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环孢素A缓释系统的眼内释药性和生物相容性的实验研究
目的研究前房植入环孢素A缓释系统(CsA DDS)的生物相容性和房水药物浓度变化.方法新西兰白兔36只,随机分为A、B、C、D四组,分别与A、B、C、D四型不同的CsA DDS相对应.每组9只兔随机编号为1～9号,其中1～3号兔各任选1只眼前房植入相应的CsA DDS,另1只眼植入不含CsA的空白缓释系统(EM DDS)为对照;4～6号兔各任选1只眼前房植入EM DDS,另1只眼行角膜切开及缝合术为对照;7～9号兔各任选1只眼前房植入CsA DDS,另1只眼行角膜切开及缝合术为对照.术后观察12周.结果四型CsA DDS均未见明显眼内毒性反应;A、B两型释药速率迅速,但维持时间短,C、D两型则缓慢而持久.结论前房植入CsA DDS对兔眼的生物相容性良好;4型CsA DDS中A、B型较适宜治疗排斥反应,C、D型较适宜预防排斥反应.
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可吸收性复合材料修复羊眼眶下壁缺损的实验研究
目的探讨聚乙酸-聚乙醇酸共聚物(PLGA)及其与重组人体骨形态发生蛋白2复合材料(PLGA/rhBMP-2)植入眼眶修复骨折缺损时,材料的吸收降解与眼眶骨折缺损骨化修复的关系.方法将9只山羊(18只眼)随机分为3组,每组6只眼,通过手术造成眶下壁骨折缺损.A组为对照组,其缺损不做充填修复;B组植入PLGA;C组植入PLGA/rhBMP-2薄片修复缺损.术后观察伤口愈合情况、并发症及眼眶外观变化,术后1周、3和6个月进行CT扫描、三维重建、缺损面积测量和组织学检查.结果术后所有动物伤口愈合良好,无并发症和眼球凹陷.术后6个月时A和B组CT测量的骨窗面积为51～66 mm2和30～44mm2,而C组的骨窗缺损基本消失.组织学检查:植入材料6个月时完全降解,A组缺损由纤维组织修复;B组周边可见骨组织,中央为纤维组织;C组缺损由骨组织取代,植片表面可见到疏松结缔组织.结论应用厚0.5 mm的PLGA/rhBMP-2薄片修复羊眼眶下壁骨质缺损,植入术后6个月材料可完全降解,被自体骨组织取代,具有较好的修复效果,对临床眼眶骨折的手术治疗有一定的指导意义.
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以异种角膜脱细胞基质为载体构建角膜上皮-载体-内皮复合物的实验研究
目的 探讨以异种角膜脱细胞基质为载体,体外构建生物角膜的可能性和方法.方法 应用去垢剂1%TritonX-100冷冻干燥处理制备猪角膜脱细胞基质载体,在其上皮面和内皮面分别接种兔角膜上皮细胞和内皮细胞,体外培养2周.将复合物制成组织切片,在光镜下观察组织形态(HE染色),采用免疫组织化学方法检测角膜上皮特异性细胞角蛋白3(CK3),使用锥虫蓝联合茜素红染色观察内皮细胞,在扫描电镜下观察上皮面和内皮面的超微结构.结果 体外培养生物角膜获得上皮、无细胞基质和内皮三层复合结构.4或5层复层上皮中以扁平细胞为主,胞质内特异性CK3表达阳性;内皮层为一连续的单层扁平细胞,细胞活性良好,锥虫蓝联合茜素红染色显示组织呈典型的蜂巢样镶嵌结构.扫描电镜下观察,在载体的上皮面细胞呈复层样生长,形态近似扁平与梭形之间;内皮面为多边形单层细胞,表面具有微绒毛结构.结论 构建的生物角膜为上皮-脱细胞基质载体-内皮复合物,初具角膜的雏形结构.异种角膜脱细胞基质提供了良好的细胞生长界面,有望成为体外构建角膜的载体材料.
