羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶修复兔骨软骨缺损

背景:关节骨软骨缺损是目前骨科医生面临的难题,传统修复方法难以取得满意疗效,以羟基磷灰石-聚乙烯醇为基础的复合水凝胶材料是目前研究的一个方向。目的:制备羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征其物理学特征,验证其植入体内后的组织相容性及细胞黏附增殖能力,探讨其对兔骨软骨缺损的修复效果。方法:利用3D打印技术制备圆柱状多孔聚乳酸支架(孔径分别为1.2,1.4,1.6,1.8 mm),再将聚乙烯醇及羟基磷灰石混合乳液灌入聚乳酸支架中,经过冻融及二氯甲烷溶解后制成羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶。然后将胶原-壳聚糖-明胶混合液灌入羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶中,利用京尼平进行交联,最后经乙醇清洗及冷冻干燥制成羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征4组水凝胶的物理学特征,筛选性能最优的水凝胶进行后续实验。将羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶、胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶分别植入SD大鼠皮下,苏木精-伊红与Masson染色观察材料表面的细胞黏附生长状况。在15只兔双侧膝关节股骨滑车制作骨软骨缺损(直径5 mm、深6 mm)模型,左侧植入复合水凝胶(实验组),右侧未植入任何材料(对照组),Micro-CT及组织学检测来评估其对骨软骨缺损的修复效果。结果与结论:①综合孔隙率、含水率、力学测试及扫描电镜结果,得出孔径1.2 mm的羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶更符合天然软骨的一般特性,用于后续实验;②苏木精-伊红与Masson三色染色显示,随着材料植入大鼠皮下时间的延长,两种材料周边黏附的细胞均明显增多,其中胶原-壳聚糖-明胶植入后的细胞增殖状况更好,可见大量细胞长入其形成的网状结构,且网状结构也逐渐降解;③在兔骨软骨缺损实验中,至术后8周时,Micro-CT检查显示实验组植入的材料和周围骨-软骨整合良好,其表面及内部均有部分骨长入,对照组软骨及软骨下层仍然存在明显的缺损,未形成有效修复;苏木精-伊红与甲苯胺蓝染色显示,实验组植入复合水凝胶4-8周后即与周围骨软骨发生整合,随着时间的延长材料表面逐渐有新生软骨形成,至12周时缺损处大部分被新生软骨覆盖,软骨下层也出现良好的骨长入;对照组至术后12周虽然深层骨缺损大部分修复、浅层的软骨及软骨下骨缺损也有一定程度修复,但主要被纤维组织及部分纤维软骨替代;④结果表明,羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶材料可仿生天然软骨的结构和功能,在动物实验中能有效修复骨软骨缺损。

辐射合成的温敏材料上兔角膜基质细胞的培养

目的:探索以电子加速器合成具有温度敏感特性的聚异丙基丙烯酰胺凝胶(PNIPAAm)及接枝有PNIPAAm水凝胶的培养皿的方法,及兔角膜基质细胞在温敏材料PNIPAAm水凝胶上的生长条件及特性,以及利用PNIPAAm水凝胶获得的细胞片。方法:55%N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)单体和0.5%的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的异丙醇溶液70μL,加入到35 mm培养皿上,电子加速器下辐射合成温敏材料(PNIPAAm),后续处理后,接种兔角膜基质细胞体外培养。结果:按本实验中的单体配方以及辐射合成方案,能够在培养皿表面合成PNIPAAm,角膜基质细胞能在部分接枝了PNIPAAm的培养皿上生长,并能成片脱离。结论:使用辐射合成温敏培养皿能够获得单层及多层无载体的角膜基质细胞片。

