活性人工皮肤的骨架——一种新型胶原复合膜的制备及性能研究

以从成年牛筋腱中提取的I型胶原、甲壳糖、透明质酸(HA雪为基材,采用冷冻干燥、戊二醛交联的方法,制备一种新型的胶原复合膜。通过生理盐水耐受力测试,强度检测,比较交联前后的体外降解等研究新型胶原复合膜的性能。结果表明:含甲壳糖8%,10%的胶原复合膜是较理想的活性人工皮肤骨架材料。

壳聚糖胶原复合膜在兔角膜基质层间的组织相容性

目的探讨壳聚糖胶原复合膜植入兔角膜基质层的组织相容性,以评价其作为人组织工程角膜修复支架材料的可行性。方法选用8只新西兰白兔,根据角膜基质层间植入膜片材料的不同平均分为A、B两组,A组植入壳聚糖胶原复合膜(实验组)、B组植入壳聚糖膜(对照组)。术后观察并记录术眼球结膜充血、角膜水肿、前房闪辉、角膜新生血管、材料的变化等情况,术后第8周取术眼角膜组织制作病理学切片进行HE染色观察,比较两组材料对角膜组织的不同影响。结果术后8周内,实验组炎症反应轻于对照组,且无角膜新生血管发生,对照组有2例发生角膜新生血管,两组膜片均于术后第2周开始降解,但在相同观察时间点,实验组膜片降解程度小于对照组。HE染色显示实验组膜片周围炎性细胞浸润轻于对照组,膜片降解程度小于对照组,降解物与角膜基质纤维融合。结论壳聚糖胶原复合膜与活体兔角膜基质组织的相容性比壳聚糖膜更优,其作为角膜损伤修复材料具有广阔前景。

应用骨形成蛋白与胶原膜复合物修复大鼠颅骨缺损

目的探讨骨形成蛋白(BMP)与胶原膜复合物(复合膜)修复大鼠颅骨缺损的效果。方法将BMP与胶原膜复合,在大鼠颅骨制备骨缺损,分别采用双侧覆盖复合膜、外侧覆盖复合膜进行治疗,以外侧覆盖胶原膜作为平行对照,并设空白对照。于术后2、4、6周,取标本进行X线检查及组织学观察。结果 两个覆盖复合膜组的缺损成骨面积百分比明显高于覆盖胶原膜的平行对照组(P<0.01)。术后4、6周,双侧覆盖复合膜组的成骨面积百分比明显大于单侧覆盖复合膜组(P<0.05)。双侧覆盖复合膜组的缺损术6周后已达骨性愈合。结论BMP与胶原膜复合既具有机械性阻挡作用,又具有骨诱导性,能加速骨缺损愈合。

胶原纤维/聚氨酯湿法凝固复合膜的微观结构与性能研究

采用铬鞣胶原纤维粉和聚氨酯(PU),通过湿法凝固的方法制备了胶原纤维/PU复合膜,测定了胶原纤维/PU复合膜的透水汽性、透气性和力学性能。利用SEM研究了胶原纤维/PU复合膜的微孔形态。利用DSC和TGA研究了胶原纤维/PU复合膜在程序控制温度下的热效应。研究结果表明胶原纤维/PU复合膜具有分布比较均匀并相互贯通的指形微孔,这种微孔结构能够提高膜的透水汽性和透气性,同时也会降低膜的物理机械性能。DSC和TGA分析胶原纤维和PU湿法凝固复合属于物理性复合。

兔软骨细胞的分离及其与Ⅰ/Ⅱ型复合胶原膜共培养实验研究

目的探讨体外分离兔软骨细胞的方法并观察其与Ⅰ/Ⅱ型复合胶原膜共培养时的生物活性。方法取4周龄的新西兰大耳兔,处死后在无菌条件下取关节软骨。通过胰蛋白酶和Ⅱ型胶原酶消化软骨细胞。倒置相差显微镜下观察软骨细胞特点,制作细胞爬片行甲苯胺蓝染色。将第3代兔软骨细胞与Ⅰ/Ⅱ型复合胶原膜共培养,噻唑蓝(MTT)法和糖胺聚糖含量测定法检测软骨细胞在胶原膜上的细胞活性,扫描电镜观察软骨细胞在复合胶原膜上的生长情况。结果分离出的原代软骨细胞初为卵圆形,贴壁后变成三角形或多边形,可被甲苯胺蓝染色。软骨细胞在Ⅰ/Ⅱ型复合胶原膜上生长良好。结论两部酶法可获得大量软骨细胞,MTT法和扫描电镜证实软骨细胞可在复合胶原膜上正常扩增。

胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用

背景:胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜以其优异的力学性能和良好的组织细胞相容性而成为近年来科学研究的热点。目的:总结胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用进展。方法:以"胶原蛋白、壳聚糖、复合纳米纤维膜、胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜、collagen/chitosan、compound Nanofiber membrane、collagen/chitosan compound nanofiber membrane、development of research" 为检索词,应用计算机检索Pubmed 数据库、Elsevier数据库、万方数据库1993-01/2010-05关于胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜研究的相关文章,对53篇文献进行分析。结果与结论:研究表明,将胶原蛋白/壳聚糖共混,在不同条件下交联,其共混复合物在力学性能方面较单一的胶原蛋白有一定的改善,其共混膜可以作为较小软骨缺损的修复的支架材料。研究证实胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜有着优异的力学性能、很好的组织细胞相容性和生物可降解性。文章从胶原蛋白和壳聚糖单一生物材料的缺陷性、复合纤维膜的优势及其在生物医药工程中的应用方面进行了探讨。

基因重组人骨形成蛋白-2胶原膜复合物防止大鼠矢状缝扩张后复发的作用

目的 研究基因重组人骨形成蛋白 2 (rhBMP 2 )胶原膜复合物对大鼠顶骨矢状缝扩张后复发的影响。方法 10周龄SD雄性大鼠 32只 ,随机分为空白对照组、单纯扩张组、扩张加胶原膜植入组、扩张加rhBMP 2胶原膜复合物植入组 ,每组 8只。大鼠左右顶骨钻孔 ,建立矢状缝扩张模型 ,第 2 1天时取出扩张装置 ,第 2 8天时处死动物 ;用游标卡尺测量相应时间点骨孔间的距离并计算扩张复发率。动物处死后完整取下顶骨 ,去除表面的软组织 ,采用组织学方法观察各组大鼠矢状缝处组织改建情况 ,用原子吸收分光光度计检测该处的钙含量。结果 施加扩张力后 ,矢状缝中新骨形成活跃 ,rhBMP 2胶原膜复合物植入组形成特有的骨质桥连接 ,钙含量显著高于其他组 (P <0 .0 1) ,扩张复发率则明显降低 (P <0 .0 1)。结论 rhBMP 2胶原膜复合物可以降低扩张力作用下大鼠顶骨矢状缝的扩张复发率 ,为临床上降低扩弓复发率提供新的思路。

骨形成蛋白与胶原膜复合物的生物学评价

目的 将骨形成蛋白（ Ｂ Ｍ Ｐ） 与胶原膜相复合， 探寻有效的复合方法并评价其生物体内的诱导活性及组织学反应。方法 采用三种不同的方法将 Ｂ Ｍ Ｐ与胶原膜相复合， 并将三种复合膜及１ｍｇ 的 Ｂ Ｍ Ｐ 分别植入小鼠股部肌肉陷窝内， 于术后１ 、２ 、３ 周处死动物， 进行组织学评价。结果 三种复合膜均能很好地诱导分化成骨， 较单纯 Ｂ Ｍ Ｐ 植入组成骨时间早且致密， 植入后三周， 复合膜已完全为骨组织所取代。但在植入早期， 采用胶粘法制得的复合膜产生了较为明显的炎症反应。结论 胶原膜能作为 Ｂ Ｍ Ｐ 的良好载体， 保持 Ｂ Ｍ Ｐ 的骨诱导活性， 在降解过程中逐渐诱导分化成骨。

BMP、胶原复合生物膜的制备及修复上颌窦粘膜穿孔的效果

目的制备BMP、胶原复合生物膜并观察其在上颌窦粘膜穿孔动物模型中的修复效果,为临床上颌窦粘膜穿孔的治疗方法研究提供基础参考。方法新鲜皮片去毛,经酸解、盐析制成原膜,将适量rh BMP2溶解,直接渗入胶原膜内,透析、冻干、消毒,制成生物诱导活性胶原膜。选择54只实验犬,分成对照组、单纯胶原膜组和BMP胶原复合生物组,每组18只,三组犬只均造上颌窦粘膜穿孔模型,三组均采用犬只自体下颌骨骨粉植入穿孔处,单纯胶原膜组再植入胶原膜,BMP胶原复合生物组再植入BMP胶原复合生物膜,术后1、3和6月分批处死各组实验犬2只,对处死犬只的上颌骨分别行X线和软X线摄片,使用Image-Pro Plus软件测定上颌窦底组织学修复区骨质厚度及骨密度并比较。结果三组犬只组内1月、3、6月骨质厚度及骨密度行方差分析,差异有统计学意义(P<0.05),随着时间增加,骨质厚度及骨密度均增加。组间1、3、6月比较,BMP胶原复合生物组明显高于其他两组,单纯胶原组高于对照组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 BMP、胶原复合生物膜能显著增强上颌窦粘膜穿孔的修复能力,为临床上颌窦粘膜穿孔的治疗方法研究提供了新思路。

