聚乙二醇衍生物水凝胶为载体的力生长因子E肽仿生骨基质材料性能

背景:具有生物学功能的骨修复材料一直是生物医学工程领域的研究热点。目的:从分子结构仿生与生物功能仿生的需求出发,研制具有仿生空间结构和仿生功能的仿生骨基质材料。方法:以氨基封端的聚乙二醇和均苯四甲酸酐为反应物,通过调节丁二胺加入的量(15,30,45,60μL),获得4种性状的聚乙二醇衍生物水凝胶,向4种水凝胶中分别加入基于聚乳酸和力生长因子的生物活性物质(MGF-Ct24E-MPLA-EG-g-HAP),采用溶剂共混法制备生物活性仿生骨基质材料(PAPI-BDA/MGF-Ct24E-MPLA-EG-g-HAP)。表征生物活性仿生骨基质材料的生物活性物质负载率、孔隙率、表面形貌、亲/疏水性能、吸水率及微观形貌。结果与结论:①在仿生骨基质材料制作过程中,在pH=5.8的PBS中,随着丁二胺加入量的增加,仿生骨基质材料中生物活性物质负载量呈先增多再减少的现象,当丁二胺加入量为30μL时生物活性物质负载量最高;在pH=3.5-7.4的PBS中,仿生骨基质材料(丁二胺加入量为30μL)中生物活性物质负载量呈减少趋势,当pH值增加到9.8时,仿生骨基质材料中生物活性物质负载量基本保持稳定;②在相同pH值的PBS中,随着丁二胺加入量的增加,仿生骨基质材料的孔隙率降低;当丁二胺加入量相同时,随着PBS pH值的增大,仿生骨基质材料的孔隙率呈先降低后升高的趋势;③在pH=5.8的PBS中,随着丁二胺加入量的增加,仿生骨基质材料的静态接触角减小,吸水率增加;④扫描电镜下可见,仿生骨基质材料呈连续开放孔状结构,孔间相互贯通,孔径分布230-690 nm,且孔径大小与丁二胺加入量呈反向相关,其中丁二胺加入量为30μL制备的仿生骨基质材料类似天然骨基质结构。

复合骨形态发生蛋白2及碱性成纤维细胞生长因子注射型骨修复材料对兔骨髓基质细胞增殖和超微结构的影响

目的观察以纤维蛋白胶(fibrinsealant,FS)为载体的注射型骨修复材料对体外培养的兔骨髓基质细胞(marrowstromalcell,MSC)增殖和超微结构的影响。方法实验分组为实验组(FS+bFGF+rhBMP-2)、对照组1(FS)、对照组2(FS+bFGF)、对照组3(FS+rhBMP-2)及单纯对照组。采用细胞培养、MTT及电镜等方法对各组兔MSC的增殖及超微结构进行研究。结果(1)各组材料对细胞促增殖作用由强到弱依次是:对照组2(FS+bFGF)、实验组(FS+bFGF+rhBMP-2)、对照组1(FS)、对照组3(FS+rhBMP-2)、单纯对照组,差异有显著性(P<0.05);(2)扫描电镜观察发现,材料表面粗糙,有微孔存在,各组细胞与材料融合生长。透射电镜观察发现:实验组的绝大部分细胞呈成骨细胞表型,细胞增殖状态旺盛,分化好。各对照组细胞或是细胞增殖活性高,但向成骨细胞表型分化差,或是向成骨细胞表型分化好,但细胞增殖活性较差。结论FS+bFGF+rhBMP-2即可显著促进MSC增殖和兔MSC向成骨细胞方向的分化水平。

骨髓基质干细胞体外复合珊瑚材料的生长和成骨活性

目的尝试以骨髓基质干细胞(BoneMarrowStromalCells,BMSCs)作为种子细胞,复合珊瑚体外培养,以发现适宜的细胞接种密度以及复合物体外共培养时间。方法分离犬BMSCs,成骨诱导后复合珊瑚继续培养,以无诱导BMSCs复合物为对照。进行黏附率、生长曲线、扫描电镜、碱性磷酸酶(AKP)和骨钙蛋白(OCN)生物化学定量检测。结果AKP和OCN检测均显示成骨诱导BMSCs-材料组显著高于无诱导BMSCs-材料组。复合物接种密度超过1.5×107/cm3时,黏附率显著下降;生长曲线示7天后BMSCs在材料上生长进入平台期,电镜示诱导BMSCs复合珊瑚7天后生长良好,且OCN从第7天开始表达。结论诱导BMSCs-珊瑚复合物成骨活性高于无诱导细胞-材料复合物。复合物接种密度1.5×107/cm3,体外共培养7天较适宜。

稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料的生长及性能研究

为了量化分析稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料的生长特性,了解稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料的制备过程,结合稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料的基化反应特性,分析铌酸钙基质材料对稀土及稀土离子催化活性影响;采用光谱技术分析稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料后的谱特征量,结合电化学测试的方法,建立稀土及稀土离子成核速率和生长速率的相对关系模型,采用微量掺杂合金催化剂的方法,进行稀土及稀土离子的典型循环伏安曲线特征分析;采用倒相测量法,测试稀土及稀土离子的成核速率和生长速率,测试稀土及稀土离子的电阻性能和伏安特性,从而实现稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料的生长及性能量化分析和化学测试。实验结果表明,采用该方法分析稀土及稀土离子掺杂铌酸钙基质材料的生长及性能的稳定性较高,通过掺杂铌酸钙基质材料,提升了稀土及稀土离子的生长催化活性。

骨髓间充质干细胞在膀胱脱细胞基质上的生长及分化(英文)

背景：传统方法多采用平滑肌细胞和移行上皮细胞构建组织工程膀胱,并进行支架材料的双面种植,但由于平滑肌细胞取材培养困难,且体外传代有限,双面种植较为困难。目的：实验拟验证以骨髓间充质干细胞及膀胱脱细胞基质构建组织工程膀胱的可行性。设计：基础实验研究。单位：中山大学附属第二医院林百欣医学研究中心。材料：实验于2006-03/2007-05在中山大学附属第二医院林百欣医学研究中心完成。实验室级别为卫生部部属医院开放实验室。1月龄SD大鼠,雌雄不限,体质量80~100g,由中山大学实验动物中心提供。新鲜猪膀胱取自南方医科大学动物实验中心。方法：采用全骨髓培养连续贴壁法体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,并应用流式细胞仪检测其表面抗原。采用去污剂洗涤法制备猪膀胱脱细胞基质,并测定其纯度及特性。将第3代骨髓间充质干细胞接种到膀胱脱细胞基质上,以添加25ng/L血管内皮生长因子（VEGF165）的培养液进行体外、体内复合培养,检测其相容性。体内实验以细胞单独培养为对照,体外实验以未植入细胞的材料为对照,并模拟合适的微环境诱导骨髓间充质干细胞生长分化,分别在4,8周后取出动物体内的复合材料行组织切片检查,并进行免疫组织化学角蛋白染色,检测上皮细胞再生情况。主要观察指标：骨髓间充质干细胞与膀胱脱细胞基质的生物相容性。结果：①采用全骨髓法成功培养出骨髓间充质干细胞,行流式细胞仪检测细胞表面抗原显示,传代第3代细胞CD29阳性细胞为99.43%。②制备的膀胱脱细胞基质具有良好的生物特性,镜下见均质状态的基质和细丝状的胶原纤维。体内外相容性实验表明骨髓间充质干细胞与膀胱脱细胞基质具有良好的相容性,细胞生长状态良好。③4周后组织切片检查可见组织中较多炎症细胞浸润,胶原及弹性纤维排列紧密,免疫组织化学角蛋白染色见有薄层、不连续的单层上皮生长,8周后可见组织中已无明显炎症细胞浸润反应,胶原及弹性纤维排列紧密,免疫组织化学角蛋白染色见有薄层、连续的多层上皮生长。结论：骨髓间充质干细胞与膀胱脱细胞基质具有良好的生物相容性,并且在体内与周围组织有良好的生物相容性,可以作为构建组织工程膀胱的材料。

骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质组合生长因子诱导向软骨细胞分化

背景:用组织工程学方法高质量修复关节软骨缺损并达到很好的远期疗效目前尚无定论。鉴于此,课题组提出"同种异体骨髓间充质干细胞关节腔内定向培养组织工程软骨"的实验设技。目的:同种异体脱钙骨基质组合转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的能力,同时探索其在关节腔内培养促进向关节软骨定向分化的方法。方法:分离兔骨髓间充质干细胞并行体外培养,分为两组:实验组DMEM培养液中加入转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ,对照组中未加入诱导因子。比较两组细胞的增殖情况和成软骨分化情况。制备同种异体脱钙骨基质支架材料,实验组骨髓间充质干细胞负载到同种异体脱钙骨基质中,构建组织工程软骨复合体,取另2只兔的腰背筋膜包裹后缝合固定到30只兔膝关节腔内行腔内培养。分别于植入后4,8,12周各取10只标本进行组织学切片观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学观测,并对结果进行分析。结果与结论:实验组中骨髓间充质干细胞集落形成效率明显高于对照组(u=3.326,P<0.01)。实验组细胞爬片做Ⅱ型胶原免疫组化检测呈阳性,对照组未见阳性细胞。组织工程复合体在腔内培养12周后,苏木精-伊红染色见大量软骨细胞增生,胞核染色呈蓝色;甲苯胺蓝染色见软骨细胞成串排列,大量软骨陷窝形成,周围大量基质包绕;Ⅱ型胶原免疫组织化学反应见细胞外基质中出现大量棕黄色颗粒,Ⅱ型胶原染色强阳性。提示转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ可显著促进骨髓间充质干细胞增殖和成软骨分化,骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质结合后可在关节腔内成功培养出组织工程软骨。同种异体脱钙骨基质符合组织工程软骨支架材料的基本要求。

膀胱脱细胞胶原基质复合血管内皮生长因子修复兔尿道缺损

背景:采用膀胱无细胞基质作为游离移植物修复尿道缺损,诱导尿道再生取得一定的成果,但该方法仍未能从根本上解决移植物血管再生不足的问题。目的:观察复合血管内皮生长因子的异种膀胱脱细胞基质修复兔尿道缺损的效果。方法:将30只成年新西兰大白兔随机分为5组,每组6只,模型组、对照组、实验组均制作尿道缺损模型,随后对照组、实验组分别采用猪膀胱脱细胞基质、复合血管内皮生长因子的猪膀胱脱细胞基质进行修复,同时设立正常组、假手术组。术后4,12周分批处死动物,进行尿道造影、尿流率及免疫组织化学检测。结果与结论:(1)实验组术后4,12周的平均尿流率高于模型组、对照组(P <0.05),与正常组、假手术组比较无差异;(2)术后12周尿道造影显示,实验组尿路线条流畅;模型组、对照组尿路线条欠流畅;(3)苏木精-伊红染色显示,模型组胶原纤维细胞较多,纤维排列紊乱,有较多淋巴细胞浸润;实验组胶原基质基本降解,新生胶原纤维排列规律,其间血管较多,未见血管瘤等;对照组见团块状胶原沉积,视野内血管较少;(4)术后12周Masson染色显示,实验组胶原组织沉积明显少于对照组、模型组(P <0.05),接近正常组和假手术组(P> 0.05);(5)术后12周CD31染色显示,实验组新生血管数量明显多于对照组、模型组(P> 0.05),接近正常组和假手术组(P> 0.05);(6)术后12周a-SMA免疫组织化学染色显示,实验组再生肌肉含量明显高于对照组和模型组(P <0.05),接近正常组和假手术组(P> 0.05);(7)结果表明,复合血管内皮生长因子的异种膀胱脱细胞基质修复兔尿道缺损,可促进移植物局部血管新生,提高再生尿道肌肉含量,加速局部胶原降解,改善尿道再生微环境,促进尿道更好地再生。

