检索结果-内蒙古大学图书馆

中华创伤杂志 2025年第1期41卷 97-105页

作者：贾志博董阳辉宋翔宇左浩辰杨占程陈恒彭熙为杨博尧李鹏凯米召迪李申崔梦一许文静彭江中国人民解放军总医院第四医学中心骨科医学部研究所全军骨科战创伤重点实验室骨科再生医学北京市重点实验室北京100853 河北北方学院研究生院张家口075132 长治医学院基础医学院长治046013 解放军医学院研究生院北京100853 中国人民解放军总医院第一医学中心北京100853

目的比较静态冷保存(SCS)和常温机械灌注(NMP)对猪离断肢体骨骼肌的保护作用。方法选取长白猪4头,截取8只离断肢体,按随机数字表法分为SCS组(5只)和NMP组(3只)。颈动脉取血后于肩胛骨⁃肱骨关节处离断,建立离断肢体模型。SCS组离断肢体... 详细信息

目的比较静态冷保存(SCS)和常温机械灌注(NMP)对猪离断肢体骨骼肌的保护作用。方法选取长白猪4头,截取8只离断肢体,按随机数字表法分为SCS组(5只)和NMP组(3只)。颈动脉取血后于肩胛骨⁃肱骨关节处离断,建立离断肢体模型。SCS组离断肢体使用无菌布巾包裹后放入4℃环境中保存24 h。NMP组离断肢体使用含血红细胞灌注液于37℃下机械灌注24 h,每6 h更换70%灌注液。NMP组实验前采用盐水介质交叉配血法检测供受体猪血液凝集情况以评估其血液安全性,制备同种异体血红细胞灌注液并检测灌注液pH、Na^(+)、K^(+)、Cl^(-)、Ca^(2+)、葡萄糖(Glu)、红细胞压积(Hct)、乳酸(Lac)和渗透压水平情况。灌注0、6、12、18、24 h,监测NMP组皮肤温度和血氧饱和度(SaO2),并通过检测灌注液pH、Glu、肌酸激酶(Ck)、K^(+)、Ca^(2+)、Na^(+)水平以评估离断肢体骨骼肌代谢情况。灌注0、24 h,取NMP组和SCS组离断肢体骨骼肌行HE染色、TUNEL染色,分别对平均细胞间距离和肌细胞凋亡指数进行量化分析,观察组织病理学变化情况。灌注结束后比较NMP组和SCS组离断肢体增重率,评估其肿胀程度,观察离断肢体状态。结果供受体猪血液交叉配型试验为阴性。制备的含血红细胞灌注液pH(7.38±0.04)、Na^(+)[(138.30±4.48)mmol/L]、K^(+)[(3.50±0.26)mmol/L]、Glu[(6.11±2.08)mmol/L]、渗透压[(305.67±3.79)mmol/L]等指标基本维持在正常范围,但Cl^(-)[(118.34±12.00)mmol/L]、Ca^(2+)[(2.00±0.15)mmol/L]略高于正常参考范围,Hct(0.30±0.03)、Lac[(1.54±0.38)mmol/L]均低于正常参考范围。离断肢体灌注期间,NMP组平均皮肤温度为(36.13±0.98)℃,其中灌注6、12、18、24 h皮肤温度均较0 h明显升高(P<0.01),而灌注6、12、18、24 h皮肤温度差异均无统计学意义(P>0.05);NMP组皮肤平均SaO2均为95%以上,其中灌注0、12、18、24 h皮肤SaO2差异均无统计学意义(P>0.05),而灌注6 h SaO2较0 h显著升高(P<0.05)。灌注0、6、12、18、24 h NMP组灌注液pH、Glu、Na^(+)、Ca^(2+)水平差异均无统计学意义(P>0.05);灌注18、24 h Ck水平均较6 h显著升高,且6、12、18、24 h Ck水平均较0 h明显升高(P<0.05);K^(+)水平随灌注时间延长逐渐升高,且灌注18、24 h K^(+)水平均较0 h显著升高(P<0.05)。HE染色结果显示,0 h NMP组和SCS组骨骼肌肌纤维连续性好且排列规则,细胞间距离均为(8.95±0.60)μm;24 h NMP组骨骼肌肌纤维有少部分断裂,肌纤维稍有肿胀,间隙稍增宽,细胞间距离为(14.75±0.90)μm,较同组0 h显著增大(P<0.01);24 h SCS组骨骼肌肌纤维明显断裂、肿胀,间隙明显变宽,细胞间距离为(23.51±1.49)μm,较同组0 h和NMP组24 h显著增大(P<0.01)。TUNEL免疫荧光染色结果显示,0 h NMP组和SCS组骨骼肌含有微量凋亡细胞,凋亡细胞指数均为(4.26±1.62)%;24 h NMP组骨骼肌含有少量凋亡细胞,凋亡细胞指数为(25.94±2.69)%,较同组0 h显著升高(P<0.01)。24 h SCS组骨骼肌含有大量凋亡细胞,凋亡细胞指数为(62.97±3.22)%,较同组0 h和24 h NMP组显著升高(P<0.01)。与SCS组离断肢体比较,灌注24 h NMP组皮肤颜色红润,皮下层稍有水肿,未出现缺血性肌挛缩症状,关节活动良好。24 h NMP组离断肢体增重率为(15.82±0.89)%,显著高于24 h SCS组的(0.97±0.28)%(P<0.01)。结论与SCS相比,利用同种异体血制备的含血红细胞灌注液对猪离断肢体进行NMP,可通过持续稳定供能供氧、平衡离子稳态和灌注液酸碱度维持骨骼肌代谢,减轻肌纤维缺血性损伤及抑制肌细胞凋亡。

