组织工程中细胞与材料的粘附作用

目的探讨组织工程中细胞与材料粘附作用及其影响因素。方法广泛查阅近期有关细胞与材料粘附作用的文献，综述了组织细胞与材料作用方面的研究工作。结果细胞对材料的粘附特性不仅取决于材料本身，包括材料及其表面性质、表面修饰、表面形态、净电荷、孔隙率及降解速率，而且与细胞表面的分子表达及其材料的相互作用有关。结论定量测定细胞与材料的粘附作用并了解其生物物理机制在组织工程学研究中十分重要。

转化人胚腱细胞在PLA和PLGA表面上的粘附特性研究

为了定量研究转化人胚腱细胞（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｅｄ ｈｕｍ ａｎ ｅｍ ｂｒｙｏｎｉｃ ｔｅｎｄｏｎ ｃｅｌｌｓ， ＴＨＥＴＣｓ）在聚乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ， ＰＬＡ）和聚乳酸与羟基乙酸共聚物 ８５／１５（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃｃｏｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ， ＰＬＧＡ ８５／１５）表面上的粘附特性，我们采用微管吸吮技术测定了单个ＴＨＥＴＣ与ＰＬＡ 膜（平均厚度１８．６ μｍ ）和ＰＬＧＡ８５／１５ 膜（平均厚度１７．３ μｍ ）表面的粘附力学特性。结果显示，ＴＨＥＴＣ与ＰＬＡ 膜和ＰＬＧＡ８５／１５膜表面的粘附率和粘附力明显大于膜表面裱衬牛血清白蛋白（Ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍ ｉｎ， ＢＳＡ）实验组，同时小于膜表面裱衬聚赖氨酸（ＰｏｌｙＤｌｙｓｉｎｅ， ＰＤＬ）实验组，而且ＰＬＧＡ８５／１５ 膜更易于ＴＨＥＴＣ粘附。表明ＢＳＡ 能抑制ＴＨＥＴＣ在聚合物膜表面的粘附，而ＰＤＬ能增强其粘附。提示ＰＬＧＡ８５／１５ 预涂ＰＤＬ是一种新型的ＴＨＥＴＣ贴附基。

动态应变下肌腱细胞三维培养的初步研究

目的 研究三维培养条件下机械应变对肌腱细胞形态、排列、增殖及代谢的影响。方法 采用自行研制的动态应变三维细胞培养装置 ,将机械应变作用于肌腱细胞 -支架材料复合物。结果 机械应变对肌腱细胞分裂、DNA合成和代谢的影响与应变作用的强度、频率、周期及作用时间有关。采用特定的应变 (10 %伸长、0 .2Hz、每小时作用 15分钟 )作用 48小时 ,加载组肌腱细胞数和 3H标记的胸腺嘧啶核苷掺入量都明显高于对照组(P<0 .0 5 ) ;在应变作用下 ,其细胞形态呈扁平形 ,沿应变方向延伸 ;机械应变还引起 型胶原合成增加 (P<0 .0 5 )。结论 周期性机械应变直接作用于肌腱细胞可以刺激其生长 ,这对于应用机械应变促进组织工程化肌腱的构建具有重要应用价值。

聚合物表面生物修饰对肌腱细胞黏附特性的影响

为了探讨增强肌腱细胞与聚合物材料黏附力学特性的措施 ,采用生物可降解聚合物—乳酸与羟基乙酸共聚物 85 / 15 ,制成透光的薄膜 ,在膜表面裱衬聚赖氨酸的基础上 ,表面裱衬细胞外基质 ( I型胶原蛋白、纤维粘连蛋白 ,以及相应的抗体 )和生长因子 (类胰岛素生长因子 1) ,接种转化人胚肌腱细胞后 ,利用微吸管实验技术测定转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的黏附力。结果显示 :在聚合物薄膜表面裱衬纤维粘连蛋白或 I型胶原蛋白 ,可明显提高转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的黏附力 ( P<0 .0 5 ) ,但若在此基础上进一步分别复合裱衬纤维粘连蛋白抗体或 I型胶原蛋白抗体 ,则引起转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的黏附力明显下降 ( P<0 .0 5 ) ;肌腱细胞对聚合物薄膜的黏附力与细胞外基质蛋白 (纤维粘连蛋白或 I型胶原蛋白 )的裱衬浓度有很好的依赖性 ;I型胶原蛋白和纤维粘连蛋白介导转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的特异性黏附作用 ;二者复合裱衬浓度达到一定比例时 ,可产生协同作用 ,增强黏附效果 ;这种特异性黏附作用可被相应的抗体分子所抑制 ;生长因子对转化人胚肌腱细胞有明显的促黏附作用。提示 ,材料表面生物修饰可促进转化人胚肌腱细胞与聚合物的黏附作用 。