CoCrMo和CoCrMoW合金的组织结构、力学性能及在小牛血清溶液中的腐蚀摩擦学性能研究

为了明确CoCrMo和CoCrMoW合金在小牛血清溶液中的腐蚀摩擦行为和耐腐蚀磨损机制,使用真空熔炼技术制备CoCrMo和CoCrMoW合金,采用SEM-EDS、TEM、XRD、压缩力学性能试验和腐蚀磨损试验研究2种合金的组织结构、力学和腐蚀摩擦学性能。结果表明:2种合金均由γ-Co和ε-Co组成,且微观组织以等轴晶为主。CoCrMo合金展现出优异的压缩力学性能,且其在小牛血清溶液中具有良好的耐腐蚀性,而CoCrMoW合金出现点蚀。2种合金在小牛血清溶液中具有较好的腐蚀摩擦学性能,其摩擦系数和磨损率分别为0.11~0.21和1.01×10^(-6)~2.46×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。随着载荷和频率的增加,2种合金的摩擦系数降低,实时摩擦系数稳定性提高。在低载荷条件下,合金的耐腐蚀磨损性能随频率的增大而增强,其磨损机制以磨粒磨损为主;在高载荷条件下,合金的磨损率随频率的增加而增大,磨粒磨损和腐蚀磨损并存。总体而言,CoCrMo合金的耐腐蚀磨损性能优于CoCrMoW合金,这主要是因为CoCrMo合金具有较好的压缩力学性能和耐腐蚀性能。

壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶的抗炎与促成骨作用

背景:益母草碱具有改善微循环、抗氧化、抗细胞凋亡、清除自由基、抗炎、抗纤维化等多种生物活性作用,并且可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,具有应用于牙周炎治疗的潜能。目的:探讨益母草碱负载于壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶的抗炎与促成骨作用。方法:①分别制备壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶(空白水凝胶)与壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶(载药水凝胶),将两种水凝胶分别培养RAW 264.7细胞、MC3T3-E1细胞,利用CCK-8实验与活/死细胞染色检测水凝胶的细胞毒性。②将RAW 264.7细胞分5组培养:空白组常规培养24 h,脂多糖组加入脂多糖,单独水凝胶组加入脂多糖与空白水凝胶,载药水凝胶组加入脂多糖与载药水凝胶,抑制剂组加入脂多糖、载药水凝胶与PI3K抑制剂LY294002,处理24 h后,利用qRT-PCR法检测炎症相关因子mRNA表达,Western Blotting检测炎症相关因子与PI3K/AKT信号通路的蛋白表达。③将MC3T3-E1细胞分4组培养:空白组不加入任何材料,单独水凝胶组加入空白水凝胶,载药水凝胶组加入载药水凝胶,抑制剂组加入载药水凝胶与PI3K抑制剂LY294002,处理7 d后,进行碱性磷酸酶染色,利用qRT-PCR检测成骨相关因子mRNA表达水平,Western Blotting检测PI3K/AKT信号通路的蛋白表达。结果与结论:①CCK-8实验与活/死细胞染色结果显示,两种水凝胶无细胞毒性作用,具有良好的细胞相容性;②与空白组相比,脂多糖组白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β的mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),p-AKT、p-PI3K、p-p65、p-IκBα的蛋白表达升高(P<0.05);与脂多糖组比较,载药水凝胶组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);与载药水凝胶组相比,抑制剂组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);③载药水凝胶组碱性磷酸酶活性高于空白组、单独水凝胶组、抑制剂组(P<0.05);与空白组相比,单独水凝胶组碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素与Ⅰ型胶原的mRNA表达升高(P<0.05),p-AKT、p-PI3K的蛋白表达升高(P<0.05);与单独水凝胶组相比,载药水凝胶组上述指标的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.05);与载药水凝胶组相比,抑制剂组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);④结果表明,壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶具有抗炎与促成骨作用,该作用可能与调控PI3K/AKT信号通路相关。

