异种生物瓣膜生物材料鞣制的研究

目的 :评价复合鞣制的生物材料性能及异种生物瓣膜临床应用效果。方法 :用戊二醛、阳离子油、三氧化二铬及甘油等复合鞣制的生物材料 ,用光镜和电镜做组织形态学及超微结构观察 ;用万能实验机做力学性能测试 ;用傅立叶红外光谱测试仪测定羧基含量 ;人工心脏瓣膜疲劳寿命实验台加速测试。结果 :光镜下仍可见到浆膜层的间皮细胞大部分存在 ,间皮细胞下层由致密的胶原纤维组成 ;投射电镜下可见胶原纤维排列整齐、致密 ,细胞结构完整 ,铬离子能均匀地浸入细胞内 ;扫描电镜下可见到经阳离子油预处理的生物材料铬化后胶原纤维致密 ,排列整齐 ,呈网状分布 ,而未经阳离子油预处理的则胶原纤维粗大、排列无序 ;力学性能测试 :牛心包厚度 0 4 4± 0 13mm ,收缩温度在 86～ 90℃时材料最柔软 ,抗张强度 19 9～ 2 5 9N mm2 ,延伸率 4 3 4 %～ 4 6 0 % ;傅立叶红外光谱图 174 1 11cm- 1 处羧基 (CO OH- 1 )峰明显降低 ,表明羧基含量减少 ,且酰胺峰位左移 ,表明牛心包膜结构紧密 ;人工心脏瓣膜加速疲劳实验测试 ,猪主动脉瓣膜经受了 3 892亿次循环 ,牛心包瓣膜经受了 3 888亿次循环 ,从受力疲劳方面看将能经受住大约 10年的寿命。结论 :用戊二醛预处理再经阳离子油、三氧化二铬、甘油等复合鞣制生物材料 。

人-猪异种生物瓣瓣膜材料的实验构建

目的 探讨用组织工程的方法实现异种生物瓣瓣膜材料的内皮化 ,制备新一代的生物瓣瓣膜材料。方法 取自肉联厂宰杀后 2小时内 4℃冰水保存的 8只猪心 ,在无菌条件下取出主动脉瓣分成 4组 :1组戊二醛 (GA) ,2组环氧氯丙烷 (EC) ,3组环氧氯丙烷 +左旋谷氨酸 (EC+L - GA) ,4组环氧氯丙烷 +左旋谷氨酸 +细胞提取液 (EC+L -GA +CE)。再将新生儿脐带 (离体后 6小时内 )用胰蛋白酶消化制备种子细胞 ,接种于加入 M199(10 %的胎牛血清 +2 0 %的混合血清 +黏附蛋白 +内皮细胞生长因子 )的培养液中进行种植 ,每日用倒置相差显微镜观察细胞生长情况 ,并进行内皮细胞 因子的定性检测、细胞生长覆盖密度的检测、光学和电子显微镜观察。 结果 倒置相差显微镜观察 :1组未见细胞生长 ,2组可见有细胞呈散在性生长覆盖 ,但较 3、4组的细胞数及覆盖率明显降低 (P<0 .0 1)。光镜和电镜观察 :1组未见有内皮细胞生长 ;2组可见有散在的内皮细胞生长 ;3组内皮细胞局部生长并可见细胞脱落 ;4组内皮细胞生长于原瓣叶的无细胞纤维支架上 ,并呈单层紧密排列 ,少见有细胞脱落或丢失 ,细胞沿纤维嵌合排列 ,细胞下组织呈间隙稀疏构成 ,有少量的基质成分和散在的胶原纤维 ,细胞沿纤维间隙排列、嵌合生长 ,形成空间三维排列生长的内皮?

