血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰β-磷酸三钙多孔支架的血管化

背景:目前听骨链重建仍是治疗传导性聋的重要方法,多种生物材料被应用于听骨链重建,但都忽略了听骨植入后的血液供应,更未形成真正意义的骨组织。目的:观察经血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰β-磷酸三钙多孔支架植入豚鼠听泡内的血管化效果。方法:取豚鼠60只制作听泡内壁黏膜缺损创面,随机分组,实验组听泡内植入经血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰的β-磷酸三钙多孔支架,对照组植入Ⅰ型胶原修饰的β-磷酸三钙多孔支架,空白对照组植入β-磷酸三钙多孔支架,植入后1,2,3,4周扫描电镜观察支架表面情况,苏木精-伊红及免疫组织化学染色观察支架内血管生成情况,甲苯胺蓝染色观察支架内新骨生成。结果与结论:实验组植入1周后内皮细胞大量生长,血管管腔形成,3周时达血管生长高峰并可见微孔间交通支形成;另两组2周时可见血管管腔形成,但无微孔间交通支形成,且实验组各时间段血管计数均高于对照组和空白对照组(P<0.05)。3组支架表面及微孔内细胞黏附生长,形态基本一致。植入4周时实验组支架内成骨较其他两组明显。表明经血管内皮生长因子混合Ⅰ型胶原修饰的β-磷酸三钙多孔支架在豚鼠中耳环境中能够有效实现血管化,促进支架内新骨形成。

骨组织工程支架-多孔β-磷酸三钙陶瓷的制备与性能

本文通过多孔 β 磷酸三钙陶瓷的性能研究 ,发现将孔度提高到 4 0 %以上、孔径在 10 0～ 5 0 0微米之间时 ,陶瓷还保持一定强度 ;X 射线衍射证实陶瓷组成为 β 磷酸三钙晶体。预期该支架可用作骨组织工程支架。

聚-L-乳酸/β-磷酸三钙多孔支架材料的制备及性能研究

以氯化钠为致孔剂,采用溶液浇铸致孔剂—粒子滤出复合法制备了不同比例梯度(9∶1,8∶2,7∶3)的聚-L-乳酸/β-磷酸三钙(PLLA/β-TCP)复合材料多孔支架,研究了PLLA/β-TCP多孔支架的孔隙率、力学性能、生物相容性。研究结果表明,随着制备过程中致孔剂用量的增加,多孔支架的孔隙率逐渐增加,而与致孔剂的颗粒大小基本无关;致孔剂的颗粒大小只影响多孔支架的孔径;材料的压缩强度和压缩模量随孔隙率的增大而降低;PLLA/β-TCP多孔复合支架材料具有良好的生物相容性。

含纳米银颗粒的β-磷酸三钙复合支架的抗菌性和促成骨性的研究

目的研究一种含5%(质量分数)纳米单质银颗粒的-磷酸三钙复合支架(β-TCP-Ag)的细胞毒性及在家兔体内的抗菌性和促成骨性能,从而为临床治疗骨髓炎合并大面积骨缺损提供新的思路。方法体外:以100%-磷酸三钙支架(β-TCP)作为对照组,在体外用Cell Counting Kit-8(CCK-8)试剂检测支架浸提液对大鼠骨髓间充质干细胞(r BMSCs)的细胞毒性;体内:选取新西兰大白兔28只,以β-TCP为对照,一期在4周内建立兔股骨骨髓炎模型,再二期植入支架后分别饲养4周和12周,然后取支架植入区域骨组织,用平板涂布法检测金黄色葡萄球菌菌落的相对个数;用显微电子计算机断层扫描(Micro-CT)观察支架植入区域骨组织长入情况。结果CCK-8检测显示各组间细胞相对活性未见明显差异,表明β-TCP-Ag在体外未见有明显细胞毒性;细菌平板涂布法显示植入β-TCP-Ag组材料周围骨组织培养金黄色葡萄球菌菌落数远小于β-TCP组;Micro-CT分析表明β-TCP-Ag组骨缺损区域骨量明显高于β-TCP组。结论含5%纳米银颗粒的-磷酸三钙复合支架具有良好的生物相容性和抗菌能力,在体内杀灭细菌后有利于骨缺损的愈合,是一种良好的抗菌和骨缺损植入物材料。在改进骨感染合并骨缺损的治疗中具有重要的潜能。

多孔β-磷酸三钙支架材料的制备

采用泡沫浆料与三维凝胶叠层技术,成功制备了具有合适孔径和良好连通性的多孔β-磷酸三钙支架.研究了不同烧结温度和浆料固相含量对支架材料性能的影响.在优选的工艺参数下,所得到的多孔支架气孔率为72.9%～76.0%,抗压强度为4.9MPa～5.8MPa,其性能可以满足骨组织工程的需要.

