新型硼酸盐生物玻璃修复兔股骨缺损的实验研究

目的:通过观察3种生物玻璃材料在修复兔股骨缺损中的差异,来比较新型硼酸盐生物玻璃球粒与生物玻璃球粒和生物玻璃颗粒成骨能力和降解性能的差异,为其进一步应用于临床提供理论依据.方法:成年新西兰大白兔18只,双侧股骨髁部制造直径0.6 cm,深1.2 cm的贯穿型缺损.根据缺损部位植入材料的不同随机分为3组,每组6只12侧:实验对照组(A组)植入生物玻璃颗粒(The NovaBone Bioactive Glass Morsels),实验组(B组)植入生物玻璃球粒(The NovaBone Bioactive Glass Spheres),实验组(C组)植入硼酸盐玻璃球粒(The Borate Glass Morsels)三种材料,于术后第6周,第12周取材,通过大体观察,组织病理学染色来评价新型生物活性玻璃的骨缺损修复能力和降解性能.结果:第6周时,ABC组均可见有新骨生成,并且向材料内部生长.在第12周时,ABC组成骨量显著增多,而且可见成熟的骨小梁塑形.组织切片定量分析:1、成骨能力比较:术后6周,12周时,新生骨量,B组和C组多于A组(P＜0.05),且C组多于B组(P＜0.05).术后12周与6周比较,ABC三组新生骨显著增多,(P＜0.05).2、降解性能比较:术后6周,12周时,残余材料量,B组和C组少于A组(P＜0.05),且C组少于B组(P＜0.05).术后12周与6周比较,ABC三组残余材料显著减少,(P＜0.05).结论:具有球体外观设计的新型硼酸盐玻璃球粒与其它两种材料相比,不仅具有良好的成骨能力,而且具有良好降解性能,能有效的修复腔隙性骨缺损,有望成为新型骨缺损修复材料.     

纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥的理化性能及生物相容性

目的:探讨纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥的理化性能及生物相容性.方法:将磷酸钙骨水泥作为对照组,纤维蛋白凝胶联合磷配钙骨水泥作为研究组,通过测定两组复合物抗压强度极限、抗弯强度极限、电镜结构以及固化体相组成,初步分析纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥复合材料的理化性能及生物相容性.结果:与对照组抗压强度极限、抗弯强度极限比较,研究组抗压强度极限、抗弯强度极限明显增加,差异显著,有统计学意义(P＜0.05),扫描电镜显示研究组微孔数少于对照组,纤维分散较好.X线衍射观察在31b和35b之间均可见衍射峰,并且与对照组相比较,研究组特征衍射峰强度相对高,羟基磷灰石相比例增加.结论:纤维蛋白凝胶的加入提高了骨水泥强度,加速骨水泥向羟基磷灰石转化,是比较好的骨移植替代材料.     

低能量激光在口腔种植中的应用进展

低能量激光照射（low level laser irradiation,LLLI）是一种生物物理学刺激,对多种细胞具有光生物调节作用,可以促进骨组织和软组织的愈合,已经引起口腔种植工作者的重视。本文综述了LLLI在口腔种植中的应用,并简述了低能量激光照射的光生物调节作用可能的分子学机制,最后提出了低能量激光照射的研究展望,为未来低能量激光照射在口腔种植临床的应用奠定基础。     

骨生物材料通过细胞途径降解的研究进展

生物材料作为移植物已广泛应用于骨组织修复,在应用生物材料时需要考虑材料各个方面的性能,如生物兼容性、力学强度、可塑性等。材料的可降解性也是骨修复材料不得不考虑的方面。既往研究表明,生物材料可以通过物理、化学和生物三种方式进行降解。在材料的生物降解过程中,经细胞途径降解是其中重要的一环。这种降解途径主要是通过巨噬细胞、破骨细胞的生物学行为及其所分泌的生物活性氧、酶、酸性代谢物等作用机制进行。认识细胞作用对生物材料的降解有助于更好地理解细胞的生物学行为,精准设计、制造更合理的骨修复材料,既利于材料植入时的初始稳定,也可以符合材料降解与新骨形成的匹配,促进骨再生和骨修复。     