角膜体外重建异种生物载体材料生物相容性研究

目的 研究异种 (猪 )角膜基质的生物相容性 ,评价其作为角膜体外重建载体的可行性。方法 将新鲜、脱水两种猪角膜基质分别植入新西兰白兔角膜层间 ,定期临床观察植片愈合情况 ,并于术后 2周、1、2、4、8个月取兔角膜进行组织学观察。结果 临床观察 :全部植片存活 ,12只术眼未见角膜水肿混浊、角膜新生血管、排斥反应发生 ,新鲜植片在 2个月左右已透明 ,脱水植片在 6个月后透明。组织学观察 :新鲜植片 4个月时与兔角膜基质相融愈合 ,脱水植片经角膜细胞再分布、胶原纤维改建重塑 ,于 8个月后与兔角膜基质相融愈合 ,2组植片愈合过程中未见有淋巴细胞浸润及新生血管生成。结论 异种 (猪 )角膜基质具有良好的生物相容性 ,是一种理想的角膜体外重建载体材料。

猪源性异种骨支架材料的生物相容性

目的:异种骨来源广泛,价格低廉,经过适当处理既能保留骨诱导作用,并作为骨支架使其具有骨传导作用。检测猪源性骨支架材料与人源性骨支架材料的生物相容性有无明显差异,为猪源性骨支架材料取代人源性骨支架材料提供实验依据。方法:实验于2006-08/2007-03在南方医科大学人体解剖学系实验室(广东省组织构建与检测重点实验室)完成。①实验材料:人源性、猪源性骨支架材料(为课题组前期制备);脂肪源间充质细胞(前期培养)。②实验方法及评估:体外细胞毒性实验:提取人源性、猪源性骨支架材料浸提液,用此浸提液培养脂肪源间充质细胞,并用无浸提液的DMEM培养基做对照,镜下观察细胞生长状况,流式细胞术检测细胞生长周期;人源性、猪源性骨支架材料皮下植入试验:于8只新西兰大白兔皮下,脊柱左侧植入异种骨支架材料,右侧植入同种异体骨支架材料。分别于4,8,12,16周将植入材料连同周围组织取出,进行组织切片观察及电镜观察。对动物处置符合动物伦理学标准。结果:①体外细胞毒性实验结果:在同一时间点,浸提液组、正常培养组细胞生长状况均良好,未见明显细胞抑制;流式细胞术检测细胞周期,3组细胞G1、G2、S期细胞百分率差异无统计学意义(P>0.05)。②皮下植入实验结果:组织切片光镜及电镜观察,4周两种植入材料周围均见结缔组织包绕,有大量巨噬细胞、浆细胞、中性粒细胞、单核细胞浸润,材料表面光滑,与结缔组织界限清楚;8周时炎症反应减轻,可见部分材料开始降解,材料表面稍显粗糙,有少量结缔组织长入材料内部;12周炎症反应基本消失、材料降解明显、异位成骨趋势明显,材料表面更加粗糙,周围有大量结缔组织长入材料;16周均无炎症反应,两种材料大部分降解,并且猪源性骨支架材料降解更为迅速,均有新骨形成,材料表面粗糙程度较12周时为甚,骨支架材料基本消失。结论:猪源性异种骨支架材料有良好的生物相容性,与人源性异种骨支架材料无明显差别。

去抗原异种松质骨材料的生物相容性研究

目的研究去抗原异种松质骨支架材料的生物相容性,为其在骨缺损修复领域中的临床应用提供实验依据。方法对去抗原异种松质骨支架材料进行急性毒性实验、热源实验、溶血实验、凝血实验、兔肌肉内种植实验和兔桡骨骨缺损修复实验研究。结果去抗原异种松质骨支架材料无毒性、无热源性、不引起溶血和凝血反应,植入兔肌肉后逐渐发生生物降解并被纤维组织取代,兔骨缺损区植入后可被骨组织取代。结论去抗原异种松质骨支架材料具有良好的生物相容性,是理想的骨支架材料。

异种脱细胞角膜基质材料的生物相容性研究

目的:研究脱细胞猪角膜基质材料在角膜组织中的生物相容性,为组织工程角膜的构建寻找一种良好的支架材料。方法:将用去垢剂联合酶的方法脱细胞处理的猪角膜基质材料植入兔角膜基质囊袋中,进行裂隙灯观察并照相。不同时间取材HE染色,进行光镜检查。结果:脱细胞猪角膜基质材料植入兔角膜基质囊袋,观察4mo,生物相容性良好,材料逐渐降解吸收。结论:脱细胞猪角膜基质材料植入兔角膜中无炎症、无免疫排斥反应,生物相容性好,可作为组织工程角膜的支架材料。

