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纳米羟基磷灰石/聚酰胺的细胞相容性研究
目的对纳米晶骨修复和重建复合材料(n-HA/PA66)可能存在的潜在细胞毒性进行研究,为该材料应用于临床提供实验依据.方法参照GB/T16886.5-1997-ISO 10993-5:1992<医疗器械生物学评价细胞毒性试验体外法>的评价标准和要求,采用规定的L929细胞(小鼠结缔组织成纤维细胞),分别经直接接触、材料浸提液与细胞共培养等方式对n-HA/PA66复合材料进行细胞毒性测试,采用细胞形态观察法定性观察各组L929细胞在24、48、72 h各时相点的细胞形态学变化,采用MTT比色法,测定各组1、2、4、7 d L929细胞的相对增殖率来判别材料对细胞的毒性程度,并进行统计学分析比较.结果各实验组与阴性对照组两两比较对L929细胞的增殖差异均无显著性意义(P＞0.05);各实验组与阳性对照组进行两两比较差异有显著性意义(P＜0.05);细胞毒性为0～1级.结论 n-HA/PA66与L929细胞相容性好,参照GB/T16886.5-1997-ISO 10993-5:1992标准属于安全范围.
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新型聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)支架的细胞相容性研究
目的研究骨髓基质干细胞 (BMSCs)与该聚乳酸羟基乙酸 (PLGA)类支架的细胞相容性及体外粘附情况 ,为制备负载多种细胞因子的 PLGA类支架提供研究基础. 方法抽取新西兰兔骨髓 ,用全骨髓培养法获取单核细胞 ,经条件培养液体外诱导、扩增.设立空白 BMSCs组和具有良好细胞相容性的β磷酸三钙 (β-TCP)为对照组. BMSCs以 1× 106/ mL浓度接种于 PLGA和β-TCP上 ,通过倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞生长及细胞与材料的附着情况.以 MTT实验、流式细胞仪等手段检测各组细胞增殖和细胞周期变化情况. 结果 BMSCs可较好粘附于 PLGA支架上,且该 PLGA类支架对细胞增殖、生长周期无明显影响. 结论该 PLGA类支架的细胞相容性较好,并可进一步作为多种细胞因子载体构建缓释型支架,从而用于骨组织工程.
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WO-1生物衍生骨支架与成骨细胞相容性的实验研究
目的研究WO-1生物衍生骨复合材料与兔成骨细胞的相容性及体外附着规律,为进一步的体内试验提供基础研究.方法应用同种异体骨、Ⅰ型胶原及WO-1制备WO-1生物衍生骨复合材料;取幼兔的颅顶骨成骨细胞,经培养液体外培养、扩增后,与WO-1生物衍生骨材料联合培养.通过扫描电镜和倒置相差显微镜观察WO-1生物衍生骨复合材料的形貌特征、细胞与材料的粘附和增殖情况.结果WO-1生物衍生骨复合材料具有天然骨的三维结构;扫描电镜和倒置相差显微镜均显示复合培养的成骨细胞在材料表面和孔隙内生长良好.结论WO-1生物衍生骨复合材料具有良好的细胞相容性.
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兔膀胱移行上皮细胞与丝素蛋白膜相容性研究
目的 探讨用于膀胱组织工程研究的移行上皮种子细胞的培养方法,检测丝素蛋白膜与膀胱移行上皮细胞的细胞相容性,探讨构建泌尿系腔道组织工程器官的可能性.方法 (1)取兔膀胱移行上皮细胞体外培养,观察细胞形态变化及生长、增殖过程,并进行免疫荧光鉴定;(2)分别设立空白组(无细胞)、阴性对照组(培养基)和实验组(丝素蛋白膜浸提液).取对数生长期的膀胱移行上皮细胞,lx104/ml接种于96孔板中,每组各5孔,于接种后24、72和120h,通过MTT法显色.并于酶标仪490nm波长下检测吸光度值,计算相对增殖率,对丝素蛋白膜与膀胱移行上皮细胞的相容性进行评估.结果 细胞在第9～10天融合形成单层,细胞形态呈多角形的铺路石子状,经免疫荧光鉴定证实为移行上皮细胞;24、72和120 h实验组吸光度值分别为0.424±0.020、0.996±0.118和1.285±0.048.阴性对照吸光度值分别为0.419±0.030、1.105±0.098和1.228±0.052,两组比较无明显差异(P＞0.05).结论 丝素蛋白膜与膀胱移行上皮细胞相容性良好,具有作为泌尿系腔道组织工程支架的潜在运用价值.