氧化石墨烯在骨组织工程中的应用

传统骨组织工程支架材料存在强度不足、生物活性低等缺点。近年来,碳纳米材料在骨再生方面展现出独特的优势。氧化石墨烯(graphene oxide, GO)是一种具有代表性的二维碳纳米材料,作为石墨烯的氧化形式,GO具有优异的力学性能、良好的生物相容性、大比表面积、易于改性等特点。GO不仅能够直接促进干细胞黏附、增殖和分化,还可以改善传统支架的机械性能、生物活性、抗菌能力、免疫调节能力等,基于GO的复合材料有望成为理想的骨再生支架。综述GO的物理化学性能、生物相容性、生物降解和清除等特性,总结GO作为涂层、控释材料和复合支架在骨组织工程中的最新应用,并对其未来研究方向进行展望。     

骨形成蛋白2/珍珠层粉/壳聚糖支架制备及生物性能研究

目的:制备骨形成蛋白2/珍珠层粉/壳聚糖复合多孔支架,观察支架生物性能。方法:采用冷冻干燥法制备骨形成蛋白2/珍珠层粉/壳聚糖多孔支架。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察支架表面形貌及孔径大小,用比重瓶法检测支架孔隙率,热重分析探讨支架的热稳定性,用微力试验机进行压缩性能测试,并将支架与兔骨髓间充质干细胞共培养检测细胞黏附性能,将支架埋置大鼠皮下观察其炎症反应。结果与结论:制备的骨形成蛋白2/珍珠层粉/壳聚糖支架孔径大小为100~300μm,孔隙率为91.64%,压缩应力达3.37MPa,与细胞共培养贴附较好,有良好的组织相容性,提示该支架可做为组织工程支架材料应用于临床上骨组织缺损的修复。     

新型旋转壁式生物反应器内三维组织工程骨的构建

利用微载体悬浮培养法将成骨细胞在旋转壁式生物反应器内进行大规模扩增,并检测细胞的组织形态和生物功能.然后以此作为种子细胞,分别以2×10⁶个/ml和1×10⁶个/ml两种密度接种到支架材料上,于旋转壁式生物反应器(RWV)内进行三维组织工程骨的构建.并将所构建的骨组织分别进行倒置显微镜(inverted microscope)、扫描电镜(SEM)、碱性磷酸酶(ALP)、矿化结构和AO/EB双重荧光染色等生物学性能检测,以及对培养过程的营养物质代谢情况进行监控和分析.结果表明,在RWV中培养的骨组织生长良好,分泌大量胶原纤维,并有矿化基质和新骨样组织形成. 由上述结果可断定,通过RWV内部流体对流所产生的应力刺激,可提高成骨细胞碱性磷酸酶的活性表达,并加速矿化结节的形成,从而完成成骨细胞的快速增殖与分化以及工程化组织的三维构建.     

β-TCP三维支架用于骨髓间充质干/基质细胞的研究最新进展

β-TCP(β-磷酸三钙)是一种近年来研究渐热的人工合成生物陶瓷材料,该原料制备的生物载体具有高生物相容性、良好生物吸收性、自发诱导骨细胞分化和扩增等优势,因此多用于骨损伤修复领域。将β-TCP作为三维支架材料的主料进行体外扩增骨髓间充质干/基质细胞(MSC)并进行成骨分化检测或移植修复骨损伤的研究已取得一定进展。无论是以β-TCP为支架影响MSC成骨分化的因素和工艺基础研究;还是在移植修复骨损伤方面;甚至三维灌注进行工业化扩增,均显示该材料颇具应用价值。拟围绕上述领域简要介绍和评述国内外近年来的最新研究进展。     

羟基磷灰石/胶原类骨仿生复合材料的制备方法及机理

天然骨除了含有羟基磷灰石无机成分外,还有胶原、糖蛋白等少量的有机成分,这种混杂结构使骨具有独特性能。因此模拟天然骨的形成机制,采用仿生的方法制备羟基磷灰石／胶原类骨材料以再生骨的生物学和力学性能势在必行。本就制备羟基磷灰石／胶原类骨仿生复合材料的方法及体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装的形成机制进行了综述。     

