聚乳酸/壳聚糖多孔支架材料的生物学性能评价

通过过敏试验、热原试验和细胞培养与毒性试验 ,对聚乳酸 (PL A) /壳聚糖多孔支架材料进行了生物学评价。结果显示 ,聚乳酸 /壳聚糖复合三维多孔材料均呈阴性 ,符合 ISO10 993- 1标准 ,细胞能在材料表面更好的贴附和生长。所以 ,本材料具有良好的生物相容性 ,可以用作细胞支架材料植入体内。

壳聚糖复合生物防腐剂的抑菌效果研究

本实验研究了以壳聚糖及其金属锌螯合物为主复配的五个生物防腐剂配方以及配方中的主要组分在不同pH条件下的抑菌效果。研究选定的五种指示菌是大肠杆菌(Escherichia coli)8099、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC6538、枯草杆菌黑色变种(Bacillus subtilis)ATCC9372、白色念珠菌(Candida albicans)ATCC10231和黑曲霉(Aspergillus niger ATCC16404),采用平板培养计数法检测了从加入不同种类的菌悬液至含抑菌剂和培养基的试管中培养0、4、24、48、72和96h的活菌残留数,以活菌残留数的对数值随时间变化的趋势表示抑菌效果。结果表明:配方A、B、D、E在p H6.0以下可以抑制五种指示菌。配方A～E和单组份壳聚糖金属锌螯合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽胞杆菌的抑制效果好,而对羟基苯甲酸乙酯主要对枯草芽胞杆菌和黑曲霉的抑制较好,对其余三种菌的抑制效果较差,所有配方对白色念珠菌的抑菌效果较其它四种指示菌的抑制效果差,这是由于实验的起始菌悬液浓度较高造成的,同一配方在起始菌悬液浓度和作用pH值均低的情况下抑菌效果好。

炭纤维增强壳聚糖内固定棒的生物相容性研究

目的:对自制炭纤维增强壳聚糖内固定棒进行生物相容性评价,为其临床应用提供实验依据。方法:采用实验动物对该内固定棒进行刺激试验与致敏试验、急性毒性试验、溶血试验,并按医疗器械生物学评价国家标准对试验结果进行生物相容性评价。结果:体内外生物相容性试验显示该材料的兔皮肤、皮内刺激未见红斑、丘疹、结节现象发生;急性全身毒性试验为阴性反应;致敏试验动物未出现过敏反应;溶血率1.64%,符合医用材料溶血率不大于5%的要求。结论:内固定棒具有良好的生物相容性,能初步满足生物内固定装置的生物相容性要求。

壳聚糖/胡须/磷酸钙骨水泥复合生物材料的力学性能及对诱导多能干细胞成骨潜能的影响

目的观察新型强化型磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)生物支架材料的力学性能以及对诱导多能干细胞(induced potential stem cells,i PS)生物活性及成骨潜能的影响。方法根据制备的支架材料不同,将实验分为4组,A组为单纯CPC支架组,B组为CPC∶10%wt壳聚糖为2∶1比例混合支架组,C组为CPC∶10%wt壳聚糖∶胡须为2∶1∶1比例混合支架组,D组为CPC∶10%wt壳聚糖∶胡须为2∶1∶2比例混合支架组。检测各组支架材料力学性能(抗弯强度、断裂功、硬度及弹性模量)。与第5代i PS-MSCs复合培养1、3、7、14 d采用细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)法检测各组吸光度(A)值;1、7、14 d行ALP活性检测、Live/Dead荧光染色及定量检测、RT-PCR检测成骨基因ALP、Runx2、Ⅰ型胶原、骨钙蛋白(osteocalcin,OC)及BMP-2表达;1、7、14、21 d行茜素红染色观察。取3月龄雄性SD大鼠24只,建立8 mm颅骨骨缺损模型,随机分为4组(n=6),分别植入对应的4组支架材料,术后8周取材行HE染色观察骨缺损修复情况,并检测新生骨体积百分比和新生血管密度。结果 B、C、D组抗弯强度、断裂功、弹性模量及硬度均显著高于A组,C、D组高于B组,D组高于C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCK-8法检测示随培养时间增加,细胞活性逐渐增加,3、7、14 d时B、C、D组A值均显著高于A组,C、D组高于B组(P<0.05),C、D组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。Live/Dead荧光染色示,7、14 d时B、C、D组活细胞比例均显著高于A组(P<0.05),7 d时C、D组显著高于B组(P<0.05);RT-PCR检测示,7、14 d时B、C、D组各基因相对表达量均显著高于A组,C、D组显著高于B组(P<0.05),C、D组间比较差异无统计学意义(P>0.05);茜素红染色示随培养时间延长,各组支架材料表面的红色钙盐沉积均逐渐加深变厚,14、21 d时B、C、D组A值均显著高于A组,C、D组高于B组(P<0.05),C、D组间差异无统计学意义(P>0.05)。动物体内修复实验显示,各组新生骨主要填充于支架材料间隙中,成骨细胞和新生血管被基质中的新生骨组织包围,成骨细胞排列在新生骨边界上,B、C、D组新生骨显著多于A组,C、D组显著多于B组。B、C、D组新生骨体积百分比和新生血管密度均显著高于A组,C、D组高于B组,差异有统计学意义(P<0.05);C、D组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论复合壳聚糖、胡须和CPC制备的新型强化型复合生物支架材料的机械性能明显优于单纯CPC支架材料,可满足皮质骨及松质骨的机械性能要求。i PS-MSCs在新型强化型复合生物支架材料上黏附、增殖,骨组织修复效果良好,可满足骨植入材料的生物活性及成骨活性要求。