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组织工程骨神经化构建的组织学研究
[目的]通过观察不同神经束植入组织工程骨后组织学的变化,探讨组织工程骨神经化构建的效果.[方法]将新西兰大白兔的骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs )进行诱导分化为成骨细胞,与β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)复合制作组织工程骨,分别将不同类型神经束植入组织工程骨,进行以下分组:A组,组织工程骨组; B组,感觉神经束植入组; C组,运动神经束植入组; D组,血管束(含有自主神经)植入组; E组,感觉、运动神经束联合植入组.分别用于修复兔股骨1.5 cm大段骨缺损;各组分别在12周进行组织学的Masson染色,降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)的免疫组织化学检测,并进行统计学分析,以比较骨缺损修复情况.[结果]在观察期内,有感觉神经植入的组别和血管束植入的组别在组织学上具有明显骨化作用,而运动神经束植入却没有明显的促进作用.[结论]感觉神经束和血管束具有明显的促组织工程骨成骨作用,可以作为组织工程骨神经化构建的一种方法.
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异种脱蛋白松质骨复合自体MSCs横突间成骨融合的作用
[目的]探讨异种脱蛋白松质骨(deproteinization bone,DPB)作为骨组织工程支架性能及其成骨作用.[方法]采用脱蛋白法制备异种松质骨支架,复合一定数量的自体骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)构建个体化组织工程骨.24只6～8个月龄雄性青山羊为受体制作脊柱L3、4横突间植骨模型.实验根据不同植入物分为3组:异种DPB复合一定数量的自体MSCs构建组织工程骨;单纯DPB;自体髂骨.各时间段通过手检、影像学、组织学以及机械性能测试并对比分析来评价其成骨性能.[结果]异种DPB保持了天然网架结构,与山羊MSCs具有良好的生物相容性.各组材料脊柱横突间融合情况:组织工程骨植入横突间组织学表现为多点成骨,融合效果良好,不同时间段影像学与自体髂骨组基本一致.单纯DPB植入组随时间推移大部材料吸收,仅桥接骨床部有少量骨痂生成.12周后各组融合强度组织工程骨组优于单纯DPB组而接近自体髂骨组.[结论]以异种DPB为支架复合一定数量自体MSCs构建组织工程骨,其成骨能力接近于自体骨.单纯DPB成骨能力差,不能作为骨移植材料.
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大块组织工程骨支架结构设计制造及与人成骨细胞联合培养观察
目的:提出一种基于计算机辅助设计(CAD)和快速成型技术(RP)的大块组织工程骨支架结构设计、制造方法,观察人成骨细胞与支架的相容性及细胞生长情况.方法:应用CAD软件设计生成支架负型CAD模型,快速成型技术制备树脂模具,在模具中填充β-磷酸三钙(β-TCP),高温烧结后制成支架.将人成骨细胞与支架复合培养,扫描电镜(SEM)观察细胞生长情况.结果:支架负型CAD模型为内部呈轮辐形网架结构的圆柱体,制得树脂模具及支架与设计模型一致.SEM观察:细胞增殖分化良好,大量细胞生长入管状孔道内.结论:该方法实现大块组织工程骨支架结构的精确设计和可控制造,制得支架与人成骨细胞有良好的生物相容性,内部结构利于细胞长入支架深部.
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转染BMP-2基因的兔BMSCs种植PLA/PCL支架体外构建组织工程骨
目的:用腺病毒载体将人骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因导入兔骨髓基质干细胞(BMSCs),种植PLA/PCL(聚乳酸/聚己内酯)支架体外构建组织工程骨.方法:蛋白印迹法检测转染后细胞BMP-2的表达,流式细胞仪和ALP活性检测分析基因转染对细胞增殖分化的影响.然后将转染后细胞接种到PLA/PCL支架上,扫描电镜观察细胞贴附、生长状况.结果:转染后,BMSCs表达BMP-2,S期细胞比例和ALP活性明显增高.扫描电镜见转染细胞分布均匀,伸展良好.结论:BMP-2基因转染BMSCs,可促进细胞增殖分化.转染后细胞在PLA/PCL支架上生长良好,BMP-2基因治疗的组织工程骨构建成功.
