续断皂苷Ⅵ诱导的脂肪间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架治疗大鼠桡骨骨缺损

摘要目的：探讨续断皂苷Ⅵ诱导的大鼠脂肪间充质干细胞（ADMSCs）联合纳米羟基磷灰石／壳聚糖（n-HA／CS）人工骨材料修复大鼠桡骨骨缺损的效果。方法：应用细胞表面抗原鉴定ADMSCs。取传至第3代的ADMSCs，培养基中加入续断皂苷Ⅵ诱导15d。诱导后的ADMSCs和n-HA／CS复合培养获得的植骨材料修复大鼠桡骨骨缺损模型，于术后第4、12周骨缺损区行X光拍片并按照改良Gray标准进行结果分析。H—E染色，并按改良Nilsson的组织学评分标准进行成骨效应评估。结果：ADMSCs呈成纤维细胞样贴壁生长，高表达CD44。续断皂苷Ⅵ诱导后的细胞呈三角形、矮方形及多边形。茜素红染色可见散在的红色阳性结节，骨钙素表达阳性，阳性细胞率85．46％±5．22％。骨缺损修复术后4周移植材料已部分被吸收。术后12周实验组部分新生骨皮质恢复连续，开始出现骨髓腔。改良Gray评分显示，在各时间点实验组均高于各对照组，差异有统计学意义。第4周行H-E染色可见植入支架部分被吸收，实验组支架间隙和周围均充满细胞。第12周实验组出现类似骨单位样结构，骨基质中为淡粉色。改良Nilsson评分显示实验组在术后的4周和12周均高于各个对照组，有统计学意义。结论：续断皂苷Ⅵ能够诱导大鼠ADMSCs分化为成骨细胞，复合n-HA／CS支架能很好修复骨缺损。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架与诱导骨髓间充质干细胞体外构建软骨支架复合体

背景:国内外许多研究通过不同的构建方法构建组织工程化软骨支架复合体修复骨软骨联合缺损,且取得了一定的进展,但目前各种方法存在的问题突出表现为组织工程化的软骨和骨组织之间的界面、移植体和宿主骨和软骨之间的界面耦合不够理想。目的:将体外提纯、扩增的骨髓间充质干细胞诱导成软骨细胞,将其接种于穿"靴"的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架的底部上联合培养,探索其用于组织工程软骨复合体的可行性。设计、时间及地点:细胞和材料复合的体外观察实验,于2008-03/07在暨南大学附属第一医院中心实验室和暨南大学理工学院材料系实验室完成。材料:通过原位复合和冷冻干燥结合的方法制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架。健康新西兰兔10只由广东省医学实验动物中心提供。方法:密度梯度离心法提取分离骨髓间充质干细胞,软骨诱导液诱导骨髓间充质干细胞2周后甲苯胺蓝染色检测。把诱导得到的软骨细胞接种于穿"靴"的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架的底部,将细胞-支架复合物置入成软骨条件培养液中培养2周。主要观察指标:倒置相差显微镜下观察细胞形态特征,鉴定CD29,CD44,CD34和CD45抗原的表达,观察细胞生长特性,测定细胞活力和生长周期,扫描电镜观察纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架结构和细胞与支架的复合情况。结果:骨髓间充质干细胞可在体外分离扩增,表达CD29和CD44,不表达CD34和CD45,细胞活力为95.27%,G0～G1期细胞占94.68%。经软骨诱导液诱导后骨髓间充质干细胞转化成软骨细胞;制备的纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔支架孔隙率为90%,平均孔径为150μm,与软骨细胞有较好的黏附性。结论:初步证实纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架与骨髓间充质干细胞诱导成的软骨细胞复合可以在体外构建组织工程软骨复合体。

载万古霉素缓释微球纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架联合自体红骨髓可修复慢性骨髓炎兔的骨缺损

