PGDE交联纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料

由纳米羟基磷灰石(HA)与丝素蛋白(SF)复合而成的新型生物复合材料,具有优良的生物相容性,已被研究用作骨移植及填充材料,但其由丝素蛋白分子内交联导致的较差的力学性能,限制了该复合材料的应用。本研究中,采用一种名为聚乙二醇二缩水甘油醚(PGDE)的交联剂对复合材料中的丝素蛋白进行改性。该改性的复合材料经过一系列的检测,结果显示交联剂PGDE可以提高丝素蛋白的结晶性,复合材料HA/SF的抗压强度提高了100%,且该交联剂并没有影响复合材料的生物相容性。     

纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥复合物的生物学研究

目的:研究纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥复合物的生物力学性能,为临床应用科学依据.方法:将磷酸钙骨水泥作为对照组,纤维蛋白凝胶和磷酸钙骨水泥作为复合支架材料研究组,利用细胞培养技术将两组材料分别与BMSC细胞系共同培养,动态观察细胞生长情况;结果:两种材料均有类似的细胞粘附、伸展.细胞在磷酸钙骨纤维蛋白凝胶复合材料上粘附比在磷酸钙材料上粘附多,细胞伸出较多丝样伪足与孔隙的边缘连接,数量大为增加,连接成片,相互拥挤,有大量基质形成.MTT结果有明显差异(P＜0.05),与磷酸钙骨材料上的细胞ALP比较,磷酸钙骨/纤维蛋白凝胶复合材料ALP明显增高,差异显著,有统计学意义(P＜0.05).结论:用全骨髓法分离培养的兔BMSCs体外扩增快,取材容易,在成骨诱导下能分化为成骨细胞,适合作为骨组织工程的种子细胞.且纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥复合物具有良好的生物力学性能,具有良好的骨传导能力、力学特性,是很好的骨移植替代材料.肿瘤及创伤等疾患引起的骨缺损修复问题一直来都是骨科医生面临的一个难题,倍受医学界的关注.本论文研究用纤维蛋白凝胶联合磷酸钙骨水泥复合物的方法修复骨缺损,会成为一种全新的治疗模式,为骨缺损修复的临床治疗提供了理论科学依据.     

羟基磷灰石水泥的体外生物学安全性试验

羟基磷灰石水泥(HAC)是新型的羟基磷灰石类人工骨材料。1991年得到美国食品与药物管理局(FDA)的批准,在临床试用,用于颅骨缺损的填充治疗。华东理工大学最近研制出类似的HAC。我们用它的生理盐水浸出液对其进行了生物学安全性试验,包括细胞培养毒性试验、全身注射毒性试验、Ames试验、微核试验及UDS试验。结果表明HAC的浸出液对培养细胞的生长无抑制作用,对体细胞的遗传物质(染色体、DNA)无致突变作用。上述结果提示我们,HAC用于人体是安全的。     

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.     

万古霉素/磷酸钙骨水泥复合材料的细胞毒性研究

目的:研究不同浓度配比(0%、1%、5%、10%)万古霉素/磷酸钙复合材料对大鼠骨髓间充质干细胞的毒性作用。方法:原代培养大鼠间充质干细胞并鉴定;采用CCK-8法测定不同浓度配比万古霉素/磷酸钙复合材料对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的影响、TUNEL法测定细胞凋亡率、扫描电镜观察细胞形态学改变。结果:CCK-8结果显示,5%及10%万古霉素/磷酸钙复合材料显著抑制大鼠骨髓间充质干细胞增殖(P0.05);TUNEL结果显示,5%及10%万古霉素/磷酸钙复合材料组细胞凋亡率显著增高(P0.05);扫描电镜结果显示,高浓度万古霉素毒性作用下细胞失活,形态学发生显著变化;1%万古霉素/磷酸钙复合材料组对细胞影响相对于空白对照组无显著差异。结论:低浓度(1%)万古霉素/磷酸钙复合材料基本无细胞毒性,细胞相容性好。     

羟基磷灰石Zeta电位对其蛋白吸附性能的影响

目的:为了寻找羟基磷灰石(HA)颗粒的蛋白吸附性能与其Zeta电位之间的关系,为研发具有优秀骨修复能力的HA材料提供理论依据。方法:本文采用水热反应法,合成了形状规则的带状HA颗粒,并采用SEM、BET、XRD对其进行表征。检测了HA颗粒在不同p H、PO_4~(3-)浓度中的Zeta电位;选择小牛血清白蛋白(BSA)、溶菌酶(LYS)两种蛋白作为模型蛋白,测试了HA颗粒在不同p H、PO_4~(3-)浓度环境中对BSA或LYS的吸附量。结果:随着吸附体系的p H值逐渐增大,HA颗粒表面负电性迅速增加,HA颗粒对BSA的吸附能力逐渐减弱,对LYS的吸附能力逐渐增强。随着吸附体系中PO_4~(3-)浓度逐渐增大,HA颗粒表面负电性呈先增大后减小的变化趋势,对BSA、LYS的吸附性能均逐渐减弱。结论:p H和PO_4~(3-)浓度的变化,都能引起HA颗粒Zeta电位的变化,前者引起静电作用类型、强度的变化而改变HA蛋白吸附性能;后者引入竞争吸附,蛋白吸附量随竞争离子浓度增多而逐渐减少。     