小肠黏膜下层脱细胞基质复合外泌体构建组织工程尿道

背景:小肠黏膜下层脱细胞基质已被临床与基础研究证实可用于尿道的修复重建,但其单独应用时存在宿主细胞生长缓慢、支架血管化不足而成活困难、重建尿道狭窄梗阻等问题,仅适用于较短的尿道狭窄。目的:探讨应用小肠黏膜下层脱细胞基质复合外泌体构建组织工程尿道的可行性。方法:从新西兰大白兔骨髓间充质干细胞中分离提取外泌体;制备猪小肠黏膜下层脱细胞基质,将外泌体负载于小肠黏膜下层脱细胞基质上。将小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体(PKH26染料标记)复合物与脐静脉内皮细胞共培养12 h,观察细胞摄取外泌体情况。选取生长状态良好的脐静脉内皮细胞,分3组培养:空白组常规培养,对照组加入小肠黏膜下层脱细胞基质,实验组加入小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体复合物,通过划痕实验、成管实验、血管生成因子分泌检测评估血管生成情况。取30只新西兰大白兔,建立长段(3 cm)尿道缺损模型,采用随机数字表法分3组干预(n=10):单独材料组植入小肠黏膜下层脱细胞基质,对照组植入小肠黏膜下层脱细胞基质-骨髓间充质干细胞复合物,实验组植入小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体复合物,植入后12周进行尿道造影、尿动力学检查及重建尿道切片病理观察。结果与结论:(1)荧光显微镜下可见小肠黏膜下层脱细胞基质中的外泌体可被脐静脉内皮细胞摄取。(2)与空白组、对照组相比,实验组材料可促进脐静脉内皮细胞的迁移、成血管能力以及成血管因子血管内皮生长因子、肝细胞生长因子、白细胞介素8的分泌(P <0.05)。(3)尿道造影结果显示,单独材料组10只兔均出现尿道狭窄,对照组10只兔中2只出现尿道狭窄,实验组10只兔均未出现尿道狭窄。尿动力检查结果显示,单独材料组兔材料植入后12周的最大尿道压高于术前(P <0.05),对照组、实验组兔植入后12周的最大尿道压均低于空白组(P <0.05)。苏木精-伊红、Masson与免疫组化染色显示,单独材料组可见明显的再生上皮层、少量的皮下平滑肌与血管,以纤维组织增生为主,伴有明显炎性细胞浸润;对照组可见较完整的再生上皮与少量胶原,可见大量的皮下血管与平滑肌,伴有炎性细胞浸润;实验组可见完整的再生上皮层与大量的皮下血管、平滑肌,未见明显炎性细胞浸润,实验组AE1/AE3、ɑ-平滑肌肌动蛋白、CD31阳性表达均高于单独材料组、对照组(P <0.05)。(4)结果表明,小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体组织工程尿道可通过促进血管生成来修复尿道缺损。

硼硅酸盐生物活性玻璃的矿化及机理初探

目的探讨硼硅酸盐生物活性玻璃体外矿化成类骨层状结构的机理。方法模拟体内环境,将硅酸盐玻璃(0B)、硼硅酸盐玻璃(2B)和硼酸盐玻璃(3B)浸泡于SBF溶液和含有明胶的SBF溶液中1周;随后采用质量损失分析、SEM、EDS、XRD及FTIR等测试方法对多种生物活性玻璃的矿化产物进行系统分析与比较;采用固体核磁NMR对生物玻璃进行玻璃结构分析。结果浸泡1周后,SEM观察到硼硅酸盐玻璃(2B)和不含硅的硼酸盐玻璃(3B)表面产生层状矿化产物,而硅酸盐玻璃(0B)表面只有一层矿化产物层;XRD和FTIR结果显示3种玻璃的表面产物均为含有部分羟基磷灰石的钙磷化合物;固体核磁波谱(11B)测试结果表明硼硅酸盐玻璃(2B)和不含硅的硼酸盐玻璃(3B)都存在大量[BO_(3)]平面三角体。最后,当硼硅酸盐玻璃(2B)浸泡在含有明胶的SBF溶液后,其矿化产物仍能维持层状结构;通过EDS分析可知形成明胶有机层和含羟基磷灰石的无机层相互堆积的特殊层状结构。结论2B和3B玻璃内部存在大量[BO_(3)]平面三角体所构造的二维平面结构。矿化过程中,不溶性反应物沉积在二维平面结构上,从而使矿化产物呈现层状结构。在浸泡液中添加一定量的明胶后,其可以有效地与硼硅酸盐玻璃的层状矿化结构相互匹配结合,最终堆叠形成有机相层与无机层相互交错的特殊结构。