背景:前期研究证实,万古霉素缓释微球对兔慢性骨髓炎具有良好的治疗效果,纳米羟基磷灰石/壳聚糖具有良好的生物相容性、降解性及成骨诱导性,自体红骨髓联合纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架可用于修复兔桡骨骨缺损。因此,3者联合修复兔慢性骨髓炎骨缺损的效果有待验证。目的:探讨载万古霉素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(polyactic-co-glycolicacid,PLGA)缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,联合自体红骨髓修复兔慢性骨髓炎骨缺损的治疗效果及可行性。方法:采用水-油-水乳相法制备万古霉素/PLGA缓释微球,将缓释微球与纳米羟基磷灰石/壳聚糖混合液充分混匀,采用真空冷冻干造法制备载万古霉素/PLGA缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,对支架进行力学性能测试及万古霉素释放量检测。在20只5月龄新西兰大白兔(解放军第三军医大学大坪医院实验动物中心提供)左侧胫骨髓腔内注射金黄色葡萄球菌,构建慢性骨髓炎骨缺损模型,随机分4组干预,A组仅作清创处理,B组清创后植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,C组清创后植入载万古霉素/PLGA缓释微球纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,D组清创后植入载万古霉素/PLGA缓释微球纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架及自体红骨髓。治疗3个月后,通过X射线、病理苏木精-伊红染色评价骨缺损修复效果。结果与结论:(1)载万古霉素/PLGA缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,具有良好的生物力学性能及缓慢平稳释放万古霉素的能力;(2)治疗3个月后的X射线显示,A、B组胫骨近端仍见明显的缺损区、骨质破坏及骨膜反应;C组可见新生骨形成,缺损区稍模糊,但仍有缺损存在;D组可见新骨形成,缺损区模糊,密度稍增高,骨膜反应消失;(3)治疗3个月后的病理苏木精-伊红染色显示,A、B组骨小梁紊乱、破坏较多;C、D组骨小梁排列较为整齐,破坏较少,且D组骨小梁粗大,排列有序;(4)结果表明,载万古霉素/PLGA缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架联合自体红骨髓修复兔慢性骨髓炎骨缺损效果良好。

负载木通皂苷D的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架修复骨缺损

背景:木通皂苷D具有促进成骨细胞的增殖与分化、提高成骨细胞活性与数量、促进基质钙化与骨痂生长等诸多作用,主要被用于治疗骨质疏松与促进骨折愈合,将其应用于骨缺损修复的研究较少见。目的:以纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架为载体,将包裹木通皂苷D的缓释微球负载于其中,观察其骨缺损修复作用。方法:采用W/O/W方法制作包裹木通皂苷D的缓释微球,采用冷冻干燥方法制备负载包裹木通皂苷D缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(以下简称缓释支架)与单纯的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(以下简称空白支架),检测缓释微球与缓释支架的体外释药能力。将小鼠来源前成骨细胞MC3T3-E1分别接种于两种支架上,以单独培养的细胞为对照,分析细胞的黏附、增殖与分化情况。在24只成年新西兰大白兔双侧桡骨中段制造1.5 cm的骨缺损,分别植入空白支架与缓释支架,术后4,12周时进行大体观察、Micro-CT扫描影像学检查及组织学观察。结果与结论:①包裹木通皂苷D的缓释微球与缓释支架均具有缓释作用,其中缓释支架的药物释放速率更加平稳、持久;②CCK-8实验显示,缓释支架上的细胞增殖速率快于空白支架、对照组(P<0.05);扫描电镜下可见,小鼠来源前成骨细胞MC3T3-E1覆盖在两组支架表面,其中缓释支架上的细胞数量要多于空白支架;③培养7,14 d时,缓释支架组的碱性磷酸酶活性、Runx2 mRNA表达高于空白支架组(P<0.05);培养第21天时,缓释支架组的骨桥蛋白、骨钙素蛋白表达量高于空白支架组(P<0.05);④影像学检查与组织学观察结果显示,术后4周时,缓释支架组材料周围可见大量的新生骨,其新生骨量明显多于空白支架组;术后12周时,缓释支架内部也可见大量的新生骨长入,空白支架内部仅见少量的新生骨长入,并且缓释支架组的材料残余明显少于空白支架组(P<0.05);⑤结果表明,负载木通皂苷D缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架可提升体外成骨细胞的黏附、增殖与分化能力,提升纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架的体内骨诱导能力。

多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架材料复合成骨细胞的异位成骨研究

目的评价多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖﹙nHA/CS﹚支架与成骨细胞复合植入大鼠股部肌袋模型内的异位成骨能力。方法采用共沉淀和粒子沥滤法制备多孔nHA/CS。分离培养培养SD大鼠成骨细胞,并将其与多孔nHA/CS共同培养来构建组织工程骨。将所构建的组织工程骨和空白nHA/CS支架材料分别植入SD大鼠股部肌袋模型内。分别在植入2、4、6、8周后,将植入的支架材料取出行苏木精-伊红染色观察新骨形成情况,并应用JEDA-801D形态学图象分析系统来计算新骨生成率。用SPSS13.0软件包对测定结果进行单因素方差分析。结果在各观察时间段内成骨细胞复合多孔nHA/CS组新骨生成量均多于nHA/CS。结论多孔nHA/CS复合成骨细胞支架材料具有异位成骨能力。

羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶修复兔骨软骨缺损

背景:关节骨软骨缺损是目前骨科医生面临的难题,传统修复方法难以取得满意疗效,以羟基磷灰石-聚乙烯醇为基础的复合水凝胶材料是目前研究的一个方向。目的:制备羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征其物理学特征,验证其植入体内后的组织相容性及细胞黏附增殖能力,探讨其对兔骨软骨缺损的修复效果。方法:利用3D打印技术制备圆柱状多孔聚乳酸支架(孔径分别为1.2,1.4,1.6,1.8 mm),再将聚乙烯醇及羟基磷灰石混合乳液灌入聚乳酸支架中,经过冻融及二氯甲烷溶解后制成羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶。然后将胶原-壳聚糖-明胶混合液灌入羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶中,利用京尼平进行交联,最后经乙醇清洗及冷冻干燥制成羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征4组水凝胶的物理学特征,筛选性能最优的水凝胶进行后续实验。将羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶、胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶分别植入SD大鼠皮下,苏木精-伊红与Masson染色观察材料表面的细胞黏附生长状况。在15只兔双侧膝关节股骨滑车制作骨软骨缺损(直径5 mm、深6 mm)模型,左侧植入复合水凝胶(实验组),右侧未植入任何材料(对照组),Micro-CT及组织学检测来评估其对骨软骨缺损的修复效果。结果与结论:①综合孔隙率、含水率、力学测试及扫描电镜结果,得出孔径1.2 mm的羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶更符合天然软骨的一般特性,用于后续实验;②苏木精-伊红与Masson三色染色显示,随着材料植入大鼠皮下时间的延长,两种材料周边黏附的细胞均明显增多,其中胶原-壳聚糖-明胶植入后的细胞增殖状况更好,可见大量细胞长入其形成的网状结构,且网状结构也逐渐降解;③在兔骨软骨缺损实验中,至术后8周时,Micro-CT检查显示实验组植入的材料和周围骨-软骨整合良好,其表面及内部均有部分骨长入,对照组软骨及软骨下层仍然存在明显的缺损,未形成有效修复;苏木精-伊红与甲苯胺蓝染色显示,实验组植入复合水凝胶4-8周后即与周围骨软骨发生整合,随着时间的延长材料表面逐渐有新生软骨形成,至12周时缺损处大部分被新生软骨覆盖,软骨下层也出现良好的骨长入;对照组至术后12周虽然深层骨缺损大部分修复、浅层的软骨及软骨下骨缺损也有一定程度修复,但主要被纤维组织及部分纤维软骨替代;④结果表明,羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶材料可仿生天然软骨的结构和功能,在动物实验中能有效修复骨软骨缺损。

3D打印聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖/多西环素抗菌支架的性能

背景:聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,成为一种新型的骨科固定材料,然而该材料缺乏细胞识别信号,不利于细胞黏附和成骨分化,限制了其在生物材料中的应用。目的:3D打印聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,评估其药物缓释及生物性能。方法:采用熔融沉积技术打印孔隙交互的多孔聚乳酸支架(记为PLA支架),将该支架浸泡于多巴胺溶液中制备聚乳酸-多巴胺支架(记为PLA-DA支架);将纳米羟基磷灰石投入壳聚糖溶液中,然后将PLA-DA支架浸没其中,制备聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(记为PLA-nHA/CS支架),表征3组支架的微观形貌、孔隙率、水接触角与压缩强度。采用冷冻干燥法制备负载药物多西环素的PLA-nHA/CS支架(记为PLA-nHA/CS-DOX支架),表征其药物释放。将PLA、PLA-DA、PLA-nHA/CS、PLA-nHA/CS-DOX支架分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测细胞增殖与成骨分化能力;将不同浓度的金黄色葡萄球菌悬液分别与4组支架共培养,采用抑菌圈实验检测支架的抗菌性能。结果与结论:①扫描电镜下可见PLA、PLA-DA支架表面致密光滑,PLA-nHA/CS支架表面可见纳米羟基磷灰石颗粒;PLA、PLA-DA、PLA-nHA/CS支架的孔隙率逐渐降低,压缩强度逐渐升高,PLA-nHA/CS支架的弹性模量满足松质骨要求;PLA-DA、PLA-nHA/CS支架的水接触角小于PLA支架;PLA-nHA/CS支架体外可持续释放药物达8 d。②CCK-8检测显示,4组支架均未显著影响MC3T3-E1细胞的增殖;PLA-DA组、PLAnHA/CS组、PLA-nHA/CS-DOX组细胞碱性磷酸酶活性均高于PLA组;茜素红染色显示,与PLA组相比,PLA-nHA/CS组、PLA-nHA/CS-DOX组细胞表现出较高的矿化水平。③抑菌圈实验显示PLA、PLA-DA支架无抗菌性能,PLA-nHA/CS支架具有一定的抗菌性能,PLA-nHA/CS-DOX支架具有超强的抗菌性能。④结果表明,PLA-nHA/CS-DOX支架具有良好的药物缓释性能、细胞相容性、促成骨性能及抗菌性能。

氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶中羟基磷灰石的制备

羟基磷灰石(HA)具有良好的生物兼容性和骨传导性,但其机械强度低,制约了它的广泛使用.而氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)的复合材料独特的多孔状结构使其具有优秀的力学性能,因此将HA、GO和CS三者结合在一起所得到的复合物更能符合人们的需求.文章探究了交联剂作用下CS/GO复合水凝胶的制备,并以其为载体和模板在配位和静电吸引的协同效应下诱导调控HA的结晶.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线粉末衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征和测试.结果表明,在水热反应体系中磷酸肌酸二钠缓慢水解释放磷酸根更有利于类球形复合物HA/CS/GO的形成.该方法为制备具有生物相容性的HA/凝胶复合物提供了一条途径,并为其在潜在应用提供了基础研究和探讨.

骨组织工程用纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔支架材料的制备及性能表征

以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作溶剂,通过粒子沥滤法制备了 n HA/CS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及力学性能测试。结果表明n HA/CS复合材料中羟基磷灰石呈弱结晶状态,复合前后两组分的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔间贯通性高;复合材料/致孔剂质量比为1时,多孔材料的孔隙率为 53%,其抗压强度可达17 MPa左右,可以满足组织工程支架材料的要求。

壳聚糖-明胶网络/羟基磷灰石复合材料支架的研究——制备及形貌

目的 制备壳聚糖 -明胶网络 /羟基磷灰石 (CS- Gel/ HA)复合材料多孔支架 ,并考察组分和制备条件对其微观形貌的影响。方法 采用相分离法制备 CS- Gel/ HA多孔支架 ;利用扫描电镜观察微观形貌 ;液体替代法测孔隙率。结果 采用相分离法 ,通过控制组分配比和预冷冻温度可制备不同密度和孔隙率的 CS- Gel/ HA多孔支架。结论 CS- Gel/

纳米羟基磷灰石-壳聚糖骨组织工程支架的研究

目的以一种简单、有效的方法制备多孔的纳米羟基磷灰石（nano hydroxyapatite，nano—HA）-壳聚糖（chitosan，CS）复合支架，并评价其理化性能及与细胞相容性。方法采用原位复合一冷冻干燥方法，制备多孔nano—HA—CS支架。通过扫描电镜、透射电镜、X线衍射和傅立叶红外光谱分析支架的微观形貌及材料的组成。分离初生Wistar大鼠的成骨细胞，取传代培养第3代细胞分别与nano—HA—CS支架和纯CS支架共培养2、4、6、8h，各时间点各取4个样品，测定细胞在支架上的黏附率，并通过组织化学染色、扫描电镜观察细胞形态。结果nano—HA—CS复合支架具有多孔结构，孔径为100～500弘m，大多数孔径为400～500μm。具有很高的孔隙率，随CS和HA含量的增加，孔隙率明显降低，密度升高。扫描电镜和透射电镜观察显示合成的HA晶体，晶粒大小为纳米级，在支架孔壁上均匀、连续分布如“铺路石”样。X线衍射和红外光谱分析表明合成的HA是含CO3^2-弱结晶纳米晶体。细胞相容性实验显示，成骨细胞在支架上黏附、增殖，并分泌纤维状细胞外基质；在复合支架上的黏附率明显高于纯CS支架。结论采用原位复合与冷冻干燥法结合制备的nano—HA—CS复合支架具有良好的理化性质和细胞相容性，有望应用于组织工程骨的构建。

