细胞-支架复合体构建及其异体移植修复关节软骨缺损的形态学观察

目的 探讨应用组织工程技术进行异体移植修复关节软骨缺损的有效性和可行性。方法 采用动态倒置显微镜与扫描显微镜观察及大体、组织学和免疫组织化学观察方法 ,以优化获取的单层传代培养幼兔关节软骨细胞及结构与性能优化的CPPf(Calciumpolyphosphatefibers ,CPPf) /PLLA (poly L lacticacid ,PLLA)自制支架复合材料 ,进行细胞 支架复合体体外构建与培养及其异体移植修复关节软骨缺损的病理形态学实验研究。结果 将适宜密度培养细胞种植于支架材料中 ,细胞密集 ,分布均匀 ;经一定时间体外培养 ,其种植细胞与支架材料粘附、生长繁殖并分泌细胞外基质 ;支架材料保持培养前的外形与内部微结构。其细胞 支架复合体异体移植修复关节软骨缺损的病理形态学特征为 :①修复后的关节面光滑 ,与周围组织整合良好 ;②软骨细胞呈柱状排列 ;③Ⅱ型胶原及硫化糖胺多糖在空间上分布均匀 ;④软骨下板得以重建 ;⑤修复组织与其下方骨质紧密结合 ;⑥支架材料逐渐降解吸收。结论 应用细胞 支架复合体异体移植进行关节软骨缺损修复 ,具有种植细胞来源广泛、可根据缺损大小和形状设计支架外形、使缺损完全生物学再生修复的优点。这一组织工程技术为关节软骨缺损完全再生修复提供了一条新的有效途径。

局部植入神经干细胞/胶原支架复合体对大鼠脊髓损伤的修复作用观察

目的：观察局部植入神经干细胞／胶原支架复合体对大鼠脊髓损伤的修复作用。方法分离、培养、鉴定SD 大鼠神经干细胞，将其植入胶原支架中，制备神经干细胞／胶原支架复合体。取90只6周龄 SD 大鼠，随机分为 A、B、C 组，各30只，均常规行左侧脊髓半切术，制备 T10脊髓半横断损伤模型；A 组脊髓切除后于缺损区植入神经干细胞／胶原支架复合体，B 组脊髓切除后于缺损区植入胶原支架，C 组脊髓切除后不作特殊处理。术后1～8周，每周分别对三组大鼠进行 BBB 评分（评价其左后肢运动功能）；术后第4、8周时，三组各处死大鼠15只，进行脊髓组织结构及病理形态观察。结果①术后第4～8周时，A 组大鼠的左下肢 BBB 评分明显高于 B、C 组（P 均＜0．05）。②术后第4周时，A 组大鼠脊髓内支架与周围组织连接紧密，有少量空洞形成；B 组大鼠脊髓内支架与周围神经组织形成纤维蛋白连接，并有较多空洞形成；C 组大鼠脊髓缺损较大，缺损区周边有较多神经元及神经胶质细胞死亡。术后第8周时，A 组大鼠脊髓内有较多的神经纤维生成，支架与周围神经组织形成一体，连接紧密，无空洞形成；B 组大鼠脊髓内衣支架与周围神经组织连接较紧密，有一定量的空洞形成；C 组大鼠脊髓缺损区有岛状神经组织形成，细胞排列不整，仍有大面积缺损区存在。③术后第4周时，A 组大鼠脊髓缺损区的神经纤维排列较规律，B 组与 C 组脊髓缺损区排列杂乱。术后第8周时，A 组脊髓缺损区神经纤维排列有序，彼此间连接紧密；B 组与 C 组脊髓缺损区神经纤维，但仍杂乱，纤维之间不能形成突触连接。结论局部植入神经干细胞／胶原支架复合体可以较好修复损伤的大鼠脊髓，并促进大鼠肢体运动功能的恢复。