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FGF-2基因转染rBMSCs构建组织工程骨移植修复兔股骨头缺血性坏死模型
[目的]评价FGF-2基因转染rBMSCs构建组织工程骨移植修复兔股骨头缺血性坏死的治疗效果.[方法]采用密度梯度离心联合贴壁法体外分离、培养rBMSCs,并检测与XACB的生物相容性.用FGF-2基因过表达慢病毒转染rBMSCs,并检测FGF-2基因在rBMSCs成功过表达后,与XACB复合培养构建组织工程骨.将成功建立的激素型兔股骨头缺血性坏死模型随机分为5组:A组(control)、B组(XACB)、C组(XACB+rBMSCs)、D组(XACB+rBMSCs+Lv-GFP)、E组(XACB+rBMSCs+Lv-FGF2/GFP),进行组织工程骨移植.术后3、6、12周分点取材,进行大体解剖观察、X线片检查、HE染色评估新骨形成面积,评价该组织工程骨修复兔股骨头缺血性坏死模型的治疗效果.[结果]采用密度梯度离心联合贴壁法可获取高度均一的rBMSCs,与XACB的生物相容性良好.FGF-2基因转染rBMSCs (MOI=100),其效率在95％以上,qPCR及Western Blot检测rBMSCs可稳定过表达FGF-2.组织工程骨植入术后6周,大体标本观察及X线片检查显示E组缺损区修复面积在80％以上,术后12周缺损区完全修复,其成骨作用明显强于其他各组,而且X线评分及新骨形成面积也均高于其他各组(P＜0.05).[结论] FGF-2基因过表达慢病毒转染rBMSCs与XACB复合培养构建的组织工程骨可有效促进兔股骨头缺血坏死的修复效果.
关键词： 股骨头缺血性坏死 组织工程骨 碱性成纤维细胞生长因子 骨髓基质干细胞 -
hBMP2与hVEGF165双基因腺病毒载体转染BMSCs复合n-HA/PA66组织工程骨构建及检测
[目的]探讨腺病毒介导共表达人骨形态发生蛋白2 (bone morphogenetic protein 2,BMP2)和血管内皮生长因子165 (vascular endothelia growth factor 165,VEGF 165)载体转染兔骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(nano-hydroxyapatite/polyamide66,n-HA/PA66)体外构建组织工程骨的可行性.[方法]采用密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),取第3代BMSCs进行细胞表型鉴定;第3代BMSCs作为细胞实验对象,实验共分2组:Ad-BMP2-VEGF165为实验组和Ad-GFP为对照组;首先用不同感染复数感染BMSCs,并进行ELISA和Westem blot检测细胞hBMP2和hVEGF165的表达;其次将感染后的细胞接种到n-HA/PA66生物材料上,7d后扫描电镜观察细胞贴附、生长状况;同时,7d后消化收集贴附n-HA/PA66上的细胞,Western blot检测贴附生物材料细胞中骨钙素(osteocalcin,OC)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的表达,以及3d和7d后的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定.[结果]第3代细胞表面高表达CD29 (99.82％)和CD44 (94.14％),低表达CD14 (3.11％)和CD34 (0.34％);腺病毒感染后hBMP2和hVEGF165蛋白水平高表达;扫描电镜见感染细胞分布均匀,生长状态良好.实验组与对照组相比,复合n-HA/PA66后Western Blot检测显示OC和OPN表达和ALP活性均较高,两组差异均有统计学意义(P＜0.05).[结论]Ad-BMP2-VEGF165双基因腺病毒感染BMSCs后目的蛋白较高量表达,同时感染后BMSCs可以在n-HA/PA66进行良好的黏附、生长、增殖、矿化,Ad-BMP2-VEGF165双基因表达组织工程骨构建成功.
