蚕丝丝素蛋白/壳聚糖支架在骨科再生医学中的作用与特点

背景:蚕丝蛋白/壳聚糖支架具有良好的生物相容性、良好的骨诱导性及良好的降解性等多种特性。目的:综述蚕丝蛋白/壳聚糖支架的结构和性能及其在骨、软骨及软组织工程再生中的应用。方法:以"壳聚糖,丝素蛋白,骨组织工程;chitosan,silk protein,bone tissue engineering"为关键词,应用计算机检索Pub Med数据库、万方数据库、CNKI数据库1998至2016年的文献,选择与壳聚糖/蚕丝蛋白支架结构、性能及在骨科领域中应用的文献。结果与结论:蚕丝丝素蛋白/壳聚糖支架兼顾丝素蛋白与壳聚糖的优点,具有良好的生物相容性,能够保证细胞在支架上良好生长,在骨组织工程中应用广泛,不仅对骨缺损修复有很大的帮助,而且在软骨损伤治疗方面也有突出的表现。同时蚕丝丝素蛋白/壳聚糖支架也常被用于软组织工程,对创口愈合、脊髓神经损伤及其他软组织损伤治疗起到重要作用。但由于各方面的原因,目前蚕丝丝素蛋白/壳聚糖支架在临床上使用仍然较少,这将是未来努力的主要方向;基于蚕丝蛋白能用于制备十字韧带和构建工程化髓核,未来丝丝素蛋白/壳聚糖支架可在肌腱韧带损伤、椎间盘组织工程方面进一步研究。

复合骨碎补总黄酮的丝素蛋白/壳聚糖支架在兔关节软骨损伤中的应用研究

目的以丝素蛋白/壳聚糖支架为载体将骨碎补总黄酮应用于兔软骨损伤局部,观察修复效果,为临床提供实验数据。方法制备丝素蛋白/壳聚糖支架、骨碎补总黄酮缓释微球与负载骨碎补总黄酮缓释微球的丝素蛋白/壳聚糖支架,扫描电子显微镜下观察支架形貌,同时检测该支架的体外缓释能力。24只新西兰大白兔随机分3组,利用电钻在股骨滑车部位构建直径3.5 mm、深1.5 mm的软骨损伤模型,空白组软骨缺损处不植入任何材料,对照组植入单纯的丝素蛋白/壳聚糖支架,实验组植入负载骨碎补总黄酮缓释微球的丝素蛋白/壳聚糖支架,术后12周、24周行标本大体与组织学观察,RT-PCR检测修复组织Sox-9、II型胶原与聚集蛋白聚糖mRNA的表达量,Western blot检测软骨缺损部位II型胶原蛋白表达,分析软骨修复效果。结果丝素蛋白/壳聚糖支架具有良好的三维孔隙结构,孔洞之间相互联通;制备的载药微球表面较光滑,为较规则的圆球形;载药微球均匀分散于丝素蛋白/壳聚糖支架基质中。丝素蛋白/壳聚糖支架可在体外持续稳定地释放骨碎补总黄酮,实验组软骨损伤修复效果优于对照组,对应的ICRS评分与Wakitani组织学评分高于对照组(P<0.05)。实验组的软骨基因Sox-9、Ⅱ型胶原与聚集蛋白聚糖mRNA的表达量高于对照组(P<0.05),Ⅱ型胶原蛋白的表达高于对照组(P<0.05)。结论负载骨碎补总黄酮的丝素蛋白/壳聚糖支架植入软骨损伤部位可持续缓慢地释放骨碎补总黄酮,为种子细胞的生长与分化提供适合的微环境,有效促进软骨组织再生。

