磷酸钙骨水泥的研究和临床进展

磷酸钙骨水泥是一种极好生物相容性和生物可降解的非陶瓷型羟基磷灰石类生物材料,以被广泛应用到骨科,外科,口腔科等医学领域,本文主要介绍该材料在生物性能,操作性能及临床应用方面的研究进展。     

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.     

丝素蛋白/羟基磷灰石复合物对磷酸钙骨水泥性能的影响

目的：磷酸钙骨水泥（Calcium phosphate cement,CPC）以其诸多优点正得到了越来越多的应用,但其较差的力学性能表现也限制了它的使用范围。本研究目的在于改善磷酸钙骨水泥的力学性能,同时评估改性后的磷酸钙骨水泥的其他性能。方法：通过丝素蛋白（Silk fibroin,SF）的矿化自组装方法制备丝素蛋白／羟基磷灰石复合物（silk fibroin/hydroxyapitite composite, SF/HA）。按照1％、2％、3％、4％的质量分数加入磷酸钙骨水泥中,与磷酸钙骨水泥组对比。比较内容包括力学强度、抗渍散性能及细胞毒性。结果：以丝素蛋白溶液为液相组的磷酸钙骨水泥强度大约为35MPa。随后随着添加丝素蛋白／羟基磷灰石复合物的质量分数从1％增至3％,磷酸钙骨水泥的强度逐渐增加（P〈0．05）,最高约至45MPa。而当丝素蛋白／羟基磷灰石的质量分数达到4％时,磷酸钙骨水泥的强度较质量分数3％组小幅度下降至43MPa（P〈0．05）。以丝素蛋白溶液作为液相时,磷酸钙骨水泥的抗溃散能力也得到了加强。在MTT法测定细胞活力的对照实验中,无论是加入丝素蛋白溶液或丝素蛋白／羟基磷灰石复合物,都未观察到细胞毒性。结论：在磷酸钙骨水泥中加入3％质量分数的丝素蛋白／羟基磷灰石复合物,能显著提高磷酸钙骨水泥的抗压强度。而丝素蛋白溶液作为液相可改善磷酸钙骨水泥的抗溃散能力。同时,丝素蛋白和丝素蛋白／羟基磷灰石复合物都不表现出细胞毒性。更理想的力学强度和更强的抗溃散能力,大大扩展了磷酸钙骨水泥的应用范围。     

tRNA体外抑制L929细胞生长的作用观察

目的:探讨tRNA对不同哺乳动物细胞生长的影响.方法:L929细胞、NIH3T3细胞、MCF-7细胞和PC12细胞接种96孔板,37℃,5% CO2细胞培养箱中培养4 h后,直接加入酵母tRNA,继续培养一定时间后采用MTT法检测细胞生长情况;将200 μg/ml酵母tRNA加入至L929细胞中,在不同时间点观察细胞形态并收集细胞进行细胞流式分析.结果:tRNA对L929细胞有特异的抑制作用,并且表现出一定的剂量依赖性;tRNA处理后L929细胞与正常细胞相比,形态明显变大,而且突起增长;流式细胞仪分析进一步发现tRNA使细胞阻滞于S期.结论:tRNA的这种细胞生长的抑制效应可能是通过其一些小的降解片段发挥的,提示tRNA或者其降解片段可能具有调控L929细胞增殖的重要作用.     

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.     

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。     

M-CSF与L929细胞培养上清诱导分化骨髓巨噬细胞的差异分析

[目的]通过比较常用的M-CSF与L929细胞培养上清两种诱导方式获得骨髓巨噬细胞(BMDM)的形态及基本生物学功能,为选择制备BMDM的方法提供实验依据。[方法]用两种方式诱导小鼠骨髓获取BMDM,然后分别利用Zeiss荧光显微镜和流式细胞仪比较BMDM的细胞形态及纯度;通过吞噬实验、杀菌实验以及液相芯片技术(liquid chip)比较两组BMDM的生物学功能;同时将上述结果与体内分化成熟的腹腔巨噬细胞相比较。[结果]两组诱导分化成熟的BMDM均呈现不规则形或梭形;BMDM的纯度分别为M-CSF组98.6%,L929上清组99.6%;腹腔细胞贴壁后巨噬细胞的纯度是98.8%;吞噬实验、杀菌实验两组之间及其与腹腔巨噬细胞相比无显著差异;炎症因子释放水平检测中3组细胞存在IL-6或TNF-α某些时间点释放水平差异。[结论]M-CS与L929上清诱导方式所获得BMDM的形态相似,纯度相近(98.6%比99.6%),吞噬细菌能力无显著统计学差异(21.31±5.83比26.10±6.11,t=-0.745,P0.05),杀菌能力无显著差异(杀菌30min:36.41%±4.21%比39.53%±6.75%;60min:44.35%±6.75%比45.27%±1.96%,两者均P0.05),但是炎症因子释放的某些时间点有差异(TNF-α的释放在LPS刺激后24 h M-CSF组高于L929组:549.92±412比271.47±432,t=-0.34,P0.05),应根据实验目的选择获取BMDM的诱导方式。     