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人工角膜在治疗严重化学烧伤眼中的研究
目的 探讨严重化学烧伤性角膜混浊患者行人工角膜植入术的临床效果和并发症等.方法 选择2000年10月至2006年3月于解放军总医院眼科就治的28例因严重化学烧伤导致双眼盲目患者的单侧眼,术前视力14只眼为手动,14只眼为光感,并且角膜混浊病变无法采用常规角膜移植手术达到复明目的.其中严重碱烧伤20只眼,严重酸烧伤8只眼.人工角膜植入术分两期:Ⅰ期手术将人工角膜支架植入角膜层间,所选患眼行角膜表面或层间加固性手术.3个月后行Ⅱ期手术,植入带螺纹的人工角膜光学部.常规行晶状体、部分虹膜及前部玻璃体切除术,将外1/3上、下睑缘做永久性缝合.对完全睑球粘连者,用上、下睑皮肤覆盖角膜表面,仅暴露人工角膜光学部.结果 Ⅱ期术后观察3～65个月,平均22.6个月,28只眼中有21只眼裸眼视力≥0.05(75%),其中2只眼裸眼视力≥1.O.经镜片矫正后,11只眼(39%)视力为0.6～1.2;1只眼(4%)0.3～0.5;5只眼(18%)0.05～0.25;3只眼(11%)手动;3只眼(11%)光感;1只眼(4%)无光感.手术并发症包括分离角膜板层时穿入前房,晶状体皮质残留,继发性青光眼,镜柱前表面组织或上皮增生遮盖,镜柱后壁沉着物,角膜溶解,眼内炎,视网膜脱离.结论 人工角膜是目前对严重角膜瘢痕、血管化的双眼化学烧伤患者有效的复明手段.该术式结合自体结膜遮盖、自体骨膜移植加固及睑裂部分缝合等,有利于人工角膜的长期存留.术后定期复查、积极预防并发症是保持视力的有效手段.
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眼科领域中纳米技术的应用
纳米技术是现代科学和先进工程技术结合的产物,几乎涉及现有的所有科学技术领域.眼科领域的主要应用包括利用纳米技术观察与分析眼的组织形态结构、生理及病理现象;利用纳米药物载体的靶向性、缓释性及控释性,成功应用于多种眼病的临床治疗和实验室研究;纳米生物材料在组织修复和制作假体方面具有良好前景;利用纳米技术辅助诊断、作为基因治疗载体等.
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我国角膜移植材料的匮乏问题及解决对策
角膜盲的主要治疗手段是角膜移植,而我国角膜移植材料十分匮乏.因此,应加强社会宣传、倡导全民捐献、呼吁器官移植立法、建立器官捐献公证系统及规范眼库建设等,以获取更多的捐献材料;重视角膜移植手术适应证与手术方式的选择、围手术期的管理及充分利用角膜盲复明的多种途径,提高手术成功率,减少材料的浪费;同时要加快研究与开发新的角膜材料,尤其是组织工程化角膜的研究,以尽快缓解角膜移植材料匮乏问题.
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超高分子量聚DL乳酸植入物的生物相容性研究
目的评价超高分子量聚DL乳酸板状植入物植入生物体内后,聚DL乳酸及其降解产物的生物相容性 .方法将超高分子量聚DL乳酸板植入SD大鼠下颌升枝与嚼肌之间,在术 后1年内:①分批采取血液标本,检测血红蛋白、蛋白含量、胆红素含量、脂类含量及重要 的酶与电解质,观察植入物对机体血液成分的影响.②分批处死动物进行大体解剖学、组织病理学检查,观察植入物周围组织的变化情况.结果①在术后1年各组中 ,血液学各项生理指标均未见异常改变.②植入物在术后6个月左右基本降解;在术后1年的 各组中,组织愈合、内脏解剖和局部组织病理检查光镜观察,均未见异常发现.结论超高分子量聚DL乳酸植入物在动物体内生物相容性良好.