角膜组织工程研究的丝素蛋白/壳聚糖支架:理论进展与应用转化

背景:角膜炎、化学伤、创伤和其他疾病往往导致角膜组织不可逆的损伤,留下纤维瘢痕进而最终导致视力下降甚至视力丧失。角膜移植是唯一的治疗途径,但供体的缺乏限制了其应用,此外其他替代材料制备复杂且价格昂贵。丝素蛋白和壳聚糖是组织工程领域常用的材料,制备成生物支架的技术已日趋成熟,得到了广泛应用,但在角膜修复领域尚处于起步阶段。目的:系统分析丝素蛋白/壳聚糖支架材料应用于角膜修复领域的相关文献,为进一步研究和促进其修复角膜时的临床应用提出新方向和理论支持。方法:以"丝素蛋白,壳聚糖,角膜,角膜修复材料"为中文关键词,以"silk fibroin,chitosan,cornea,keratoprosthesis,scaffold"为英文关键词检索CNKI,万方以及Pub Med数据库有关角膜修复材料的相关文献,追踪以丝素蛋白/壳聚糖作为修复材料在角膜组织工程领域的发展过程,并分析其应用现状及前景。结果与结论:初步检索178篇文献,最终纳入52篇符合标准的文献进行综述。(1)丝素蛋白/壳聚糖支架作为缺损角膜的修复体,细胞毒性低,生物相容性良好;(2)丝素蛋白/壳聚糖支架为角膜细胞提供了适宜的细胞外环境,有利于角膜细胞的水电解质交换;(3)ABCG2蛋白的检出,提示支架为角膜缘干细胞的增殖提供了可能;(4)大量的动物模型实验表明该支架几乎不会引起角膜细胞的炎症反应,这对于维持角膜组织的透明性有重要意义;(5)由于供体角膜的缺乏,寻找新型的人工材料修复损伤角膜是角膜移植领域的发展方向,而丝素蛋白壳/聚糖支架具有巨大的潜力,值得深入研究。

丝素蛋白/明胶/壳聚糖三维多孔软骨组织支架的制备及体外评价

背景:软骨缺损是骨科医生面临的主要临床挑战之一,组织工程是一种结合了工程学和细胞生物学知识的跨学科方法,为软骨缺损的修复提供了新思路与途径。目的:基于丝素蛋白、明胶和壳聚糖制备多组分复合支架,通过评估其理化性质和生物学性能,筛选能够适合软骨再生的三维多孔支架。方法:以丝素蛋白、明胶和壳聚糖为基础材料,通过真空冷冻干燥法制备4组多孔支架,分别为明胶/壳聚糖支架、丝素蛋白/壳聚糖支架、丝素蛋白/明胶支架和丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架,通过扫描电镜、X射线衍射、孔隙率、吸水膨胀率和生物降解率及力学性能等检测筛选出合适的软骨支架。然后将软骨支架与骨关节炎患者软骨细胞共培养,通过细胞黏附率、活死染色和增殖活性等检测体外评估多孔支架用于软骨损伤修复的可行性。结果与结论:①4组支架均具有多孔结构,综合物理性能检测结果得出丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架更符合软骨缺损修复的要求,该支架的孔径为(176.00±53.68)μm,孔隙率为(80.15±2.57)%,吸水溶胀率为(3712±358)%,体外浸泡于含溶菌酶的PBS中28 d后的生物降解速率为(46.87±3.25)%,且具有良好的机械性能;②软骨细胞可在丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架上良好黏附,且随着时间的延长,细胞黏附率增加;CCK8和活/死细胞双染检测结果显示,丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性;③结果表明,丝素蛋白/明胶/壳聚糖支架具有高度水合3D结构、合适的孔径和孔隙率、良好的生物降解性能和优越的机械性能,可以为营养物质的转运和软骨细胞的附着、增殖提供良好的网状骨架和微环境。

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。

细菌纤维素-明胶/丝素蛋白双层支架的制备及其性能

为了获得能够模拟尿道组织多尺度结构的细菌纤维素复合明胶/丝素蛋白双层支架,以明胶(Gelatin,Gel)/丝素蛋白(Silk fibroin,SF)为原料,通过冷冻干燥法制备Gel/SF管状多孔支架,并以Gel/SF为模板,采用原位发酵法将细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)与Gel/SF支架复合,获得细菌纤维素-明胶/丝素蛋白(Gel/SF/BC)双层支架,并对Gel/SF/BC双层支架的结构及性能进行测试表征。结果表明:Gel/SF/BC双层支架具有尿道组织的宏观形貌,形成了内致密外疏松的多孔双层结构,外层以Gel/SF多孔支架为骨架,内层由单纯BC膜构成,BC纳米纤维分布在多孔孔壁表面;Gel/SF/BC双层支架具有良好的力学性能、吸水性能及生物相容性。通过该方法制备的双层支架能够高度模拟尿道组织的多尺度结构,有望应用于尿道组织的再生修复。