关键词： 骨形态发生蛋白2 血管内皮生长因子165 骨髓间充质干细胞 生物支架 组织工程骨 -
骨髓间充质干细胞在骨缺损修复中的研究及应用进展
各种因素造成的骨缺损是临床常见疾病,因骨结构改变、成骨细胞的缺乏、生长因子和新生血管的不足等原因致使该疾病治疗令临床医师们困惑难待.骨髓间充质干细胞具有低免疫源性、易获得性、分化成骨性等优点,尤其是近10年来骨修复支架材料的研发和基因工程的发展使得其更加受到临床医师的青睐.虽然部分已应用于临床,但多数还处于实验研究阶段,许多问题还有待于进一步探索和研究.
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XACB/MSCs/Lv-GFP-FGF-2的制备及其对兔激素性股骨头缺血坏死的治疗效果观察
目的 制备慢病毒介导成纤维细胞生长因子2(FGF-2)基因转染骨髓基质干细胞(MSCs)与异种脱抗原松质骨(XACB)的组织工程骨,探讨其对兔激素性股骨头缺血坏死的治疗作用及其机制.方法 体外分离培养兔MSCs,利用慢病毒介导FGF-2基因转染MSCs并获得稳转细胞株,将其与XACB进行复合培养,获得组织工程骨XACB/MSCs/Lv-GFP-FGF-2.采用内毒素与甲基强的松龙制备兔激素性股骨头缺血坏死模型60只,随机分为A~E组各12只,各组进行髓芯减压,A 组不进行植骨,B 组植入自体松质骨,C 组植入 XACB/MSCs,D 组植入XACB/MSCs/Lv-GFP,E组植入XACB/MSCs/Lv-GFP-FGF-2.术后3、6、12周各组随机处死4只,观察股骨头大体形态,采用免疫组化法检测股骨头组织TNF-α阳性表达率,Real-time PCR法检测股骨头组织TNF-αmRNA表达.结果 术后3周,E组可见少量新骨形成,其余各组均未见新骨形成.术后6周,A组缺损区由肉芽组织填充,仍无明显新骨形成;B、C、D组缺损区仍清晰可见,边缘可见新骨形成;E组大部分缺损区已被新骨填充,移植骨已基本被吸收.术后12周,A组仅有少量新骨形成,B、C、D组均未完全修复,E组缺损区修复接近正常松质骨.术后3、6、12周,B、C、D、E组股骨头组织TNF-α阳性表达率及mRNA相对表达量均逐渐降低(P均<0.05).术后3周,E组股骨头组织TNF-α阳性表达率及mRNA相对表达量均低于A、B、C、D组(P均<0.05);术后6、12周相同时间点,股骨头组织TNF-α阳性表达率及mRNA相对表达量A组>B组>C、D组>E组(P均<0.05).结论 成功制备了组织工程骨XACB/MSCs/Lv-GFP-FGF-2;其治疗兔激素性股骨头缺血坏死的效果较好,作用机制可能为抑制股骨头组织TNF-α表达.
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血管化复合组织工程骨的构建及在实验性下颌骨缺损修复中的应用
目的 构建血管化组织工程骨,并探讨其在实验性下颌骨缺损修复中的效果.方法 将12只实验用犬随机分为 四组各3只,分别对其双侧下颌骨体部造成30 mm×15 mm椭圆形缺损,用自身对照法进行对比研究,右侧骨缺损为实验侧,左侧为空白对照侧.A组实验侧植入自体骨髓基质干细胞(BMSc)、富血小板血浆(PRP)、人重组骨形成蛋白2(rhBMP-2)与聚乳酸(PLA);B组植入BMSc、rhBMP-2与PLA;C组植入BMSc、PRP、PLA;D组植入PLA .术后4、8、12周时分别观察各组缺损处组织形态及X线影像学表现,测量横断面切片血管面积百分比及图像光学密度值,评价成骨效果.结果 各组右侧缺损均有新生骨及血管形成,X线检查示有高密度骨痂影,数量A组>C组>B组>D组,且呈时间依赖性;空白对照侧缺损区均未见新骨形成,缺损为纤维组织充填,均无阻射影像.各时间点A、C组横断面切片血管面积百分比均大于B、D组,A、B、C组骨光学密度均明显大于D组,P均<0.05.结论 本研究构建的血管化复合组织工程骨具有快速成骨及促进新生骨血管化的效能,且无异物排斥反应及毒副作用;取自自体的BMSCs及PRP来源丰富,采集、制备方便,具有良好的应用前景..