人血管内皮细胞生长因子121基因修饰材料修复桡骨火器性骨缺损

背景:骨缺损是导致火器性股损伤骨不连的首要原因,火器性损伤相对比较特殊。自体骨移植和异体骨移植均存在较大弊端,难以满足基层医院需求,采用具有良好血管能力、骨能力的组织工程化骨修复火器性骨缺损将是一种理想的、可行的修复方法。目的:探讨人血管内皮细胞生长因子121基因修饰材料在兔桡骨火器性骨缺损修复中的应用。方法:将128只家兔随机分为手术致伤组和火器伤组,每组64只。火器伤组采用56式滑膛枪发射质量为0.25 g的钢珠,建立火器伤桡骨损伤模型;手术致伤组仅用手术方法造成兔桡骨1.2 cm损伤模型。采用人血管内皮细胞生长因子121基因修饰材料进行修复处理,取家兔相关组织细胞,获得骨髓基质干细胞进行培养,制备多孔支架材料,并将获得的材料分别植入手术致伤组和火器伤组家兔桡骨骨缺损部位,分析人血管内皮细胞生长因子121基因修饰材料在兔桡骨火器性骨缺损修复中的应用。结果与结论:与手术致伤组相比,修复8,12,16周后,火器伤组家兔骨缺损部位灰度比值、健侧与修复侧桡骨的抗压缩力学比值降低(P<0.05),新生骨面积增多(P<0.05);修复2,4周后,骨缺损修复处局部血流量显著升高(P<0.05)。结果说明,与单纯手术致桡骨损伤相比,烧伤致桡骨损伤修复过程中由于局部出现了缺血缺氧,采用人血管内皮细胞生长因子121基因治疗效果更理想。人血管内皮细胞生长因子121能够对骨髓基质细胞进行修复,将其运用于火器烧伤中能够提高其合成及分泌成血管因子,提高其局部血流量、降低抗压缩力学比值,且新生骨面积较大。

生长因子在脱钙骨基质上附着方法及存在的问题

背景:脱钙骨基质作为一种生物衍生骨组织工程支架材料,以其优良成骨性能受到越来越多的关注,然而脱钙骨固有的诱导蛋白较少,骨诱导活性有限。与生长因子复合后诱导骨组织生长的作用明显增强,有利于骨损伤及骨缺损患者的康复。目的:综述生长因子在脱钙骨基质上的附着方法、研究进展及存在的主要问题。方法:由第一作者检索PubMed数据库和万方数据库,英文关键词为"Demineralized bone","Growth factor","Combination"。中文关键词为"脱钙骨","生长因子","附着"。纳入脱钙骨、生长因子在医学上应用研究的相关文献以及生长因子与脱钙骨附着方法方面的相关文献。结果与结论:脱钙骨具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性,并且易于与周围骨融合,支持新骨组织的生长。将生长因子固定于脱钙骨上,能使生长因子准确、均匀到达骨缺损处,促进骨组织生长,更有利于骨移植和骨缺损患者的康复。目前脱钙骨基质与生长因子的复合方法仍存在结合不牢固,生长因子释放不稳定等问题,因此还需进一步加强对生长因子与脱钙骨基质复合方法的研究和探索。

基因活化基质材料促进自体前交叉韧带移植物愈合的组织学观察

背景:基因活化基质是将生物材料与质粒DNA相结合,形成一个基因局部释放系统。目的:观察基因活化基质材料应用于前交叉韧带损伤后移植物愈合过程中的组织学形态变化,比较其胶原表达情况和细胞超显微结构的差异性。方法:制备新西兰大白兔膝关节前交叉韧带重建模型后分为2组,实验组在半腱肌移植物固定重建前交叉韧带后,给予转化生长因子β1和脂质体制备的基因活化基质材料,对照组同样处理后给予空载体。结果与结论:光学显微镜下见各时期对照组成纤维细胞数量较少且胶原纤维排列紊乱,实验组成纤维细胞数量较多,胶原纤维成分增多,形状粗大且排列较规则,接近正常组织结构。电镜下见各时期实验组细胞内微结构较对照组有丝分裂活跃,出现代谢旺盛的成纤维细胞,纤维间隙内有较多基质成分,胞质中可见较为丰富的内质网和线粒体。提示转化生长因子对韧带的愈合有促进作用。