丝素蛋白搭载中药复方覆膜肠道支架的制备与性能研究

采用丝素蛋白搭载中药复方提取物的方法,通过纬编技术与静电纺丝工艺的结合,制备具有可降解性能的载药覆膜肠道支架。选取聚对二氧环己酮(polydioxanone, PDO)单丝,采用小口径圆纬织机制备覆膜肠道支架的内层。采用静电纺丝工艺对内层肠道支架进行覆膜,制备不同参数的核-壳结构载药纳米纤维膜。其中,纺丝乳液的油相为聚己内酯(polycaprolactone, PCL)溶液,水相由丝素蛋白(silk fibroin, SF)和中药复方提取物于去离子水中共混而成,所搭载的中药复方由补骨脂、黄芪、野葡萄藤、山慈菇、炒白术和地黄组成。分别测试了纺丝乳液的稳定性、黏度、电导率和制备的纳米纤维膜的表面形貌。结果显示:纤维直径与中药复方质量分数成正比;随着PCL质量分数和中药复方质量分数的增加,纳米纤维直径增加;纤维连续光滑,无串珠、折叠、破损等情况出现,载药纳米纤维膜的性能良好。

丝素蛋白-明胶-壳聚糖-羟基磷灰石多孔支架的制备及性能评估

文章以丝素蛋白(SF)、明胶(Gel)、壳聚糖(CS)和羟基磷灰石(Hap)为基础材料,通过真空冷冻干燥和化学交联制备了5组SF-CS-Gel-n Hap多孔支架(Hap-1%、Hap-2%、Hap-3%、Hap-4%、Hap-5%)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪(XRD)、孔隙率、吸水膨胀率、生物降解率及力学性能研究,筛选出理化性能优越适合全层软骨缺损再生重建的复合支架。随后将其与骨关节炎患者分离提取的软骨细胞共培养,通过细胞黏附率测定、细胞活死染色和CCK-8细胞活性增殖实验等方法评估多孔支架的生物性能,探索其用于修复全层软骨缺损的可行性。结果显示,基于明胶、壳聚糖、丝素蛋白和纳米羟基磷灰石制备的SF-CS-Gel-2%Hap多孔复合支架不仅可以模拟天然骨软骨的细胞外基质(ECM),而且具有良好的生物相容性,能够为营养物质的转运和细胞黏附、增殖和立体生长提供良好的网状骨架,为全层软骨缺损的治疗提供新的选择。

丝素胶原蛋白复合支架联合富血小板血浆修复皮肤损伤

背景:胶原与丝素蛋白复合构建的组织工程支架,在皮肤、神经、血管、骨、软骨等组织工程领域应用广泛。富血小板血浆是血液经过2次离心获得的血小板浓缩物,含有多种组织修复需要的生长因子,可促进组织再生与创面愈合。目的:观察丝素胶原蛋白支架复合富血小板血浆在皮肤创面愈合中的作用。方法:分别制备丝素胶原蛋白支架、SD大鼠富血小板血浆。取8周龄SD大鼠48只,每只背部制作2个直径2 cm的全层皮肤缺损创面,分4组处理:空白组缺损处注射生理盐水,单纯支架组缺损处植入丝素胶原蛋白复合支架,富血小板血浆组创缘注射同种异体富血小板血浆,联合组缺损处植入丝素胶原蛋白复合支架+创缘注射同种异体富血小板血浆,每组12只。造模后检测创面愈合率、创面炎症因子水平、创面组织学观察及相关蛋白表达。结果与结论:①联合组造模后第7,14天的创面愈合率大于空白组、单纯支架组、富血小板血浆组(P<0.05)。②联合组造模后第7,14天的肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平均低于空白组、单纯支架组、富血小板血浆组(P<0.05)。③造模后第14天的苏木精-伊红及Masson染色显示,空白组缺损处仅见少量的新生毛细血管与混乱排列的胶原纤维组织;其他3组可见大量的新生毛细血管与腺体样组织,胶原纤维排列较规律,其中以联合组新生血管最多、腺体样组织层次更清晰、胶原纤维排列更规则。免疫组化染色显示,空白组、单纯支架组、富血小板血浆组CD31+细胞密度少于联合组(P<0.05)。④Western blot检测显示,相较于空白组、单纯支架组、富血小板血浆组,联合组创面Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、基质金属蛋白酶抑制剂1的蛋白表达升高(P<0.05),基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶9蛋白表达降低(P<0.05)。⑤结果表明,丝素胶原蛋白支架复合富血小板血浆可通过抑制炎症反应、增加微血管密度、调节细胞外基质的代谢平衡来促进皮肤创面愈合。

