成纤维细胞作为对象.采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测材料浸渍液对细胞增殖情况的影响,光镜下观察材料浸渍液中细胞的生长状况.将人成纤维细胞悬液接种于材料表面,制备人成纤维细胞-材料复合物,扫描电镜下观察培养7 d的复合物表面细胞的黏附和生长状态,评价材料的细胞相容性.结果 材料浸渍液作用1、2,4、7 d后人成纤维细胞的相对增殖率(RGR)分别为98.00%、104.10%、110.80%、93.17%,毒性均为0级或1级.倒置显微镜观察人成纤维细胞在材料浸渍液中生长形态良好.扫描电镜下培养7 d的人成纤维细胞-材料复合物表面人成纤维细胞能很好的与材料黏附,材料表面细胞均生长旺盛形成许多伪足状突起,并分泌产生细胞基质.结论 新型海藻酸钠组织工程支架材料与人成纤维细胞的相容性良好,为其作为细胞生长支持物和进一步的医学应用提供了实验依据.
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静电纺胶原/丝素复合微纳米纤维的制备及细胞相容性研究
采用静电纺丝技术制备胶原/丝素复合微纳米纤维,对其理化性能进行表征并观察其细胞相容性.以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将胶原和丝素以100∶0、70∶30、50∶50、30∶70、0∶100的质量比共混进行电纺.制备的五种材料经戊二醛蒸汽交联12 h.采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析和拉伸力学性能测试等方法对其理化性能进行表征.材料种植成纤维细胞后,通过扫描电镜和噻唑兰(MTT)比色法观察其细胞相容性.结果显示制备的纤维平均直径在550 ～1 100nm之间,随着丝素含量的增加纤维平均直径增加.交联后纤维的β化程度、结晶度和热稳定性均有一定提高,且随着丝素含量的增加提高越明显;交联后材料的力学性能优于交联前;当丝素含量为70％时,纤维膜的平均断裂强度为(8.70±1.05) MPa,高于其它配比的纤维膜.细胞在材料表面生长状态良好;丝素含量为70％组的细胞粘附和增殖高于其它组,与细胞培养板相比无显著性差异,表明其细胞相容性良好,可望成为一种新型的组织工程支架材料.
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草鱼鱼皮胶原蛋白与NIH3T3成纤维细胞的相容性
体外检测草鱼鱼皮酸溶性胶原蛋白(FASC)的细胞相容性.采用MTT实验,检测不同浓度的FASC溶液或FASC涂层胶对NIH3T3成纤维细胞增殖能力的影响(n=6);利用transwell趋化实验,检测不同浓度的FASC溶液对成纤维细胞的趋化作用(n=3);利用transwell侵袭实验,检测不同浓度FASC涂层胶的细胞通透性(n=3).结果表明,FASC溶液浓度依赖性地促进NIH3T3成纤维细胞增殖,16 μg/mL的FASC溶液在48和96 h的增殖率分别为63.7％±7.9％和87.3％±8.7％,较对照组有显著性差异(P＜0.001).NIH3T3细胞能够在FASC涂层胶上生长,各实验组与对照组相比,增殖率均无显著性差异(P＞0.05).趋化实验显示,FASC溶液各浓度梯度组与阴性对照组的趋化指数均有显著性差异(P＜0.05),提示FASC对成纤维细胞具有趋化作用.侵袭实验结果显示,成纤维细胞可以通过FASC涂层胶.实验证实,FASC与NIH3T3细胞具有良好的相容性.
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纳米相复合材料β-磷酸三钙/胶原的细胞相容性研究
目的 探索和研究新型纳米相β-磷酸三钙/胶原纤维复合材料(nano-sized β-TCP/CF)的细胞相容性,为纳米活性复合材料在临床和组织工程上的应用提供理论和实验基础.方法 用湿化学处理的方法制备新型纳米相β-磷酸三钙/胶原纤维复合材料,并通过X线衍射和扫描电镜对其进行表征.以建立的成骨样细胞MG63细胞株,与纳米复合材料在体外培养体系复合培养,并以单纯的非纳米结构β-磷酸三钙和不加材料的空白作为阳、阴性对照,采用MTT法、扫描电镜及碱性磷酸酶活性检测,观察细胞的黏附、增殖以及在材料表面的形态和对细胞的代谢作用.结果 纳米β-磷酸三钙/胶原纤维复合材料上的细胞黏附数、增殖的数量,在材料表面的分布均优于非纳米β-磷酸三钙(P＜0.05);和空白对照相比,无显著性差异(P＞0.05);碱性磷酸酶的活性在1d、3d、5d虽无明显差异,从第7d始,却明显优于非纳米相β-磷酸三钙.结论 本研究显示,纳米相β-磷酸三钙/胶原纤维复合材料与单纯非纳米β-磷酸三钙相比,更能促进成骨样细胞的黏附、增殖及其功能代谢,表明其对成骨样细胞具有良好的细胞相容性,可以成为一种新型的具有应用前途的骨修复或组织工程材料.