激光晶体基质材料 La(BO_2)_3的合成

测定了0.15M Na_2B_4O_7对 0.08M LaCI_3溶液滴定的 pH 曲线。当 pH=7.0—7.1时,沉淀出 La(BO_2)_3·xH_2O。用 NH_4OH 溶液调节 H_3BO_3和 LaCI_3混合溶液的 pH 值,合成出La(BO_2)_3·xH_2O。La(BO_2)_3·xH_2O 是一种无定形化合物,它在750℃发生以无序到有序的一级相变。

K_xNa_（1－x）Cl复合基质晶体生长

运用相变动力学和相变热力学的基本原理，分析、讨论复合基质晶体生长的难易程度、生产界面与组分过冷的关系等问题，给出了ＫｘＮａ１－ｘＣｌ复合基质晶体生长的研究结果．

输尿管缺损修复过程中血管细胞外基质释放的生长因子:增强血管化?

背景:血管细胞外基质作为来源于血管组织的天然生物支架材料,在植入宿主体内后能迅速刺激血管生成,加速组织工程化组织血管化,但其确切机制还不清楚。目的:探讨血管细胞外基质在修复输尿管缺损中释放血管内皮生长因子增强血管化的作用。设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2009-04/08在武汉大学第一临床医学院生物医学工程实验室完成。材料:取5只供体兔的腹主动脉经手术取出制备血管细胞外基质。方法:用ELISA法体外检测血管细胞外基质在PBS孵育液中血管内皮生长因子的含量,应用MTT法体外检测血管细胞外基质对内皮细胞的增殖作用;应用家兔同种异体血管细胞外基质体内修复输尿管缺损,术后不同时间检测兔输尿管缺损修复情况及血管再生情况。主要观察指标:血管细胞外基质内血管内皮细胞生长因子含量的检测,血管细胞外基质对内皮细胞的增殖作用及对输尿管缺损修复的影响。结果:体外实验显示血管细胞外基质在PBS孵育液中血管内皮生长因子含量峰值为(124.10±1.42)ng/L,对内皮细胞有促进增殖作用。体内移植修复试验显示术后2周移植物可见新生毛细血管,腔内面边缘部见移行上皮细胞爬行,管壁有平滑肌细胞长入;第8周移植物内大量毛细血管生成,且管腔增大,移行上皮细胞层增厚,平滑肌规则排列成束;术后16周血管细胞外基质修复区已接近正常输尿管组织结构。结论:血管细胞外基质作为生物支架材料,在降解的同时能释放血管内皮生长因子刺激血管再生,有可能成为一种理想的输尿管重建材料。

骨组织工程支架材料:脱矿骨基质

背景:脱矿骨基质是目前研究较多的具备骨诱导及骨引导的生物支架材料之一。目的:总结脱矿骨基质作为骨组织工程支架材料的研究进展,并展望其发展趋势。方法:由第一作者检索1965年1月至2013年5月PubMed数据库、中国生物医学数据库、万方数据库及FMJS数据库有关脱矿骨基质及其作为骨组织工程支架材料的相关文献。英文检索词为"Demineralized Bone Matrix,Scaffold material,Groowth factor,Cells,drugs",中文检索词为"脱矿骨基质,支架材料,生长因子,细胞,药物",根据纳入标准排除重复性研究,保留34篇密切相关文献进行归纳总结。结果与结论:骨组织工程支架材料是组成组织工程骨的主体,而脱矿骨基质既具备骨诱导性又具备骨引导性,可为骨组织细胞的修复提供空间,又可与生物活性因子、活细胞、抗生素等在体外构建成复合体,植入骨内促进骨缺损的愈合。但这一技术也面临着脱矿骨基质与各种物质的配比、消毒、保存成骨活性及抗原性的消除等问题,充分了解脱矿骨基质作为骨组织工程支架的研究,可为其服务于临床提供理论依据。

花卉栽培常用基质材料的种类和性质

一、常用基质材料的种类 随着花卉产业的发展，基质栽培在花卉栽培中所占的比例越来越大，基质的优越性和基质对花卉生长发育及观赏品质的影响日益受到重视，在盆花、盆景、种苗生产上，基质都是不可缺少的重要园艺资材，基质的品种、数量和质量水平，已经成为一个国家园艺水平的重要标志。基质材料种类很多，大体可分为以下两类：