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组织工程骨神经化构建的影像学研究
目的 通过影像学观察不同神经束植入组织工程骨后对成骨活动的影响,探讨组织工程骨神经化构建的方法.方法 将新西兰大白兔的骨髓基质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)进行诱导分化为成骨细胞,与β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)复合制作组织工程骨,分别将不同类型神经束植入组织工程骨,进行以下分组:A组,组织工程骨组;B组,感觉神经束植入组;C组,运动神经束植入组;D组,血管束(含有自主神经)植入组;E组,感觉、运动神经束联合植入组.分别用于修复兔股骨1.5cm骨缺损;各组分别在术后4、8、12周进行放射学检查,并在12周进行大体标本、骨密度检测用以比较骨缺损修复情况.结果 在观察期内,有感觉神经植入的组别和血管束植入的组别具有明显的促组织工程骨骨化作用,而运动神经束植入却没有明显的促进作用.结论 感觉神经束和血管束具有明显的促组织工程骨成骨作用,可以作为组织工程骨神经化构建的一种方法.
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基于生物陶瓷的非细胞型组织工程骨微创植入治疗ARCOⅠ、Ⅱ期股骨头坏死
目的:探讨基于生物陶瓷的非细胞型组织工程骨微创植入治疗ARCO Ⅰ、Ⅱ期股骨头坏死的临床疗效和安全性.方法:2012年11月至2015年1月收治32例股骨头坏死患者.男26例,女6例;年龄31 ～53岁,中位数39岁;共涉及42髋,左侧19髋、右侧23髋;按照ARCO分期标准,Ⅰ期7髋、ⅡA期12髋、ⅡB期12髋、ⅡC期11髋;病程10 ～24个月,中位数16个月.X线透视下经皮微创髓芯减压,充分清除坏死骨,以自体红骨髓和β-磷酸三钙制备的非细胞型组织工程骨填充,并植入β-磷酸三钙多孔生物陶瓷棒进行支撑.术前及随访期间采用视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)和Harris髋关节功能评分标准评定患者的髋关节疼痛程度和关节功能,拍摄X线片观察病变进展情况,同时观察并发症发生情况.结果:32例患者均可耐受手术,手术时间35 ～70 min,中位数49 min;术中出血量50 ～ 100 mL,中位数70 mL.术后12个月时,1例(单髋病变)ARCO Ⅰ期、1例(单髋病变)ARCOⅡA期患者失访;术后24个月时,1例(单髋病变)ARCO Ⅰ期、1例(单髋病变)ARCOⅡC期患者失访.随访24个月以上的28例(38髋)患者中,1例ARCOⅡB期患者术后16个月时进展至ARCOⅡC期,以后未进展;2例有激素使用史的ARCOⅡC期患者术后24个月时股骨头逐渐塌陷,进展至ARCOⅢ期,术后30个月时行全髋关节置换术.随访期间所有患者均未出现排异反应.患者术前、术后6个月、术后12个月、术后24个月的髋关节疼痛VAS评分比较,差异有统计学意义[(5.03±1.02)分,(4.26±0.95)分,(2.04±0.52)分,(2.02±0.46)分,F=146.236,P=0.000].术前与术后6个月的VAS评分比较,差异无统计学意义(P =0.286);术后12个月、24个月时的VAS评分均小于术前的评分(P=0.000;P=0.000)和术后6个月时的评分(P =0.000;P =0.000);术后12个月和术后24个月时的VAS评分比较,差异无统计学意义(P=1.000).患者术前、术后6个月、术后12个月、术后24个月的Harris髋关节评分比较,差异有统计学意义[(75.84±2.63)分,(84.65±1.25)分,(93.58±2.54)分,(94.84±2.27)分,F=340.245,P=0.000].术后6个月、12个月、24个月时的Harris评分均大于术前的评分(P=0.000;P=0.000;P =0.000);术后12个月、24个月时的Harris评分均大于术后6个月时的评分(P=0.000;P=0.000);术后12个月和术后24个月时的Harris评分比较,差异无统计学意义(P=1.000).结论:采用基于生物陶瓷的非细胞型组织工程骨微创植入治疗ARCOⅠ、Ⅱ期股骨头坏死,短期内能有效减轻患者的髋关节疼痛症状、改善髋关节功能、延缓病情进展,并且具有较高的安全性.