纳米羟基磷灰石复合胶原膜的组织学评估

背景:初期使用的胶原、聚乳酸等单组分诱导骨再生膜在诱导成骨的效率方面已逐渐暴露其缺陷,于是以胶原、聚乳酸等可吸收材料为载体,羟基磷灰石、纤维生长因子、骨形成蛋白等为填料的诱导骨再生膜成为国内外研究的重点。目的:观察纳米羟基磷灰石复合胶原膜组织反应对诱导骨再生的适用性。方法:将聚丙交酯乙交酯膜、胶原膜、纳米羟基磷灰石复合胶原膜光滑面和粗糙面分别植入大鼠皮下,于10,20,30,45d取出,采用苏木精-伊红染色法,依照纤维包膜定量、定性、界面定性和降解率等进行组织学评分,研究3种膜的组织反应和降解情况。结果与结论:纳米羟基磷灰石复合胶原膜在各个观察时间均有散在的淋巴细胞,但未见明显的巨噬细胞。随着时间的延长,膜逐渐变小,钙化物随着植入时间的延长而增加。胶原膜组织反应轻微,45d几乎完全降解。聚丙交酯乙交酯膜浸润增多,纤维包裹明显。结果提示纳米羟基磷灰石复合胶原膜具有良好的生物相容性和适度的降解性,适合引导骨组织再生的需要。

纤维素微纤丝改性方式对胶原纤维复合膜性能的影响

利用金属-多酚网络(metal-polyphenol network,MPN)和不同程度羧基化改性制备的纤维素微纤丝(cellulose microfibrils,CMF)与胶原纤维(collagen fiber,CF)共混制成复合膜,探究CMF改性方式对复合膜性能的影响。结果表明:MPN改性的CMF能使复合膜抗氧化性能提高51.49%,断裂延伸率和阻光性也有显著提高;MPN和高含量羧甲基共同改性的CMF能最大程度降低MPN对复合膜机械强度的影响;MPN和高含量羧乙基共同改性的CMF能使复合膜对水蒸气和氧气的阻隔能力分别提高1.30倍和3.48倍。扫描电子显微镜和红外光谱分析表明不同方式改性的CMF与CF之间是物理交联且具有良好的相容性,从而为提高复合膜的性能以更好地应用到食品包装领域提供了一种新手段。

壳聚糖-胶原角膜修复材料的制备及生物相容性

背景:将胶原和壳聚糖按一定比例制成复合膜后,能够降低壳聚糖的正电荷,改善壳聚糖的吸附力,促进细胞的黏附生长、迁移和增殖,增强壳聚糖的生物学性能,成为十分优良的生物材料。目的:制备壳聚糖-胶原复合膜,观察其与角膜基质层的组织相容性。方法:制作壳聚糖-胶原复合膜材料。将16只新西兰兔随机分为两组,实验组于右眼角膜基质袋内植入壳聚糖-胶原复合膜,对照组右眼角膜基质袋内植入壳聚糖膜。移植后进行裂隙灯显微镜、前节-光学相干断层成像及组织学观察。结果与结论:(1)裂隙灯显微镜:移植后第8周,实验组膜片中央出现降解浸润,皱褶屈曲不明显;对照组膜片全部浸润,皱褶屈曲明显。(2)前节-光学相干断层成像:移植后第6周,实验组的复合膜边界模糊,密度与正常角膜组织很接近,角膜形态恢复正常。(3)组织学观察:移植后第8周,实验组膜片表层少量降解,降解材料与角膜基质融合,膜片周围角膜基质有少量炎性细胞浸润;对照组膜片表层降解程度大于实验组,降解物质与角膜基质交织融合,膜片周围角膜基质有较多炎性细胞浸润。表明壳聚糖-胶原复合膜具有可降解性和良好的组织相容性。

定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架上兔软骨细胞生长增殖观察及新生组织生物力学检测

目的探讨采用定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架复合软骨细胞体外构建生物力学性能更好的组织工程软骨。方法利用牛跟腱和猪软骨分别提取Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原并以超微量分光光度计测定其最大紫外吸收峰。利用快速冷冻自然真空冻干筛选成型法制备垂直定向微孔结构的Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架,同时采用普通冷冻干燥法制备非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架。将兔软骨细胞分别接种在两组支架上,体外静态培养3 d后扫描电子显微镜下观察软骨细胞生长情况,MTT法测量两组支架体外静态培养14 d内细胞生长情况,通过测量第7天和第14天杨氏模量和抗拉强度检测两种新生组织工程软骨的生物力学性能。结果扫描电镜观察在两组支架上体外培养3 d后的软骨细胞生长情况良好;定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架上种子细胞在5~11 d内增殖速度高于非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架,两者差异有统计学意义（P〈0.05）;定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架的压缩弹性模量和抗拉强度高于非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架能够在特定时间段内促进细胞增殖,与软骨细胞体外静态培养后能够成功生成具有定向纤维结构、生物力学性能更好的组织工程软骨,是有良好应用前景的组织工程软骨支架材料。