骨组织工程用硅胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合多孔支架的制备与性能研究

以掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙为原料,利用搅拌喷雾干燥法制备出掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合小球,再将硅胶与制备的复合小球复合,通过在模具中堆垛聚集的方法,制备出硅胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合生物支架。采用XRD,SEM,FT-IR等方法分析制得复合多孔支架的成分、形貌以及结构特征,并研究复合生物支架的降解性、孔隙率、力学性能和细胞毒性等。结果表明:该复合多孔生物支架具有一定的不规则孔洞结构,小球与小球之间的孔隙约为0.2~1mm,而每个小球上也有大量的微孔,孔径在50~200μm之间,且平均孔隙率达到62%,基本能满足骨组织工程支架对孔隙率的要求;该复合多孔支架无细胞毒性,其降解周期约为80天,抗压强度约为0.1MPa,因此该支架在非承重骨组织修复方面具有良好的应用前景。

羟基磷灰石/β-磷酸三钙/甲壳素复合多孔支架材料的制备及生物相容性研究

目的探讨羟基磷灰石/β-磷酸三钙/甲壳素(HAP/β-TCP/CS)多孔支架的制备及其与人体骨髓间质干细胞(MSCs)的生物相容性。方法以羟基磷灰石粉体为基体,采用有机泡沫浸渍-发泡复合成型工艺制备出羟基磷灰石/β-磷酸三钙多孔支架,再将该多孔支架与甲壳素复合得到有机-无机复合支架,然后通过体外培养实验评价该复合支架的干细胞相容性。结果复合甲壳素可以显著提高HAP/β-TCP支架的抗压强度,并且该支架具有三维连通网状结构,细胞在支架上粘附,生长良好。结论该复合多孔支架具有良好的干细胞亲和性和生物相容性。

羟基磷灰石/β-磷酸三钙/海藻酸钠复合多孔支架的制备与研究

本文讨论了羟基磷灰石/β-磷酸三钙/海藻酸钠(HAP/β-TCP/AG)多孔支架的制备,并通过电子显微镜观察了其微观结构、研究其干细胞亲和性和生物相容性。研究表明:该多孔支架具有三维连通网状结构,干细胞在支架上黏附、生长良好,具有良好的干细胞亲和性和生物相容性。

碳酸氢氨制孔制备聚乳酸(PLLA)/β磷酸三钙(β-TCP)复合骨修复多孔支架材料

采用混合溶剂（氯仿，丙酮）溶解后的聚乳酸（PLLA）与β磷酸三钙（β-TCP）、制孔剂碳酸氢氨（NH4HCO3）复合，冷冻干燥成型制备聚乳酸／β磷酸三钙多孔复合支架材料。正交实验结果表明，适当比例的混合溶剂在-10℃间体积收缩干燥制备的材料具有良好的成型性能和力学强度，碳酸氢氨（粒径200～400μm）质量比为30％（wt），PLLA／β-TCP质量比为1：1时，制备的支架材料抗压强度5．6MPa，孔隙率66．3％，孔径200～400μm。得到理想的复合骨修复多孔支架材料。

明胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合多孔支架的制备与性能

以掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙为原料,利用搅拌喷雾干燥法制备出掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合小球,再将明胶与制备的复合小球复合,制备出明胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合生物支架。通过X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱仪等分析了复合多孔支架的成分、形貌以及结构特征,并研究了复合生物支架的降解性、孔隙率、力学性能和细胞毒性等。结果表明:该复合多孔生物支架具有不规则的孔洞结构,孔径在0.5~1mm之间,且平均孔隙率达到(63±1.77)%,基本能满足骨组织工程支架对孔隙率的要求;复合多孔支架具有良好的抗压强度,其平均抗压强度在(6.3±0.05)MPa左右;该复合多孔支架无细胞毒性,具有较好的降解速率,因此该支架在骨组织修复方面具有良好的应用前景。