碳材料增强微生物种间电子传递强化餐厨垃圾厌氧消化产甲烷研究综述

餐厨垃圾厌氧消化产甲烷是餐厨垃圾资源化、能源化利用的重要途径,但其有机物互营产甲烷过程易受微生物间接种间电子传递的低速瓶颈和低氢分压限制的影响,导致有机酸累积抑制、甲烷回收效率低,系统稳定性差。近年来大量研究表明,多种导电碳材料可通过介导互营微生物直接种间电子传递(DIET),大幅提高种间电子传递速率,并突破低氢分压限制,强化餐厨垃圾厌氧产甲烷。文章在梳理有机物厌氧消化微生物种间电子传递机理的基础上,总结了活性炭、生物炭、碳布、石墨等多种导电碳材料介导微生物DIET强化餐厨垃圾厌氧消化的最新研究进展,包括碳材料对互营细菌和产甲烷菌种间电子传递、产气滞后期及甲烷产量、有机酸代谢和系统稳定性、厌氧微生物群落结构动态演化的影响。尽管外源碳材料介导DIET强化餐厨垃圾厌氧消化的优异效果已被证实,但碳材料诱导互营微生物间DIET体系建立的机理尚未明确,而且碳材料如何在大型沼气工程中持续稳定发挥功效及其回收利用问题仍未有效解决。在未来的研究中,碳材料诱导下高效DIET功能菌群的构建机制及其工程化应用将是重点研究方向。

几种浸海工程用材料表面生物粘膜中异养细菌的演化

比较了 4种浸海材料 (氧化亚铜防污漆、防锈漆、钢片和玻片 )表面粘膜中异养细菌的组成和数量。结果表明 ,粘膜中异养细菌主要由气单孢菌属、发光杆菌属、假单孢菌属、弧菌属、色杆菌属、莫拉氏菌属、产碱菌属、噬纤维菌属等组成。浸海初期的优势类群和先锋菌属为气单孢菌属 ,在整个试验过程中优势类群频繁发生演替 ,表面异氧细菌数量变动趋势基本一致。氧化亚铜防污漆和防锈漆表面的异养细菌数量多于钢片和玻片表面的异养细菌数量 ,异养细菌种类则少于钢片、玻片表面的 ,其中以防污漆表面异养细菌的数量为最多 ,达到 1 0 7cfu cm2 。

异种生物瓣膜组织宿主内皮细胞生长形态特征观察

目的 观察血流切应力对植入的异种生物瓣膜组织宿主内皮细胞的生长形态和排列的影响。方法 将戊二醛和L -谷氨酸 (L -G)处理的牛心包片进行体外内皮细胞种植培养 ,并同时将同样处理的牛心包片置入猪的右心房近三尖瓣处 ,扫描电子电镜观察心包片宿主内皮细胞生长的形态学特征。结果 牛心包片体外内皮细胞种植培养及猪右心房三尖瓣处移植后 ,心包片表面内皮细胞生长良好。体内移植牛心包片内皮细胞从缝合端向游离端生长 15天的过程中 ,细胞形态和排列随着血流机械应力的影响 ,细胞从近似圆形铺路石状逐渐向长梭形变化。缝合端内皮细胞呈一致的长梭形 ,内皮细胞生长区中部细胞呈梭形、卵圆形、圆形混杂 ,内皮细胞生长端细胞呈铺路石状 ,与培养板孔中培养的心包片表面连续单层内皮细胞 (来源于人脐静脉内皮细胞 )形态一致。结论 在在体状态下 ,处于三尖瓣处的异种生物瓣膜上的内皮细胞经血流作用 ,变形为长梭形 ,排列方向趋向于血流切应力作用的方向 。