关键词：截肢,创伤性血液灌注组织保存低温保存骨骼肌

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周围神经损伤后瓦勒氏变性及神经导管的研究与进展

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中国组织工程研究 2017年第10期21卷 1596-1603页

作者：苌彪全琦孙逊刘若西王玉卢世璧彭江解放军总医院骨科研究所北京市再生医学重点实验室全军战创伤重点实验室北京市100853

背景:如何促进损伤的周围神经再生尤其是大段神经缺损是一个棘手的临床难题,亟待解决。目的:回顾近些年瓦勒氏变性机制及神经导管的发展。方法:检索PubM ed数据库,检索词为"peripheral nerve regeneration;Wallerian degeneration;... 详细信息

背景:如何促进损伤的周围神经再生尤其是大段神经缺损是一个棘手的临床难题,亟待解决。目的:回顾近些年瓦勒氏变性机制及神经导管的发展。方法:检索PubM ed数据库,检索词为"peripheral nerve regeneration;Wallerian degeneration;nerve guidance conduits。根据纳入排除标准,选出有关瓦勒氏变性分子机制及神经修复的文献74篇进行探讨。结果与结论:研究发现大鼠SARM1和同源物果蝇d SARM在促进瓦勒氏变性中起关键作用,推断烟酰胺腺嘌呤单核苷酸/烟酰胺腺嘌呤二核苷酸比例的改变可能对SARM1的激活起一定的作用。对于延迟瓦勒氏变性到底是好是坏,目前还存在争议。周围神经损伤后短时间内抑制瓦勒氏变性并积极促进再生达到周围神经损伤及时修复是未来努力的方向。

关键词：生物材料材料相容性周围神经再生瓦勒氏变性神经导管国家自然科学基金

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AZ31镁合金材料植入物在兔股骨髁内的降解:Micro-CT评价

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中国组织工程研究 2016年第16期20卷 2303-2309页

作者：徐亦驰尹合勇孙振孟昊业肖波汪爱媛郭全义彭江卢世璧解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室(编号:BZ0128)全军骨科战创伤重点实验室北京市100853

背景:因为镁在体内可自行降解,避免二次手术,但镁合金材料还未能在骨科临床中广泛应用,且评价其在体内降解的方法仍缺乏高精准性和可靠性。目的:通过Micro-CT图像和相关数据评价AZ31镁合金在兔股骨髁内的降解。方法:将40个表面微弧氧化... 详细信息