工程化肌腱修复肌腱缺损后力学特性的组织学基础

探讨组织工程化肌腱修复肌腱缺损后体内愈合过程中力学特性的组织学基础。取罗曼鸡肌腱细胞 ,经体外培养、扩增 ,与可降解生物材料聚羟基乙酸筛网构建工程化肌腱 ;将其植入修复 2 0只罗曼鸡第二趾深屈肌腱0 .5～ 0 .8cm缺损。术后第 2、4、6、8周取材 ,对标本进行大体、组织学及生物力学测定。植入 2、4、6、8周 ,新生肌腱在大体形态、细胞及胶原纤维排列方式上与正常肌腱相似 ,但新生肌腱的胶原纤维束并未形成较多的沿肌腱长度方向的致密结构 (“塑形”) ,导致其最大张力增加缓慢 ,到 8周时为 15 .4 0± 10 .6 3N,仅达正常肌腱的 2 3 ;8周时最大张应变为 2 2 .4 9± 10 .2 1 ,比正常肌腱大 10。结果表明 ,单纯聚羟基乙酸作支架 ,材料降解过快 ,新生肌腱失去了正常的力学刺激 ,“塑形”能力差 ,其生物力学强度低。提示 ,保持新生肌腱形成过程中正常的力学刺激对新生肌腱的“塑形”可能是至关重要的。

生物活性产品玻璃化冷冻保存研究进展

综述了有关动物细胞、胚胎、组织、器官和工程化组织的玻璃化冷冻保存问题。对玻璃化冻存技术基本原理及其在生物产品保存中的冷冻、复温方法,玻璃化液的组成、作用及其对保存产品的影响等进行了阐述。指出玻璃化冷冻保存可能是长时间保存有活性的生物产品简单、适用、有效的方法。同时指出玻璃化冷冻保存方法面临的问题及发展的方向。

大鼠力竭运动后中性粒细胞组织学与组织化学研究

研究了Wistar大鼠一次性力竭游泳运动前后多形核中性粒细胞(Polymorphonuclear neu-trophils,PMNs)组织学和组织化学变化。光镜和电镜研究均表明大鼠PMN与人PMN有相似的形态和结构特征。在被动状态下,PMN呈球形,膜表明有许多皱褶。运动前大鼠PMN从被动态到激活态的平均时间为3.5h,而运动力竭后大鼠PMN从被动态到激活态的平均时间则为2h,明显减少。免疫细胞化学研究表明大鼠运动力竭后细胞骨架(微丝和微管)发生明显改变,结合对大鼠PMN组织学的观察,提出大鼠运动力竭后PMN处于“预激活态”的观点。

组织工程化肌腱研究进展

对组织工程化肌腱领域中目前研究的主要成果进行综述，着重阐述了肌腱细胞外基质替代物、肌腱细胞生物学性质及肌腱细胞与细胞外基质材料复合研究中的主要问题。认为，研制适于肌腱细胞生长、粘附和发挥功能的细胞外基质材料；建立生长、增殖可调控的肌腱细胞系；在模拟体内力学条件下，进行肌腱细胞三维培养，将是研究具有特定修复功能的组织工程化肌腱的重要问题。

大鼠运动力竭后中性粒细胞粘弹性研究

本文将多形核中性粒细胞模拟为一各向同性的均质粘弹性球形固体。利用球谐函数法求解大鼠运动力竭前后中性粒细胞在小变形条件下的蠕变问题。理论计算所得的大鼠运动力竭前后中性粒细胞表面位移响应与微管吸吮实验结果吻合较好。本文结果显示大鼠运动力竭后中性粒细胞弹性模量K1 、K2 和粘性系数 μ分别比运动前增加 118%,59%和 71%,提示力竭性运动对中性粒细胞粘弹性有明显影响。文章还对中性粒细胞蠕变问题的时效关系作了研究。