不同方法处理的异种骨材料的生物力学比较

目的比较不同处理方法对异种骨材料生物力学的影响。方法新鲜猪肋骨制成1.5cm×0.5cm×0.4cm大小,随机分成4组,A组为H2O2处理部分脱蛋白组,B组为深低温冷冻组,C组为深低温冷冻酶消化组,D组为新鲜异种骨移植,作为对照组。各组分别进行轴向压缩和三点弯曲试验。结果在轴向压缩试验中,D组最大,其次为C组、B组,A组最大载荷最小,明显小于其他各组(P<0.05),最大应力和弹性模量D组、C组和B组没有明显差别(P>0.05),而A组最大应力和弹性模量明显低于其他各组(P<0.05)。在三点弯曲试验中,最大载荷和弹性模量B组、C组和D组没有明显差别,A组最大载荷和弹性模量明显低于其他各组(P<0.05)。结论部分脱蛋白组对异种骨的生物力学影响最大,而深低温冷冻和酶消化法对异种骨的生物力学影响较小,是保存异种骨生物力学的良好的方法。

非缝合式无支架异种主动脉生物瓣膜的研制

目的:研制新型非缝合式无支架异种主动脉生物瓣膜,在体外对其功能进行初步研究。方法:将猪主动脉瓣缝合到NiTi形状记忆合金支架上,在离体猪心脏内置入新型瓣膜,肉眼及彩超下观测瓣膜闭合、冠状动脉血流及瓣周漏情况。通过TH-1200型人工心脏瓣膜脉动流测试系统测定25#非缝合式无支架异种主动脉生物瓣膜平均跨瓣压差、返流百分比、瓣膜开口面积。结果:新型瓣膜能较简单的植入离体猪心脏内。且不同压力(80～250 mmHg)下,瓣膜闭合良好,无明显瓣周漏,冠状动脉血流良好;心脏彩超检测瓣周结构与主动脉壁之间可见无回声间隙,无明显的瓣周漏。体外脉动实验提示新型瓣膜与机械瓣膜相比跨瓣压差小,返流少,开口面积大。结论:该型瓣膜制备相对简单,具有血流动力学良好,跨瓣压小,无需抗凝等优点,可简化手术操作,降低手术难度。

异种生物瓣膜的临床应用及远期效果观察

总结 1987年 3月至 2 0 0 1年 5月间 ,用自制生物瓣膜 16 6枚 ,为 136例患者行瓣膜替换术后临床效果。以探讨生物瓣膜使用寿命及衰败原因。采用猪主动脉瓣 (SZ型 ) 85枚 ,牛心包瓣 (SN型 ) 81枚 ,生物材料选用单纯戊二醛鞣制和三氧化二铬复合鞣制两种方法处理 ;136例患者中男 70例 ,女 6 6例。二尖瓣病变 89例 ,三尖瓣病变 9例 ,主动脉瓣病变 10例 ,多瓣膜病变 2 8例。结果表明 随访 10～ 13年 89例 ,8～ 9年 2 1例 ,8年以下 18例 ,术后早期死亡 8例 ,晚期死亡 2例。 10年以上健在者 5 2例 ,8～ 10年健在者 15例 ,8年以下 18例。三氧化二铬等复合鞣制SZ型及SN型瓣膜的各项理化性能指标、脉动流测试及加速模拟体外疲劳试验台监测均已达到《人工心脏瓣膜通用技术条件》GB12 2 79—

异种肌腱基质材料生物相容性的体外评价实验

目的:通过对制备的异种肌腱基质材料生物相容性的体外实验研究,鉴定其作为软组织修复充填材料的可行性,为进一步试验研究和临床应用提供依据。方法:参照医疗器械生物学评价标准和要求,采用标准的毒理学方法进行急性毒性试验、致敏试验、皮内刺激实验、细胞毒性试验、遗传毒性试验,对制备的异种肌腱基质材料进行评价。结果:急性毒性实验:各组小鼠活动正常,72h小鼠无死亡,各组动物未见中毒症状或不良反应。致敏试验显示材料组和阴性对照组的皮肤反应指数均为0,无致敏性。皮内刺激实验观察显示,材料浸提液和生理盐水处无明显红斑、水肿和皮肤坏死,极轻微刺激。材料的细胞毒性结果示该材料的相对增殖度较高,细胞毒性分级在0-1级。遗传毒性试验指标均达到标准要求,无遗传毒性。结论:异种肌腱基质材料具有良好的生物相容性,满足作为软组织修复充填材料的生物安全性要求,有望成为一种理想的软组织充填材料。

