独活寄生汤含药血清对PLGA/Fibrin复合支架培养兔髓核细胞代谢影响的研究

目的探讨独活寄生汤含药血清对兔髓核细胞在PLGA/Fibrin复合支架培养代谢的影响。方法应用冻干法制备PLGA/Fibrin支架培养兔髓核细胞,按照不同浓度独活寄生汤含药血清分为A组(100μg/ml)、B组(200μg/ml)、C组(500μg/ml)及D组(空白对照)。通过MTT分析细胞增殖分化,DMMB法检测硫酸糖胺多糖(GAG),qRT-PCR检测COLⅡ、aggrecan差异,组织学观察髓核细胞在PLGA/Fibrin复合支架微孔环境生长形态学改变。结果培养1、7及14d后A、B、C3组髓核细胞活性、GAG水平、COLⅡ及Aggrecan mRNA表达均高于D组,且随着独活寄生汤含药血清浓度递增,细胞活性及基质表达有显著增加。培养2周后HE染色显示A、B、C3组较D组微孔支架吸附、积聚更多髓核细胞生长。结论PLGA/Fibrin复合支架能满足兔髓核细胞的黏附、伸展及繁殖要求,并为维持细胞的体外增殖和代谢活动提供适宜的微环境。独活寄生汤能够更好提高髓核细胞分化增殖能力,促进细胞基质分泌,从而减缓了椎间盘的退变。

人牙髓干细胞在不同HA含量的PLGA/HA复合支架材料上的粘附研究

目的：构建不同质量构成比的PLGA/HA复合支架并评价材料机械性能;探讨不同比例PLGA/HA复合生物学支架对牙髓干细胞粘附能力的影响。方法：采用溶液浇筑/颗粒沥析技术构建出分别含有10%HA、20%HA及30%HA的PLGA/HA复合支架,对照组采用单纯PLGA支架。应用电子万能测验机检测支架的拉伸强度,扫描电镜观察表面结构。将牙髓干细胞与不同比例的PLGA/HA支架复合培养,应用DAPI染色细胞计数法检测细胞粘附能力。结果：在对3组实验组的拉伸强度测试中,10%HA组拉伸强度最高,20%组次之,两组均高于对照组,而30%HA组拉伸强度低于对照组（P〈0.05）。扫描电镜观察支架表面,显示支架孔径在100-250μm之间,孔隙间连通性良好,孔隙率较高。细胞接种于支架2、6、12h后,荧光染色显示细胞与3种支架紧密贴合,粘附良好,细胞计数结果显示各实验组细胞粘附数量均多于对照组,其中在30%HA组中细胞粘附性能最佳（P〈0.05）。结论：3种不同构成比的HA/PLGA复合支架均为良好的组织工程支架材料,其中10%HA组具有良好的机械性能,30%HA组细胞粘附性能更佳。

电纺PLGA/HA/羊毛角蛋白复合支架的制备及性能研究

目的通过高压静电纺丝法制备PLGA/HA/羊毛角蛋白复合支架并对其理化性能、细胞相容性进行表征。方法先将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)与羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)、羊毛角蛋白复合,采用高压静电纺丝法制备PLGA/HA/羊毛角蛋白复合支架,采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、万能力学测试机以及细胞培养等分析复合支架的理化性能及细胞相容性。结果 PLGA/HA/羊毛角蛋白复合支架是由长而连续的超细纤维相互交织构成的三维多孔结构,HA、羊毛角蛋白颗粒基本都被包裹于纤维内部;PLGA/HA/羊毛角蛋白复合支架的拉伸强度、断裂伸长率和杨氏模量的平均值分别为4.16MPa、13.96%和135.55MPa;SD大鼠骨髓间充质干细胞在PLGA/MWNTs/羊毛角蛋白复合支架表面生长、增殖良好,HA和羊毛角蛋白的加入有利于细胞的粘附和生长。结论通过高压静电纺丝法制得的PLGA/HA/羊毛角蛋白复合支架具有良好的表面形貌、力学性能和细胞相容性,在组织工程领域有较大的应用潜力,尤其是作为组织工程的支架用于组织再生。