背景:因为镁在体内可自行降解,避免二次手术,但镁合金材料还未能在骨科临床中广泛应用,且评价其在体内降解的方法仍缺乏高精准性和可靠性。目的:通过Micro-CT图像和相关数据评价AZ31镁合金在兔股骨髁内的降解。方法:将40个表面微弧氧化处理的AZ31镁合金棒材植入至40只新西兰大白兔的右侧股骨髁。植入后5,10,15,20周每个时间点依次取出10只兔的右侧股骨髁,利用Micro-CT扫描图像以及生成数据定量地对镁合金的降解进行分析和评价。结果与结论:①镁合金材料降解过程中的一般形态:植入后第5-20周,镁棒表面被腐蚀程度逐渐加重,色泽变灰暗,形状出现变形;②Micro-CT图像检测:植入前5周内镁合金降解程度十分微小,只有少量腐蚀点,植入后第10周时侵蚀点有所增加,而到植入后第15周时,镁棒表面腐蚀点明显增多,腐蚀面积更大,且与植入前10周相比加速更明显,到植入后第20周时镁棒表面几乎布满了腐蚀点,且表面粗糙、不连续。③数据分析:植入前5周,镁棒的体积分数保持在98.6%,降解缓慢,植入后第10周时降至97.1%,但仍较为缓慢,植入后第10-15周此指标出现了明显的降低(P<0.05),到第20周时已降至了86.4%(P<0.05),而在植入15-20周中,镁棒体积分数减少了6.5%,达到单位周期的体积减少最大量;随着腐蚀的进展,镁棒表面变得粗糙、模糊,表面积变大,镁棒表面积与体积之比持续增加,且至第15,20周的增加量差异有显著性意义(P<0.05);镁棒表面生成的腐蚀点越来越多,导致横截面半径减小,反映在数据中即"骨小梁厚度"的降低,该数值从1.00 mm降至第20周的0.87 mm,从曲线斜率来看,第10-15周该数值降低速度最快;整个实验中镁矿物密度持续降低,且在第10-15周降低速度最快,到20周时,已由开始时的649.302 mg/cm^3降至356.445 mg/cm^3(P<0.05);另一方面,镁合金Micro-CT图像密度从实验开始时的679.710 mg/cm^3最后降至644.947 mg/cm^3,但差异无显著性意义。④结果证实:植入后10-20周是镁合金降解速度的高峰期,伴随镁合金的降解,其含量降低,但密度并不因其材料降解而降低。

关键词：体层摄影术,螺旋计算机镁可吸收性植入物股骨生物降解,环境组织工程生物材料:骨生物材料镁合金微弧氧化 Micro-CT 股骨髁大体观降解体内实验国家自然科学基金

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周围神经损伤与再生:新型修补材料的应用研究与进展

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中国组织工程研究 2017年第6期21卷 962-968页

作者：全琦苌彪刘若西孙逊王玉卢世璧彭江赵庆解放军总医院骨科研究所北京市再生医学重点实验室全军战创伤重点实验室北京市100853 解放军总医院第一附属医院骨科北京市100048

背景:虽然自体神经移植是当前治疗大段神经缺损的金标准,但因其应用受到诸多限制,因此科学家从未放弃探索新型神经修补材料。目的:回顾近年来周围神经损伤领域产生的新观点、再生过程中的关键细胞及新型神经导管的应用。方法:由第一作... 详细信息

