新型骨组织工程支架材料β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸的细胞生物相容性

目的:在体外细胞培养条件下,从细胞形态和细胞增殖方面观察新型骨组织工程支架材料β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸的细胞生物相容性。方法:实验于2002-01/2004-01在西安交通大学医学院实验中心及西安交通大学地方病研究所实验室进行。①材料:β-磷酸三钙为兰州交通大学复合材料研究室制备;磷酸纤维平均直径(15.0±1.2)μm,平均体外生物降解率(3.0±0.46)%,拉伸强度(1.0±0.2)GPa,弹性模量(48.0±7.6)GPa;聚左旋乳酸平均分子质量为27.6×104。支架复合物质量比为β-磷酸三钙∶聚磷酸钙纤维∶聚左旋乳酸=2∶3∶5。②实验方法:按复合材料1g∶浸提介质10mL的比例,用含体积分数为0.1的胎牛血清的DMEM37℃条件下浸提24～72h,制备复合支架材料的浸提液,过滤24h内进行试验。将骨髓基质细胞分为3组,分别用支架材料浸提液(实验组)、DMEM培养液(阴性对照组)和6.4g/L苯酚溶液(阳性对照组)培养,同时实验组将浸提液按100%,75%,50%,25%的浓度稀释分别培养。③观察指标:每日使用倒置相差显微镜观察骨髓基质细胞形态变化;用MTT法检测细胞生长及增殖情况,测定A值,计算细胞增殖率。结果:①细胞形态变化:在细胞培养1,2,3d,阳性对照组细胞数量明显减少,细胞固缩甚至崩解,实验组与阴性对照组细胞数量明显增加,细胞形态正常。②细胞生长及增殖情况:在培养各时间点除阳性对照组毒性为4级(细胞增殖率为0～20%)外,其余均为0级(细胞增殖率>80%);除阳性对照组外,各实验组及阴性对照组A值均随培养天数的增加而升高,培养1,2,3天时阳性对照组的A值明显低于其他组(P<0.01),阴性对照组与实验组间无显著差异(P>0.05)。结论:β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合材料对骨髓基质细胞的增殖分化无明显影响,无细胞毒性,有良好细胞生物相容性。

三种组织工程鼓膜支架材料的生物相容性

背景:自体组织修复鼓膜穿孔存在增加手术创伤、取材有限等缺点,构建组织工程鼓膜是鼓膜穿孔治疗的发展方向。目的:构建3种不同材料的组织工程鼓膜支架材料,并评价其生物相容性。设计、时间及地点:随机对照动物实验,细胞学体内观察,于2004-08/2005-02在解放军第四军医大学组织工程中心完成。材料:将健康小猪的硬脑膜、真皮及人羊膜进行脱细胞处理。方法:将预先培养的豚鼠鼓膜成纤维细胞种植于3种材料表面,观察成纤维细胞的生长状态;18只豚鼠随机分为3组,于右侧背皮下分别埋植制备的脱细胞硬脑膜、真皮及人羊膜。主要观察指标:3种脱细胞生物支架材料的显微结构及组织相容性。结果:3种脱细胞材料均为网状结构,无任何细胞及细胞残核存在;豚鼠鼓膜成纤维细胞能够很好地贴附于3种脱细胞材料生长,无细胞毒性;将3种组织材料分别埋植于豚鼠皮下后,无埋植材料排出现象,1周时植入材料周围有较明显炎症反应,其中以脱细胞真皮周围组织反应较轻,4周时炎症反应消失。结论:通过脱细胞方法可以成功建立具有良好生物相容性的组织工程鼓膜支架材料;3种材料中以脱细胞猪真皮的生物相容性最佳。

血管组织工程生物材料细胞相容性的评价

目的探讨以聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)为主体的几种生物材料和人包皮成纤维细胞的生物相容性,为组织工程血管初步选择较好的支架材料。方法将以PHBV为主体的几种生物材料和人包皮成纤维细胞体外培养,并对材料的接触角、细胞的形态和细胞的增生情况进行测定。结果所有的材料中,PHBV生物材料接触角最小,与细胞的相容性最好。结论PHBV具有良好的细胞相容性,从而为组织工程血管初步筛选出一种较好的生物材料。

组织工程角膜支架材料再生丝素膜的生物相容性

目的:研究再生丝素膜作为组织工程角膜支架材料的可行性。方法:制备再生丝素膜,测定其接触角与透光率;在材料上接种兔角膜上皮细胞,观察细胞生长情况,MTT法测定6h贴壁率;将膜材料植入兔角膜基质层间,观察材料的透明性、可降解性及生物反应性。结果:再生丝素膜材料接触角为58.2度;492nm波长透光率为93.0%,570nm波长透光率为94.4%;细胞在材料表面贴附良好,6h贴壁率为31.6%,经统计学比较优于普通培养板;4wk时材料开始变得不透明,从角膜缘长入新生血管,8wk时新生血管达到高峰,12wk时材料部分降解,至16wk材料大部分降解,新生血管显著减少。结论:再生丝素膜具有较好的生物相容性。