渗透树脂联合美白技术修复微裂氟斑牙

背景:微研磨、家庭美白联合渗透树脂治疗氟斑牙具有良好的效果,但该方法对氟斑牙微裂纹的影响尚不清楚。目的:探究微研磨、家庭美白联合渗透树脂修复微裂氟斑牙的效果。方法:①临床研究:选择2020年7月至2021年3月就诊于天津医科大学口腔医院修复科的23例微裂氟斑牙患者,包括255颗微裂氟斑牙,均接受牙齿微研磨术、家庭美白与渗透树脂联合治疗,对比治疗前及治疗结束后1周、1个月的牙齿颜色、牙齿敏感程度和牙齿疼痛阈值。②体外实验:收集牙齿表面至少存在一条裂纹的氟斑牙60颗,随机分3组处理:对照组不进行任何处理,美白组进行微研磨与家庭美白处理,联合组进行微研磨、家庭美白和渗透树脂联合处理,每组20颗,测量处理后3组牙齿样本的显微硬度。结果与结论:①临床研究:治疗结束后6个月,255颗微裂氟斑牙中牙齿美白治疗显效207颗、有效48颗,总体治疗有效率为100%。随着治疗时间的延长,中、重度牙齿度敏感程度占比呈下降趋势,治疗结束后6个月,255颗氟斑牙中无重度敏感、15颗为中度敏感、125颗为轻度敏感、115颗无敏感,与治疗前的氟斑牙敏感程度相比差异有显著性意义(P<0.05)。治疗前与治疗结束后1周、6个月的牙齿疼痛阈值比较差异无显著性意义(P>0.05)。②体外实验:美白组牙齿显微硬度值低于对照组、联合组(P<0.05),对照组与联合组牙齿显微硬度值比较差异无显著性意义(P>0.05)。③结果表明,微研磨、家庭美白联合渗透树脂治疗微裂氟斑牙具有较好的疗效。

基于SLM成形多孔支架力学性能研究及下颌骨假体设计

组织工程骨是修复大节段骨缺损的重要方法,但如何设计力学性能与宿主骨相匹配的假体仍有待研究。因此,本研究的目的是基于激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形技术探索多孔支架的力学性能,并应用于下颌骨重建。首先,建立不同孔隙率(50%~80%)的六面体(Hexahedral,HE)、八面体(Octahedral,OC)、体心立方(Body Centred Cubic,BCC)单元结构的多孔支架模型,通过有限元模型分析支架的力学性能。其次,利用SLM成形技术制备力学性能强的多孔Ti6Al4V支架,结合压缩试验评估支架的力学性能。最后,利用最小二乘法拟合支架的孔隙率-弹性模量曲线,从而获得力学性能与下颌骨缺损区域相匹配的多孔假体。结果表明,多孔支架的峰值应力随着孔隙率的上升而上升,且与构型密切相关(BCC>OC>HE);压缩试验证明了不同孔隙率的支架的弹性模量存在显著差异性,且孔隙率与弹性模量成反比。根据六面体单元的Gibson-Ashby模型,计算得到理想的假体的孔隙率为53.1%,并且有限元分析验证了假体的安全性。通过有限元分析和压缩试验证实了不同孔隙率的支架力学性能存在差异,合适孔隙率的假体能够更好地匹配宿主骨的力学性能,为植入物设计提供一定的参考价值。

纳米金材料在肿瘤诊治领域中的应用研究进展

在肿瘤的预防与控制方面,实施“三早”策略——即早期发现、早期诊断、早期治疗——被认为是实现一级预防效果的最有效途径。尽管如此,当前肿瘤早期诊断的技术和能力仍然遭遇着重大挑战。另一方面,传统的抗肿瘤药物由于其高毒性和缺乏针对特定组织的特异性,导致在实际治疗中的应用受到了显著限制。纳米金材料因其独特的优势而脱颖而出,包括表面易于改性、出色的生物相容性、小尺寸带来的特殊效应、光学性质以及量子效应等,使其在肿瘤细胞的诊断和治疗方面显示出巨大的应用潜力。近年来,纳米金在肿瘤的临床诊断和治疗领域受到了广泛的关注和研究,并已取得了令人鼓舞的进展。该文旨在对纳米金材料在肿瘤诊治领域中的最新研究进展进行全面的综述,以期为肿瘤患者提供更加有效和个性化的诊疗方案,推动其在临床实践中的广泛应用。