背景:虽然自体神经移植是当前治疗大段神经缺损的金标准,但因其应用受到诸多限制,因此科学家从未放弃探索新型神经修补材料。目的:回顾近年来周围神经损伤领域产生的新观点、再生过程中的关键细胞及新型神经导管的应用。方法:由第一作者检索2001至2016年Pub Med数据库收录的与组织工程神经支架材料相关的文献,检索词为"peripheral nerve injury,peripheral nerve regeneration,nerve scaffold",按纳入、排除标准最后共纳入文献76篇进行综述。结果与结论:周围神经的修复主要集中在如何让再生的神经长得"快"与长得"准"上,未来除了应继续拓展开发生物相容性更好的材料外,还应优化设计,在分子细胞和组织层面多层次模拟神经再生微环境,模拟建立取向纳米结构、化学组分、生物信号时空分布等多重仿生神经移植物。应明确的是,神经导管不应只是简单的力学支撑,还应具有一定功能,如导电、细胞因子梯度缓释等。仿生也不应只局限于形态学上,还应拓展到如细胞因子的时空变化、细胞生物电刺激等方面上来。

关键词：周围神经神经再生组织工程生物材料材料相容性周围神经损伤周围神经再生神经支架综述国家自然科学基金

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亲和肽在软骨组织工程中应用的新策略和问题

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中国组织工程研究 2021年第16期25卷 2569-2574页

作者：付力伟杨振李浩高仓健眭翔刘舒云郭全义解放军总医院第一医学中心骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京市100853 南开大学医学院天津市300071

背景:随着软骨组织工程的发展,亲和肽由于其对某些软骨组织工程关键因素的特殊亲和作用受到了研究人员的关注。目的:综述各类亲和肽的筛选、鉴定及在软骨组织工程中的应用。方法:使用计算机检索中国知网全文数据库、万方全文数据库、Pub... 详细信息

背景:随着软骨组织工程的发展,亲和肽由于其对某些软骨组织工程关键因素的特殊亲和作用受到了研究人员的关注。目的:综述各类亲和肽的筛选、鉴定及在软骨组织工程中的应用。方法:使用计算机检索中国知网全文数据库、万方全文数据库、PubMed中与亲和肽有关的文献,检索时限为2000年1月到2020年5月。以"Affinity peptide,cartilage tissue engineering,mesenchymal stem cell,scaffold"为英文检索词,"亲和肽,软骨组织工程,间充质干细胞,支架"为中文检索词,最终纳入66篇文献进行分析。结果与结论:许多特定氨基酸序列的多肽能够与一些细胞、因子、分子特异性地结合,具有亲和作用,根据作用对象不同可将其分为细胞亲和肽、因子亲和肽及细胞外基质分子亲和肽。在软骨组织工程中,亲和肽通过黏附细胞、募集因子和分子等作用增强组织工程的修复效果。在许多仿生软骨多层支架策略中,与特定分子相互作用的亲和肽对于模拟正常软骨环境有着重要作用,同时随着软骨组织工程技术的发展尤其是计算机辅助技术的应用,为亲和肽的使用提供了新的策略,但亲和肽在体内实验的停留时间、降解率、降解途径等还需要进一步的了解。

关键词：软骨材料亲和肽软骨组织工程支架间充质干细胞综述

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基于脱细胞方法制备3D植物肝组织工程支架及表征

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中国组织工程研究 2024年第29期28卷 4645-4651页

作者：胡婧婧何松霖张大旭赵烁史潇楠李伟龙叶淑君王静怡郭全义阎丽解放军总医院第二医学中心老年医学科北京市100853 解放军总医院第一医学中心骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京市100853

背景:组织工程为肝衰竭这一临床困境带来了新的希望,通过简单的制备方法制备植物脱细胞纤维支架对肝脏组织工程具有重要意义。目的:采用新鲜苹果切片和十二烷基硫酸钠溶液制备苹果组织脱细胞支架材料,并评估其生物相容性。方法:将新鲜... 详细信息