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羟基磷灰石构建组织工程骨支架的研究进展
组织工程骨支架作为组织工程骨研究的关键点之一,是目前骨科及创伤外科研究的热点.羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)是骨组织的主要无机成分,具有良好的生物相容性和骨诱导性.单纯的HA存在机械强度和韧性差等问题,不能满足人体承重部分骨代替的要求,因此人们开始转向HA复合材料支架的研究.目前已研制出了HA复合金属镁、HA复合胶原蛋白、HA复合丝素蛋白、HA复合乳酸、HA复合二氧化锆、HA复合聚己内酯等多种具有良好生物特性的HA复合材料组织工程骨支架,同时已开始应用3 D打印技术制作更加复杂、具有更优异生物特性的HA组织工程骨支架.虽然HA复合材料组织工程骨支架在实验研究中已获得了成功,但要将其应用于临床还有很长的路要走.
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低频电磁场干预组织工程化骨修复兔股骨骨缺损的实验研究
目的 研究低频电磁场对组织工程化骨成骨能力的影响及修复兔股骨中段节段性骨缺损的效果.方法 将兔骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)接种至β-磷酸三钙(beta-tricalcium phosphate,β-TCP)支架上构建组织工程化骨,并连续7 d给予低频电磁场暴磁处理,每天4 h.通过CCK-8法检测暴磁处理后BMSCs/β-TCP复合体内细胞的增殖情况,实时荧光定量PCR分析骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)和Runt相关基因2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)mRNA的表达,定量检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的活性;制作兔股骨中段节段性骨缺损模型,植入经过暴磁处理的BMSCs/β-TCP复合体,术后4、12周进行X线检查和组织学检测.结果 低频电磁场可以促进组织工程化骨中BMSCs的增殖,暴磁处理后成骨基因BMP2、RUNX2和OPN的表达量明显增加,ALP活性显著增高.动物体内实验结果显示暴磁组的Lane-Sandhu X线评分较对照组明显升高,组织学结果显示暴磁组新骨生成的速度和骨缺损修复效果优于对照组.结论 低频电磁场可提高组织工程化骨的成骨能力,暴磁干预后的组织工程化骨具有较好的骨修复效果.