神经组织工程基体材料的研制及其生物相容性研究

目的 研究一种脊髓、外周神经组织工程基体材料——具有轴向微管胶原-氨基多糖基质的制备方法,并对其生物相容性进行检测,为脊髓、外周神经节段性损伤提供一种新型修复材料。方法 将注有胶原-硫酸软骨素-6悬浊液硅胶管逐步浸入冷淋液中,浸入速度控制在5×10-4-10×10-8m·s-1之间,冷凝成冰晶圆柱体,冻干,观察不同浸入速度所制材料内部微孔/管排列规律及走行方向,并测量其孔径大小。将所制材料埋植于小鼠肌袋内,观察局部组织形态学改变、并对小鼠血生化和免疫等指标进行检测。结果 浸入速度<2×10-5m·s-1时,材料内微孔走向多呈轴向相一致的微管状规律排列;此材料埋植至小鼠体内后,早期表现为轻微炎症反应,并逐渐减轻,4周后基本消失,肝肾组织细胞的形态和功能正常,埋植部位皮肤切口7 d后愈合良好。结论 所研制的胶原-氨基多糖基质具有不同直径轴向微管的特性和良好的生物相容性,可作为神经组织工程基体材料用于节段性脊髓及周围神经损伤的修复。

骨生物衍生支架材料组织相容性实验研究

目的:研究骨生物衍生材料脱蛋白骨及脱钙骨的组织相容性,为进一步研究作为骨组织工程支架材料的可行性打下基础。方法:本实验应用急性毒性试验、亚急性毒性试验、血液相容性试验、肌肉刺激试验等,对骨生物衍生材料的组织相容性进行评价。结果:骨生物衍生材料(脱蛋白骨、脱钙骨)无急性亚急性毒性作用,具有良好的血液相容性,材料经肌肉埋植4周后,两种材料周围未见明显的炎症反应。结论:骨生物衍生材料(脱蛋白骨、脱钙骨)具有良好的生物相容性。

周围神经组织工程生物材料的生物相容性评价

目的:总结周围神经组织工程生物支架材料生物相容性评价方法的进展。资料来源:应用计算机检索CNKI1990-01/2006-12有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文章,检索词“神经,组织工程,生物材料,生物相容性”,限定文献语言种类为中文。同时计算机检索ElsevierScienceE-journals1990-01/2006-12有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文章,检索词“nerve,tissueengineering,biomaterial,biocompatibility”,限定文献语言种类为English。资料选择:对资料进行初审,选取周围神经组织工程生物材料方面的相关文献,开始查找全文。排除中枢神经系统文献。对剩余的文献进行分析,总结研究内容。资料提炼:共收集到相关文献168篇,72篇符合纳入标准,其中30篇有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文献用于综述。资料综合:周围神经组织工程生物材料生物相容性评价可分为体外和体内两个方面。体外评价即利用生物材料与细胞共培养,通过观察细胞的形态,测定细胞的活力和凋亡等反映细胞的细胞毒性。体内评价最常用大鼠坐骨神经模型,通过普通和免疫组化染色、血液指标检测、器官病理切片等反映生物材料体内局部和整体的相容性。目前,生物相容性评价以短期为主,而其长期评价也是必须的。结论:在常用方法的基础上,一些新的方法逐渐被运用到周围神经组织工程支架材料的生物相容性评价上。对于各种评价方法的“性价比”还需要进一步的分析,以建立一套基本评价体系。

神经组织工程生物支架材料生物相容性研究进展

生物支架是对细胞外基质结构和功能的仿生,良好的生物相容性是神经组织工程支架材料的核心要素。目前神经组织工程生物支架材料主要分为两大类:天然生物材料和人工合成的可降解材料。本文就几种比较典型的神经组织工程生物材料的生物功能性进行综述。

膨体聚四氟乙烯作为软组织内充填材料的生物相容性研究

目的比较膨体聚四氟乙烯(expandedpolytetrafluroethlene,ePTFE)和加成型硅橡胶材料的生物相容性。方法将ePTFE和加成型硅橡胶分别植入家兔眶间部皮下和背部肌肉内,实验采用自体对照。术后首先观察植入部位愈合情况,然后分别在4周、8周及16周取材,组织学观察其生物相容性。结果ePTFE组的愈合情况优于加成型硅橡胶组,未见血肿形成、感染及排出。组织学观察,组织逐渐深入ePTFE孔隙中,ePTFE组没有长期的炎症反应,几乎没有异物反应。结论ePTFE材料具有良好的组织相容性,允许组织向内生长,适合作为软组织内充填材料。