关键词： 纳米结构 β-磷酸三钙/胶原纤维复合材料 细胞相容性 -
聚乳酸表面的氨等离子处理及成骨细胞相容性研究
聚乳酸材料是一种应用广泛的可降解的组织工程支架材料,但是由于其表面亲水性差,影响了细胞的黏附和生长.为了提高聚乳酸材料表面的细胞相容性,首先利用溶液浇铸法制备聚L-乳酸(PLLA)膜材料,然后采用氨等离子技术进行表面处理,采用光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)研究了处理条件对材料表面的化学结构和形貌的影响,结果表明处理后的PLLA膜的亲水性基团和表面平均粗糙度明显增加.后研究了成骨细胞在材料表面的黏附,增殖和细胞周期的变化,结果表明成骨细胞在处理后的材料表面的黏附和生长较改性前有了很大提高,细胞能够更快地进入细胞分裂周期.
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血管组织工程生物支架材料细胞生物相容性实验研究
目的 采用新方法研究天然生物支架材料胶原/透明质酸膜,明胶海绵的细胞相容性.方法 应用WST-1法测定平滑肌细胞与材料的粘附率,增殖力,3H-TDR掺入法测定DNA合成率,BrdU细胞标记免疫组化鉴定,分析组织工程生物支架材料的细胞相容性.结果 WST-1法测定,3H-TDR掺入法测定DNA合成率,BrdU细胞标记结果表明:胶原/透明质酸膜与平滑肌细胞的粘附率高,细胞的增殖和代谢状况较好,明胶海绵较低.结论 应用WST-1法测定,3H-TDR掺入法测定DNA合成率,BrdU细胞标记方法研究细胞相容性方法简便可行;天然复合生物材料胶原/透明质酸膜具有较理想的细胞相容性.
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新型可降解聚合物聚乙二醇对苯二甲酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯的细胞相容性研究
目的:研究新型可降解聚合物聚乙二醇对苯二甲酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PEGT/PBT)的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)相容性,对其在组织工程血管中的应用进行探讨.方法:对PEGT/PBT进行细胞毒性评价.观察并检测HUVEC在PEGB/PBT、I型胶原改性(Col-)的PEGT/PBT、纤维连接蛋白改性(Fn-)的PEGT/PBT上的粘附和增殖,对细胞在粘附过程中的粘着斑蛋白进行免疫荧光染色观察.结果:PEGT/PBT细胞毒性不大于1级,能支持脐静脉内皮细胞的粘附和增殖.纤维连接蛋白和I型胶原处理可促进HUVEC在PEGT/PBT膜上的增殖,而且纤维连接蛋白可增加HUVEC在PEGT/PBT上20min、2h的粘附率,并促进细胞形成局部粘附结构.结论:新型可降解聚合物PEGT/PBT具有良好的血管细胞相容性,对其在组织工程血管中的应用值得进一步开发研究.
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含氟羟基磷灰石涂层体外细胞相容性研究
在羟基磷灰石(HA)中掺入氟可以降低其在体内的溶解性,对提高钛合金植入体表面生物活性改性层(涂层)的长效性有着重要的意义.本研究采用溶胶-凝胶法在钛合金基板上制备了含氟羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2-xFx)(FHA)涂层.X光衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)分析结果显示:本实验中获得的涂层是一个纯磷灰石晶相,含氟涂层中x为1.2.在体外成骨细胞相容性的研究中,以HA涂层为对照,通过定时细胞的计数测定了细胞生长曲线,用流式细胞仪法测定了细胞周期,用MTT比色法分析了涂层浸提液的细胞毒性.实验结果表明:在HA涂层中引入氟后,FHA涂层浸提液对细胞毒性级别为0级,该涂层不但没有对细胞产生毒性,而且会促进成骨细胞的贴壁生长,有着更好的细胞生长速度和增殖活性.