β-磷酸三钙多孔支架骨移植材料的研究进展

自体骨移植是治愈骨缺损疾病最好的方法之一,被认为是"金标准",但由于需要二次手术、存在感染、来源有限等缺点[1],限制了自体骨移植的临床应用。β-磷酸三钙(β-TCP)与羟基磷灰石(HA)类似,其生物相容性非常好,理化特性也非常突出,与人体骨骼的成分相差无几。

β-磷酸三钙多孔支架联合自体干细胞治疗犬股骨头缺血性坏死的实验研究

目的探讨β-磷酸三钙多孔支架联合自体干细胞移植对股骨头缺血性坏死(ONFH)的修复效果。方法采用液氮冷冻法建立犬ONFH模型,然后应用髓芯减压、髓芯减压多孔钽棒植入、β-磷酸三钙多孔支架植入、β-磷酸三钙多孔支架联合自体干细胞移植的方法对骨坏死灶进行充填,通过植入前后股骨头的影像学观察、生物力学测定、组织学观察和骨形态计量学测定来考察不同方法植入治疗股骨头缺血性坏死的效果。结果采用β-磷酸三钙多孔支架联合自体干细胞移植能使骨坏死有明显好转,术后24周新生骨面积依旧在不断加大,并出现造血组织;能使股骨头维持较长时间较高的抗压强度,与其他方法相比差异有统计学意义(P<0.05);同时术后24周在骨体积分数、类骨质体积分数及矿化沉积率上比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论β-磷酸三钙多孔支架联合干细胞移植法有利于股骨头缺血性坏死的修复,具有良好地应用前景。

多孔钽支架与磷酸三钙复合骨膜移植修复软骨缺损的比较

背景:早期实验证实骨膜含有潜在形成软骨或骨的间充质干细胞,在适当的条件下可向软骨细胞分化。目的:比较观察多孔钽支架复合骨膜移植与磷酸三钙复合骨膜移植修复软骨缺损的效果。方法:取雌性兔24只随机分为2组。建立膝关节软骨缺损模型,分别填入多孔钽支架和磷酸三钙支架,表面覆盖预处理的反置骨膜。石膏固定2周。于12周麻醉后处死兔,观察滑膜、关节液、股骨髁软骨大体观及股骨髁软骨病理表现。采用改良的Mankin骨关节炎的评分法。结果与结论:多孔钽组滑膜增生明显,新生软骨表层呈蓝白色,周缘欠光滑,甲苯胺蓝染色可见软骨细胞排列稍紊乱,软骨细胞数目正常,多孔钽内骨长入良好,Mankin评分为7.35分。磷酸三钙组新生软骨表层呈蓝白色,周缘欠光滑,甲苯胺蓝染色可见软骨细胞排列稍紊乱,软骨细胞数目正常,磷酸三钙内骨长入可,Mankin评分为7.43分(P>0.05)。表明多孔钽支架复合骨膜移植与磷酸三钙复合骨膜移植修复方式对软骨修复的结果无明显差别,但多孔钽支架与周围骨组织融合优于磷酸三钙。

beagle犬骨髓间质干细胞与β-磷酸三钙多孔陶瓷复合培养的实验研究

目的:研究beagle犬骨髓间质干细胞(BMSCs)与β-磷酸三钙多孔陶瓷(β-TCP)的生物相容性.方法:体外诱导培养beagle犬BMSCs作为种子细胞,β-TCP作为组织工程支架,制备β-TCP-BMSCs复合物,相差倒置显微镜及扫描电镜观察细胞在材料孔隙区的贴附及生长情况.结果:相差倒置显微镜观察:自原代、2代、3代及4代培养,贴壁细胞由成纤维细胞样向三角形、棱形、多边形和多角形转化,最终重叠生长形成结节状;将细胞接种于材料上培养2～4 d,孔隙间大量生长增殖,呈细胞交叠覆盖.扫描电镜下观察:材料表面细胞呈梭形,相互融合成片状,表面有丝状突起,孔隙边缘有大量胶原分泌及细胞外基质分泌.结论:β-TCP与细胞的亲和力好,能够为基质细胞增殖、分化和成骨提供自然的三维空间,是极具潜力的组织工程支架之一.