硅磷酸钙复合骨水泥对L929细胞增殖相关基因表达的影响

制备了新型的硅磷酸钙复合骨水泥,Real-time PCR法研究了该材料对L929细胞3个细胞增殖相关基因表达的影响,并与MTT法做对比,旨在探讨从分子水平评价材料生物相容性的可能性及其作用机制。MTT结果表明,所有实验组浸提液对L929细胞均没有明显的毒性作用,一定浓度的含硅酸三钙骨水泥的浸提液能刺激细胞的增殖。Real-time PCR结果显示,不含硅酸三钙骨水泥不同浓度的浸提液培养3 h后,L929细胞CyclinD1、PCNA和SDH基因mRNA水平与对照组相比变化不大;添加50%wt硅酸三钙的骨水泥上述3个基因mRNA水平均显著增高。其中CyclinD1 mRNA水平在浸提液浓度为100%、75%和50%时,分别比对照组增加了44.74%、51.79%和43.84%;在浸提液浓度分别为75%、50%和100%、75%时,PCNA和SDH基因mRNA水平分别比对照组增加了64.60%、54.76%和45.07%、54.85%。结果提示,制备的这种新型硅磷酸钙复合骨水泥具有良好的生物活性,L929细胞CyclinD1、PCNA、SDH基因表达量的变化可以作为评价材料生物相容性的一种潜在方法。     

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.     

羟基磷灰石/柞蚕丝素（HA/TSF骨仿生纳米纤维的生物学性能研究

目的：柞蚕丝素（tussah silk fibroin,TSF）和羟基磷灰石（hydroxyapatite,HA）均具有良好的生物活性和生物相容性,是组织工程研究的热点i,但结构单一及微米级的材料所表现出的性能简单,不能满足人们对生物材料支架性能的要求,本课题将两者按不同比例进行复合,探讨不同皮芯比例羟基磷灰石／柞蚕丝素（HA／TSF）的骨仿生纳米纤维的生物学性能。方法：首先利用同轴静电纺丝技术,以TSF水溶液为皮,HA水溶液为芯,制备不同皮芯比例的HA／TSF骨仿生纳米纤维,然后将人成骨肉瘤细胞（MG-63）种植在不同皮芯比例的HA／TSF纳米纤维上。在不同的时间点分别通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞形态学变化;通过四甲基偶氮噻唑蓝比色（Four methyl azo thiazole blue colorimetric, MTT）法、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性检测法观察细胞在材料表面的增殖和分化,从多角度来评价材料的生物学性能。结果：通过形态学观察,SEM观察以及MTT检测,发现除空白对照组外,各组样品均显示良好的生物相容性,均能促进细胞的黏附、增殖,尤以HA／TSF为2：1时最明显;通过MG-63细胞的ALP活性检测,发现当HA／TSF比例为2：1时,最能促进细胞ALP活性的表达,有利于诱导成骨细胞的分化。结论：皮芯结构的HA／TSF骨仿生纳米纤维具有良好的生物学性能,且二者在自然界来源丰富,价格便宜,为临床骨组织缺损修复的应用奠定了一定的实验基础     

丝素蛋白/壳聚糖复合材料在组织工程中应用的研究进展

丝素蛋白(silk fibroin,SF)和壳聚糖(chitosan,CS)具有良好的生物相容性和可降解性,然而单一组分的SF和CS支架材料的诸多缺点限制了其在组织工程研究中的应用。SF/CS复合材料克服单一组分SF和CS支架的缺点,具有力学性能优良、可塑性好、孔隙率及孔径可调和组分优势互补等特点。多种方法制备的SF/CS复合材料(微米/纳米颗粒、膜、纳米纤维、水凝胶和三维多孔支架)已用于骨、软骨、皮肤、神经、脂肪、心脏和角膜等组织工程或组织损伤修复的研究中。目前,国内外对于SF/CS复合材料在组织工程中应用的研究尚处于起步阶段。主要对SF/CS复合材料的特点、制备方法以及在多种组织工程中应用的研究现状进行了简要介绍。     

Effect of Preparation Methods on Mechanical Properties of PVA/HA Composite Hydrogel

##正## Poly(vinyl alcohol) (PVA)/hydroxyapatite (HA) composite hydrogel specimens were prepared with 15% PVA and 1%,2%, 3%, 4% and 5% HA by repeated freezing-thawing. The tests of static and dynamic mechanical properties were carried out todiscuss the influence of different contents of HA and freezing-thawing cycles on the mechanical properties of PVA/HA compositehydrogel. The results of static mechanical tests showed that the PVA/HA composite hydrogel with 3% HA and ninefreezing-thawing cycles had excellent stress relaxation properties, higher relaxation ratio, lower stress equilibrium value andpresented better properties of creep and recovery. The results of dynamic mechanical test showed that the PVA/HA compositehydrogel with nine freezing-thawing cycles had higher storage modulus and loss modulus, so was the PVA/HA compositehydrogel with 3% HA.     

奥司他韦、利巴韦林和盐酸金刚乙胺对甲型H1N1流感病毒的抑制作用

目的细胞水平测试奥司他韦、利巴韦林和盐酸金刚乙胺对甲型流感H1N1病毒的抑制或杀伤作用。方法通过在MDCK细胞系和甲型H1N1病毒株间建立药物剂量-效应关系确定导致细胞死亡的效力与抑制病毒复制的效力的比值（治疗指数）,测试药物的抗病毒效果。结果奥司他韦、利巴韦林和盐酸金刚乙胺对MDCK细胞的半数中毒浓度分别为（1134.7±186.8）μg/mL、（742.0±76.9）μg/mL、（94.6±1.9）μg/mL,对甲型H1N1病毒的治疗指数（TI）分别为71.19、24.9和3.12。结论奥司他韦对甲型H1N1病毒抑制作用最强,利巴韦林其次,盐酸金刚乙胺对甲型H1N1病毒抑制效果较弱。