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新型骨基质材料细胞相容性的形态学研究
目的检测新型有机-无机复合类骨基质材料(new bone-matrix materia1,NBM)的细胞相容性,为骨组织工程探寻一种新型复合类细胞外基质材料提供实验依据.方法应用组织培养技术,对兔骨髓基质干细胞(bone marrow stromalcell,BMSC)和NBM体外联合培养进行相差显微镜观察和扫描电镜观察.结果BMSC可以在NBM材料上发生良好的粘附、增殖,并能长入材料的孔隙内,分泌大量的细胞外基质成分.结论NBM在体外与BMSC复合培养时表现出良好的细胞相容性,对细胞的粘附、增殖和功能表达未见明显影响.
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Ⅰ型胶原支架材料与人脂肪干细胞体外生物相容性研究
目的 观察人脂肪干细胞与I型胶原支架材料的生物相容性,为脂肪组织工程选择适宜的种子细胞载体.方法 将人脂肪干细胞与Ⅰ型胶原支架体外培养复合,采用倒置相差显微镜和扫描电镜,观察细胞在支架上黏附、生长及增殖情况并计算细胞黏附率,XTT比色法检测细胞增殖率.结果 脂肪干细胞能良好的在支架上黏附、生长和增殖.结论 Ⅰ型胶原支架材料具有良好的细胞相容性,可作为脂肪组织工程的种子细胞载体.
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新型聚乳酸/骨基质多孔复合支架材料制备及初步研究
目的 采用CO2超临界法(SC-CO2)制备一种新型的聚乳酸(PLA)/骨基质(BMG)多孔复合型生物活性骨支架材料,并评价其理化性能及细胞相容性,确定材料佳复合比例,为进一步的实验提供实验依据.方法 采用SC-CO2法制备不同比例的PLA/BMG多孔复合型骨植入材料,通过大体观察、孔隙率测定,力学检测、SEM观察评价其理化性能,并结合体外细胞相容性检测选择佳复合比例.结果 采用SC-CO2法制备的PLA/BMG多孔复合支架材料中BMG的比例与材料的孔隙率及细胞相容性成正相关,与力学性能成负相关;含30%BMG的复合材料具有良好的综合性能.结论 采用SC-CO2法制备的PLA/BMG(7/3)多孔复合支架材料具有良好的理化性能及细胞相容性,可作为骨植入材料及骨组织工程支架进一步研究.
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骨组织工程支架材料的选择及其细胞相容性
组织工程核心三要素为支架材料、种子细胞和细胞生长调节因子.其中支架材料是关键,材料的优劣直接关系到种子细胞是否能在其上生长及其之后在体内修复缺损的组织和器官的质量.作为组织工程学的一部分,骨组织工程支架材料的研发发展迅速,从天然骨支架材料、人工合成骨支架材料到复合型人工骨支架材料以及纳米级骨支架材料,这些材料各有特点.本文对目前在实验中应用较多的骨组织工程支架材料的选择及其细胞相容性进行综述.
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犬冻干骨的制备及复合骨髓间充质干细胞的体外培养
目的:探讨犬冻干骨与骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的相容性,研究其作为骨组织工程支架材料的可行性.方法:杂种犬下颌骨行骨块制备、深冻、脱脂、冷冻干燥、灭菌制成冻干骨.分离培养同种异体犬BMSCs,并与冻干骨复合培养.HE染色观察冻干骨的组织结构.MTT比色法检测冻干骨对BMSCs的活性影响.扫描电镜观察细胞在冻干骨表面的生长情况.结果:冻干骨对BMSCs的活性无影响.扫描电镜观察可见细胞紧密黏附冻干骨生长,细胞形态呈多角形.结论:所制备犬冻干骨能与BMSCs具有良好的细胞相容性.