低强度脉冲超声波作用下羟基磷灰石/磷酸三钙三维支架上成骨细胞的生物学行为的研究

目的评价低强度脉冲超声波对羟基磷灰石(HA)/磷酸三钙(TCP)三维多孔支架材料上的MC3T3-E1成骨细胞的生物学行为的影响。方法将鼠MC3T3-E1成骨细胞与HA/TCP支架材料复合培养4 d和7 d。超声组每天接受20 min的低强度脉冲(1 MHz)超声波辐照,对照组为不开功率源的假辐照。通过观察成骨细胞在支架材料上的附着和细胞活力,检测细胞长入支架深度、DNA含量等指标评价低强度脉冲超声波对成骨细胞生物学行为的影响。结果 14 d和7 d时超声组HA/TCP支架材料上成骨细胞生长密度高于对照组。24 d和7 d时超声组HA/TCP支架材料上成骨细胞长入深度较对照组分别增加了34.45%和23.45%,4 d时二者差异无统计学意义(P=0.057),而7 d差异有统计学意义(P=0.032)。34 d和7 d时超声组较对照组DNA含量分别增加了27.54%(P=0.000)和24.39%(P=0.000),差异均有显著统计学意义。结论加载低强度脉冲超声波有利于成骨细胞在HA/TCP支架材料上的生长与增殖。

DLP打印β-磷酸三钙/纳米黏土复合支架的制备与表征

β-磷酸三钙(β-TCP)具有生物降解性和生物相容性,但其固有的脆性限制了其在承重种植体中的应用。为进一步提高β-TCP的力学性能和生物相容性,本研究以纳米黏土(Nano clay,NC)为添加剂,采用数字光处理(Digital light processing,DLP)技术制备了β-TCP/NC(TNC)复合支架,支架TNC10多孔结构孔径为200~300μm。当加入NC含量为10%(质量分数)时,支架(TNC10)各结构特征的烧结收缩最小。加入NC不会改变TCP的物相成分,且支架表面均匀分布Si、Mg元素。加入NC可以提高TCP支架的压缩强度,NC(粒径<500 nm)融合在TCP颗粒的间隙中,对比纯TCP支架,TNC10支架的压缩强度提高了10%。另外,TNC10组较纯TCP的比表面积增加2倍以上。TNC降解速率更快,可以持续释放Ca、Mg、Si、Li等离子,并且TNC降解液保持弱碱性的环境。研究结果表明:加入NC对β-TCP支架的力学强度、降解性能均具有一定的促进作用。利用DLP方法打印的具有良好的理化性能的多孔生物陶瓷支架在骨修复领域有巨大应用前景。

沥滤/发泡组合法制备多孔材料及性能研究

为研究粒子/发泡组合法制备多孔材料的性能,以NaCl为沥滤剂,NH4HCO3为发泡剂,利用组合法制备了聚乳酸/β-磷酸三钙多孔复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)观察表面形貌与内部孔结构,重量法测定孔率与相对密度,以及MicroTester材料试验机检测多孔材料的力学性能。结果表明:NaCl粒子沥滤/NH4HCO3化学发泡组合法具有一定的协同效应:与单一的NaCl沥滤法相比,组合法制备材料的致孔剂残留率低;与单一的NH4HCO3发泡法相比,组合法制备材料的孔结构连通性得到有效提高;同时,力学性能有也一定的提高。

组织工程修复区早期牙移动压力侧牙周组织的改建

目的:探讨牙槽骨组织工程修复区内早期牙移动时压力侧的牙周改建情况,为组织工程技术在正畸中应用的安全性和可行性提供实验依据。方法:选取30只新西兰大白兔,通过拔除下颌第一磨牙并扩大拔牙窝,建立双侧牙槽骨的超临界骨缺损,分别以实验组骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)与颗粒型多孔β磷酸三钙(beta-tricalcium phosphate,β-TCP)支架复合构成的组织工程骨和对照组单纯β-TCP支架进行右侧和左侧骨缺损修复。术后8周,选取6只兔进行植骨区取材,评价2组的成骨效果。对剩余兔进行下颌两侧第二磨牙加力,近中向牵引4周。分别在加力后的第1、2、3、4周各处死6只动物,测量牙移动距离并制作组织学切片,通过H-E染色观察牙周组织变化,抗酒石酸酸性磷酸酶染色法计数压力侧破骨细胞数目。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果:植骨术后8周,实验组成骨效果优于对照组。牵引4周后,正畸牙在实验组牙槽骨修复区内的移动量大于对照组。牵引第2、3、4周时,实验组移动牙压力侧的破骨细胞数量均高于对照组,差异具有统计学意义。结论:BMSCs复合β-TCP支架能够良好地修复牙槽骨缺损,邻牙在组织工程修复区内早期移动时,再生的牙周组织改建活跃,有加速牙移动的趋势。