背景:组织工程为肝衰竭这一临床困境带来了新的希望,通过简单的制备方法制备植物脱细胞纤维支架对肝脏组织工程具有重要意义。目的:采用新鲜苹果切片和十二烷基硫酸钠溶液制备苹果组织脱细胞支架材料,并评估其生物相容性。方法:将新鲜苹果分别采用磷酸盐缓冲液和十二烷基硫酸钠溶液进行脱细胞处理,然后用磷酸盐缓冲液进行脱毒获得处理后的苹果组织和苹果脱细胞支架材料,然后在扫描电镜下观察苹果材料的脱细胞效果。实验从BALB/C小鼠腹股沟脂肪中提取脂肪干细胞,并且通过流式细胞术鉴定其干细胞相关标记物(CD45,CD34,CD73,CD90,CD105)的表达。然后分为无支架对照组和有支架组,在两组中接种等量脂肪干细胞,通过CCK-8、苏木精-伊红染色、鬼笔环肽骨架染色评价该脱细胞支架与脂肪干细胞的生物相容性,在光学显微镜、扫描电镜下观察细胞在支架上的黏附及生长情况。然后将支架分为非诱导组和成肝诱导组,将脂肪干细胞种植在脱细胞苹果支架上,分别在普通培养基和成肝诱导培养基中培养14 d后进行对比,通过肝细胞标记物(白蛋白、细胞角蛋白18、细胞色素P450家族1亚家族1)进行免疫荧光染色,通过酶联免疫吸附实验来检测白蛋白、甲胎蛋白的分泌情况,并通过扫描电镜观察支架上诱导培养的细胞形态,验证该脱细胞支架材料上肝细胞相关蛋白的表达。最后,实验通过将钴60照射消毒后的苹果脱细胞支架移植于小鼠肝脏表面,28 d后通过大体观及苏木精-伊红染色观察该支架的降解情况。结果与结论:①扫描电镜结果显示,脱细胞后的苹果支架材料具有约100μm大小的孔隙结构,不存在残余细胞。②通过流式细胞学鉴定,提取培养的细胞为脂肪间充质干细胞。③CCK-8结果表明,所制备的苹果组织脱细胞支架材料无细胞毒性;苏木精-伊红染色和鬼笔环肽骨架染色观察到脂肪间充质干细胞能够在苹果组织脱细胞支架上黏附和聚集生长。④免疫荧光染色、酶联免疫吸附实验结果显示,培养在苹果组织脱细胞支架上的脂肪间充质干细胞高表达白蛋白、甲胎蛋白、细胞角蛋白18及细胞色素P450家族1亚家族1肝脏相关蛋白,说明被诱导分化为了具有肝细胞功能的肝细胞样细胞。⑤干预7 d时植入的苹果脱细胞支架与肝脏融合,部分支架已经降解,干预28 d时苹果脱细胞支架已完全降解,被新生组织替代。⑥结果表明,来源于苹果组织制备的脱细胞支架材料具有良好的生物相容性,可促进脂肪间充质干细胞的增殖、黏附及成肝细胞分化。

关键词：植物组织支架脱细胞肝衰竭脂肪间充质干细胞组织工程肝细胞样细胞

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CD146阳性亚群有作为软骨组织工程种子细胞的应用潜力

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中国组织工程研究 2020年第19期24卷 2997-3003页

作者：眭翔田广招杨振李旭刘舒云郭全义解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京市100853 南开大学医学院天津市300071

背景:再生医学的发展、组织工程技术的出现为软骨缺损重建提供了新的解决思路。在组织工程中,间充质干细胞是应用广泛的种子细胞,然而干细胞作为一个异质性的细胞群体其不同亚群发挥着不同的功能。因此,应用间充质干细胞关键功能亚群进... 详细信息

