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压应变作用下组织工程软骨的构建
在压应变作用下构建组织工程化软骨.以大鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs)为种子细胞,以壳聚糖海绵为支架材料.利用压应变加载装置对细胞-壳聚糖海绵支架材料的复合物进行体外动态加载,7d后植入大鼠背部皮下,免疫组织化学染色检测Ⅱ型胶原蛋白的分泌,甲苯胺蓝染色检测酸性糖胺多糖的分泌;利用材料试验机对组织块进行生物力学性能检测,从弹性模量方面对比工程化软骨与正常软骨的差异.在大小为1%、频率为1Hz的压应变条件下,构建的组织工程化软骨经体内移植后,分泌软骨基质Ⅱ型胶原及酸性糖胺多糖,其弹性模量较植入前显著增强.在压应变作用下,细胞复合壳聚糖支架材料可以形成初级的组织工程化软骨.
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P咀嚼运动各阶段中上颌总义齿基托应变的比较研究
目的:对咀嚼运动各阶段中平衡与非平衡时上颌总义齿基托的张应变与压应变进行讲究.对数据处理分析方法进行改进,对基托折断原因进行进一步的了解.方法:采用微机化动态电阻应变仪,测定应变值.并获取时间-应变曲线.结果:无论平衡与非平衡 ,咀嚼的前期阶段的应变均大于后期阶段(P<0.01).在平衡时左右侧腭斜坡的张、压应变基本相等(P<0.05).在左侧第一磨牙造成干扰时,右侧腭斜坡为张应变.而左侧腭斜坡为压应变,腭基托中线前部的应变大于其他各部(P<0.01或0.05).结论:在义齿修复中平衡是一个重要问题,是上颌总义齿基托折断重要的原因之一.非平衡时咀嚼花生米前期阶段腭中线前部为应变集中区.该区易发生折断.
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动态轴向压应变促进丝素蛋白支架内MC3T3-E1细胞成骨分化
目的 观察动态轴向压应变对三维丝素蛋白支架内成骨细胞成骨相关基因表达的影响.方法 应用动态力学加载仪对实验组小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1加载动态轴向压应变(5％应变幅度,1 Hz,30 min/d,共21 d),对照组细胞常规静置培养,不施加力学刺激.应用定量PCR检测细胞成骨基因碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原(COLⅠ)、骨特异性转录因子(Runx2)、成骨相关转录因子(Osx)、骨钙蛋白(OCN) mRNA表达量.结果 成骨细胞在周期性轴向压应力刺激下,Runx2、Osx及COLⅠ表达分别增加280％、68.9％和79.6％,ALP及OCN表达也分别增加10.7％和26.9％.实验组成骨相关基因mRNA表达与对照组比较,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 成骨细胞复合丝素蛋白生物支架材料在周期性轴向压应力刺激下,成骨基因COL Ⅰ、Runx2、Osx及OCN表达明显上调,可能是生理状态下压应力刺激促进骨折愈合的重要机制之一.研究结果对于以力学信号为基础的细胞疗法修复骨缺损等疾病具有重要临床价值.
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新型动态载荷与循环灌流生物反应器系统的设计
目的 设计一套动态应变加载系统和三维灌流培养系统,并测试其性能.方法 明确动态载荷与循环灌流生物反应器的设计原则；设计并构建动态应变加载系统和三维灌流培养系统,研制供三维灌流与加载专用的培养舱；测定培养系统的无菌效果以及其应变加载的精确度和稳定性,进行组织工程骨的初步培养观察.结果 该生物反应器可为组织培养物提供不同大小和频率的压应变以及不同流量的灌流条件,可控精度高、操作简单可行、性能稳定；连续运转5d后,培养液中无细菌生长.初步培养结果表明,体外构建的组织工程骨在生物反应器中培养10 d,其成骨细胞的增殖和成骨活性明显高于静态培养和单纯灌流培养.结论 该生物反应器可以成为三维条件下进行骨细胞生物力学研究的一种较理想的动态培养与应变加载装置.