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兔骨髓间充质干细胞生物学特性的实验研究
目的:体外优化获取兔骨髓间充质干细胞并对其进行纯化、扩增,同时对其生物学特性进行研究,获得足量细胞用于材料细胞的相容性研究.方法:抽取新西兰大白兔骨髓,采用密度梯度离心法和贴壁筛选法相结合进行分离培养,观察其增殖和生长特性,绘制生长曲线,测定贴壁率.结果:经密度梯度离心法和贴壁筛选法相结合得到的骨髓间充质干细胞纯度高,性状稳定,生长曲线相似,传代后第12小时贴壁率高达90%;Giemsa染色光镜观察免骨髓间充质干细胞为单核细胞,呈梭形或不规则长多边形.结论:建立兔骨髓间充质干细胞体外分离培养的适条件,骨髓间充质干细胞增殖能力强,可作为材料细胞相容性研究的受试细胞,并可作为组织工程的种子细胞.
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新型磷酸钙骨水泥与骨髓间充质干细胞的共培养研究
目的 探讨新型可注射磷酸钙骨水泥与骨髓间充质干细胞共培养的可行性,为组织工程化骨的构建提供科学依据.方法 采用浸提法制备CPC浸提液,加入到人骨髓间充质干细胞的培养体系中,MTT法测定细胞相对增殖率,进行细胞毒性反应分级;流式细胞仪检测CPC浸提液培养的hBMSCs的细胞周期.将新型磷酸钙骨水泥在不同凝结时间分别加入到BMSC浓度为1×107/L的6孔培养板中,逐日观察材料边缘细胞贴壁生长情况,培养一周后扫描电镜观察;取第三代BMSC,将密度调至1×107/L加入到12孔培养板,注入糊状磷酸钙骨水泥(成团期),分别于培养1天、3天、5天、1用终止培养进行扫描电镜观察.结果 新型磷酸钙骨水泥的细胞毒性反应为0～Ⅰ级,基本无毒性.光镜下见细胞在大部分组的CPC材料边缘生长良好,未见细胞变形、坏死;扫描电镜观察见大量细胞紧贴材料生长,细胞生长良好,细胞呈不规则的多角形、近圆形,在骨水泥表面与其他细胞相连融合成片.结论 新型可注射性磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性,骨髓间充质干细胞能够在常规培养体系中与新型可注射可降解磷酸钙骨水泥共培养.
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Fe3O4磁性纳米微粒细胞相容性的实验研究
目的:研究F3O4磁性纳米微粒的细胞相容性.方法:制备顺磁F3O4纳米颗粒,加至体外培养的人鼻咽癌细胞及人滑膜细胞中,研究磁性纳米材料的细胞相容性.结果:与对照组相比,F3O4磁性纳米微粒对两种细胞的生长繁殖无明显的影响.结论:制备的F3O4磁性纳米微粒与人体细胞具有较好的生物相容性.
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脂蟾毒配基-乳酸羟基乙酸共聚物纳米粒的制备与表征
目的:制备、表征脂蟾毒配基-乳酸羟基乙酸共聚物纳米粒(RPN).方法:用乳酸羟基乙酸共聚物为载体材料,采用超声乳化-溶剂挥发法制备RPN,以粒径、载药量、包封率和体外释放度表征其质量.用反相-高效液相色谱法测定RPN含量和体外释放度,色谱柱为HYPERSIL C18(250 mm ×4.6 mm,5 μm),流动相为甲醇-0.05％冰醋酸水溶液(9∶1,V/V),检测波长为298 nm.结果:RPN的平均粒径为(232.3±2.3) nm,载药量为(18.3±0.3)％,包封率为(72.3±1.2)％,体外药物呈两相释放.结论:RPN载药量较高,体外释放试验显示具有明显的缓释作用.