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细胞-支架构建方式的牙周组织工程实验研究
目的观察评价细胞-支架构建方式的组织工程方法对牙周组织再生修复的影响和意义.方法体外培养动物自体牙周膜细胞(PDLCs),传代扩增后接种到纳米羟基磷灰石材料(nHAC)三维支架上,扫描电镜观察PDLCs在nHAC支架上的附着及生长情况;同时,将PDLCs-nHAC复合物植入动物牙周组织缺损中,术后8周观察,评价其牙周组织的再生情况.结果扫描电镜显示,nHAC具有良好的多孔网状结构,PDLCs在nHAC上贴附牢固,生长旺盛.动物实验可见,PDLCs-nHAC植入组较对照组有更多的新生牙槽骨、新生牙周膜和新生牙骨质生成,缺损处牙周组织几乎完全再生,且未见上皮长入.结论应用细胞-支架构建方式的牙周组织工程方法能获得理想的牙周组织再生和重建.
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颅颌面生物材料的研发与市场准入面临的问题
目前,有多种生物材料在颅颌面部应用,涉及口腔医学各个分支学科以及整形外科、颅颌面外科、耳鼻咽喉科及神经外科等多个学科.随着国家对生物医用材料研究投入的增加,国内科研水平有了长足进步,但总体而言,我国生物材料领域仍处于落后状态.先进制造技术的发展对生物材料的研究提出了新的要求并拓展了应用范围,而目前符合条件的生物材料较少.三维打印技术的进一步发展有益于颅颌面部个性化修复体的制备,但拟在临床应用的材料或器械必须符合相关规定要求,进行临床试验需向国务院食品药品监督管理部门提交注册申请资料,经批准后方可实施.
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生物材料的表面形貌与细胞的表观遗传调控
生物材料仅凭借其表面形貌的变化即能调控细胞的黏附、迁移、增殖、分化、重编程等重要的生物学行为,其调控机制不仅涉及分子生物学通路,表观遗传调控更是起到至关重要的作用.明确生物材料表面形貌对细胞的表观遗传调控机制,是构建材料特性-表观遗传变化与基因表达-细胞行为调控网络的基础,为实现以临床应用为导向的个性化材料设计提供理论依据.
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骨缺损修复生物材料与骨再生
大范围颌骨缺损是临床上亟待解决的难题,随着生物材料、干细胞及骨组织工程技术的发展,为颌骨再生提供了新的思路和希望.用于大块颌骨再生的支架除需满足骨修复材料的基本要求外,还需要具有调控干细胞参与骨再生的能力.支架材料的成分优化、孔隙结构设计、结合凝胶及微球体使用等方法能增加干细胞的体内投递量;通过药物缓控释、微纳米结构和离子成分改性,可以促进干细胞的成骨分化;三维打印技术和管道设计等方法在大支架制备中的应用有助于解决个性化精确修复及血管化的问题.只有通过各方面的协同优化,才有望获得适用大块颌骨再生的生物支架材料.本文重点从生物材料调控干细胞的投递、存活和分化及其在骨再生中的作用等角度进行阐述.
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三维多孔聚DL-乳酸/羟基磷灰石复合材料体外降解特征的研究
观察不同比例羟基磷灰石(HA)复合聚DL-乳酸(PDLLA)制备的泡沫材料的体外降解特性,将PDLLA、PDLLA/HA(5wt%)、PDLLA/HA(20wt%)及PDLLA/HA(35wt%)四种材料置入蒸馏水中降解,比较各组pH值、重量、分子量及抗压强度的变化.结果发现,复合材料PDLLA/HA(20wt%)降解各时期的各指标与其他组比较差异有显著性意义(P＜0.05).纯PDLLA的pH值呈逐渐下降的趋势,而PDLLA/HA(20wt%)在6周后趋向于平稳,12周时pH值与原环境相近.说明HA的加入影响了PDLLA的体外降解性能,不同比例的复合材料性能不同,PDLLA/HA(20wt%)具有降解过程相对延迟、力学性能稳定和能缓冲酸性代谢产物的特点.