人工异种生物心脏瓣膜组织中钙的测定

用硝酸 -高氯酸作氧化剂 ,镧盐作释放剂 ,人工异种生物心脏瓣膜组织仅经酸湿消化处理后 ,即可采用不需基体匹配的水溶液标准直接测定其中的钙。方法精密度为 <0 .0 5,回收率为 95%～ 1 0 5%之间。此方法灵敏度高 ,专一性强 ,能快速准确地测定心脏瓣膜组织中钙的含量。

同种与异种心脏瓣膜的生物力学及免疫反应的比较

目的:通过检测同种及异种瓣膜生物力学、瓣膜组织MHC-Ⅱ分子表达及钙盐沉积程度等免疫学指标,比较同种与异种心脏瓣膜之间的生物力学以及免疫排斥反应。方法:将低温保存的猪主动脉瓣叶组织分为2份,1份埋置于4只小香猪皮下,作为同种移植组;另1份埋置于4只家兔皮下,作为异种移植组。两组动物在相同的条件下饲养4周,检测埋置后两组主动脉瓣叶组织的生物力学指标、钙化程度以及MHC-Ⅱ的表达水平。结果:两组瓣膜的生物力学指标无统计学差异(P>0.05);同种移植组瓣膜的钙盐含量明显低于异种移植组(P<0.05),同种移植组瓣膜MHC-Ⅱ的表达水平也明显低于异种移植组(P<0.05)。结论:异种瓣膜的生物力学与同种瓣膜相比,具有一定程度的相似性;而异种瓣膜移植后排斥反应比同种瓣膜移植后排斥反应程度重,可能与异种移植瓣膜组织发生钙化和表达MHC-Ⅱ增多有关。

生物血管异种移植的初步研究

目的为了寻求一种新的小口径血管代用品,建立异种移植的动物实验模型,以观察异种移植物的安全性、可靠性、通畅性及组织学改变。方法共采用17只杂种雌性犬,实验组10只,植入经环氧化物处理的猪血管移植物;对照组7只,植入人造血管。手术方法为右侧股动静脉瘘。术后通过超声和血管造影方法来观察移植血管的通畅性,并在术后3月将移植物取出,进行病理学检查,观察移植前后移植物的组织学改变。结果术后第一周、二周行Doppler超声检查结果,两组动静脉瘘均通畅,2周内血管通畅率为100%。术后3个月动脉造影检查后,生物血管组(PG)通畅5只,通畅率62.5%,e-PTFE组通畅4只,通畅率66.7%。两组数据统计学处理,差异无显著性(P>0.05)。术后3月对移植物取材,进行光镜及扫描电镜病理学检查,通畅的生物血管吻合口无狭窄,吻合部位有新的内膜覆盖,周围组织无钙化,有新生的内皮细胞覆盖。结论经环氧化物处理的猪的血管移植物(PG)生物血管作为异种移植物,生物相容性好,具有一定的可行性。

不同类型生物材料的心脏瓣膜应用及安全性评价(英文)