小肠粘膜下层组织工程支架材料的生物相容性研究

目的观察小肠粘膜下层(SIS)的生物相容性和作为组织工程支架材料的可行性。方法参照国际标准ISO10993-1制定的医疗器械生物学评价的相关方法和标准,通过细胞毒性试验、热原试验、溶血试验、致敏试验、肌肉刺激试验等体内外生物学实验相结合的方法评价SIS的生物相容性及免疫原性。结果实验证明小肠粘膜下层细胞相容性良好,不溶血,无致热、致敏反应,肌肉刺激试验的组织学检查见SIS周围无明显炎症及排斥反应,材料部分降解并见大量结缔组织生长。结论SIS具有良好的生物相容性和免疫原性,可作为组织工程的支架材料。

神经组织工程生物材料的生物相容性及安全性评价

神经组织工程生物材料的出现尽管只有20年左右的时间,但发展迅速,已成为神经系统疾病的一种新的治疗手段和发展趋势。多数组织工程生物材料在动物实验已体现出良好的生物相容性,但是由于神经系统独特性,实际应用于临床还需要大量深入研究。总之,具有良好生物相性和安全性的神经组织工程生物材料仍是当前和今后研究方向。文章回顾神经组织工程生物材料的应用历史及现状,从生物相容性及安全性方面对现有神经组织工程生物材料进行评价,为提高神经组织工程生物材料水平提供依据。

用于心血管医疗装置的聚合物材料表面构建与生物相容性评价:聚合物生物材料表面的内皮细胞组织工程化改性（英文）

背景:用于心血管医疗的生物材料在血液接触性条件下必须具有抗血栓性、对抗生物降解性与抗感染性。目的:综述用于心血管组织工程的新型植(介)入型聚合物材料(表面)研究进展,从聚合物生物材料表面的内皮细胞组织工程化改性方面考察各种相应改性表面的生物相容性、血液相容性和细胞相容性。方法:第一作者计算机检索1963至2015年Pub Med数据库及万方数据库。英文检索词为"B iocompatibility,Blood compatibility,Biomedical Materials,Biomedical polymer materials",中文检索词为"生物相容性材料,血液相容性材料,生物医用材料,医用高分子材料"。排除与研究目的相关性差及内容陈旧、重复的文献,保留与生物医用高分子材料的血液相容性研究,进行归纳总结。通过对血管内皮细胞的功能、移植物表面的内皮细胞组织工程化、聚合物生物材料表面促细胞生长因子的固定方法、材料表面内皮化4方面的归纳分析,从聚合物生物材料表面的内皮细胞组织工程化改性方面考察了各种相应改性表面的生物相容性、血液相容性和细胞相容性。结果与结论:共纳入71篇文献。研制用于心血管组织工程的新型植(介)入型聚合物材料(表面)关键在于对聚合物生物材料表面的内皮细胞组织工程化改性以及对其相应生物相容性与内皮细胞相容性的研究。通过对心血管医疗用聚合物生物材料的种类与应用及其心血管医疗器件和可植入性软组织替代物的深入研究可以发现材料表面与本体的差异则将体现在从表面向本体延伸的很多层分子上,而表面能和分子运动性这2种主要因素决定了其包括本体/表面差异及表面相分离在内的本体/表面行为。如果考虑到对本体-表面的组成差异的理解,则还必须追加另以附加决定因素,即各组分的结晶行为。

新型生物降解材料PHBV动物体内的组织相容性

目的:通过动物体内实验研究羟基丁酸-羟基戊酸共聚物(PHBV)在小鼠体内的降解行为和组织相容性,进一步探讨生物可降解材料PHBV作为生物医用材料的应用。方法:将PHBV(其中HV含量为9.5%)和对照材料聚乳酸(PLA)植入28只KM小鼠皮下,分别于术后1、2、4、6、8及13周取出2组植入材料,一组行肉眼观察,取组织切片后行H-E染色,然后在光学显微镜下观察;另一组进行扫描电镜(SEM)观察。结果:PHBV组在植入56d后动物体内炎症反应已经消失,组织相容性较同期PLA组良好。90d内机体未对PHBV膜造成严重的侵蚀和破坏,而且在植入PHBV材料的部位均无脓肿形成及组织坏死发生。结论:PHBV在动物体内降解速率缓慢,具有良好的组织相容性。