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生物材料人工胸壁结构设计及其评价
目的 通过生物材料的筛选和优化组合及特殊工艺制备新型人工胸壁结构,并探讨其应用于大块胸壁缺损重建的可行性.方法 根据胸壁重建需要,筛选出适宜的可降解高分子生物材料,通过特殊工艺制成三种不同结构的人工胸壁(聚对二氧杂环己酮纤维网、甲壳素纤维增强聚已内酯板、甲壳素纤维增强聚已内酯肋条).建立犬大块胸壁缺损动物模型,应用所研制的人工材料进行动物实验,通过动态观察及组织学检查评价其效果.结果 聚对二氧杂环已酮网重建胸壁与组织结合良好,可有效减轻反常呼吸,网状材料24周内完全降解吸收,被自体再生组织取代,胸壁长期稳定性和胸廓外形满意.甲壳素纤维增强聚已内酯板重建胸壁可获得良好的胸壁固定,肋条可有效防止反常呼吸,同时具有更佳的组织相容性.甲壳素纤维增强聚已内酯材料植入24周无明显变化.结论 聚对二氧杂环已酮网及甲壳素纤维增强聚已内酯材料具有良好的组织相容性,可有效防止反常呼吸,在胸壁重建中各具特点,具有一定的临床应用价值.
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复合新型骨基质材料体内外成骨能力的组织工程研究
为评价一种新型无机-有机复合骨基质材料(new bone-matrix material, NBM)的体内外成骨能力,取骨髓基质干细胞来源的成骨细胞与材料进行体外复合培养,复合体再行肌内植入,通过相差显微镜、扫描电镜以及组织学观察体内外成骨情况.结果发现,体外培养时成骨细胞与材料可发生良好的粘附、增殖,并分泌大量细胞外基质成分,而细胞-材料复合体肌内植入后4周可见大量淋巴细胞和巨噬细胞浸润,8周仍未见新生骨组织生成.作者认为NBM的这种体内外成骨能力的差异可能与NBM具有免疫原性,引起宿主免疫反应,从而丧失体内成骨环境有关.
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旁路移植生物材料重建上矢状窦动物模型研究
目的 建立比格犬上矢状窦旁路移植模型,探索利用此模型移植生物型材料重建上矢状窦的可行性.方法 健康成年雄性比格犬8只,体重12.5～22.0kg,骨窗开颅暴露两侧上矢状窦并阻断后,在显微镜下行移植材料与上矢状窦的端-侧吻合,术后给予抗感染等对症处理.分别于移植后1、2、4、8周进行上矢状窦造影和彩色多普勒检查(CDFI),8周时处死动物,行植入材料的组织学检查.结果 术后上矢状窦造影和CDFI检查显示,8只犬中2只吻合口轻度狭窄、CDFI流速较高,1只吻合口有少许渗漏、CD-FI流速稍低,另5只上矢状窦造影及CDFI检查均无异常.8周后植入材料和上矢状窦吻合处均有内皮细胞生长,并向移植材料内爬行.结论 成功建立了上矢状窦旁路移植模型,近期效果良好,但远期效果尚有待进一步观察.