不同浓度人源性抗菌肽LL-37/PLGA/β-TCP复合支架对兔骨髓间充质干细胞增殖、分化的影响

目的:研究不同浓度人源性抗菌肽LL-37/聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLGA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合支架对于兔骨髓间充质干细胞(rBMSCs)增殖、分化的影响。方法:制备LL-37/PLGA/β-TCP复合支架材料,按LL-37浓度分为0、1、5、10μmol/L组,另设置空白rBMSCs培养基为N组,每组三个培养皿,细胞密度为5×10^5个/皿。扫描电镜下观察不同浓度LL-37/PLGA/β-TCP复合支架形态。采用CCK-8检查方法检测各组干预rBMSCs 0、24、48、72、96、120 h后rBMSCs细胞增殖活力。干预rBMSCs 24 h后,采用荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测各组成骨相关基因碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白-1(BMP-1)及骨形态发生蛋白-7(BMP-7)的mRNA相对表达量。干预rBMSCs 24 h后,采用ELISA检测各组ALP、BMP-1及BMP-7的蛋白水平。每个实验独立重复三次。结果:LL-37/PLGA/β-TCP复合支架材料随着LL-37浓度增加而呈现多孔、细胞吸附增多的趋势,促进细胞贴附生长。干预24 h后,10μmol/L组细胞增殖能力明显高于N组(P<0.05);随着干预时间延长,1、5、10μmol/L组均对rBMSCs有促进增殖作用,且呈浓度依赖作用。1、5、10μmol/L组ALP、BMP-1及BMP-7的mRNA相对表达量与蛋白表达水平均高于N组(P<0.05);1、5、10μmol/L组ALP、BMP-1及BMP-7的mRNA相对表达量与蛋白表达水平均呈高表达,且呈浓度依赖。结论:LL-37/PLGA/β-TCP复合支架可以显著促进rBMSCs增殖与分化,是一种潜在的骨组织工程支架。

等离子体处理胶原锚定PLGA/脱细胞骨基质骨软骨双层支架材料的制备和评估

目的:分别以胶原锚定方法修饰的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)为组织工程软骨支架材料,以脱细胞骨基质为组织工程骨支架材料,将二者结合制备出结合良好的组织工程骨软骨双层支架,并观察结构特征,以评估其作为组织工程化骨软骨复合体支架材料的可行性。方法:实验于2006-02/2007-02在解放军总医院骨科研究所完成。①支架的制备:以犬新鲜松质骨为原料,制备脱细胞骨基质作为骨支架材料;将脱细胞骨基质浸于盛有PLGA溶液的模具中,采用固-液相分离法结合致孔剂溶出法制备出多孔的PLGA/脱细胞骨基质双层支架,然后对PLGA支架部分进行等离子体处理和Ⅰ型胶原锚定修饰。得到的新型组织工程骨软骨双层支架的上层为多孔PLGA,下层为脱细胞骨基质。②支架的特征观察:对支架行扫描电镜检测,并采用乙醇置换法测定PLGA层孔隙率,采用北京亚林公司提供的扫描电镜图像分析系统测定PLGA层支架的平均孔径。结果:扫描电镜显示双层支架的PLGA部分具有良好的孔隙贯通结构,孔径为(211±33)μm,孔隙率为(95.0±1.5)%;脱细胞骨基质骨支架部分具有天然骨的孔径和空隙率;PLGA材料渗入骨支架部分,双层支架结合良好。结论:等离子体处理后胶原锚定修饰的PLGA/脱细胞骨基质双层支架具有良好的结构和孔隙率,结合良好,可作为支架载体应用于组织工程骨软骨复合体的构建。