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大鼠BMSCs成骨诱导及复合支架材料构建组织工程骨组织的研究
目的 利用诱导成骨分化的骨髓间充质干细胞(bone marrowmesenchymal stem cells,BMSCs)复合生物支架材料构建组织工程骨组织.方法 采用密度梯度离心法获取大鼠骨髓间充质干细胞,原代培养扩增后,条件培养基诱导成骨分化作为实验组,并设非条件培养基培养为对照组.诱导培养后,通过碱性磷酸酶、钙结节染色;Ⅰ型胶原、骨钙素检测鉴定成骨性.将诱导的BMSCs利用滴加法种入自制组织工程生物支架复合培养,采取扫描电镜、HE切片染色观察培养8天时细胞在支架内部的生长情况.结果 密度梯度离心法获取培养的原代骨髓间充质干细胞呈梭形或三角形贴壁生长,以梭形为主;经成骨诱导剂诱导后细胞呈多角形贴壁生长,碱性磷酸酶染色呈阳性、茜素红染色出现阳性的钙化结节;Western blotting检测Ⅰ型胶原蛋白表达较对照组明显增加(P＜0.05);ELISA法检测骨钙素结果较对照组明显升高(P＜0.01).HE切片染色可见支架内部有细胞长入,细胞呈圆形或椭圆形.扫描电镜可见支架内部有大量细胞长入,细胞粘附、生长良好,呈现完全伸展状态,细胞-支架-细胞之间有基质连接.结论 本实验获取的原代细胞为骨髓间充质干细胞,诱导剂诱导后成功分化为成骨细胞.采用经诱导成骨后的细胞作为组织工程骨构建的种子细胞,与三维支架材料复合后共培养,使构建的组织复合物更接近骨组织,为临床大段骨缺损的修复增加可能性.
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以β-磷酸三钙为支架组织工程骨在兔脊柱后外侧融合中的作用研究
目的 探索兔骨髓基质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)与β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β－TCP)复合的生物相容性以及该组织工程骨的成骨效果.方法 新西兰大白兔12只,雌雄不限,体重3±0.25kg.于L4/5节段棘突两侧行脊柱融合手术,随机将2种材料(①单纯材料组:β-TCP颗粒；②组织工程骨组:将BMSCs接种到β-TCP材料上静态培养24小时)均匀植入打磨好的骨槽内.术后12周处死.利用MTT检测、扫描电镜、荧光染色等方式观察细胞的粘附及伸展情况,利用X线、显微-CT、组织学观察材料降解及骨长入情况.结果 通过MTT、扫描电镜等方法观察发现BMSCs与β-TCP复合24小时后,多孔的β-TCP表面和内部均可见大量细胞粘附,细胞伸展和生长良好；术后12周影像学和组织学研究发现,组织工程骨组有明显的新生骨生成,而单纯材料组没有,2组材料均无明显降解.结论 该组织工程骨无论在体内外均具有良好的生物相容性,与单纯β-TCP相比能够更好、更快的成骨,具有更广阔的应用前景.
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核素骨显像评价组织工程骨修复骨缺损效果的价值
目的 应用放射性核素骨显像评价组织工程骨修复兔股骨髁骨缺损的效果. 方法 取大白兔15只,抽取骨髓,行骨髓间充质干细胞分离、培养、骨向诱导.双侧股骨髁制作0.6×1.2cm的骨缺损,将诱导的成骨细胞复合珊瑚羟基磷灰石植入左侧,右侧单纯植入羟基磷灰石为对照组.术后4周、8周和12周分别行静态核素骨显像评价骨缺损的修复能力. 结果 表明术后4、8、12周实验组ROI计数(单位像素)均较对照组有显著性增高(P＜0.001).实验组ROI计数随时问的延长呈明显的上升趋势,但术后8周始增长放缓;对照组ROI也有上升趋势,但术后8周始增长加快,均在12周达到峰值. 结论 骨髓间充质干细胞诱导后复合珊瑚羟基磷灰石可有效的修复股骨髁松质骨缺损.放射性核素骨显像在骨修复过程中具有动态评价血管化和骨生长的作用.