不同肝细胞配体修饰的壳聚糖作为肝组织再生支架材料的比较研究:制备、表征和评价

为了获得理想的肝脏再生支架,使用乳酸(lactobionic acid,LA)或/和甘草次酸(glycyrrhetinic acid,GA)对壳聚糖(chitosan,CS)进行改性,得到LA改性的CS(LC)、GA改性的CS(GC)和GA/LA双改性的CS(GLC),并采用绿色静电纺丝法制备了由丝素蛋白(silk fibroin,SF)和上述改性CS组成的复合纳米纤维支架。这些支架是亲水的,其亲水性和热稳定性随着改性CS的增加而降低,而结晶度则相反。这些支架在促进HepG2细胞增殖及分泌白蛋白和尿素方面表现出良好的性能。此外,与SF/GC或SF/GLC支架相比,SF/LC支架具有更好的肝细胞相容性。

丝素蛋白/壳聚糖复合纤维膜的制备与应用

为进一步提升丝素基纤维膜的抗菌性能,以六氟异丙醇和三氟乙酸为溶剂分别溶解丝素蛋白和壳聚糖,制备一定质量比的混合纺丝溶液,然后利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/壳聚糖(SF/CS)复合纤维膜。对不同质量比下复合纤维膜的微观形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行测试与分析。结果表明:SF/CS复合纤维膜中纤维呈光滑致密、无串珠的网状结构;随着壳聚糖添加量的增加,复合纤维膜的抗菌性呈显著增强趋势,当丝素蛋白与壳聚糖质量比为5∶2时,复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为(11.88±0.04)和(15.34±0.04)mm,抑菌率分别达到(73.93±0.85)%和(93.27±0.97)%;同时,在该条件下制备的复合纤维膜具有较高的吸水率((967.59±9.76)%),止血性能优于市售止血纱布。

丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料的制备方法

背景:很多研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,无毒无味,有良好的生物特性和理化性质。目的:探讨符合软骨组织工程支架材料要求的丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料制备方法。方法:将丝素蛋白与壳聚糖按质量比分别为3∶1,1∶1,1∶3,0∶1的比例混合制备丝素蛋白-壳聚糖复合材料,通过孔径大小、孔隙率、吸水膨胀率及热水溶失率的测定,寻找丝素蛋白/壳聚糖最佳混合比例。结果与结论:丝素蛋白/壳聚糖按质量1∶1的比例混合更符合要求:孔径90～280μm,平均孔径为151.72μm;孔隙率为(92.72±4.78)%;吸水膨胀率为(141.10±6.87)%;热水溶失率交联后较交联前降低,交联前后比较差异有显著性意义(P<0.05)。说明丝素蛋白/壳聚糖按1∶1复合支架材料符合软骨组织工程支架材料理化性质的要求,该材料有望作为软骨组织工程研究较理想的支架材料。

丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料的细胞相容性

背景:大量研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,具有良好的细胞生物相容性。目的:探讨丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料与诱导的兔骨髓间充质干细胞的生物相容性。方法:将兔骨髓间充质干细胞分离培养、诱导后,与丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料体外共培养,以材料的细胞毒性、细胞增殖活力、材料细胞黏附率及扫描电镜等检测评价材料的细胞相容性。结果与结论:经诱导后的骨髓间充质干细胞在支架材料上黏附、生长良好,保持正常的分裂增殖速度;随时间的增加,细胞黏附率增加,材料组较对照组黏附率强,差异有显著性意义(P<0.05)。扫描电镜观察发现细胞接种48h后细胞生长良好,与支架黏附紧密,增殖分裂活跃。说明丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料具有良好的细胞相容性。

丝素蛋白/壳聚糖三维多孔支架的构建及结构表征

背景:丝素蛋白和壳聚糖均无毒性且具有良好的生物相容性,但是单一成分作为生物支架时都不能满足支架材料的需求。目的:制备各种不同组分的丝素蛋白及壳聚糖复合支架材料,观察其微观结构及相关性能,筛选出适合成骨细胞生长的理想支架材料。方法:通过CaCl2:C2H5OH:H2O=1:2:8(摩尔比)溶解体系溶解、过滤、浓缩提纯,制备出2%的丝素蛋白溶液,壳聚糖溶解于乙酸溶液配制成的3%壳聚糖溶液,将两者以不同的比例相混合,经数次冷冻干燥后,得到成品支架材料。采用电镜观察形貌,计算孔隙率并对支架的结构进行红外、X射线衍射、电子能谱分析观察。结果与结论:将壳聚糖和丝素蛋白共混后,互为改性,制备出了结构较稳定的支架材料。其中40%丝素蛋白-60%壳聚糖组具有适合成骨细胞生长的较佳孔径,可作为细胞支架的首选配比。

丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与渗透性

背景:丝素蛋白与壳聚糖为组织工程常用的支架材料,但二者单独应用均存在一定的不足,将两者混合使用可以互为改性,充分发挥优点,获取理想的复合支架材料。目的:制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架并对其进行性能测定。方法:通过冷冻干燥方法制备丝素蛋白/壳聚糖复合支架,采用电镜扫描检测复合支架的形态结构,并进行热重分析、力学性能及细胞毒性检测。制备季铵化壳聚糖,利用核磁共振仪表征其核磁氢谱,Zeta电位仪检测其电位和粒径分布,凝胶电泳实验检测其保护DNA的情况,透射电镜观察其与DNA结合情况。结果与结论:①扫描电镜显示丝素蛋白/壳聚糖复合支架具体良好的三维孔洞结构,孔径为50-100μm;②热重分析显示当温度小于200℃时,丝素蛋白/壳聚糖复合支架的质量损失下降速度较低;当温度上升至200-500℃时,支架质量损失速度开始加快,损失量增多;在800℃时,复合支架的残余质量为38%;③丝素蛋白/壳聚糖复合支架的最大应变可以达到94.94%,最大承受应力为7.01 MPa;④CCK-8实验显示,丝素蛋白/壳聚糖复合支架对兔骨髓间充质干细胞没有细胞毒性,具有良好的细胞相容性;⑤核磁氢谱检测显示,季铵化壳聚糖的季铵化程度约为20%;⑥季铵化壳聚糖的粒径分布为(588.56±52.39)nm,季铵化壳聚糖颗粒的表面带正电荷,电位为(16.3±3.92)mV,有利于与DNA结合;⑦凝胶电泳实验显示,季铵化壳聚糖材料的比例越高,对DNA的包裹越好,当其与DNA的比例为1∶3时,对DNA达到包裹作用;⑧透射电镜显示,季铵化壳聚糖/DNA大部分的微粒呈实心圆形,微粒粒径差别较小,平均粒径约为200 nm;⑨结果表明,丝素蛋白/壳聚糖复合支架有良好的细胞相容性与细胞渗透性,利于细胞在支架间的生长。

缓释左氧氟沙星三维丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合骨组织工程支架材料的制备与表征

背景:课题组前期实验成功制备了三维丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合骨组织工程支架材料。目的:制备缓释左氧氟沙星的三维丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合骨组织工程支架材料,探讨其机械性能、物理特性和化学构成及抗生素缓释能力。方法:采用乳化固定过滤方法制备左氧氟沙星/壳聚糖载药微球,其中左氧氟沙星与壳聚糖的质量比为3/1。将5,7.5,10 g的载药微球分别加入质量分数2%的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石混合溶液中,通过冷冻干燥化学交联得到负载抗生素支架。对负载抗生素的支架进行扫描电镜观察、化学成分分析、药物缓释性能及力学、孔隙率、吸水膨胀率、热水溶失率检测。结果与结论:①扫描电镜显示,支架内壁可见载药微球,并且随着载药微球质量的增加,负载抗生素支架的空隙密度逐渐减小;②能谱分析显示,3种负载抗生素支架均含有丰富的钙离子、磷离子;③3种负载抗生素支架的释放趋势相同,在前3 d释放大于50%,呈突释效应,而后进入相对平稳的释放阶段;负载10 g载药微球支架的药物释放速率最慢,负载5g载药微球支架的药物释放速率最快;④随着载药微球质量的增加,负载抗生素支架的抗压能力与抗牵张能力逐渐增加,孔隙率、平均孔径、吸水膨胀率逐渐减小,热水溶失率逐渐增加;⑤结果表明,采用冷冻干燥化学交联法可合成负载氧氟沙星的三维骨组织工程支架,其具有良好的缓释性能、抗压抗压缩能力、吸水率及热水溶失率。

丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞体内构建组织工程化软骨的生物相容性

背景:课题组前期的研究中发现,丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合诱导后骨髓间充质干细胞在兔体内能修复缺损的软骨组织,但对于该组织工程化软骨组织的生物相容性还未进一步研究。目的:研究丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合骨髓间充质干细胞在体内构建组织工程化软骨的生物相容性。方法:使用丝素蛋白-壳聚糖按1∶1比例混合制备三维支架材料,提取兔骨髓间充质干细胞,将诱导后的骨髓间充质干细胞与丝素蛋白-壳聚糖支架构建修复体,再将修复体移植到兔关节软骨缺损模型中修复软骨组织。实验分为3组,实验组植入诱导后骨髓间充质干细胞+丝素蛋白-壳聚糖支架,对照组植入丝素蛋白-壳聚糖支架干预,空白组未植入修复体。结果与结论:①实验成功制备丝素蛋白-壳聚糖三维支架材料及提取骨髓间充质干细胞,并构建软骨缺损的修复体,将修复体植入兔体内能成功修复缺损的软骨组织;②建模后2,4,8,12周,3组血常规、降钙素原、血沉、C-反应蛋白结果提示无明显的全身感染征象,3组血常规及肝肾功能各时间段比较差异无显著性意义(P>0.05);③一般观察、苏木精-伊红染色及扫描电镜观察:建模后12周,相比其他两组,实验组软骨缺损已修复,支架材料已吸收,修复组织周围未见炎性细胞,修复组织已正常组织整合良好;④结果证实,丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞在体内构建的组织工程化软骨具有良好的生物相容性。

同轴静电纺壳聚糖/聚氧化乙烯-丝素纤维的制备及其生物活性

以壳聚糖(CS)、聚氧化乙烯(PEO)和丝素蛋白(SF)为原料,采用同轴静电纺丝制备了具有核-壳结构的CSPEO-SF纤维。通过SEM、TEM和FTIR等对纤维形貌和结构进行表征分析,研究纤维的溶胀率、孔隙率和机械性能,并对其抗菌性能和体外生物活性进行评估。结果表明:所制备的纤维具有核壳结构,孔隙率均在80%以上,溶胀率最大可达675%,断裂强度最高可达7.85 MPa;该纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有显著抗菌性,并且具有良好的体外生物活性,在骨组织工程领域的应用具有良好的应用前景。

丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石骨组织工程支架材料的体外细胞毒性评价

目的探讨丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架与兔骨髓间充质干细胞的体外细胞毒性。方法采用丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的生物支架与兔骨髓间充质干细胞体外共培养,用材料的细胞毒性、细胞黏附率、细胞增殖活力指标以MTT法、倒置显微镜及电镜观察来评价。结果细胞在支架材料上黏附、生长良好,分裂增殖活跃,细胞毒性检测CTG均为0级,实验组与对照组细胞黏附率比较无统计学差异(P>0.05),实验组与对照组细胞增殖活力随着时间增加,细胞在支架增殖速度增快。第1、3、5、7天实验组与对照组比较有统计学差异(P<0.05)。扫描电镜观察发现细胞培养7天后生长良好,分裂正常,与支架材料黏附紧密。结论支架材料对细胞无毒性,具有很好的细胞相容性。

制备缓释骨形态发生蛋白2的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架

背景:骨形态发生蛋白2在骨形成及修复过程中起着至关重要的作用,但存在易流失、易降解、难以持续作用等缺点。目的:探讨缓释骨形态发生蛋白2丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架的制备方法及性能。方法:将蚕丝脱胶、溶解并提纯得到2%丝素蛋白溶液,将骨形态发生蛋白2溶于2%壳聚糖溶液中,搅拌均匀后与等体积丝素蛋白溶液和适量纳米羟基磷灰石充分混合,采用冷冻干燥法制备成缓释骨形态发生蛋白2的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物生物支架,作为实验组;以相同浓度骨形态发生蛋白2浸泡丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石支架材料,作为对照组;采用阿基米德法测定两组支架的孔隙率,扫描电子显微镜观察两组支架表面形貌,万能测试机测试两组支架的抗压强度。将两组支架分别浸泡于PBS中,与不同的时间点采用ELISA法检测骨形态发生蛋白2的释放量。结果与结论:(1)两组支架为不规则多孔结构,孔间相通,孔壁凹凸不平,两组支架平均孔径、孔隙率及最大抗压强度比较差异无显著性意义;(2)实验组第1天的骨形态发生蛋白2释放量为4.63%,释放曲线缓慢上升,第28天之后释放曲线转入平台期;对照组第1天的骨形态发生蛋白2释放量高达58.84%,呈显著的初始爆发释放,并迅速上升,在第10天之后释放曲线转入平台期。两组第1,2,4,10天的骨形态发生蛋白2释放量比较差异有显著性意义(P<0.05);(3)结果表明,缓释骨形态发生蛋白2的丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架可持续缓慢释放骨形态发生蛋白2。