壳聚糖修饰纳米羟基磷灰石／聚酰胺复合多孔支架的制备及性能研究

利用相转移法制备了纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合多孔支架。用不同浓度(1%、3%、5%)的壳聚糖(CS)溶液对多孔支架进行了表面修饰。用扫描电镜(SEM)和材料力学试验机对多孔支架修饰前后的形貌和力学性能进行了表征。研究了经CS修饰的n-HA/PA66复合多孔支架在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的浸泡行为,并初步研究了其与MG63细胞的细胞相容性。结果显示,多孔支架具有较为理想的孔隙结构和贯通性,经CS修饰后,其力学强度有显著提高。体外浸泡结果显示,随着浸泡时间的增加,支架表面微结构变得粗糙和多孔化。细胞实验表明该支架有利于细胞在表面的粘附、铺展、生长和增殖。

纳米羟基磷灰石／壳聚糖-羧甲基纤维素复合支架材料的研究

用冷冻干燥法制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖-羧甲基纤维素(n-HA/CS-CMC)无机/有机复合多孔支架材料,并探讨了其复合机理及无机组分n-HA对复合支架的结构形貌、力学性能、体外降解性能的影响.结果表明,其复合支架主要是通过无机组分n-HA均匀分散充填在CS-CMC聚电解质有机网络结构中形成的,且三组分间有较强的化学键合.无机组分n-HA的加入使孔结构变得不规则,孔隙率略有减小,使复合支架的抗压缩强度提高,并且可使其体外降解速度减慢.无机组分n-HA含量为40%复合支架材料的性能最佳,有望用作骨组织工程支架材料.

丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的骨组织工程支架

背景:丝素蛋白、壳聚糖及纳米羟基磷灰石均是天然材料,具有良好的生物活性和理化特性,作为人体组织工程材料已取得了一定的成果,但3种材料在单独应用的研究中还存在一定的缺陷。目的:制作丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维支架材料,分析其特性。方法:将丝素蛋白、壳聚糖、纳米羟基磷灰石分别配制成2%的溶液后,分别按照1∶1∶0.5,1∶1∶1,1∶1∶1.5的体积比混合,采用冷冻干燥与化学交联技术制备成三维复合支架材料。检测三维复合支架的孔隙率、吸水膨胀率及热水溶失率,采用材料力学测验机测试干燥三维复合支架材料的拉伸和压缩弹性模量,采用扫描电镜检测三维复合支架的孔径。结果与结论:丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架在干燥状态下呈白色,无特殊气味,为稳定固态的圆柱体,触之有明显的抗压能力和弹性。随着复合支架材料中纳米羟基磷灰石含量的增高,支架材料的孔隙率、吸水膨胀率、平均孔径呈逐渐减小趋势,热水溶失率及抗压能力表现出相反的趋势,结果显示以1∶1∶1体积比制作的支架更符合骨替代材料要求,其平均孔径为85.67μm、吸水膨胀率的为(135.65±4.56)%、热水溶失率为(22.84±1.06)%,支架材料内部孔隙均匀,呈现网状结构,孔隙之间交通发达,网状结构本身约10μm。

MC 3T3-E1细胞在纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架上的增殖和分化

用原位合成纳米羟基磷灰石的方法制备多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架;在支架上接种MC3T3-E1细胞,瑞氏染色检测细胞形态,MTT法检测其增殖情况;在诱导培养基中培养30d后,碱性磷酸酶染色比较其分化水平;定量检测细胞的碱性磷酸酶活性;RT-PCR检测成骨相关基因的表达情况。实验结果表明:MC3T3-E1细胞在纳米级羟基磷灰石/壳聚糖复合支架上粘附铺展良好,其增殖率显著高于培养于纯壳聚糖支架上的细胞。碱性磷酸酶染色表明复合支架上的细胞有较高水平的碱性磷酸酶表达。进一步定量检测细胞的碱性磷酸酶活性,结果说明在复合支架上细胞比纯壳聚糖支架上培养的细胞碱性磷酸酶活性提高了约8倍。此外,骨分化相关特征基因骨桥蛋白OPN在复合支架上培养的细胞中的表达水平也明显高于纯壳聚糖上培养的细胞。分化成熟标志基因骨钙素OC在复合支架上培养的细胞中有表达,但是纯壳聚糖支架上培养的细胞中却未检测到。支架中纳米羟基磷灰石的加入不仅提高了前成骨细胞在复合支架上的增殖,而且还促进了它的分化。纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架表现出良好的生物相容性和生物活性,是极具前景的骨组织工程支架材料。