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体外构建与体内构建组织工程的比较研究
目的比较骨髓基质干细胞(MSCs)与生物衍生骨体内、体外复合构建的组织工程骨修复山羊胫骨大段缺损能力,以探讨修复缺损佳途径.方法制备山羊胫骨中段20mm的骨-骨膜缺损,分别植入体内、体外构建的组织工程骨、自体骨及单纯生物衍生骨,分别行组织学、X线观察、骨密度测定和生物力学测试.结果体外构建组材料降解较快,成骨迅速,16周时已可见髓腔再通;体内构建组以上各变化较前者慢2～4周;而单纯生物衍生骨对照组材料降解、新骨形成均较慢;6周时,各组弯曲应力值差异无显著性(P>0.05),12、16周时体外构建组高于体内构建组(P<0.05),体内构建组高于单纯生物衍生骨对照组(P<0.05).结论体内、体外构建的组织工程骨成骨迅速、量大,排斥反应小;但是体内构建方式成骨较体外构建慢.
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带蒂筋膜瓣促血管化成骨与膜诱导成骨作用的比较
本研究旨在比较带蒂筋膜瓣促血管化成骨与膜诱导成骨作用,现报道如下。一、材料与方法1.组织工程骨制备:成年新西兰大白兔75只,雌雄不限,年龄4～5个月,体质量2.0～2.5 kg,每只兔分点抽取自体红骨髓共8ml,应用淋巴分离液经密度梯度离心去除红细胞等纯化处理后,取中间分离出的单个核细胞层,通过稀释获得浓度为1×108/ml的含有骨髓基质干细胞(BMSC)的单核细胞悬液2ml,将含有骨形态发生蛋白(BMP)的生物支架材料即骨诱导活性材料(OAM)切成符合动物造模后骨缺损大小的条块状,置于含庆大霉素16万U抗生素生理盐水中复水5 min取出,放入含BMSC的上述试管中充分浸泡混合10 min,制成自体BMSC+ OAM的组织工程化骨,使用前配置。
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组织工程化骨修复骨缺损的研究现状与展望
由于创伤、炎症、肿瘤等原因导致的骨缺损是临床骨科常见的难题之一,往往导致患者部分或者全部的功能缺失,影响生活质量.目前,自体骨移植仍是治疗骨缺损的金标准,但其固有的局限性包括:来源与数量的限制、供区损伤和术后并发症等.近年来,分子生物学、细胞工程、基因技术、材料学、生物力学的快速发展为骨缺损的治疗提供了新的方法.目前,对骨缺损的组织工程骨的研究受到广泛关注.
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载锌多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料成骨性能的研究
目的:探究载锌多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料上的锌离子是否有促进成骨细胞增殖和分化的作用,以及该材料上锌离子的适宜浓度.方法:制备载有不同含量锌离子的多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料,并用扫描电镜观察.其中,0.2％(质量百分数)锌含量的复合材料为低锌组,1％(质量百分数)锌含量的复合材料为中锌组,2.5％(质量百分数)锌含量的复合材料为高锌组,不含锌的复合材料为对照组.将MC3T3-E1细胞接种于4种材料表面进行培养,分别用MTT法、碱性磷酸酶试剂盒、ELISA法、激光共聚焦显微镜检测MC3T3-E1细胞在复合材料上的增殖量、碱性磷酸酶活性、骨钙素水平、细胞形态.结果:扫描电镜观察到该材料具有大量孔隙结构;mtt检测中24 h、48 h、72 h时,中锌组细胞增值量高于对照组(P＜0.05),低锌组细胞增值量与对照组无明显差距,高锌组细胞增值量小于对照组(P＜0.05);碱性磷酸酶活性检测中24 h、48 h、72 h时,中锌组高于对照组(P＜0.05),低锌组与对照组无明显差距,高锌组小于对照组(P＜0.05);骨钙素水平检测中48 h时,中锌组骨钙素浓度高于对照组(P＜0.05),低锌组骨钙素浓度与对照组无明显差距,高锌组骨钙素浓度小于对照组(P＜0.05);激光共聚焦观察到,在细胞接种48 h后,中锌组细胞伸展情况好,低锌组细胞伸展情况较中锌组差,高锌组细胞伸展较差并且有部分细胞皱缩,对照组细胞伸展情况与低锌组无明显差异.结论:中锌组复合材料更有利于MC3T3-E1细胞的增殖和分化.