人工材料表面形态对转化人胚肌腱细胞黏附特性的影响

利用微吸管实验技术这一细胞力学手段研究人工材料表面形态对转化人胚肌腱细胞黏附特性的影响。结果显示 :在不同形态聚合物表面 ,转化人胚肌腱细胞具有不同的黏附特性 ,细胞与多孔膜的黏附比与无孔膜和纤维的黏附大 ;细胞与多孔膜的黏附力随多孔膜孔径增大而增加 ,当孔径较大时 (15 0～ 5 0 0μm) ,细胞与多孔膜的黏附力明显增加 (P<0 .0 5 ) ;转化人胚肌腱细胞与纤维的黏附力随纤维直径增大而增加 ,但无显著性差异 (P>0 .0 5 )。提示 ,选择特定孔径的聚合物泡沫或特定直径的聚合物纤维制成组织工程化肌腱支架 。

转化人胚肌腱细胞力学特性研究

探讨转化人胚腱细胞 (Transformedhumanembryonictendoncells,THETCs)力学特性 ,以阐明在应变条件下进行细胞 -支架材料复合培养时腱细胞的力学相容性。取人胚腱细胞 (Humanembryonictendoncells,HETCs)和THETCs ,采用微吸管吸吮实验技术 ,测量单个细胞的粘弹性及其对聚乳酸 (Polylacticacid,PLA)和聚乳酸羟基乙酸共聚物85/15(Polylactic -co - glycolicacid,PLGA85/15)的粘附力。在小变形条件下 ,HETC剪切弹性模量 (均值87.4Pa)和粘性系数(均值7.4Pa.S)分别小于THETC的剪切弹性模量 (均值115.2Pa)和粘性系数 (均值12.7Pa.S)。HETC在PLA和PLGA85/15膜表面的切向粘附力分别为2.38×10-8N和1.61×10-8N ,THETC在PLA和PLGA85/15膜表面的切向粘附力分别为0.98×10 -8N和1.57×10 -8N。与HETC相比 ,THETC具有较强的抗剪切能力 ,与PLGA85/15膜表面粘附性较好。提示 ,选择THETC与PLGA85/15支架材料复合 ,细胞在材料表面力学相容性好 ,满足应变条件下细胞 -支架材料复合培养对细胞的力学要求。

一种新的颗粒白细胞粘弹性模型的理论和实验探讨

提出了描述颗粒白细胞粘弹性的三参数粘性模型（Ｔｈｒｅｅｐａｒａｍ ｅｔｅｒ ｖｉｓｃｏｕｓ ｍ ｏｄｅｌ），采用微管吸吮实验技术，将此模型用于大鼠单个颗粒白细胞粘弹性研究，结果表明用三参数粘性模型能较好地描述颗粒白细胞发生小变形的粘弹性特征，克服了惯用的标准固体模型描述颗粒白细胞发生小变形时初始变形为弹性响应的假设。

大鼠运动力竭后PMN在自体血浆及交叉血浆中粘弹性研究

本文利用微吸管实验方法，在研究大鼠运动力竭前后多形核中性粒细胞在缓冲盐－白蛋白溶液中的粘弹性的基础上，着重探讨了大鼠运动力竭前后ＰＭＮ在自体血浆及交叉血浆中粘弹性。结果表明，运动前大鼠ＰＭＮ在自体血浆中的粘弹性与其在缓冲液中的粘弹性没有显著差异（Ｐ＞０．０５），运动力竭后ＰＭＮ在自体血浆中粘弹性参数比其在缓冲液中的粘弹性参数明显增大（Ｐ＜０．０５）（弹性模量Ｋ２除外）；大鼠运动前ＰＭＮ在交叉血浆中的粘弹性参数比其在自体血浆中粘弹性参数明显增大（Ｐ＜０．０５），而大鼠运动力竭后ＰＭＮ在交叉血浆中的粘弹性参数比其在自体血浆中粘弹性参数明显减小（Ｐ＜０．０５）。