低浓度万古霉素复合PMMA骨水泥的细胞毒性研究

目的:研究低浓度万古霉素(1%)复合聚甲基丙烯酸甲酯PMMA骨水泥对SD仔鼠原代成骨细胞的增殖以及凋亡的影响。方法:采用分离SD仔鼠颅骨与胰酶消化法获取SD仔鼠原代成骨细胞,通过细胞爬片碱性磷酸酶染色对原代成骨细胞进行鉴定;利用CCK-8法检测低浓度万古霉素复合PMMA及纯PMMA骨水泥浸提液对SD大鼠原代成骨细胞的增殖影响、流式细胞仪检测万古霉素复合PMMA及纯PMMA骨水泥浸提液对对SD大鼠原代成骨细胞的凋亡影响。结果:SD大鼠原代成骨细胞在低浓度万古霉素复合PMMA骨水泥浸提液中第1、2、3天的增殖更明显(P0.05),在纯PMMA骨水泥浸提液中第1、5天凋亡显著增加(P0.05)。结论:低浓度万古霉素复合PMMA骨水泥相比PMMA骨水泥具有较低的细胞毒性,在临床应用于骨缺损伴局部骨感染的治疗方面具有一定的优势。     

蓝斑复合核区注射L—谷氨酸钠对呼吸的影响

实验在55只乌拉坦麻醉、制动、人工呼吸及切断双侧颈迷走神经的家兔上进行。结果如下:双侧蓝斑复合核(Lc-Sc)区注射胞体兴奋剂L-谷氨酸钠(L-Glu)100μg/μl,使呼吸频率(RF)、膈神经放电频率(PhrD)明显增加(P<0.01及0.05),吸气时程、呼气时程均缩短,动脉血压无明显变化。于双侧孤束核(NTS)区分别预注射哌唑嗪(0.5μg/μl)、育亨宾(4μg/μl)、心得安(2μg/μl)可阻断L-Glu的上述效应。实验结果提示,Lc-Sc区对呼吸具有兴奋作用,其增加RF的效应是通过NTS区的α和β受体实现的,而使PhrD增加的机制则有所不同。     

The Effect of Helium on Cryopreservation of HeLa and L929 Cells

The effect of helium on cell survival during cryopreservation was studied using the HeLa and L929 cell lines. Cell suspensions were incubated in an atmosphere of helium, nitrogen, or air and frozen in the presence or absence of glycerol as a cryoprotectant. After thawing, the cell viability was evaluated by the Trypan Blue exclusion test and culture development for 18 h. Helium was found to provide better preservation of cell suspensions compared with nitrogen and air. The positive effect of helium was the greatest in the case of freezing without cryoprotectants (the HeLa cell survival increased by a factor of 1.5–2) and somewhat lower in the case of freezing in the presence of low glycerol concentrations (the L929 cell survival increased by a factor of 1.2–1.5 in the presence of 3% glycerol). Use of helium for cell suspensions may improve cryopreservation methods by making it possible to reduce the concentrations of conventional cryoprotectants, which are generally highly toxic and undesirable to use for cryopreservation of biological material for medical applications.     

种子发育相关基因的研究进展

种子发育是被子植物繁殖的中心环节,涉及众多基因及其互作。新近的研究集中在雌雄基因组的差异表达、后生过程的控制机理和发育调控网络等方面。对胚和胚乳发育相关基因的研究,可使人们在分子水平上解析种子发育和无融合生殖的分子机制,更有效地开展植物种子产量和品质改良的基因工程。     

种子发育相关基因的研究进展

种子发育是被子植物繁殖的中心环节,涉及众多基因及其互作.新近的研究集中在雌雄基因组的差异表达、后生过程的控制机理和发育调控网络等方面.对胚和胚乳发育相关基因的研究,可使人们在分子水平上解析种子发育和无融合生殖的分子机制,更有效地开展植物种子产量和品质改良的基因工程.     

与男性不育相关基因的研究进展

生殖是所有哺乳动物的生存所需的,基础研究有助于确定这些基因及男性和女性生殖系统发展、功能和调节机制。目前人类已经在生殖领域取得了一些进展,但是将这些科研成果应用于临床的速度也非常缓慢。但总而言之：近年来在对能控制人类生殖的分子基础的理解上的进步是非常巨大的并最终将改善病人的治疗效果。本文就近年来发现的几种常见的基因对男性生育能力的影响。     

Nisin生物合成相关基因分析

Nisin是乳酸乳球菌某些菌株产生的一种对细菌芽孢和多种革兰氏阳性菌有较好杀伤作用的小肽,广泛用于食品加工、医疗保健等诸多领域。合成Nisin的基因位于染色体上-可接合型蔗糖转座子,由三个启动nisA、nisR、nisF控制的nisA/ZBTCIPRKFEG构成,其中nisA因具有更强的启动强度,且表达诱导物和宿主菌均为食品级,方便、经济、安全,应用最为广泛。其他基因分别在Nisin合成、调控过程中起不同作用：自身保护性基因ninI、nisF、nisE、nisG的表达,使菌体获得对Nisin较好的耐受性;NisB和NisC与翻译后修饰有关;NisT可促进乳链菌肽前体转移至胞外;NisP则与nisin前体信号肽的切除有关。     