局部植入神经干细胞／胶原支架复合体对大鼠脊髓损伤的修复作用观察

目的：分析局部植入神经干细胞／胶原支架复合体对大鼠脊髓损伤的修复作用。方法：对SD大鼠神经干细胞进行分离、培养与鉴定，并且在胶原支架中将其植入，对神经干细胞／胶原支架复合体进行制备。选取SD大鼠（6周龄）30只为研究对象，将其分为甲组、乙组与丙组，各组均有大鼠10只，采用常规左侧脊髓半切术，对T10脊髓半横断损伤模型进行制备，完成脊髓切除后，甲组将神经干细胞／胶原支架复合体植入缺损处，乙组将胶原支架植入缺损处，不对乙组进行任何处理。完成手术后的1—8周，每周均对甲、乙、丙3组大鼠进行BBB评分；完成手术后第4周与第8周，3组一共有5只死鼠，仔细观察其病理形态与脊髓组织结构。结果：术后4—8周时，相较于乙、丙2组，甲组大鼠左下肢BBB评分更高，P〈0．05。结论：局部植入神经干细肜胶原支架复合体能够促使大鼠脊髓损伤得到一定修复，并对其肢体功能恢复进行有效促进。

组织工程化尿路细胞-支架复合体的制备及其体外培养的初步研究

目的利用组织工程方法在体外构建尿路细胞-支架复合体。方法采用角朊细胞培养基用组织块法获得人尿路上皮细胞(UEC)和泌尿平滑肌细胞(USMC),以免疫荧光鉴定。制备胶原材料支架,以扫描电镜评价。经过体外培养和扩增后,将P3代UEC和USMC接种在胶原支架上。结果胶原支架上的UEC和USMC经过体外培养1周后即可形成沿基膜排列的复层上皮结构。扫描电镜显示细胞-材料复合良好,免疫组化检测支架上的UEC和USMC的广谱角蛋白表达阳性。结论运用组织工程方法能够在体外快速进行尿路复合细胞支架的初步构建,为进一步临床修复尿道缺损奠定技术基础。

低强度脉冲超声波影响兔骨髓基质干细胞与β-磷酸三钙复合修复骨缺损的实验研究

[目的]探讨低强度脉冲超声波(LIPUS)影响β-磷酸三钙(β-TCP)与兔骨髓基质干细胞(BMSCs)复合体修复兔桡骨骨缺损的效果。[方法]从兔股骨粗隆部抽取骨髓,体外培养扩增,取第3代BMSCs接种于β-TCP培养1周,分为两组,一组予以LIPUS作用,另一组作为对照。以20只成年新西兰兔为研究对象,制作双侧桡骨远端骨缺损模型。一侧桡骨骨缺损处植入LIPUS作用过的细胞支架复合体做为实验组,另一侧植入LIPUS未作用过的细胞支架复合体做为对照组。分别于术后4周、8周处死新西兰兔,运用计算机图像分析X线片上骨痂的灰度密度,行组织学切片检查骨痂生长情况。[结果]X线片骨痂灰度密度测量提示实验组骨痂较对照组生长明显增多。组织学切片显示实验组血肿机化、吸收、骨小梁和骨基质形成早于对照组。[结论]在骨缺损修复早期,LIPUS对BM-SCs与β-TCP复合体修复兔骨缺损有明显的促进作用;而在骨缺损修复晚期,LIPUS的作用相应减弱。

应用旋转式生物反应器体外构建组织工程软骨具优越性

目的:应用HFB-40型旋转式生物反应器体外培养一定形状的人工软骨组织,为组织工程软骨应用于更广泛的领域打下基础。方法:将第3代兔软骨细胞接种于2mm×4mm×4mm的长方体聚乳酸聚羟基乙酸聚合物(PLGA)上,随机分为A、B两组。A组为实验组,培养于生物反应器内;B组为对照组,培养于普通培养瓶内。4周后定量检测支架中氨基糖胺聚糖(GAG)、DNA含量,分析Ⅱ型胶原免疫组织化学染色面积百分比差异。结果:实验组支架-细胞复合体体积较大,较厚,表面光滑,有弹性,有光泽,其GAG、DNA含量以及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色面积百分比明显高于对照组(P<0.01)。结论:生物反应器相对于普通的培养瓶,能够提供更加有利于软骨细胞在PLGA中生长的外部环境,更有利于组织工程软骨的形成。

新型生物材料在骨组织工程中的应用前景

组织工程学是一门多学科交叉的边缘学科,基本原理是将细胞在体外培养扩增后,吸附于预先设计的生物学支架上,构成细胞-支架复合体,植入机体相应的病损部位,随着细胞长入,支架材料逐渐降解吸收,最终形成具有正常生理结构与功能的新生组织,从而达到器官再生或修复的目的。