壳聚糖-明胶网络/羟基磷灰石复合材料支架的研究——成骨细胞培养

目的 研究大鼠颅骨成骨细胞在壳聚糖 -明胶网络 /羟基磷灰石 (CS- Gel/ HA)复合材料支架上的生长情况。方法 将原代培养大鼠颅骨成骨细胞第 3代 ,密度为 1.0 1× 10 6 / m l悬液 ,种植于孔隙率分别为85 .2 0 %、90 .4 0 %和 95 .80 %的 CS- Gel/ HA支架材料中 ,利用细胞计数法检测种植后 3天 ,1、2及 3周的细胞增殖曲线 ,采用 HE和 von Kossa染色方法观察细胞生长、骨样组织形成和矿化沉积情况。结果 大鼠颅骨成骨细胞在孔隙率为 85 .2 0 %的支架中增殖较慢 ,在孔隙率为 90 .4 0 %和 95 .80 %的 CS- Gel/ HA复合材料支架上生长良好 ,增殖较快 ,周围分泌有大量细胞外基质 ,3周时局部已出现骨样组织 ,且细胞 /支架结构物有利于钙质沉积。结论 CS- Gel/ HA复合材料支架有望成为培养自体成骨细胞的材料 。

载微球纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合多孔支架的制备与表征

首先通过乳化法合成海藻酸钠/壳聚糖(ALG/CS)复合微球,然后将其与纳米羟基磷灰石/壳聚糖H(n-HA/CS)复合材料混合均匀,用气体发泡法制备了载微球复合组织工程支架。并用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(IR)以及转靶X射线仪(XRD)等方法对该载微球多孔支架进行分析和表征。结果表明：n-HA/CS复合材料中无机相均匀分散在连续有机基质中,复合前后两组分均未发生明显变化；制备的载微球多孔支架中孔隙分布均匀,孔间贯通性良好,孔隙率较高；而其中的微球均呈球状,直径分布在150～350μm之间；微球表面粗糙且有大量微孔,载药后将利于药物的释放；微球在整个支架中分布均匀,而且与n-HA/CS基体材料间亲和性较高。本研究将为骨或软骨缺损提供一种性能优良且具有药物缓释功能的组织工程支架。

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。

低温沉积制造壳聚糖-纳米羟基磷灰石支架

为满足骨组织工程对支架孔隙可控及良好力学性能的要求,基于低温沉积制造方法,加工了壳聚糖-纳米羟基磷灰石多孔组织工程支架.开发了载荷力挤出喷头,实现了加工过程材料挤出的均匀性,层与层粘接良好.研究了支架分级结构的形成规律,支架孔隙由大孔和微孔组成,大孔完全联通,且大小完全可控;微孔由材料配比,成型温度,交联剂等参数影响,较高的纳米羟基磷灰石含量获得较小的孔隙;较低的成型温度获得更大的孔隙,交联剂使微孔变小.小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1支架培养结果表明,较高的纳米羟基磷灰石含量提高了支架的生物活性,联通的大孔,保证了细胞爬行至支架的中心位置.

可控释淫羊藿苷的羟基磷灰石/壳聚糖缓释支架修复骨缺损

背景:如何将中药有效活性化合物通过生物支架材料的缓释作用更好的应用于骨科临床尚需大量的研究。目的:通过文献检索和综合分析,客观评估中药活性成分复合淫羊藿苷的缓释支架在骨修复领域应用的可行性。方法:分别用英文检索词"bone defect,icariin,release bracket,chitosan,hydroxyapatite";中文检索词"骨缺损,淫羊藿苷,壳聚糖,羟基磷灰石,缓释支架"检索CNKI及PubMed数据库1995-01/2010-12相关文章,纳入和研究目的相关的文章进行分析综述。结果与结论:共纳入相关文献24篇,已有研究表明中药淫羊藿苷可促进成骨细胞的生成,抑制骨吸收。而纳米羟基磷灰石-壳聚糖复合支架具有良好的理化性质和细胞相容性,可以应用于组织工程骨的构建。因此在进一步完善纳米级晶体合成工艺的基础上,对淫羊藿苷的释放速度和释放模式加以控制,达到持续、稳定的药物缓释是可行的。