水稻叶片衰老相关基因的研究进展

水稻叶片的衰老是制约杂交稻产量提高的主要因素之一,有数据表明水稻籽粒灌浆所需营养物质的60%～80%来自叶片的光合作用,实践证明叶片每推迟1天衰老,产量可提高产1%左右.因此,对叶片衰老的形态、生理生化及其相关分子机理等进行研究具有重要的现实意义.近年来水稻叶片衰老的相关研究表明,叶片的衰老是一个受众多因素影响的复杂过程,在这个过程中叶片发生了巨大的形态与生理生化变化,而这些变化均离不开基因的调控作用.大量实验结果表明:在衰老过程中,叶片细胞有选择地启动或增强某些基因(叶片衰老相关基因)的表达,而关闭或减弱另一些基因(衰老下调基因)的表达,由此来调控叶片衰老的进程.目前研究者已在研究衰老突变体等相关的材料中发现了许多与水稻叶片衰老有关的基因.本文重点概述了近年来水稻叶片衰老相关基因的研究状况,并对未来研究方向等问题做了思考与探讨,以期能为开展进一步的研究工作提供参考.     

犬完整骨及骨水泥重建骨缺损微波灭活后的生物力学研究

目的:研究微波消融(microwave ablation)对结构正常及缺损后骨水泥修复重建的犬骨生物力学性能的影响.方法:取成年犬股骨12对,随机分为完整组和重建组,再随机选取每对股骨的一侧作为对照组,另一侧为实验组,试验由此分为四组:完整对照组,完整微波组,重建对照组,重建微波组.然后将每根股骨制作成两个不同的骨标本,分别长3 cm和6 cm.两种微波组的标本均进行微波灭活,两种重建组的标本均制备成缺损模型并行骨水泥修复重建.然后分别对3、6 cm两种标本行压缩和三点弯曲试验.结果:完整对照组与完整微波组之间,重建对照组与重建微波组之间的最大压缩力、最大压缩位移、最大弯曲力及最大挠度等均无显著性差异.结论:微波消融对结构正常的犬骨的生物力学性能无明显影响,且不会加剧对重建犬骨的力学强度的破坏.     

Effect of compensatory organic osmolytes on resistance to freeze-drying of L929 cells and of their isolated chromatin

(1) Compensatory organic osmolytes are stabilizers of macromolecular structures. During acclimation to dehydration or high salinity, they accumulate in cells and effectively protect them against disruption that might otherwise result from increased inorganic ion concentrations. (2) Circular and electric dichroism, analysis of the kinetics of digestion by micrococcal nuclease, and UV spectra between 190 and 305 nm were used to investigate the resistance to dehydration upon freezing or freeze-drying that could confer such compounds to chromatin isolated from cultured L929 cells. Some work was also done on intact cells in vivo. (3) Sorbitol, sucrose, and trehalose appear to protect isolated chromatin very effectively; proline is less effective. (4) These compounds also effectively protect chromatin from the disrupting effects of NaCl. (5) Cells loaded and grown with sorbitol, sucrose, or proline can tolerate larger decreases in hydration than control cells. They cannot, however, tolerate complete dehydration.     

Effect of different doses of diphtheria exotoxin on the properties of L929 and HeLa cells

Various forms of interaction between diphtheria exotoxin and the continuous L and HeLa cell lines were revealed, depending on its doses: toxic, subtoxic and small (following the subtoxic dose). Cells of the same origin, treated with these doses, develop similar changes in some of their properties, differing only in their "survival" time, the period of adaptation and the time of entering the phase of active proliferation. the systems of cells, having simultaneously low susceptibility to infection with some RNA-containing viruses (L cells with low susceptibility to vesicular stomatitis virus and HeLa cells with low susceptibility to Coxsackie B5 virus) and high susceptibility to repeated treatment with diphtheria exotoxin, have been obtained.     

红豆杉科及相关类群rbc L基因PCR-RFLP分析

运用RFLP方法对红豆杉科及相关类群14种植物叶绿体rbcL基因PCR产物进行限制酶酶切分析,共获29个酶切变异位点。采用PHYLIP 软件包对限制位点变异数据进行极大简约法分析得到18个步长为6的最简约树并求得一致树,结果显示：（1）红豆杉科和三尖杉科属单系群;(2) 穗花杉属Amentotaxus以置于红豆杉科内为宜,不支持将穗花杉属独立成科的处理方式;(3)白豆杉应为红豆杉科内一个属Pseudotaxus;(4) 三尖杉属内篦子三尖杉地位特殊,可设篦子三尖杉组;(5) 不赞同将竹柏类从罗汉松属中分离出去成立新科;(6) 红豆杉科、三尖杉科和罗汉松科三者间,前两者的关系更为接近。