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微球改性生物材料表面的构建及其细胞相容性研究
本研究采用两亲共聚物PEO-PPO-PEO作为表面活性剂制备得到了较窄粒径分布范围的聚乳酸微球,然后将这些微球按不同分布密度结合到聚乳酸基材表面,制备得到不同表面微球分布密度的微球改性聚乳酸生物材料表面.激光共聚焦显微镜、扫描电镜对改性表面的稳定和表面形貌的测试结果显示,该方法成功地获得了稳定的、具有不同表面微球分布密度的微球改性聚乳酸表面;软骨细胞相容性测试结果表明不同表面微球分布密度的微球改性聚乳酸膜片具有不同的细胞相容性,表面拓扑结构能在较在程度上对材料表面的细胞相容性产生影响.
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纯镁微弧氧化载杜仲提取物复合膜层生物相容性研究
目的 通过对纯镁超声微弧氧化表面进行NaOH-硅烷偶联载杜仲提取物绿原酸的复合处理后,期望提高复合涂层的抗菌性和细胞生物相容性.方法 纯镁超声微弧氧化-硅烷复合处理为对照A组,纯镁超声微弧氧化-硅烷-0.00 125 g/mL、0.0 025 g/mL和0.00 375 g/mL绿原酸复合处理分别为实验B、C、D组.通过SEM观察表面形貌,CCK-8检测细胞增殖和黏附能力,通过激光共聚焦检测细胞黏附形态,ALP检测细胞碱性磷酸酶活性.结果 纯镁超声微弧氧化-NaOH-硅烷偶联不同含量的杜仲提取物绿原酸,细胞黏附增殖能力及ALP碱性磷酸酶活性均为C组＞D组＞B组＞A组,细胞活性C组＞D组＞B组＞A组.表明载杜仲含量不同,影响其生物活性.结论 超声微弧氧化经NaOH-硅烷偶联0.0025 g/mL杜仲提取物绿原酸的试件,生物相容性佳.
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新型羟基磷灰石基支架材料的细胞相容性
目的 观察成骨细胞与羟基磷灰石基支架材料的细胞相容性,并探讨中药作为骨支架材料的可行性,为骨组织工程学的临床应用提供依据.方法 采用来自胎鼠颅盖骨成骨细胞为种子细胞,冷冻干燥技术制备羟基磷灰石(HA)/壳聚糖(CS)-丝素(SF)-中药淫羊藿(EP)多元混构支架材料,并以HA/CS、HA/CS-SF作为对照进行体外复合培养,通过倒置显微镜、MTT比色法、ALP活性检测和扫描电镜观察分析细胞在材料上的增殖、分化、生长情况.结果 成骨细胞在3种材料上皆有细胞附着,3种材料对细胞活性的影响规律为HA/CS-SF-EP优于HA/CS-SF优于HA/CS.结论 HA/CS-SF-EP材料有望成为具有发展潜力的新型骨组织工程支架材料.
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胶原/细菌纤维素复合材料的细胞相容性评价
目的 评价胶原/细菌纤维素复合材料的细胞相容性.方法 将胶原( collagen,Col)和细菌纤维素( bacterial cellulose,BC)通过物理交联法和化学交联法制备成Col/BC物理组和Col/BC化学组,以BC为对照组,采用SEM(扫描电镜)观察材料形貌.采用小鼠胚胎成骨细胞株(MC3T3 -E1)与材料复合培养,分为空白对照组(等量的细胞悬液)、材料对照组:BC、实验组1:Col/BC物理组、实验组2:Col/BC化学组观察细胞生长状况,MTT(四氮唑盐)观测细胞在1、2、3、4、5、6d后的增殖情况,细胞与材料复合第48 h,SEM观察细胞粘附形貌.结果 SEM观察在BC纤维上均匀包覆了一层蛋白质,MTT检测结果表明3d后Col/BC(物理交联组)组高于其他组,实验组与材料对照组:BC相比,差异有统计学意义(P＜0.05).SEM观察在细胞与材料复合培养48 h,纤维表面均有少量成骨细胞粘附.结论 与材料对照组:BC相比,Col/BC物理组和Col/BC化学组均具有良好的细胞相容性,其中,Col/BC物理组表现出更好的细胞相容性.
