人骨生物衍生材料细胞相容性的实验研究

目的: 研究人骨生物衍生材料脱蛋白骨及脱钙骨的细胞相容性.方法:通过将人骨髓间充质干细胞(MSCs)与自行制备的骨生物衍生材料脱钙骨和脱蛋白骨在体外联合培养,了解骨生物衍生材料的细胞相容性.结果:骨髓MSCs可以在骨生物衍生材料表面黏附、增殖,材料对MSCs形态、增殖能力、ALP活性、细胞周期及倍体水平等均无明显不良影响.结论:骨生物衍生材料具有良好的细胞相容性,且脱蛋白骨优于脱钙骨.

Bio-Gide生物膜与人牙周膜干细胞的生物相容性研究

目的:评价Bio-Gide生物膜与人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)的生物相容性,为其作为细胞载体用于牙周组织工程提供依据.方法:体外分离培养人PDLSCs,经鉴定后与Bio-Gide生物膜浸提液共同培养,评价该膜材料的细胞毒性;将人PDLSCs接种于Bio-Gide生物膜后,通过扫描电镜和Hochest荧光核染色观察其在膜材料上的粘附、生长情况.结果:人PDLSCs和Bio-Gide生物膜浸提液共同培养后,其增殖率为122.66％,无细胞毒性;人PDLSCs接种于膜材料上培养1～12d后扫描电镜观察可见,PDLSCs在膜材料上能正常增殖且成膜性生长;经Hochest荧光核染色观察人PDLSCs与膜材料的粘附率为86.7％.结论:Bio-Gide生物膜除具有良好的物理屏障外,无细胞毒性,且能支持PDLSCs的成膜性生长.

一种新型纳米羟基磷灰石材料应用于牙周组织工程的可行性研究

目的:对一种新型纳米羟基磷灰石材料-纳米羟晶-胶原仿生骨材料(nHAC)进行细胞相容性和细胞毒性的研究,以初步探讨其应用于牙周组织工程的可行性.方法:将体外培养的人牙周膜细胞(PDLCs)接种于nHAC三维支架上复合培养,采用细胞计数和扫描电镜观察PDLCs在nHAC支架上的附着、生长情况,并通过MTT测试法和碱性磷酸酶(ALP)活性检测法研究nHAC浸提液对PDLCs增殖和功能表达的影响.结果:人PDLCs在nHAC支架上形成良好贴附并增殖,扫描电镜可见nHAC具有良好的多孔网状结构,细胞在nHAC上生长旺盛,伸展充分,而PDLCs在不同浓度的材料浸提液中的生长、增殖及ALP活性与空白对照组相比无显著性差异.结论:nHAC具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且无细胞毒性,有望成为牙周组织工程的支架材料.

兔血管平滑肌细胞和聚羟基丁酯(PHB)的细胞相容性实验研究

大鼠骨髓间充质干细胞与树枝状两亲性多肽自组装凝胶支架的生物相容性

目的 研究大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)与树枝状两亲性多肽自组装凝胶支架的生物相容性.方法 获取大鼠BMSCs,传至第3代行流式细胞术表面抗原检测及成脂分化诱导鉴定干细胞.设计含双链-IKVAV活性集团的树枝状两亲性多肽,用固相合成法合成多肽,质谱仪(MS)测其分子量,高效液相色谱仪(HPLC)测其纯度;将10 mg/mL树枝状两亲性多肽溶液在兔膝关节滑液作用下自组装为凝胶支架,透射电镜观察凝胶超微结构;1×109/L的BMSCs悬液分别接种于凝胶内部(三维培养体系)及多聚赖氨酸包被的盖玻片表面(二维培养体系),CCK-8法绘制细胞生长曲线.DEAD/LIVE双标染色,荧光显微镜观察BMSCs在三维多肽凝胶中成活及增殖情况.结果 分离获取的细胞高表达CD29、CD90,不表达CD34、CD45,经成脂诱导2周出现脂滴,油红O染色成红色.MS测得合成多肽相对分子质量为2 344.2,与其理论值一致;HPLC分析其纯度为95.15％;透射电镜观察凝胶由多孔纳米纤维构成,纳米纤维直径为5～7 nm,长度为数百纳米至数微米;CCK8试验示三维体系中细胞增殖率明显高于二维培养体系(P＜0.05).DEAD/LIVE双荧光染色后显示三维培养体系中细胞生存、增殖情况良好,未出现明显的细胞毒性导致细胞死亡.结论 含-IKVAV活性基团的树枝状两亲性多肽与BMSCs具有良好的细胞相容性并能促进其增殖.