骨形成肽1和聚多巴胺复合涂层修饰提高聚醚醚酮表面活性

背景:聚醚醚酮具有与人体皮质骨相近的弹性模量及良好的射线透射性、化学稳定性和生物相容性等优点,有望应用于口腔种植领域,然而其具有生物惰性,难以与周围组织形成骨结合,因此如何提高聚醚醚酮的表面活性是目前的主要问题。目的:分析聚醚醚酮表面骨形成肽1和聚多巴胺复合涂层的促成骨和成血管作用。方法:将聚醚醚酮片浸泡于多巴胺溶液中24 h,制备聚醚醚酮-聚多巴胺材料;将聚醚醚酮-聚多巴胺材料浸泡于骨形成肽1溶液中24 h,制备聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料,表征材料的微观形貌、亲水性与元素组成。将骨髓间充质干细胞分别接种于聚醚醚酮、聚醚醚酮-聚多巴胺、聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料表面,通过活死细胞染色和细胞骨架染色评估细胞活性与黏附状态,茜素红和骨钙素免疫荧光染色检测细胞成骨分化能力。将人脐静脉内皮细胞分别接种于3组材料表面,通过活死细胞染色和细胞骨架/血管内皮生长因子免疫荧光染色评估细胞活性及成血管水平。结果与结论:①扫描电镜下可见聚醚醚酮材料表面光滑,聚醚醚酮-聚多巴胺材料表面出现凹凸不平的沉积物,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料表面有小颗粒突起;接触角测试结果显示,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料的亲水性优于其他两种材料;X射线光电子能谱测试结果显示,骨形成肽1成功修饰于聚醚醚酮材料表面;②活死细胞染色和细胞骨架染色显示,相较于其他两种材料,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料可提高骨髓间充质干细胞的活性与黏附;茜素红和骨钙素免疫荧光染色显示,相较于其他两种材料,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化;③活死细胞染色和免疫荧光染色显示,相较于其他两种材料,聚醚醚酮-聚多巴胺-骨形成肽1材料可提高人脐静脉内皮细胞的活性与黏附及血管内皮生长因子蛋白的表达;④结果表明,骨形成肽1和聚多巴胺复合涂层可提高聚醚醚酮表面的促成骨和成血管活性。

硬脑膜修复生物膜的大鼠原位脑植入局部神经毒性评价方法

目的采用大鼠原位脑植入模型评价硬脑膜修复生物膜的局部神经毒性,旨在建立脑部原位植入局部神经毒性评价方法。方法选择硬脑膜修复生物膜为研究对象,以上市同类产品为对照品,经大鼠原位脑植入,获取包含颅骨、硬脑膜、植入材料及其周围大脑组织的标本。采用苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、Fluoro-Jade C(FJC)特殊染色与胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)免疫荧光考察植入物周围脑组织的局部组织学反应、神经元降解退行性变与星形胶质细胞增生来综合评价植入物的潜在神经毒性风险。结果植入4周、13周、26周后,与对照品相比,供试品的局部组织学反应均为无刺激反应;FJC染色单位面积阳性细胞数量不存在显著性差异(P>0.05),提示供试品的神经元降解程度与对照组相比不存在显著性差异;GFAP染色单位面积阳性细胞数量不存在显著性差异(P>0.05),提示供试品的星形胶质细胞增生程度与对照组相比不存在显著性差异。结论可以采用HE染色、FJC特殊染色与GFAP免疫荧光染色联合评价硬脑膜修复生物膜经大鼠原位脑植入后的局部神经毒性。