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纳米羟基磷灰石/聚酰胺66与人胚胎成纤维细胞的生物相容性研究
目的:研究新型骨修复重建复合材料纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)对人胚胎成纤维细胞可能存在的细胞毒性,为该材料应用于临床提供实验依据.方法:采用人胚胎成纤维细胞,经材料及材料浸提液分别与细胞共培养等方式对n-HA/PA66进行细胞毒性测试,细胞形态观察法观察各组细胞在24h、48h、72h、5天各时相点的细胞形态学变化,细胞生长抑制法(MTT比色法),测定各组1,2,4,7天细胞的相对增殖率.结果:材料表面的细胞黏附生长良好,各浸提液组和直接接触组分别与阴性对照组进行两两比较,各组对细胞的增殖均无显著影响(P＞0.05),各浸提液组和直接接触组分别与阳性对照组进行两两比较显示有显著差异(P＜0.05),材料的细胞毒性为0～1级.结论:体外试验结果显示,n-HA/PA66与人胚胎成纤维细胞相容性好,符合GB/T16886.5-1997-ISO 10993-5:1992规定的医用材料相应标准[1].
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微沟槽图形结构对硅橡胶表面性能和细胞相容性的影响
目的 制作具有微沟槽图形的硅橡胶(silicone rubber,SR)表面改性材料,检测改性前后材料表面理化性质,初步评价细胞相容性.方法 利用具有微沟槽图形的方形母版,采用浇灌的方法成功制作表面具有微沟槽图形的硅橡胶改性材料,同时进行碳离子注入处理,并采用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)、水接触角等技术测量改性前后硅橡胶的表面理化性质.通过细胞黏附实验、CCK-8细胞增殖实验以及Western blot等技术观察人真皮成纤维细胞的生长情况以及Talin、Zyxin蛋白的表达.结果 AFM观察到各组材料表面形貌出现明显的差异,微沟槽硅橡胶(patterned SR,P-SR)以及微沟槽-碳硅橡胶(patterned carbon ion implanted SR,PC-SR)均可在表面见微沟槽图形,而碳硅橡胶(carbon ion implanted SR,C-SR)出现不规则凸凹结构.水接触角显示材料进行微沟槽图形化处理后,可增加材料的水接触角.细胞黏附和增殖实验提示对材料进行微沟槽图形化处理后,细胞的黏附和增殖能力较C-SR降低,但两者差异无统计学意义.免疫荧光观察到人真皮成纤维细胞在P-SR和PC-SR组排列有序.Western blot检测细胞黏附相关蛋白Talin、Zyxin的表达在C-SR和PC-SR组高于SR组(P＜0.05).结论 微沟槽图形可影响硅橡胶的表面性能和细胞的增殖、排列等功能,对减轻包膜挛缩发生率起到积极作用.
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碳离子硅橡胶改性材料的表面性能检测及其细胞相容性评价
目的 采用碳离子对硅橡胶(silicone rubber,SR)进行表面注入改性,并对改性材料进行形貌观察、理化性能检测及其细胞相容性评价.方法 采用多功能离子注入机在不同碳离子注入量下对SR进行表面注入改性,得到碳-硅橡胶(Carbon ion implanted silicone rubber,C-SR),并采用扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、傅立叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术对材料的表面性能进行检测.采用细胞增殖实验、免疫荧光及Western blot技术观察人真皮成纤维细胞在改性后材料表面的生长情况.结果 SEM发现各材料的表面形貌无明显差异,FTIR观察各材料的图谱无明显变化,XRD提示碳离子注入后形成了新的晶体结构,但差异并不显著.细胞增殖实验结果显示C-SR增殖能力较SR有明显提高(P＜0.05).免疫荧光及Western blot提示碳离子注入后,材料的细胞黏附性增加.结论 采用碳离子注入制作的C-SR改性材料,与纯SR相比,表面性能和细胞相容性均得到了提高,有可能作为新的软组织填充材料.
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嗅鞘细胞与聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物材料的细胞相容性研究
目的 探讨嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)与聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物[poly(DL-lactide-co-gly-colide),PLGA]材料的细胞相容性.方法 将新鲜分离的OECs细胞悬液接种于PLGA膜上,然后用倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞生长及细胞与材料的附着情况;MTT、流式细胞术等方法 测定OECs的细胞增殖和细胞周期变化.结果 PLGA膜上培养OECs的形态特征、增殖能力、细胞周期及倍体水平等与正常培养的OECs相比,均无显著性差异(P>0.05).结论 PLGA生物材料与OECs相容性好,适于构建组织工程化人工神经.