纯镁超声微弧氧化-硅烷-黄芪甲苷复合处理层的细胞相容性

目的 为了调节纯镁的降解性与提高生物活性,对其表层采取超声微弧氧化(UMAO)、硅烷化、载黄芪甲苷复合处理方法,分析各种处理方法对成骨细胞生物相容性的影响大小.方法 以纯镁微弧氧化UMAO为对照组(A组),纯镁微弧氧化UMAO-硅烷(B组),纯镁微弧氧化UMAO-硅烷-100μg/ml黄芪甲苷(C组)为实验组,通过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 CCK-8粘附与增殖实验测定的吸光率C组超过B组,B组超过A组,膜层表层细胞粘附及增殖随着时间的推移呈现出不断增加的趋势,其中纯镁微弧氧化UMAO-硅烷-100μg/ml黄芪甲苷复合膜层具有优的成骨细胞活性,并具有统计学意义(P>0.05).结论 纯镁微弧氧化UMAO-硅烷-100μg/ml黄芪甲苷复合处理后膜层的细胞相容性好,纯镁微弧氧化UMAO-硅烷处理次之,纯镁UMAO组低.

天然珊瑚和同种异体脱钙骨基质作为骨组织工程支架的细胞相容性研究

目的:评价天然滨珊瑚(NC)和同种异体脱钙骨(DBM)的细胞相容性,探讨其作为骨髓基质细胞的支架载体构建骨组织工程的可行性.方法:应用体外复合骨髓基质细胞培养法,通过倒置显微镜和MTT比色法,并对测量结果进行统计学分析,研究生物材料对骨髓基质细胞的形态、增殖的影响.结果:两种材料对骨髓基质细胞形态均未见不良影响;NC在各培养时间对骨髓细胞增殖没有明显影响(P＞0.05),DBM对骨髓细胞增殖均起促进作用(P＜ 0.01).结论:两种材料均具有良好的细胞相容性,可以作为骨髓基质细胞的载体和骨组织工程支架.

丝素蛋白/羟基磷灰石复合材料细胞相容性的研究

目的 了解丝素蛋白(silk fibroin,SF)表面修饰对羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)细胞相容性的影响.方法 以骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells,MSCs)复合SF表面修饰的HA或单纯材料培养制备组织工程骨,观察MSCs的黏附和生长情况、检测细胞活力和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、流式细胞仪分析细胞周期.结果 MSCs在材料表面和孔隙内均可黏附和生长,黏附于SF修饰HA的细胞活力和ALP活性明显高于未经SF修饰组.各组细胞周期未见明显变化,未见异倍体细胞.结论 SF表面修饰对HA材料的细胞相容性有明显的优化作用.

新型聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨的细胞相容性

目的 前期试验证实,当纳米羟基磷灰石含量为20％时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料能满足人体骨缺损修复的生物力学要求,尚需进一步的观察其细胞相容性,为临床应用提供参考数据.方法 制备纳米羟基磷灰石含量为20％时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料,并提取浸提液.设立阴性对照组(含10％胎牛血清的DMEM完全培养基)、实验组(浸提液)、阳性对照组(质量浓度为0.64％的苯酚),用兔骨髓间充质干细胞与材料浸提液共培养的方式进行.观察兔骨髓间充质干细胞在培养3,5,7d各时相点的细胞形态学变化,运用MTT比色法,测定上述各组兔骨髓间充质干细胞细胞培养3,5,7d的相对增殖度,判断材料对细胞的毒性程度.结果 随着时间的延长,3组细胞的吸光度值均明显增加(P＜0.01).实验组兔骨髓间充质干细胞相对增殖度在第3,5,7天分别为95.3％,96.8％和97.6％,参照国家标准聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料的细胞毒性为1级；实验组与阴性对照组比较差异不显著(P＞0.05),阳性对照组与其他两组比较差异显著(P＜0.05).实验组细胞形态正常,呈梭形,贴壁生长良好.结论 聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料细胞相容性良好,细胞毒性为1级,参照GB/T16886.5.2003标准属于安全范围.