丝素蛋白联合壳聚糖基热敏水凝胶的性能评估

目的在壳聚糖(CS)/羟丙基甲基纤维素(HPMC)热敏水凝胶的基础上,利用丝素蛋白(SF)与CS交联,构建CS/HPMC/SF水凝胶,研究SF对水凝胶的性能影响。方法共混法制备CS/HPMC混合溶液,向其中分别添加1%、5%、10%的SF溶液及交联剂京尼平,加入圆柱形模具中,升温至37℃,使溶液转为凝胶态。对水凝胶进行形貌、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)以及亲水性及力学性能表征检测。结果扫描电子显微镜下观察水凝胶为多孔状,随着SF的加入,孔隙减少,出现裂痕。FTIR和XRD结果显示,CS与HPMC混合后结晶程度改变,当加入SF后,SF与CS发生化学交联,结构发生转变,水凝胶的亲水性也因此减弱。力学表征显示,当SF的添加量为5%时,水凝胶的回弹性最优,弹性模量最大,且基本保持不变。结论SF与CS的交联改进了CS基热敏水凝胶的性能,相比于其他组水凝胶,CS/HPMC-5%SF保持良好的亲水性且具有较好的力学性能。

可降解材料在冠状动脉支架中的研究进展

冠状动脉支架介入手术是治疗冠状动脉狭窄疾病最常用的方法之一,但大部分冠状动脉支架不可降解,长期存在于体内会对血管造成刺激,并产生影像学伪影,可降解材料在冠状动脉支架的应用解决了这一难题,其降解产物均会在人体内降解吸收或排出体外。常用的可降解材料包括可降解金属及可降解聚合物,不同材料的选用及支架的制备方式均会影响支架的性能,未来仍需要采取新的工业设计及新型材料使其具有足够强的支撑性能以及良好的降解性能。

可降解药物洗脱消化道支架的研究进展与前景

背景:目前消化道支架的临床应用较为普遍,常规的自膨胀金属及塑料支架存在易移位、取出困难、术后再狭窄等问题,可降解药物洗脱消化道支架凭借生物可降解、术后再狭窄率低等优点成为消化道支架研究的热点。目的:总结可降解药物洗脱消化道支架的研究进展,对可降解药物洗脱消化道支架的前景作出展望。方法:检索中国知网、万方、Pub Med、Web of Science数据库中1994年1月至2024年3月发表的相关文献,中文检索词为“可降解,药物洗脱支架,食管支架,胆道支架,胰管支架,肠道支架,消化道支架”,英文检索词为“biodegradable,drug-eluting stent,esophageal stent,biliary stent,pancreatic duct stent,intestinal stent,gastrointestinal stent”,最终纳入64篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)可降解药物洗脱消化道支架以生物可降解材料为主体,搭载并局部洗脱不同治疗目的的药物,发挥物理支撑及药物治疗双重作用。通过调整支架材料性质、改进制造工艺及辅助手段可以加快或减缓支架降解速度,满足临床需求。药物洗脱技术以药物涂层、纳米颗粒、聚合物载药膜等为载药平台,使药物精准释放,提高病变部位局部药物浓度,减少药物损耗及毒性药物的全身吸收量。(2)可降解药物洗脱消化道支架主要为一种或多种功能性药物结合可生物降解聚合物、金属或纳米纤维材料。可用的功能性药物分为抗炎抗增生类、抗肿瘤类、溶石类、酶抑制剂类。(3)维持支架机械性能稳定和精准控释药物是可降解药物洗脱消化道支架现阶段需要解决的问题,开发新型可降解消化道支架,研究新型载药及释药方式、制造工艺和辅助手段是未来研究方向。

新塑料产品在术后康复护理方面的应用

随着材料科学的进步,新型塑料产品已经广泛应用于术后康复护理中,这些创新材料不仅改善了传统护理工具的功能性,还极大地提高了患者的生活质量。特别是在术后康复的关键期,使用轻便、安全且易于消毒的塑料制品可以有效地满足患者的日常护理需求,减少交叉感染的风险,并通过定制解决方案满足个体患者的特殊需求。故而,探讨新型塑料在术后护理中的应用不仅具有实际的医疗价值,同时也代表了医疗护理材料科技发展的一个重要方向。