不同栽培基质配方对非耕地日光温室黄瓜生长及产量的影响

试验以"中农21号"黄瓜为试验材料,发酵腐熟的农业废弃物牛粪、秸秆、菌渣和草炭、蛭石、炉渣、河沙为原料,按一定比例复配成10种不同配方,在日光温室中进行基质无土栽培,研究不同配比基质对黄瓜植株生长、干鲜重、果实产量及品质的影响,筛选出了适宜日光温室黄瓜生长的栽培基质配方。结果表明:(1)配方B、E、F处理的黄瓜植株长势良好,定植40天、60天、100天后植株株高、茎粗、节位数均明显高于配方C、H外的其它处理;(2)配方B处理黄瓜的单株鲜重和干重在所有配方中最高,比最差的配方I分别高95.9%和119.3%;(3)配方B的黄瓜产量和单株结瓜数最高,显著高于配方E、F外的其它处理,比最低的配方I高71.3%和105.5%;配方E、F、B黄瓜单果重分别为141.2 g、137.1g和136.2 g,比最低的配方C高11.7%、8.4%和7.6%。综合分析:10种配方中,配方B、E、F的基质理化性状良好、植株长势强、产量高,为黄瓜日光温室基质栽培的适宜配方。

浓缩生长因子联合脱蛋白牛骨基质位点保存效果的临床及组织学评价

目的 从临床及组织形态计量学角度评价浓缩生长因子(concentrated growth factor,CGF)联合脱蛋白牛骨基质(deproteinated bovine bone mineral,DBBM)在拔牙位点保存中成骨效果。方法 选取需拔除患牙并接受位点保存后延期种植的26例患者为研究对象,采用随机数字表法将患者分为DBBM组和CGF+DBBM组,每组13例。DBBM组拔牙后同期植入DBBM,CGF+DBBM组拔牙后同期植入CGF+DBBM,两组均覆盖BioGide胶原膜。术前、术后6个月分别拍摄CBCT以测量牙槽骨高度、宽度的变化,并于位点保存术后6个月种植术中钻取骨标本进行组织学观察和组织形态计量学分析。结果 影像学结果显示CGF+DBBM组和DBBM组位点保存术后6个月牙槽骨高度和宽度均发生吸收,CGF+DBBM组牙槽嵴宽度吸收少于DBBM组,且差异具有统计学意义(P <0.05);组织形态计量学结果显示CGF+DBBM组和DBBM组新生骨平均面积百分比分别为(35.30±3.56)%、(26.38±5.04)%,CGF+DBBM组新生骨量优于DBBM组,且差异具有统计学意义(P <0.05)。结论 CGF联合骨替代材料DBBM可以更有效地维持拔牙后牙槽骨体积、形态,其成骨效果优于DBBM单一材料的应用,可为种植修复创造有利条件。

本期专题:脱细胞基质材料

1构建缓慢释放碱性成纤维细胞生长因子的脱细胞羊膜人工活性真皮,见2012年8期1425-1429页。2脱细胞异体真皮基质与人脂肪干细胞的生物相容性,见2012年8期1435-1438页。3异体脱细胞真皮基质作为组织工程皮肤真皮支架的可行性,见2012年21期3864-3868页。4脱细胞真皮基质补片修复滇南小耳猪胆管损伤,见2012年12期2141-2144页。

复合微生物肥料对基质培空心菜生长及品质的影响

以空心菜为试验材料，采用基质栽培技术，研究复合微生物肥料对空心菜生长和品质的影响。设1／2剂量的Hoagland配方的营养液（CK），稀释倍数分别为400倍（T，）、600倍（T2）、800倍（T3）、1200倍（T4）、1600倍（L）的复合微生物肥料，共计6个处理。结果表明：与对照相比，适宜浓度的复合微生物肥料可促进空心菜的生长，T，效果最好，其空心菜地上部鲜质量比CK显著增加21．70％，

不同基质配比对茄果类种苗生长的影响

以番茄、辣椒为供试材料,研究了不同基质配比对茄果类作物幼苗生长的影响。结果表明,基质不同配比能够影响茄果类种苗质量。经分析,最佳配比为TS2草炭、蛭石与珍珠岩按照7:1:2的比例(体积比)混合。