组织工程化肌腱修复鸡趾屈肌腱缺损的生物力学特性研究

组织工程化肌腱植入体内修复的肌腱其抗拉强度达不到正常肌腱的数值。为探讨这一问题的原因 ,我们选择罗曼雏鸡足趾屈肌腱细胞与可降解聚羟基乙酸筛网体外复合培养构建组织工程化肌腱。用此工程化肌腱修复 2 0只罗曼鸡第二趾深屈肌腱 0 .5～ 0 .8cm缺损。术后第 2、4、6、8周取材 ,测定样品中材料的重量、羟脯氨酸含量及抗拉强度等力学特性指标。结果显示 ,植入 2、4、6、8周 ,支架材料重量下降很快 ,至第 8周基本降解 ;修复的肌腱中代表胶原合成总量的羟脯氨酸含量随时间增加 ,但变化不明显 ;修复的肌腱断裂能量和抗拉强度均随时间呈一先降低后逐渐增大的变化 ,抗拉强度在第 8周才达到正常肌腱的 2 3%。结果提示 ,植入的组织工程化肌腱在其材料迅速降解的同时 ,胶原生成量并不多 ,二者出现明显的不匹配 。

智能化动态应变三维细胞培养装置的研制

介绍基于微电脑的智能化动态应变三维细胞培养装置的设计原理 ,包括控制单元的硬件和软件设计 ,机械单元结构及工作原理 ,三维支架构成及三维细胞培养单元结构设计。

一种用于应变场三维细胞培养的组织工程支架

我们从组织工程化组织构建的角度 ,提出了一种可用于应变场细胞三维培养的组织工程支架。采用表面化学和材料力学方法 ,探讨了支架的组成、结构、表面特性、力学性质及细胞相容性。利用生物医用聚乙烯醇(PVA)耐水泡沫 ,表面裱衬生物可降解聚乳酸羟基乙酸共聚物 (PL GA)后 ,具有良好的表面特性和适宜的孔隙率 ,既能产生一定的弹性回缩 ,又具有良好的细胞相容性。结果表明 ,PVA耐水泡沫表面裱衬 PL GA为组织工程研究应变对细胞三维培养的影响提供了一种良好的三维支架。

大鼠运动力竭后生理生化因素对PWN粘弹性影响的实验研究

本文利用微吸管实验方法，研究了ｐＨ值，乳酸，肾上腺素和能量物质对大鼠运动力竭前后多形核中性粒细胞（Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｏｎｃｌｅａｒ ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌｓ，ＰＭＮｓ）粘弹性的影响。结果发现随着乳酸浓度、肾上腺素浓度的增加，大鼠ＰＭＮ粘弹性参数发生不同程度的增加，变形性发生相应的变化；随着ｐＨ值从 ７．４下降到６．４，ＰＭＮ粘弹性参数逐渐增大；但是ＰＭＮ粘弹性不受葡萄糖和ＡＴＰ浓度的影响。

组织工程研究与开发中的冻存技术

综述了有关组织工程种子细胞、支架材料和工程化组织的冷冻保存问题。对冻存技术在组织工程研究和开发中的重要作用进行了阐述。指出低温保存可能是长时间保存有活性的组织工程产品的有效方法之一。组织工程种子细胞采用低温冷冻保存 ;组织工程支架材料用冷冻干燥保存 ;工程化组织的保存采用玻璃化冷冻保存方法。

运动性疲劳对血液生理生化学及血液流变学的影响

运动性疲劳（Ｅｘｅｒｃｉｓｅ－ｉｎｄｕｃｅｄｆａｔｉｇｕｅ）是运动生理学和运动医学的核心问题之一。运动性疲劳后血液生理生化学及血液流变学均发生明显改变。通过对运动性疲劳后血液生理生化学及血液流变学，尤其是细胞流变学的研究，对于认识运动性疲劳的产生机制，进而有效地消除疲劳，不仅具有理论意义，而且具有重要的实用价值。

8098单片机生理信号实时记录系统

本文介绍了一种８０９８单片机生理信号实时记录系统的软、硬件结构。８０９８单片机片内１０位Ａ／Ｄ转换器将生理信号数字化，采样频率在１００Ｈｚ～１０ＫＨｚ范围内可调。系统软件采用ＰＬ／Ｍ－９６高效率结构化高级语言编写。系统可按要求对生理信号进行实时显示、冻结和幅度测量，生理信号用示波器屏幕显示，测量值以浮点数形式在ＬＥＤ显示器上显示。最后结果由ＰＰ４０打印机输出。