建筑铝合金模板的表面改性与耐蚀耐磨性能研究

为了提升建筑铝合金模板的表面耐蚀性和耐磨性,在6061铝合金模板表面制备了聚氨酯/Al(Ni基非晶合金)涂层,研究了Ni基非晶合金粉替代Al粉比例对复合涂层表面形貌、截面形貌、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明:随着Ni基非晶合金粉替代率的升高,复合涂层表面孔洞数量减少,孔洞等缺陷所占面积分数有所减小,不同Ni基非晶合金粉体积分数的复合涂层的厚度都约为125μm。在涂层中加入Ni基非晶合金粉后,复合涂层的显微硬度、耐磨性有不同程度提高,与基体的结合强度有不同程度减小,且随着复合涂层中Ni基非晶合金粉体积分数的增加,复合涂层的显微硬度逐渐增大,与基体的结合强度和磨损率逐渐减小。添加Ni基非晶合金粉的复合涂层的腐蚀速率都小于未添加Ni基非晶合金粉的T0涂层,且Ni基非晶合金粉体积分数为45%的复合涂层具有较高的硬度、耐磨性及最佳耐蚀性能。

可生物降解Zn-2Ag-0.04Mg合金生物相容性及体内骨再生能力的动物实验研究

目的:采用动物实验的方式,分析可生物降解Zn-2Ag-0.04Mg合金生物相容性及体内骨再生能力。方法:将30只实验兔随机均分为Zn支架组、Zn-2Ag支架组和Zn-2Ag-0.04Mg支架组(每组10只),建立兔股骨缺损模型后,分别使用不同材料的支架固定,术后6周及术后6个月,取出部分大白兔股骨,使用Micro-CT对股骨远端入口周围直径为3 mm的区域进行扫描和三维重建,分析支架体内成骨性能,使用X线观察局部骨缺损愈合情况,并观察股骨组织学情况。结果:入组实验兔实验中未出现异常行为及死亡现象,伤口均愈合良好,无感染及渗出情况出现;二维和三维显微CT结果显示,Zn-2Ag-0.04Mg支架组的新生骨明显多于Zn支架组,Zn-2Ag-0.04Mg合金支架组的骨体积更大(P<0.05);Zn-2Ag-0.04Mg支架组的成骨指数也高于Zn支架组(P<0.05);术后6个月时,Zn-2Ag-0.04Mg组的支架比Zn组或Zn-2Ag组小(P<0.05);肝脏、肾脏和心脏的HE染色未检测到任何异常,证实了Zn-2Ag-0.04Mg合金支架的生物安全性。结论:Zn-2Ag-0.04Mg支架具有良好的生物相容性和体内骨再生能力,具有较好的临床应用前景。

天然高分子基角膜修复材料力学性能研究进展

由于盲人数量庞大、可供移植的捐赠角膜供不应求,人工角膜逐渐成为研究热点,但人工角膜常因力学性能不足而发生植片撕裂,为克服这一问题,国内外研究者开展了一系列研究工作尝试改善人工角膜的力学性能。文章针对胶原蛋白、明胶、丝素蛋白以及壳聚糖这4类常见的天然高分子基角膜修复材料的力学性能相关进展进行了总结。结果发现,通过光交联、热交联等物理方法,1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联、京尼平或戊二醛交联等化学方法以及其他复合方法都可以显著提升角膜材料的力学性能,但这些方法仍存在一些不足之处。因此,进一步开发高质量人工角膜至关重要,文章通过归纳总结希望能够为角膜修复材料的力学性能提升研究提供一些参考和思路。