PLGA/HA骨支架材料的降解特性

采用有机泡沫法获得了HA多孔骨架,运用溶胶浇铸法将PLGA溶胶填充入多孔骨架中,制备出骨组织工程用PLGA/HA复合支架材料,并考察了其在模拟体液中的降解性能,通过SEM观察了其表面组织形貌。结果表明,随浆料中HA含量的增加,材料降解后质量损失增大,且随降解时间的延长,PLGA/HA骨支架材料表面粘附的磷灰石相增多,表明该复合材料具有良好的生物活性。

热致相分离法制备聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合骨组织工程支架材料的生物相容性

目的:观察热致相分离方法制备的聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合骨组织工程支架的生物相容性,为其临床应用提供生物学依据。方法:①采用热致相分离法制备聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合组织工程支架,用扫描电镜观察支架的微观形貌,应用比重瓶法测定支架的孔隙率。②将兔骨髓基质细胞与多孔支架进行体外联合培养,观察和测定细胞在支架上的黏附率和生长情况。③将支架植入兔背部皮下组织,观察活体情况,并于第4周麻醉后处死动物,剖开植入材料部分肌肉,分别用肉眼和苏木精-伊红染色切片观察肌肉组织周围有无明显的炎症反应、有无组织生长。结果:①支架的微观结构和孔隙率:支架的表面和内部都有着较均匀的孔径分布,孔径在100～150μm,孔隙呈近圆形,孔壁上还存在着很多小孔,孔隙之间有着较好的连通性,羟基磷灰石掺量在5%时候复合支架的孔隙率能达到80%以上。②细胞黏附情况:细胞能在复合支架上黏附、增殖,4h后材料的平均黏附率达到41.9%,体外培养7d后,细胞在支架孔隙内黏附铺展。③体内植入实验结果:材料植入体内4周后取出,肌肉组织无明显的炎症反应,表现出很好的组织相容性。结论:运用热致相分离的方法制备的聚(乳酸-乙醇酸)/羟基磷灰石复合骨组织工程支架孔径大小适当、孔隙率高,材料无明显毒性,具有较好的细胞亲和性和良好的生物相容性,具备了临床应用的前提。

缓慢成孔型磷酸钙复合材料的性能研究

目的制备并检测CPC-PLGA复合物,为骨组织工程研究提供新的支架材料.方法制备CPC-PLGA复合物,筛选最佳配比并检测其性能;将人骨髓间充质干细胞种植于CPC-PLGA复合物上并体外培养,然后进行扫描电镜观察.结果CPC-30%vol%PLGA力学性能最好,抗压强度40.5MPa,弹性模量13.8Gpa;模拟体液下降解6周材料形成100～300μm相互连通孔隙;骨髓间充质干细胞在支架材料表面生长良好,并通过降解产生的孔洞内材料深部长入.结论CPC-PLGA复合支架材料具有优良特性,适于骨组织工程支架.

溶胶-浇铸与浸析法制备多孔HA基复合材料及其性能研究

采用溶胶-浇铸与浸析法,将PLGA溶胶填充于经高温烧结所获得的多孔HA/TiO2基体陶瓷材料后去除造孔粒子,成功制备出HA/TiO2/PLGA多孔陶瓷复合材料。研究表明:复合材料具有多孔结构,存在200～800μm的大孔和约50～200μm的贯通气孔;复合材料的孔隙率随NaCl含量的增加而增加;随着NaCl含量的增加,复合材料的压缩强度由4.03 MPa上升到4.83 MPa后,再降至4.05 MPa;溶胶粘度大于25 mPa·s时,PLGA填充微小孔隙的量减少,由于HA/TiO2基体陶瓷材料表层的TiO2出现微小的水化,导致复合材料脆性增加;复合材料的降解量随着PLGA含量增大而增大;随着降解时间的延长,复合材料表面磷灰石增多,表现出一定的生物活性,并且力学性能接近人体松质骨,有望成为骨替换材料。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物/硅酸钙三维多孔骨组织工程支架的构建与性能