背景:再生医学的发展、组织工程技术的出现为软骨缺损重建提供了新的解决思路。在组织工程中,间充质干细胞是应用广泛的种子细胞,然而干细胞作为一个异质性的细胞群体其不同亚群发挥着不同的功能。因此,应用间充质干细胞关键功能亚群进行软骨修复具有广泛应用前景。目的:从人脂肪间充质干细胞中分离出CD146阳性亚群细胞,验证其生物学特性及其作为软骨组织工程种子细胞的潜力。方法:人脂肪间充质干细胞由浙江金时代生物技术有限公司提供,通过流式细胞术对人脂肪间充质干细胞表面标志物进行鉴定,应用免疫磁珠分选方法从人脂肪间充质干细胞中分选出CD146阳性表达的细胞亚群。通过基因芯片检测技术及生物信息学分析技术揭示2种细胞的分子特性;体外诱导2种细胞成软骨分化并进行鉴定;冻存复苏前后检测2种细胞的细胞活性及凋亡情况。结果与结论:①人脂肪间充质干细胞表达高水平干细胞相关标志物CD73、CD90,不表达造血干细胞相关标志物CD34、CD45、HLA-DR;②生物信息分析结果表明CD146阳性亚群细胞与脂肪间充质干细胞相比在炎症通路及骨骼肌肉系统疾病有不同功能;③CD146阳性亚群细胞能够成球软骨分化,并且其成软骨分化能力要优于人脂肪间充质干细胞;④CD146阳性亚群细胞复苏后凋亡情况和活性均要优于人脂肪间充质干细胞;⑤结果表明,CD146阳性亚群细胞具有良好的成软骨分化潜力,是一种具有前景的软骨组织工程种子细胞。

关键词：软骨损伤脂肪间充质干细胞 CD146阳性亚群细胞基因芯片生物信息学成软骨分化

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转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球对干细胞的调控

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中国组织工程研究 2020年第28期24卷 4540-4546页

作者：杨振李浩高仓健付力伟田广招查康康孙志强李旭郭维民眭翔黄靖香刘舒云卢世璧郭全义南开大学医学院天津市300071 解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京市100853

背景:转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球系统可使药物在作用部位维持有效药物浓度,提高生长因子的利用率。目的:优化转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球制备工艺,探究其对脂肪间充质干细胞增殖和迁移的影响。方法:采用乳化... 详细信息

背景:转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球系统可使药物在作用部位维持有效药物浓度,提高生长因子的利用率。目的:优化转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球制备工艺,探究其对脂肪间充质干细胞增殖和迁移的影响。方法:采用乳化-溶剂挥发法制备转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球,并对微球的形态、粒径大小、药物空间分布、包封率、载药量和缓释性能进行表征。将转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球溶解于PBS中,于相应的时间点检测上清液中转化生长因子β3浓度,对应时间点扫描电镜观察微球形态。将脂肪间充质干细胞分6组培养,分别加入培养基(阴性对照)、含转化生长因子β3的培养基、含空白聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基、含10,100,1000 g/L转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基,于对应的时间点CCK-8法检测增殖。将脂肪间充质干细胞分别与培养基(阴性对照)、含转化生长因子β3的培养基、含聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基、含10,100,1000 g/L转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基以非接触方式共培养24 h,检测细胞迁移数量。结果与结论:①转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球呈球形,表面光滑,无粘连,粒径均匀分布,微球直径2-50μm,微球内的蛋白药物分布均匀,具有较高的包封率与载药量;②缓释微球具有良好的降解性能,体外可于6个月后完全降解;同时具有良好的缓释性能,体外可缓慢释放转化生长因子β3长达45d;③空白微球及含转化生长因子β3的缓释微球对脂肪间充质干细胞增殖无影响;④空白微球对脂肪间充质干细胞的迁移无影响,转化生长因子β3及含转化生长因子β3的缓释微球可促进脂肪间充质干细胞的迁移,不同质量浓度缓释微球间的促进效果无差异;⑤结果表明,转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球可在不影响脂肪间充质干细胞增殖的情况下促进其迁移。

关键词：转化生长因子β3 聚乳酸-羟基乙酸缓释微球兔脂肪间充质干细胞增殖迁移软骨损伤组织工程

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组织工程骨软骨一体化多相支架的制备与体外检测评估

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中国修复重建外科杂志 2018年第4期32卷 434-440页

作者：李建伟张学亮郭全义张景春曹艳杰张新国黄建军王琪刘小刚郝春香山西省中医药研究院太原030012 中国人民解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京100853

