BMSCs与PLGA三维生物支架复合修复喉软骨缺损的研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）与聚乳酸/羟基乙酸共聚物（poly (lactide-co-glycolide),PLGA）三维生物支架在软骨源性形态发生蛋白1（cartilage-derived morphogenetic protein 1,CDMP1）和转化生长因子－β1（transforming growth factor-β1,TGF-β1）作用下向软骨细胞表型分化及体内修复喉软骨缺损的能力。方法 在体外高密度细胞悬液与PLGA共同构筑的三维立体培养体系下CDMP1和（或）TGF-β1联合诱导BMSCs向软骨细胞分化,观察诱导后细胞表型的表达;将培养体系移植入动物体内,从大体、组织学方面观察其对喉软骨缺损的修复效果。结果 诱导后的培养体系可表达特异性软骨基质Ⅱ型胶原和GAG;将培养体系移植入动物体内,可有效的修复喉软骨缺损。结论 BMSCs与PLGA三维生物支架在CDMP1和TGF-β1作用下所得组织工程化软骨可以有效的修复喉软骨缺损。     

骨软骨复合支架的研究进展

软骨的修复是当前医学界十分棘手的难题,人们采取若干手段均收效甚微。由于软骨缺损时,其下的软骨下骨常出现硬化、退变,而新生软骨是无法与病变的软骨下骨进行整合的,所以在修复软骨的同时,必须重视软骨下骨的修复。近十几年来,人们开始发明和利用各种骨软骨复合支架,进行同时修复软骨与软骨下骨的动物实验研究。在正常骨软骨组织中,软骨与软骨下骨被钙化层所相连,此外钙化层也将软骨与软骨下骨分隔在不同的生存环境中。根据仿生学原理,人们又设计出一种带有隔离层的新型骨软骨复合支架,并取得了较为理想的实验结果。本文就国内外骨软骨复合支架的研完进展作一综述。     

自体ADSCs复合PRF修复家兔耳软骨缺损的实验研究

目的:将未诱导的自体脂肪干细胞(ADSCs)与富血小板纤维蛋白(PRF)复合,作为一种全新的软骨修复材料,探讨其对家兔耳软骨全层缺损修复的可行性.方法:取家兔10只,于每只家兔耳部做4处软骨全层缺损,随机分为A、B、C、D组,A组,作为空白对照;B组植入自体ADSCs;C组植入自体PRF;D组植入自体ADSCs与PRF的复合物.分别于术后1月、2月、3月取材,进行大体及HE染色观察,并使用IPP6.0软件对软骨生成量进行半定量分析.结果:HE染色显示,3月后,A组几乎无新生软骨生成,B、C、D三组软骨生成量依次增多,D组尤为明显.IPP6.0统计结果显示,移植物植入3月后,A组软骨缺损修复率为(1.68±0.17)％,B组为(15.4±0.91.)％,C组为(32.0±2.76)％,D组为(85.77±4.88)％.各组间有显著统计学差异,与HE染色结果相符.结论:未诱导的自体ADSC s复合自体PRF作为一种全新的软骨修复材料,可以有效的修复家兔耳软骨全层缺损,具有潜在的临床应用价值.     

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MicroBCA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。     

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。     

嗅鞘细胞复合PLGA导管修复周围神经缺损的研究

探讨嗅鞘细胞(OECs)复合聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)导管对大鼠坐骨神经缺损的修复作用。方法:SD大鼠80只,随机分成4组,切除右侧部分神经干造成10mm的神经缺损。OECs PLGA组用充满细胞外基质凝胶和OECs悬液(CM-DiI预标记)的PLGA导管桥接坐骨神经缺损;OECs 硅胶管组用含相同内容物的硅胶管桥接;PLGA组和硅胶管组则分别用充满细胞外基质凝胶和DMEM/F12培养基的PLGA导管和硅胶管桥接。术后每周进行感觉运动功能检测,8周时行腓肠肌湿重恢复率、乙酰胆碱脂酶(AChE)染色、电生理和组织形态学分析等检测,同时移植细胞的两组每周进行细胞示踪观察。结果:移植细胞沿神经纵轴分布;除坐骨神经功能指数(SFI)指标外,OECs PLGA组的各项再生功能指标均优于其它三组。结论:OECs复合PLGA导管能够促进再生神经的成熟和靶组织功能的恢复,二者联合移植是一种有效的周围神经缺损修复方法。     

细胞支架研究进展

目前细胞培养通常采用二维平面培养技术,但由于在培养板和培养瓶二维细胞培养并不能完全模拟体内细胞的三维生长环境,因此所得的试验数据与在体情况有偏差。然而细胞支架材料却能为细胞提供一个良好的三维生长环境,更利于细胞粘附、生长和增殖。目前可用于细胞支架材料的来源有天然和人工两大类,现将细胞支架研究进展综述如下。     