背景:目前的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)支架材料存在降解产物呈酸性、力学性能低、孔隙率低、孔径小、孔隙之间的连通率不佳、支架的几何形状不易控制等缺陷。目的:构建具有三维连通多孔结构的PLGA/硅酸钙骨组织工程支架材料,测试其体外降解性能、力学性能及生物相容性。方法:先通过乳液溶剂挥发法制备PLGA/硅酸钙多孔复合微球,3D-Bioplotter制备PLGA三维多孔支架,然后采用低温融合技术将微球与支架结合,制备PLGA/硅酸钙复合多孔支架。检测PLGA/硅酸钙多孔复合微球与PLGA微球的组成成分、形貌及降解性能,检测PLGA三维多孔支架与PLGA/硅酸钙复合多孔支架的形貌、孔隙及压缩强度。分别采用PLGA/硅酸钙多孔复合微球与PLGA微球浸提液,含PLGA三维多孔支架与PLGA/硅酸钙复合多孔支架的培养液培养小鼠骨髓间充质干细胞,1,3,5 d后检测细胞增殖活性。结果与结论:(1)微球形貌及降解性能:硅酸钙组分的加入,有助于PLGA微球形成表面规则孔结构和内部空腔结构,以及提高PLGA微球降解的pH值;(2)支架结构:PLGA/硅酸钙复合多孔支架的纤维直径与支架孔径均小于PLGA三维多孔支架;(3)支架孔隙:PLGA/硅酸钙复合多孔支架的孔隙率与平均孔径均小于PLGA三维多孔支架;(4)支架力学性能:PLGA/硅酸钙复合多孔支架的压缩强度与压缩模量高于PLGA三维多孔支架(P<0.05);(5)细胞相容性:骨髓间充质干细胞在两种微球浸提液和两种支架上的生长状况良好;(6)结果表明:PLGA/硅酸钙复合多孔支架具有良好的体外降解性能、力学性能及生物相容性。

担载b-FGF的PLGA微球复合明胶支架的体外释放研究

目的：研究担载碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF）微球复合明胶支架的外形特征、孔径、孔隙率及体外释放动力学,以期构建具有缓释功能、高孔隙率的担载细胞因子的新型复合明胶支架。方法：本文利用冷冻相分离法和S/O/W法先将b-FGF水溶液包裹于PLGA微球中,然后埋置于明胶溶液中制备为多孔复合明胶支架。分别对微球的形态和复合明胶支架的基本形态、孔径、孔隙率进行表征,通过Elisa法测定b-FGF在复合明胶支架中的体外释放行为。结果：制备成形态良好的三维复合明胶支架,其孔隙率为82.90%±1.45%,孔径范围为150~300μm,复合明胶支架中b-FGF在体外缓慢释放20余天。结论：担载蛋白微球复合明胶支架不仅满足组织工程支架的要求,还能有效缓释细胞因子,为细胞和组织生长提供良好的微环境,为进一步应用于组织工程领域提供了可能。

PLGA微球复合明胶组织工程支架缓释蛋白药物的研究

目的:研究PLGA微球复合明胶支架对蛋白药物的释放影响。方法:将模型蛋白BSA通过复乳法制备成缓释PLGA微球,然后将微球埋置于明胶支架中,形成担载蛋白的PLGA微球复合明胶组织工程支架。考察复合支架体外蛋白释放行为,并用Micro BCA法定量测定释放的BSA量,采用β-半乳糖苷酶催化ONPG的方法检测制备前后蛋白的活性,并与不含PLGA微球直接担载蛋白的支架做对照。结果:PLGA微球复合支架蛋白的包封率能达到73.2%,其中第一天释放20%,对蛋白活性的保持达到70%以上。结论:微球复合明胶支架可以改善一般组织工程支架蛋白药物的突释,提高蛋白药物在制剂,贮存,释放过程中的稳定性。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物/磷酸钙骨水泥多孔复合支架的制备