人工骨新材料

在的接骨手术中,植入体的生物力学性能往往与人体原有的骨组织不匹配,会给患者带来极大的痛苦。近日,湖北大学材料科学与工程学院研究中发现,三维多孔镍钛记忆合金具有超弹性生物力学性能,将其制成的人工骨材料植入人体内,能促进新生骨组织的形成,并向人工骨材料体内生长,有效减少骨科手术患者的痛苦。     

交联I型胶原复合生物玻璃在兔股骨远端缺损中的成骨作用

摘要 目的：评价交联度不同的I型胶原复合生物玻璃后作为人工骨移植物在兔股骨髁部骨缺损中的修复作用,以研究一种成骨性能优秀,降解速度令人满意,且具有可塑性,便于术中使用的新型人工骨移植材料。方法：本研究设置实验组及对照组,实验组为交联度70%的高交联I型胶原复合生物玻璃以及交联度为45%的低交联I型胶原复合生物玻璃。对照组为普通未交联I型胶原复合生物玻璃。于9只新西兰大白兔双下肢股骨髁部制备动物骨缺损模型,将随机分组后的三种骨移植物分别植入股骨髁部骨缺损模型中。术后6周取材行组织学分析研究,比较3种骨移植物在骨缺损中的新骨生成率。结果：组织学分析结果显示,高交联组的新骨生成率为5.23 0.87%,其成骨性能显著低于低交联组13.23 1.13%以及未交联组的12.63 0.92%（P<0.05）。而低交联组的新骨生成率与未交联组之间无统计学差异（P>0.05）。结论：交联度为45%的低交联I型胶原复合生物玻璃具有更好的成骨能力,作为骨移植材料在临床应用中具有更广阔的发展前景。     

人工纳米骨进入临床

人骨有了高科技“替身”,由清华大学材料系崔福斋教授领衔研制的人工纳米骨,力学性能和生理功能堪与天然人骨媲美,并于日前获得国家药品监督管理局允许进入临床的批文,这将给数十万骨病患者带来福音。 据悉,目前临床上大多数使用以金属、陶瓷或高分子制造的人工骨替代材料,但因其力学特性、生物活性、生物可降解性等与天然人骨相差甚远,每每给病人留下隐患。崔福斋则从分析人骨的微观结构入手,仿     

具有中空贯通管结构的磷酸钙骨水泥的制备研究

目前,磷酸钙骨水泥因其具有优良的生物性能已被广泛用于骨组织工程,但它自固化后只是形成具有微孔和封闭气孔的致密块体,其孔径尺寸和连通性仍远达不到骨组织工程的最佳要求.本研究采用α-TCP为原料,以过氧化氢作为发泡剂,使用模具插针法制得一种具有大孔径和中空管的多孔磷酸钙骨水泥材料.孔径达到900μm,孔隙率为50.67%,抗折强度达到5.84MPa.通过扫描电镜照片观察和分析微观结构.结果表明,通过这种方法可以制得具有理想孔径尺寸和连通性的多孔磷酸钙骨水泥,可以说,这为制备用于骨组织工程的多孔磷酸钙骨水泥创造了一种新的方法.     

重组骨形态发生蛋白-7在骨损伤疾病治疗中的研究进展

骨形态发生蛋白-7(BMP-7)是具有强诱骨活性的蛋白质因子,已通过基因工程技术在体外得到表达,较长时间以来不断被应用于骨损伤疾病的研究,得到了确切的治疗效果。通过载体将BMP-7基因转入真核细胞,与生物聚合载体复合后植入体内,能表达并分泌活性的BMP-7,诱导骨细胞的生成,促进骨组织的修复,成为一种新的有效的治疗手段。     

聚谷氨酸-明胶生物胶生物学评价

考察了聚谷氨酸-明胶生物胶的生物性能。从细胞毒性、急性毒性、皮肤刺激、溶血、热源、皮肤致敏等试验对其进行生物学检测。结果发现：聚谷氨酸-明胶生物胶的细胞毒性、急性毒性、皮肤刺激、溶血、热源、皮肤致敏试验均为阴性。这些结果表明聚谷氨酸-明胶生物胶具有良好的生物性能。     