背景:组织工程心脏瓣膜是应用工程学和生命科学的原理和方法构建具有生理功能和生物活性的瓣膜替代物,但仍处于动物实验阶段。目的:总结常用的组织工程心脏瓣膜,对不同类型生物材料的心脏瓣膜应用的安全性进行评价。方法:以"生物材料,心脏瓣膜,支架材料,综述文献,组织工程"为中文关键词,采用计算机检索2000-01/2010-12相关文章。纳入与生物材料与组织工程心脏瓣膜研究相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。结果与结论:共纳入生物材料与组织工程心脏瓣膜研究相关文献20篇。天然支架材料因其优越的生物相容性和三维空间构象,具有其他材料不可比拟的仿生性。合成可降解高分子材料具有良好的可控性和力学性能也备受研究者青睐,而将天然材料和高分子材料融合一体构建的复合支架材料为组织工程心脏瓣膜的研究提供了新的策略和方向,具有广阔的应用前景。

异种角膜基质作为生物角膜载体的免疫学研究

目的探讨异种(猪)角膜基质组织免疫原性,以评价其作为角膜重建载体材料的可行性。方法将新鲜、脱水2种猪角膜基质植片分别植入F344大鼠角膜基质层间,术后12d、90d抽取外周血,行抗CD25·FITC和抗CD4/CD8·PE双色免疫荧光标记,流式细胞仪测定分析。结果测得新鲜组、脱水组大鼠术后12d外周血T淋巴细胞表面抗原CD4+和CD25+、CD8+和CD25+双阳性表达率(1.53%±0.47%,2.13%±0.53%与0·57%±0.20%,0.67%±0.18%)及CD4+/CD8+比值(1.43±0.28,1.69±0.18)与同基因移植组(1.78%±0.36%,1.50±0.19)、阴性对照组(2.06%±0.52%,1.44±0.32)比较无显著性差异(P>0.05)。术后90d,新鲜组、脱水组大鼠外周血T淋巴细胞表面抗原CD4+和CD25+、CD8+和CD25+双阳性表达率(1.48%±0.39%,1.50%±0.46%与0·55%±0.15%,0·58%±0·11%)及CD4+/CD8+比值(1.43±0.51,1.36±0.59)与同基因移植组(1.32%±0·75%,1.31±0.29)、阴性对照组(1.34%±0.18%,1.44±0.42)比较,也无显著性差异(P>0.05)。结论异种(猪)角膜基质免疫原性低,是一种理想的角膜体外重建载体材料。

异种胶原生物膜兔耳鼓膜移植再生动态观察

家兔１０只（２０耳），切除全部鼓膜，以异种胶原生物膜作鼓膜移植术。术后１０、２０、４０、６０天观察鼓膜再生动态。结果１９耳移植成功。比较观察移植前后组织学和超微结构形态，证实该移植材料具良好的生物相容性，是一种富有实用价值的鼓膜移植材料。

异种生物型骨钉植入骨折模型的组织学变化

背景：近年来,采用可吸收螺钉固定关节骨折的病例数越来越多,但还存在力学性能不稳定,过早吸收后导致固定失败等缺点。因此,研制性能稳定而又价格低廉的异种骨螺钉替代可吸收螺钉很有必要。目的：观察异种生物型骨钉植入兔骨折模型后的组织学反应。方法：成年新西兰兔制备股骨内髁骨折模型后随机抽签法分为实验组和对照组,实验组用异种生物型骨钉固定,对照组用可吸收螺钉固定。术后2,4,6,8,12,24周取骨钉及周围组织行组织学检测。结果与结论：术后两组动物均在一两天后逐渐恢复活动,约10d后活动基本正常,伤口局部均无红肿、破溃,渗出及坏死等,均在2周完全愈合。病理切片显示：术后2,4周时生物型骨钉与宿主骨界面间有炎性细胞浸润;6~12周,炎性细胞数逐渐减少,纤维化较前明显,纤维边缘出现少许破骨细胞;24周,纤维层厚度减低,破骨细胞数明显增加,与宿主骨间发生骨桥连接。可吸收钉在术后2,4周可见可吸收钉道表面有炎性细胞浸润;6~8周,钉道松质骨炎性细胞浸润数逐渐减少,纤维化明显,未见破骨细胞浸润;12~24周,钉道表面纤维结缔组织层的厚度较前增厚,宿主松质骨内少许破骨细胞浸润。提示生物型骨钉具有一定的诱导成骨作用,无明显的免疫排斥反应。