利用定向冰晶-冷冻干燥法制备了具有定向孔隙结构的磷酸钙骨水泥支架材料,将两种具有不同降解速率的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)与磷酸钙骨水泥多孔支架进行多次浸润复合,以改善支架的力学性能。结果表明:PLGA与支架材料复合可大大提高复合支架材料的抗压强度,经过PLGA二次复合后,复合支架抗压强度可达6.37 MPa±0.54 MPa。经过PLGA复合的支架材料保持了复合前的孔隙结构,在孔的轴向方向上具有定向排列的开口孔隙,这些开口孔隙的存在有利于植入初期新生组织的长入。覆盖在骨水泥基体表面的PLGA膜可以增强基体的强度并弥补基体表面的缺陷,充填在孔隙内部的PLGA泡沫体可以很好地承受外加载荷,使复合支架材料具有较好的强度和韧性。

明胶文摘

单向冻结制备各向异性丝纤蛋白/明胶支架James CG.et al.Materials Science and Engineering C 2016.67:646-656.现如今对于支架的研究主要强调的是支架属性要与生物环境相匹配。而组织和支架的各向异性,就是这样一个重要但有时容易被忽视的问题。实现支架各向异性的方法存在很多挑战,例如复杂的制造步骤。

骨软骨复合体修复软骨及软骨下骨缺损

目的探讨以诱导的兔骨髓基质细胞与双层PLGA支架构建组织工程骨软骨复合体,修复兔膝关节软骨及软骨下骨缺损的方法及结果。方法健康新西兰兔28只,分为三组。A组为常规培养MSCs(10只),B组为诱导培养MSCs(10只),C组为自体骨软骨块移植(8只)。密度梯度离心法获得骨髓基质干细胞(marrow-derivedstromalcells,MSCs),分别使用常规培养液和成软骨诱导条件培养液进行体外扩增传代。提取MSCs及关节软骨细胞总RNA,RT-PCR检测Ⅰ、Ⅱ型胶原表达。扫描电镜观察MSCs在PLGA双层支架上的复合与分布情况。A、B组MSCs分别与PLGA双层支架构建直径3.5mm、高3.0mm的骨软骨复合体,植入股骨髁髌骨滑车同比例骨软骨缺损区,术后第4、8、16、24周取材,进行大体观察、组织学检查和评分。结果RT-PCR见常规培养MSCs表达Ⅰ型胶原,无Ⅱ型胶原表达;诱导后MSCs表达Ⅰ、Ⅱ型胶原。扫描电镜观察MSCs在PLGA支架黏附生长良好,孔隙深处可见细胞分布。B组标本术后24周大体观察与正常软骨无明显差别,组织学检查为成熟的类透明软骨组织(4/6),优于A组(1/4)。结论MSCs具有成骨和成软骨潜能,可在基于细胞的软骨修复中作为种子细胞与双层PLGA构建组织工程骨软骨复合体,该复合体在实验动物模型中可修复关节软骨和软骨下骨缺损。

多孔支架应用于骨缺损修复的研究进展

高能创伤、骨肿瘤切除后常导致骨缺损,采用骨移植方法治疗效果良好。但传统骨移植有诸多并发症,如自体骨移植取骨量有限、增加痛苦,异体骨移植存在免疫反应等（[1]）。因此,骨组织工程应运而生,通过将种子细胞复合生物调控因子种植于天然或人工合成材料的支架上,再将其植入骨缺损部位,

等离子体处理聚乳酸／羟基乙酸材料的细胞相容性

乳酸羟基乙酸共聚（PLGA）支架虽然早就应用于组织工程，用以修复肌腱、骨、外周神经等组织的缺损，但由于其亲水性差，细胞吸附力弱，在制作细胞-支架复合物时，往往效果不甚理想。我们用常压等离子体射流技术制备了PLGA支架。