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新型原位聚合注射性人工髓核假体的遗传毒性研究
目的 检测新型原位聚合注射性人工髓核材料的遗传毒性.方法 制备新型人工髓核材料的浸提液,用于遗传毒性检测,包括鼠伤寒沙门菌回复突变试验(Ames试验)、利用中国仓鼠卵巢细胞(CHO)进行的哺乳动物细胞染色体畸变(CA)试验和小鼠微核(MN)试验,从对DNA的影响、染色体畸变和基因突变三种水平检测新型人工髓核材料的遗传毒性.结果 Ames试验中受试样品各个剂量组中5个试验菌株在加入代谢活化系统(S9)和不加S9条件下,回变菌落数均低于阴性对照组的1/2.因此判定Ames试验结果为阴性.染色体畸变试验中,高、中、低三个浓度的试验组体外哺乳动物细胞染色体畸变率与阴性对照组比较无显著差异(P>0.05),但均显著低于阳性对照组(P<0.01).微核试验中,试验组的微核率和微核细胞率与阴性对照组比较无显著差异(P>0.05),但均显著低于阳性对照组(P<0.01).结论 作为一种新型的体内内植物,原位聚合注射性人工髓核假体无明显遗传毒性.
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医用多孔钽材料复合大鼠软骨细胞的生长特性及功能变化
目的 评价多孔钽材料复合大鼠软骨细胞的体外生长特性及功能变化.方法 选取3周龄SD大鼠,分离关节软骨细胞并进行体外扩增培养,取生长状态良好的第2代细胞,鉴定后以1×106/ml密度接种于多孔钽上进行复合培养.采用倒置相差显微镜、扫描电镜、透射电镜观察软骨细胞在多孔钽上的形态特点,比色法测定复合培养的软骨细胞中糖胺多糖(GAG)的含量.结果 经Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色及番红O染色鉴定所获细胞为软骨细胞.倒置相差显微镜观察可见多孔钽边缘及培养板底部黏附大量软骨细胞;扫描电镜观察可见软骨细胞在多孔钽表面及孔隙内黏附、伸展、增殖,并分泌细胞外基质;透射电镜观察显示软骨细胞内超微结构大小及形态无明显改变;比色法检测显示软骨细胞在多孔钽支架上可持续分泌GAG.结论 多孔钽材料与软骨细胞体外共培养显示出良好的生物相容性,适合作为软骨组织工程的支架材料.
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组织工程皮肤创面修复动物模型的研究进展
组织工程皮肤在临床应用中发挥着重要作用,科技的快速发展更推进了组织工程皮肤的研究.选择合适的用于创面修复的动物模型是客观评价组织工程皮肤的前提.本文按照一般创面修复动物实验流程,从实验动物的选择、创面模型的制作、组织工程皮肤相关的细胞及生物材料、创面愈合评价指标等几个方面重点介绍创面修复动物模型的研究进展,为相关科研工作提供参考与借鉴.
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组织工程化人工胆管材料学研究进展
近年来,随着临床对胆道远端Oddi括约肌功能的逐步重视,各种形式的胆道修复术得到了发展.目前国内开展的多为自体组织修复,如带血管蒂胆囊瓣、胃瓣、空肠瓣等胆道修复.但由于自体组织必须取自健康部位,增加了创伤,且远期疗效尚不肯定,而同种异体或异种移植又存在难以避免的免疫排斥,人工材料因此成为克服组织缺损的第三种选择.随着高分子材料学及组织工程学技术的不断发展,学者们开始致力于新型胆道修复材料的基础研究及动物实验.
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改良小儿胸腔镜心脏手术股动静脉插管材料的血液相容性及毒理学研究
目的 通过对改良小儿胸腔镜心脏手术股动静脉插管材料进行血液相容性及毒理学研究,评价其临床应用的可行性.方法 分别进行溶血实验、皮内刺激实验及小鼠全身急性毒性实验,通过测定吸光度值计算溶血率,按照标准制备的材料浸提液注射到兔的皮下和小鼠体内,观察72h兔皮肤病理变化及小鼠的全身反应.结果 改良小儿胸腔镜心脏手术股动静脉插管材料溶血率为1.58%,低于国际标准(5%);实验组兔皮肤无红斑、水肿及坏死;实验组小鼠无死亡、体重下降及明显全身异常反应.结论 所用材料符合医用材料的要求,可用于临床.