生物医用高分子材料的组织相容性研究——组织相容性材料的设计

本文着重从组织相容性材料设计的角度论述了生物医用高分子材料的生物相容性中组织相容性的问题。

组织工程支架材料——交联透明质酸置入角膜生物相容性研究

目的探讨交联透明质酸材料对兔角膜组织的生物学反应的影响,评价其作为角膜组织工程支架材料的可行性。方法将交联透明质酸材料置入兔角膜基质层间内3个月,观察置入材料在角膜内生物学反应。结果观察期内交联透明质酸材料与兔角膜基质愈合良好,角膜组织学观察未见有淋巴等炎症细胞浸润。结论交联透明质酸材料置入兔角膜后无明显炎症反应,其生物相容性良好,是一种理想的角膜组织工程支架材料。

组织工程韧带支架材料的选择及其生物相容性

目的:总结修复韧带损伤的主要生物材料及研究进展,强调韧带的损伤类型,评价修复运动性韧带损伤中所应用的组织工程韧带支架的各种生物材料的性能和应用,寻找合理的组织工程韧带支架材料。方法:由第一作者采用电子检索的方式,在PubMed数据库及万方数据库中检索1999-01/2010-07有关生物材料应用于组织工程韧带支架的研究文章,中文关键词为"重建韧带,生物材料,人工韧带,组织工程,支架材料";英文关键词为"cruciate ligamen,LARS artificial ligament,ligament reconstruction"。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入19篇文献进行评价。结果:论述了组织工程支架材料的选择及其生物相容性,虽然目前的研究取得了较大的进步,但仅处在起步阶段,距离大规模的临床应用还很远。结论:天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用至临床,因此改进他们作为支架材料的性能是目前研究的主要方向之一。

纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合骨组织工程支架材料的生物相容性

背景:通过将两种及两种以上材料共混制备复合支架材料可以弥补各自的不足,利用各种材料的互补特性来满足组织工程对支架的要求。目的:制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架材料,并研究其细胞相容性。方法:将纳米羟基磷灰石、胶原蛋白与丝素蛋白分别按质量比为1∶1∶5、1∶2∶5、1∶3∶5的比例混合,制备纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料,测试其孔隙率、孔径大小、吸水膨胀率及压缩力学性能。将表征结果良好的质量比为1∶2∶5的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合材料与MC3T3-E1细胞体外复合培养,MTT法检测复合培养2,4,6,8,12 d后的细胞活性。结果与结论:羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白按质量1∶2∶5的比例混合更符合要求:孔径98-260μm,孔隙率为(96.72±2.78)%,吸水膨胀率为(549.37±35.29)%,生物力学试验机测定其力学性能稳定、压缩应变及弹性模量等指标适宜骨组织工程研究应用。MC3T3-E1细胞在纳米羟基磷灰石/胶原蛋白/丝素蛋白复合三维支架上生长增殖良好,表明纳米羟基磷灰石/胶原/丝素复合三维支架具有良好的细胞相容性。

新型骨支架材料20%β-TCP/PDLLA亲水性、组织相容性和生物安全性观察

目的观察新型骨支架材料20%β-TCP/PDLLA支架亲水性、组织相容性和生物安全性。方法体外滴水法观察比较支架材料20%β-TCP/PDLLA及PDLLA亲水性;体内研究,将材料植入大鼠体内,2,4,8,12周进行血常规、肝功能、肾功能,Ca2+、P、ALP检测;观察伤口局部情况及心肝肾组织学变化,植入材料局部取材进行组织学检查。结果β-TCP/PDLLA支架亲水性明显高于PDLLA支架,血常规、肝功能、肾功能,Ca、P、ALP检测两种材料无明显差异,心肝肾组织学检查观察均未见病理性改变。植入体内β-TCP/PDLLA支架组织学检查巨噬细胞2周时最高且多于PDLLA支架组,而后逐渐下降,12周时两组相当,均基本消失。结论新型骨支架材料具有良好的亲水性、生物相容性和生物安全性。

组织工程支架材料在泌尿外科应用中的生物相容性评价

泌尿系组织由于先天性异常或后天性损害造成缺失,需要进行修复与重建。以往利用自身某些组织作为替代材料,存在取材操作复杂、材料来源局限、并发症多等问题;而且这种修复很少能完全替代原组织器官的结构和功能。随着组织工程学技术的发展,组织工程支架材料给泌尿系统组织的修复与重建带来了新的希望。组织工程支架材料根据来源不同可以分为人工合成支架成材料、天然支架材料以及细胞外基质材料三类。天然支架材料有良好的生物相容性、低抗原性,但来源相对少。人工合成支架材料不仅具有良好的物理机械性能,但是聚乳酸等人工合成材料不具备细胞可识别的特定位置信息,从而不具备良好的细胞亲和性。细胞外基质材料同其他材料相比与泌尿系局部组织的生物相容性更好。但其组织观察时间短,在体内是否会产生副作用或其它问题,还需长时间的观察和研究。文章分析以上三种组织工程支架材料在泌尿外科修复重建中的应用特点,探讨其应用前景。