不同构型精氨酸改性壳聚糖水凝胶促皮肤创面的修复

背景:目前临床皮肤创面愈合仍然是一大难题,而具有免疫调节功能的生物材料成为当下组织修复领域的研究前沿,因此,研究具有免疫调节功能的创面敷料具有重要意义。目的:制备不同构型精氨酸改性壳聚糖水凝胶,评估其促大鼠创面愈合的能力。方法:①体外实验:采用EDC/NHS体系分别合成了单纯左旋精氨酸、单纯右旋精氨酸及左旋精氨酸与右旋精氨酸联合改性的壳聚糖材料,以醛基化的四臂聚乙二醇为交联剂,通过席夫碱反应构建精氨酸改性壳聚糖水凝胶,依次命名为CS-L、CS-D、CS-DL水凝胶,表征水凝胶的理化性能。将3种水凝胶浸提液分别与成纤维细胞共培养,采用CCK-8法及活死染色评价水凝胶的细胞相容性,通过划痕实验评价水凝胶对成纤维细胞迁移能力的影响。将3种水凝胶分别与大鼠红细胞悬液共孵育,评估水凝胶的血液相容性。将3种水凝胶浸提液分别与巨噬细胞RAW264.7共培养,评估水凝胶对细胞产生NO及极化分型的影响。②体内实验:采用随机数字表法将36只成年SD大鼠分为4组,每组9只,在每只大鼠背部制作2个2 cm×2 cm的全层皮肤缺损创面,对照组创面滴加生理盐水,CS-L组、CS-D组、CS-DL组创面分别滴加对应的水凝胶,包扎固定。术后定期观察创面愈合情况;术后3,10,21 d取材,进行苏木精-伊红染色;术后10 d取材,进行M2型巨噬细胞免疫荧光染色。结果与结论:①体外实验:扫描电镜下可见3种水凝胶内部均有明显的互穿网络结构,孔径范围70-200μm;3种水凝胶均具有良好的溶胀性能、降解性能、自愈合性能及合适的机械强度。3种水凝胶具有良好的细胞相容性与血液相容性,可促进成纤维细胞的迁移。3种水凝胶均具有促进巨噬细胞极化的能力,其中CS-D水凝胶促巨噬细胞极化能力最强;CS-L水凝胶具有促进巨噬细胞产生NO的能力。②体内实验:术后3,10 d,CS-L组、CS-D组大鼠创面愈合率高于对照组(P<0.05);术后21 d,3种水凝胶组大鼠创面愈合率高于对照组。苏木精-伊红染色显示,术后3 d,各组大鼠创面组织中都有大量炎性细胞浸润,伴有新生血管及成纤维细胞;术后10 d,对照组创面中仍有较多炎性细胞浸润,其他3组炎症情况有所改善,特别是CS-D组炎症细胞减少较为明显;术后21 d,各组创面上皮修复良好,CS-L组和CS-D组基本无炎症细胞浸润,对照组仍有少量炎症细胞浸润。免疫荧光染色显示,CS-D组M2型巨噬细胞数量多于其他3组(P<0.05)。③结果表明:不同构型精氨酸改性壳聚糖水凝胶可以通过不同机制促进创面愈合。

3D打印生物墨水在组织修复与再生医学中的应用

背景:通过选用合适的生物墨水,3D打印技术可用以制造人体组织和器官的代替物,并在人体内发挥作用。近些年来3D打印技术发展迅速,在再生医学中有着巨大的应用潜力。目的:介绍3D打印用生物墨水的类型,并综述生物墨水的分类、应用、优缺点及未来愿景。方法:以“3D printing,Biological ink,Tissue engineering,hydrogel,Synthetic material,Cytoactive factor,3D打印、生物墨水、组织工程”为检索词,运用计算机检索2000-2022年以来发表在PubMed、CNKI数据库中的相关文献,最终纳入83篇进行综述。结果与结论:在过去的几十年里,生物3D打印技术发展迅速,在组织工程和生物医学等各个领域都受到了极大的关注。相对于传统生物支架制造方法在功能性及结构方面受到的限制,3D打印可以更好地模拟生物组织复杂的结构,并且具有合适的力学、流变学和生物学特性。生物墨水是3D打印中必不可少的一部分,通过生物材料制备的生物墨水,经打印后产生的生物支架在组织修复和再生医学等方面有着巨大的科研潜力及临床意义,其材料的研究本身也越来越受到专家们的重视。3D打印生物墨水的材料各种各样,有天然材料也有合成材料,还有一些不需要任何额外生物材料的细胞聚集体,并且各种材料在实际运用中的功效各不相同。未来会有越来越多的生物墨水被研制用于组织工程,需要通过充足的实验模拟及设备测试来对生物墨水的可打印性进行分析,从而满足实际的医用需求。