骨形态发生蛋白-7的研究进展

骨形态发生蛋白是近来研究较多的一种生物因子,属于TGF—β超家族的一员。最初发现的作用是异位诱导成骨,并根据这一特点应用于临床一些难治性骨缺损疾病的治疗。其成员BMP—7作为一种细胞因子,在与体内其他因子作用的基础上,对其他多种组织的发育及功能均有重要作用。     

海龙的起源和演化

海龙是三叠纪起源不明的一类海生爬行动物, 与鳍龙和鱼龙共同构成了当时海洋生态系统的三大主要捕食者类群。海龙的研究对从高级捕食者的角度理解二叠–三叠生物大绝灭之后生态系统的复苏重建具有重要意义。海龙的研究已有100余年的历史, 近些年来由于分支系统学等新方法的应用而得到了新的认识。本文从海龙的起源, 物种多样性, 谱系发育重建, 生物地理分布四个方面概述了学界的研究进展。在目前的研究基础上指出, 在时代更早的地层中进行更深入的野外工作, 对华南海龙属种的系统厘定, 以及海龙骨组织学研究的开展, 是未来海龙研究的主要方向。     

生物酶在造纸工业绿色制造中的应用

近年来随着生物技术的发展,生物酶制剂的生产水平不断提高,促进了酶制剂在生物制浆、生物漂白、废纸生物脱墨、酶法纸浆改善性能及树脂生物控制等方面的应用,体现了酶技术在减轻制浆造纸工业环境污染、改善纸浆抄造性能等方面的潜力。文中重点介绍在不同制浆造纸原料及工艺中酶的选用、复配和应用技术及原理,以及酶制剂的应用效率及其对制浆造纸中节能减排和绿色环保的意义。     

二硫化钼纳米材料在生物传感器中的应用

近年来纳米材料的不断引入，为生物传感技术提供了新的研究途径，大大提高了生物传感器的性能。其中，二硫化钼(MoS₂)纳米材料由于比表面积大、带隙可调、电子迁移率高等独特性质，在生物传感器中被广泛应用。本文首先介绍了基于MoS₂纳米材料的电化学、场效应晶体管、表面增强拉曼散射、比色、双模式生物传感器的基本原理、研究进展及性能对比，重点分析了MoS₂纳米复合材料的结构、组分等对传感器灵敏度、检测范围、检测限、特异性等性能的影响，总结了MoS₂生物传感器的优势并对其未来发展趋势进行了展望，为MoS₂生物传感器在生物检测领域的进一步应用以及未来研究方向提供了思路。     

雪旺氏细胞与同种异体骨支架的体外共培养研究

目的:探讨雪旺细胞(Schwann’s cells,SCs)在同种异体骨支架上的生物相容性,体外构建组织工程骨神经化模型。方法:利用新鲜人体骨骼制备同种异体骨支架材料,检测其物理性能;采用优化方法提取新生SD大鼠坐骨、臂丛神经培养SCs,实验分为三维培养实验组(SCs+同种异体骨)、二维培养对照组(SCs+胶原玻片),S-100抗体免疫荧光染色鉴定SCs纯度;细胞计数法检测两组细胞增殖特点;细胞接种后第3、7天取样,扫描电镜观察。结果:同种异体骨支架具有良好的三维孔隙结构,适宜细胞贴附生长;S-100免疫荧光染色证实SCs纯度95%;扫描电镜检测显示两组SCs均可正常粘附增殖,细胞间排布规律相似,培养早期实验组SCs胞体更加细长,伪足更加明显,随着培养时间的延长表现出较强的迁移能力;细胞增殖检测:两组SCs生长曲线特征基本一致,支架材料对SCs无毒性作用。结论:同种异体骨支架SCs具有良好的生物相容性,其三维立体多孔结构有利于SCs的粘附与迁移,初步构建了体外组织工程骨神经化模型。