细胞支架研究进展

目前细胞培养通常采用二维平面培养技术,但由于在培养板和培养瓶二维细胞培养并不能完全模拟体内细胞的三维生长环境,因此所得的试验数据与在体情况有偏差。然而细胞支架材料却能为细胞提供一个良好的三维生长环境,更利于细胞粘附、生长和增殖。目前可用于细胞支架材料的来源有天然和人工两大类,现将细胞支架研究进展综述如下。     

PLGA的不同组成对支架材料性能的影响研究

研究PLGA的不同组成对支架材料的力学性能、降解性能和生物学性能的影响。采用溶液浇注/颗粒沥取法制备出不同组成的PLGA多孔支架,对支架的力学性能和降解速率进行考察,同时将人真皮成纤维细胞接种于不同组成的PLGA支架材料上,培养不同时间后,检测细胞的粘附率和增殖率,以及细胞产生的总胶原含量,并通过扫描电镜观察支架上的细胞形态。结果显示,随PLA比例的增加,支架的力学强度增加,降解速率降低,但都不是线性变化。70:30比例的支架,拉伸强度最高,而70:30和80:20两种比例的支架,其降解速率没有显著性差异。PLGA不同组成的支架,均具有良好的细胞相容性,成纤维细胞粘附率和增殖率在三种比例的支架上没有显著性差异,细胞在支架表面生长良好,分泌大量的细胞外基质,细胞基本铺满整个支架。本文研究发现,PLGA的组成对支架力学性能、降解性能和生物学性能有细小但显著的影响,这将对组织构建选用PLGA支架材料提供有益的帮助。     

软骨基质来源定向结构支架复合软骨细胞体外构建组织工程软骨的研究

目的：探讨采用软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下生成组织工程软骨的可能性。方法：制备牛关节软骨细胞外基质材料,利用温度梯度热诱导相分离技术构建具备垂直定向孔道结构的软骨支架,同时采用传统冷冻干燥方法制备非定向支架,检测两组支架的力学性能;提取兔关节软骨细胞,分别接种两组支架,体外静态培养2周及4周后取材,对构建的组织工程软骨进行组织切片染色、生物化学分析及生物力学检测。结果：定向软骨支架的压缩弹性模量数值明显高于非定向软骨支架,体外培养时定向支架上种子细胞在3-9d内增殖高于非定向支架,差异有统计学意义（P〈0．05）;体外静态培养4周后形成的两组新生组织工程软骨进行软骨特异性染色均呈阳性,在定向组新生软骨切片中在垂直方向上可见大量呈规则平行排列的粗大胶原纤维,两组新生软骨的生物化学检测包括总DNA、总GAG及总胶原含量差异无统计学意义（P〉0．05）。定向组织工程软骨压缩弹性模量在2周及4周时均高于非定向组织工程软骨,差异有统计学意义（P〈0．05）。但两组组织工程软骨上述指标均显著低于正常关节软骨（P〈0．05）。结论：软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下能够成功生成具有定向纤维结构的组织工程软骨,并可以有效促进新生软骨组织力学性能的提升,在软骨组织工程中具有良好的应用前景。     

表面改性双相陶瓷复合自体骨髓干细胞修复兔骨缺损的实验研究

目的:应用自体骨髓基质干细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSCs)复合经低晶态羟基磷灰石(Low Crystalline Hydroxyap- atite,LcHA)涂层的双相陶瓷(Biphasic Calcium Phosphate,BCP)构建的组织工程化骨(LcBCP)修复兔桡骨节段性缺损。方法:体外分离培养、诱导扩增兔BMSCs,取第三代细胞复合LcBCP(实验组)后修复15只兔左侧桡骨15mm缺损;右侧桡骨缺损处植入复合BMSCs的BCP(对照组),于植入后4、8和12周处死动物,通过大体形态、组织学、影像学和扫描电镜检测骨缺损修复效果。结果:BMSCs-LcBCP复合物生长良好,随时间延长,X线显示实验组连接处骨痂形成,对照组连接处始终愈合稍差,12周大体观察实验组骨修复良好,髓腔再通;组织学显示板层骨形成,连接处骨性愈合,实验对照组连接处虽然也为骨性愈合,但尚有较多编织骨形成。结论:自体BMSCs复合LcBCP形成的组织工程化骨可修复兔桡骨节段性缺损,低晶态羟基磷灰石涂层能够增强双相陶瓷的早期成骨。