响应面法优化牛皮胶原蛋白复合膜的制备工艺研究

目的:采用响应面法优化了牛皮胶原蛋白复合膜的制作工艺,并通过超声辅助处理提升复合膜的性能。方法:综合评价胶原蛋白与壳聚糖比例、成膜液温度、甘油添加量对复合膜拉伸强度和最大伸长率的影响,根据Box-Benhnken进行实验设计与结果分析,对复合膜的制作工艺进行优化,以超声频率25 kHz,超声时间10 min,处理温度46℃对优化后成膜液进行处理。结果:复合膜的最佳制作工艺为胶原蛋白与壳聚糖比例1:1、成膜液温度46℃、甘油添加量25%,此条件下胶原蛋白复合膜的拉伸强度和最大伸长率分别为21.89 MPa和29.57%;超声处理后胶原蛋白复合膜拉伸强度增加6.53 MPa,最大伸长率增加8.39%,透光度增加0.08%,水蒸气透过率降低0.27 g/(m·s·Pa)·10^(–8)。

沙棘复合胶原膜促进兔髌韧带损伤修复的实验研究

目的：探讨沙棘复合胶原膜修复肌腱韧带损伤的疗效。方法：20只新西兰大白兔，分为5组，每组4只。手术切断家兔髌骨肌腱中下1／3处，将0mg／ml、0．1mg／ml、1mg／ml、10mg／ml等浓度的沙棘复合胶原膜，并贴附于肌腱断裂处。2、4、6周取材进行大体观察，光镜观察，检测吻合口抗张力强度，检测肌腱滑动度。结果：术后2周各组吻合口抗张力强度显著降低，但组间差异无显著性意义（P〉0．05）；术后4，6周实验组的吻合口抗张力强度显著高于空白对照（P〈O．05），且加入沙棘后，抗张力强度均高于空白组、单纯胶原膜组（P〈O．05），但沙棘各组之间差别元统计学意义。结论：沙棘复合胶原膜可以明显的加快肌腱愈合，减少瘢痕粘连，增加肌腱的力学强度。

DEXA动态定量观察大鼠矢状缝快速扩张及rhBMP-2同期植入后骨密度的变化

目的:研究大鼠顶骨矢状缝快速扩张后骨密度的变化及rhBMP-2/胶原膜复合物植入后对骨密度的影响。方法:10周龄SD雄性大鼠32只,随机分为空白对照组,单纯扩张组,扩张加胶原膜植入组,扩张加rhBMP-2/胶原膜复合物植入组,每组8只。大鼠左右顶骨钻孔,建立矢状缝扩张模型,第21 d时取出扩张矫治器,第28 d时处死动物;在第0 d、第21 d和第28 d时用双能X线骨密度仪(DEXA)测量矢状缝处的骨密度并分别在相应的各时间点测量左右顶骨骨孔间的距离,计算扩张复发率。结果:空白对照组在三个时间点的骨密度没有差别;除了扩张加rhBMP-2/胶原膜复合物植入组之外,其余两组动物在施加扩张力后,矢状缝中骨密度较实验刚开始时下降,rhBMP-2/胶原膜复合物植入组的扩张复发率最小。结论:rhBMP-2/胶原膜复合物可以升高扩张力作用下大鼠顶骨矢状缝的骨密度;DEXA能对扩张过程中骨密度的变化进行定量检测。

Fabrication and Properties of Poly(vinylalcohol)-glycosaminoglycantype I Collagen Composite Membrane as Tissue Regeneration Scaffolds

The objective of this paper is to design a based on composite membrane with certain mechanical porous polyvinyl alcohol （PVA） strength and biocompatibilities serving as tissue regenerative scaffolds. PVA-glycosaminoglycan （GAG）-type I collagen （COL） composite membrane was fabricated by PVA with different molecular weight （Mw） and alcoholysis degree （AD） being blended with certain amounts of GAG and COL and dried at 38~C for 24 h. The water content of the composite membranes were from 61.9% to 95.1% and swelling ratio ranged from 123.6% to 621.7%. Scanning electron micro- scope （SEM） analysis proved that PVA-GAG-COL composite membrane has porous and homogenous structure. Biocompatibility test results showed that the composite membrane was nontoxic, which could promote adhesion and proliferation of fibroblasts on the com- posite membrane. In conclusion, PVA-GAG-COL composite membrane with high water content and swelling ratio, suitable mechanical strength and good biocompatibility, has potential in tissue engineering and regenerative medicine.