关键词： 嗅鞘细胞 聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物 细胞相容性 人工神经 -
含精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰环两亲性肽自组装凝胶与骨髓间充质干细胞相容性研究
目的 分析骨髓间充质干细胞(BMSCs)与两亲性肽三维凝胶的相容性.方法 取3周龄SD健康大鼠3只,分离股骨、胫骨获取BMSCs,采用流式细胞术检测BMSCs表面抗原;将10 mg/mL含精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰(RGD)环两亲性肽溶液加入等体积DMEM/F12培养基数秒后自组装成三维凝胶,透射电镜显微镜(TEM)下观察三维凝胶结构;1×106 cells/mL BM-SCs悬液与RGD环两性亲肽混合形成三维培养体系,1×106 cells/mL BMSCs悬液与多聚赖氨酸混合形成二维培养体系,无血清培养;CCK-8法观察细胞生长情况,钙黄绿素乙酰氧基甲酯/碘化丙啶(PI)双标染色,荧光显微镜观察RGD环两性亲肽对BMSCs增殖的影响.结果 分离培养的细胞高表达CD29、CD90,不表达或低表达CD34、CD45;TEM显示凝胶由多空纳米纤维构成,纳米纤维直径2～5 nm,长度100～1 000 nm;质谱测得合成多肽相对分子质量为1 256.37,与理论值一致;高效液相色谱分析两性亲肽纯度为95.88％;钙黄绿素乙酰氧基甲酯/PI双标染色显示,三维培养体系中,30 min后少数BMSCs出现死亡,12h后细胞开始增殖,增殖较二维培养活跃,差异有统计学意义(P＜0.05);CCK-8细胞计数显示,三维培养体系细胞增殖活力高于二维培养体系,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 RGD两性亲肽与BMSCs有良好的生物相容性,可能成为组织工程支架材料.
关键词： 精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰 间质干细胞 两亲性肽 细胞相容性 -
天然氨基酸生物材料的自组装与细胞相容性研究
天然氨基酸(NAA)是一种具有良好生物相容性的材料,对其进行功能化设计是近年来的热门研究领域.本文中将基于蚕丝蛋白的特征氨基酸序列(Gly-Ala)与离子互补多肽序列(Arg-Ala-Asp-Ala)混编,设计了多肽RAG-16.采用原子力显微镜、旋转流变仪、傅立叶变换红外光谱仪、倒置荧光显微镜等技术对多肽RAG-16的自组装结构、流变学性能以及细胞相容性等性质进行了表征.结果表明:多肽RAG-16在溶液中具有自组装特性,能够形成纳米级三维网络结构,所形成的水凝胶力学性能较佳.通过分析得知,多肽二级结构中Silk Ⅰ结构比例增加是其力学性能增强的主要原因.荧光染色显示,绝大多数接种于多肽水凝胶中的MC3T3-E1细胞能够存活,且能在不同的三维平面上生长增殖,表明该材料具有良好的细胞相容性.综上所述,本实验中设计的NAA材料在生物医学领域有较大的应用潜力.
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聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料的体外细胞相容性研究
将大鼠成骨细胞与聚醚醚酮一羟基磷灰石-碳纤维(PEEK-HA-CF)复合材料间接和直接培养,通过CCK-8对复合材料的细胞毒性进行评价,流式细胞仪测定材料对细胞增殖指数的影响,测定复合培养后成骨细胞的碱性磷酸酶活性变化;应用扫描电镜(SEM)观察成骨细胞形态学变化,结果表明PEEK-HA-CF复合材料无细胞毒性,复合材料组胞增殖指数与空白对照组比无差异,3d时高于钛合金组.第7d时.PEEK-HA-CF组的碱性磷酸酶活性升高.SEM下,细胞在复合材料上生长良好.PEEK-HA-CF复合材料具有良好的细胞相容性,有希望成为一种新的骨科植入材料.