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纯镁超声微弧氧化-植酸-丹参素钠复合涂层的细胞生物相容性
目的 为了提高纯镁的耐腐蚀性和细胞的生物相容性,对纯镁超声微弧氧化处理后,以植酸为偶联剂载丹参素钠.方法 选择小鼠成骨细胞MC3T3-E1,实验A组纯镁超声微弧氧化,B组纯镁超声微弧氧化-植酸,C组纯镁微超声弧氧化-植酸-10 μg/ml丹参素钠,通过SEM扫描电镜观察试件表面形貌、检测表面元素,CCK-8检测试件表面细胞增殖和黏附能力,通过激光共聚焦显微镜检测试件表面细胞表达的骨架伸展形态.结果 3组材料表面细胞的黏附、增殖能力顺序为C组＞B组＞A组,各组试件表面细胞的生长和伸展情况C组佳,B组次之,A组低,纯镁超声微弧氧化-植酸-丹参素钠复合涂层对成骨细胞MC3T3-E1黏附、增殖有不同程度的促进作用,并提高了细胞生物活性,对A、B、C三组实验结果进行统计学分析均具有统计学意义.结论 纯镁超声微弧氧化涂层通过植酸偶联载10 μg/ml丹参素钠涂层的细胞相容性佳.
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超声微弧氧化制备纯镁-硅烷-人乳铁蛋白复合膜层的细胞生物相容性研究
目的 制备纯镁超声微弧氧化(UMAO)-硅烷载不同浓度人乳铁蛋白(HLF)复合膜层,研究其对成骨细胞的影响.方法 以纯镁UMAO-硅烷为对照组,分别添加浓度为0.05 mg/ml、0.1 mg/ml、0.2 mg/ml的HLF为实验组,研究细胞黏附、增殖、形态情况.结果 Cell Counting Kit-8(CCK-8)测定的光密度(OD)值,细胞黏附与增殖均为C组＞D组＞B组＞A组,各组随时间增长呈递增趋势,各组数据分析均具有统计学差异.激光共聚焦镜下示C组细胞数量与形态优.结论 纯镁UMAO-硅烷-0.1 mg/mlHLF复合膜层成骨细胞相容性佳.
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纯镁超声微弧氧化-植酸-丝素复合处理涂层的细胞生物相容性
目的 通过对纯镁超声微弧氧化表面进行植酸及丝素的复合处理,调控纯镁超声微弧氧化的耐腐蚀性和提高细胞生物相容性.方法 实验分为三组,A组纯镁超声微弧氧化,B组纯镁超声微弧氧化-植酸,C组纯镁超声微弧氧化-植酸-丝素.通过SEM扫描电镜观察表面形貌,CCK-8(Cell Counting Kit-8)检测细胞增殖和粘附能力,通过激光共聚焦显微镜检测细胞粘附形态,ALP(碱性磷酸酶)检测细胞碱性磷酸酶活性.结果 B组纯镁MAO-植酸处理后,与A组纯镁MAO表面形态比较,减少了膜层微孔和裂纹,由于丝素蛋白与植酸的羟基发生了氢键及配位键作用,使C组纯镁MAO植酸-丝素较A、B两组更易于成膜,增加生物活性.结论 经过超声微弧氧化-植酸-丝素复合处理后的试件,其生物相容性明显提升,优于其他两组.
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纯镁超声微弧氧化-植酸-载锌复合膜层的细胞相容性
目的 为调控医用纯镁的降解速度和赋予材料表面生物活性,对其表面进行超声微弧氧化(UMAO)、植酸、裁锌复合处理,研究不同处理对成骨细胞生物相容性影响,为纯镁在临床上应用提供依据.方法 以纯镁UMAO为对照组(A组),纯镁UMAO-植酸(B组)和纯镁UMAO-植酸-载锌(C组)为实验组.通过碱性磷酸酶(ALP)和Cell Counting Kit(CCK-8)试剂盒、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等方式检测不同处理膜层细胞相容性.结果 ALP和CCK8测定的吸光率,B组大于A组,C组高于B组,膜层表面细胞相容性随时间呈递增趋势,其中纯镁UMAO-植酸-载锌复合膜层具有优的成骨细胞相容性.据统计学分析,A、B、C三组结果均具备统计学意义.结论 UMAO-植酸-载锌复合处理后膜层的细胞相容性好,UMAO-植酸处理次之,UMAO组低.
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纳米羟基磷灰石人工骨的毒性与细胞相容性实验研究
目的评价纳米羟基磷灰石人工骨的毒性与细胞相容性相容性,从而为运用于骨缺损修复提供有关安全性的数据和资料.方法对新型纳米羟基磷灰石人工骨进行亚急毒性试验、抑菌试验、热原试验、细胞毒性试验、溶血试验等试验.结果此纳米羟基磷灰石人工骨材料无毒,无抑菌作用,不引起溶血,不含致热原物质.结论此纳米羟基磷灰石材料具有很好的安全性和细胞相容性