低免疫原性猪真皮支架制备及其细胞相容性评价

目的 观察基质金属蛋白酶7(MMP-7)、京尼平及真空冷冻干燥处理对猪脱细胞网状层真皮基质组织结构及细胞相容性的影响. 方法 取清洁级健康大约克夏猪边腹部皮肤,采用机械法制作54块网状层真皮,面积10.0 mm ×5.0 mm,厚0.5～0.6mm,按随机数字表法分为正常对照组(A1组,不行处理)、脱细胞组(R组,行脱细胞处理)、脱细胞+ MMP-7组(C组,行脱细胞和MMP-7处理)、脱细胞+ MMP-7+京尼平组(D组,脱细胞处理后用MMP-7和京尼平处理)和脱细胞+MMP-7+京尼平+真空冷冻干燥组(E组,除行D组处理外,加真空冷冻干燥处理),A1组6块,其余毎组均为12块.另取6块相同面积人ADM设为人ADM组(A2组,不行处理),即细胞相容性实验中的对照组.采用HE染色、扫描电镜检测A1、B～E组真皮支架中细胞数量及组织结构变化,采用免疫组织化学染色法检测A1、B、C组样本中波形蛋白、层粘连蛋白(LN)、Ⅳ型胶原蛋白残留情况,采用细胞毒性试验检测B～E组浸提液的细胞毒性.接种人Fb于B～E组和A2组真皮支架表面培养,观察培养3、7、14 d时 Fb生长情况,采用ELISA法检测培养3、7 d 上清液中IL-6、IL-8含量.对数据进行双因素方差分析及LSD-t检验. 结果 A1组可见含毛囊的浅黄包颗粒状结构,B组标本毛囊内仍有少量毛发、上皮根鞘、细胞核、细胞碎片样结构及波形蛋白、LN、Ⅳ型胶原蛋白残留,C～E组经MMP-7处理后上述物质被完全去除.大体观察显示,D、E组真皮支架韧性较B、C组增加.C ～E 组胶原纤维结构完整,排列与A1组相似且胶原纤维之间间隙增大,其中C、D组间隙相近但均大于B组,E组大 .B～E组真皮支架浸提液细胞毒性为0或1级.Fb于A2和B～E组真皮支架上均能增殖,并且随培养时间延长逐渐由单层变成复层生长进而向标本内部生长.D、E组真皮表面细胞密度较高,A2、C组细胞则主要存在于组织内部.培养7 d,A2、B～E组培养上清液中IL-6含量分别为(132±14)、(104 ±9)、(122±14)、(120±12)、(128±17) pg/mL,IL-8含量分别为(135±18)、(102±17)、(127±18)、(134 ±23)、(141±24) pg/mL,分别较培养3d的(55±13)、(34±8)、(48±8)、(50±13)、(49±12)pg/mL和(93±19)、(63±11)、(82±15)、(82±16)、(89±16) pg/mL明显增高(F值分别为98.869、184.038、125.531、93.237、87.265和 15.694、23.451、22.801、19.607、1 8.808,P值均小于0.05)；同一时相点A2、B～E组组间IL-6、IL-8含量比较,差异均有统计学意义(F值分别为2.809、3.301 和3.757、3.266,P值均小于0.05)；LSD-t检验结果表明,A2、C～E组组间IL-6、IL-8含量比较差异无统汁学意义(t值分别为0.058 ～1.905、0.034 ～1.295,P值均大于0.05),但均较B组高(t值分别为3.707～ 5.612、2.785～4.079,P值均小于0.05).结论 脱细胞联合MMP-7、京尼平及真空冷冻干燥方法制备的低免疫原性猪真皮支架具有较好的细胞相容性,细胞长人组织内部较少可能与京尼平增加组织韧性有关.

RADA-16自组装多肽的合成表征及负载BMP-2的细胞相容性研究

目的 将RADA-16、珊瑚和BMP-2组成复合材料体系,研究其超微结构及与BMSCs细胞相容性.方法 将RADA-16溶解于10％无菌蔗糖溶液中,浓度为1％(10 mg/mL,m/v),将RADA-16再用等体积细胞培养基DMEM/F12溶液触发多肽自组装,浸润珊瑚,进行电镜扫描.等比例混合RADA-16与BMP-2溶液后,把珊瑚在混合液中浸没,用相同体积的DMEM/F12培养基触发自组装的发生,扫描电镜检测.分离培养兔BMSCs,细胞活性染色观察细胞相容性.结果 RADA-16自组装能够形成凝胶,在50倍电镜下观察珊瑚呈多孔状结构,大小均匀,孔隙在200～500μm范围内,且孔隙紧密排布;130倍扫描电镜下观察,RADA-16自组装多肽凝胶均匀附着于珊瑚孔隙中;1000倍扫描电镜显示,RADA-16自组装形成片层与网状结构,其直径从几微米到几十微米不等;10000扫描电镜显示,在珊瑚孔隙中BMP-2黏附于RADA-16,成功合成复合材料体系(RADA-16、珊瑚、BMP-2),BMSCs培养过程中,实验1组(RADA-16、珊瑚、BMP-2)、实验2组(RADA-16、珊瑚)与对照组(珊瑚)中BMSCs都未见明显死亡细胞,差异无统计学意义(P>0.05).结论 多肽RADA-16在特定的条件下可以自组装复合材料体系(自组装多肽、珊瑚、BMP-2),与BMSCs有良好的相容性,可以作为骨修复组织工程的生物支架材料.

部分去蛋白脱钙骨的细胞相容性研究

目的:探讨部分去蛋白脱钙骨的细胞相容性.方法:将猪肋骨用理化方法处理制得部分去蛋白脱钙骨(PDDB),在对PDDB理化性能检测的基础上,将其与人胎骨膜成骨细胞体外复合培养,了解其细胞相容性.结果:PDDB的无机成份为羟基磷灰石,含有少量蛋白质,仍具有原骨组织骨盐支架的三维多孔网状孔隙结构系统,对复合培养的人胎骨膜成骨细胞的形态特征、细胞周期、倍体水平无有害影响.结论:PDDB具有原骨组织的网状孔隙结构系统,具有良好的细胞相容性,可望用于成骨细胞的支架材料.