目的制备骨软骨一体化多相支架并进行相关力学性能检测与生物学性能评估,为骨软骨缺损修复提供一种新技术与方法。方法以猪源脱细胞软骨细胞外基质、纳米级羟基磷灰石和海藻酸钠为原材料,按不同成分比例混合,利用冷冻干燥技术和物理化... 详细信息

目的制备骨软骨一体化多相支架并进行相关力学性能检测与生物学性能评估,为骨软骨缺损修复提供一种新技术与方法。方法以猪源脱细胞软骨细胞外基质、纳米级羟基磷灰石和海藻酸钠为原材料,按不同成分比例混合,利用冷冻干燥技术和物理化学法交联,制备以脱细胞软骨细胞外基质为软骨层,海藻酸钠和脱细胞软骨细胞外基质为中间层,纳米级羟基磷灰石、海藻酸钠和脱细胞软骨细胞外基质为骨层的骨软骨一体化多相支架。通过大体观察、扫描电镜观察、Micro-CT观察、支架孔隙率和孔径测定、支架吸水能力测定、力学检测(压缩模量、界面间黏附强度)、生物相容性检测[MTT法检测鼠L929成纤维细胞在支架上的增殖情况以及绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记的大鼠BMSC_s在支架上的生长情况],对骨软骨一体化多相支架进行力学与生物学性能评价。结果大体观察及Micro-CT观察均显示支架各层间结合紧密,未出现明显不连续和相互分离。扫描电镜观察示,骨层结构相对致密,中间层与软骨层结构则比较疏松,各层内的孔隙结构相互连通且均具有立体多维性。支架软骨层、中间层、骨层孔隙率分别为93.55%±2.90%、93.55%±4.10%、50.28%±3.20%,骨层显著低于软骨层和中间层(P<0.05),软骨层与中间层比较差异无统计学意义(P>0.05);孔径分别为(239.66±35.28)、(153.24±19.78)、(82.72±16.94)μm,各层间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。支架软骨层、中间层、骨层亲水性分别为(15.14±3.15)、(13.65±2.98)、(5.32±1.87)m L/g,骨层显著低于软骨层和中间层(P<0.05),软骨层与中间层比较差异无统计学意义(P>0.05);压缩模量分别为(51.36±13.25)、(47.93±12.74)、(155.18±19.62)k Pa,骨层显著高于软骨层和中间层(P<0.05),软骨层与中间层比较差异无统计学意义(P>0.05)。骨软骨一体化多相支架每两层间结合紧密,其中软骨层与中间层的界面黏附强度为(18.21±5.16)k Pa,骨层与中间层的界面黏附强度则为(16.73±6.38)k Pa,比较差异无统计学意义(t=0.637,P=0.537)。MTT法检测显示鼠L929成纤维细胞在支架上生长良好,GFP标记的大鼠BMSC_s在支架上生长分布均匀,显示支架材料无细胞毒性且具有良好的生物相容性。结论骨软骨一体化多相支架各层间的性能各有侧重,实现了对正常骨软骨组织成分上与结构上的双重仿生,为进一步动物体内实验奠定了基础,有望成为骨软骨缺损修复与再生治疗的一种新策略。

关键词：骨软骨组织工程多相支架细胞外基质力学性能生物相容性

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3D打印制备PLGA/脱细胞软骨细胞外基质支架材料及其理化特性研究

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中国修复重建外科杂志 2019年第8期33卷 1011-1018页

作者：张彬沈师鲜海代永静郭维民李旭张学亮王振勇李浩江彭礼庆罗旭江刘舒云鲁晓波郭全义西南医科大学附属医院骨与关节外科四川泸州646000 解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京100853

目的采用低温沉积3D打印技术制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]支架,复合脱细胞软骨细胞外基质(decellularized articular cartilage extracellular matrix,DACECM)制备PLGA/DACECM组织工程软骨支架,探讨其理化特性。方法利用低温沉积3D打印技术制备PLGA支架。采用改良式物理、化学脱细胞方法制备DACECM混悬液。利用冷冻干燥和物理化学法交联技术制备DACECM取向支架,同法将DACECM混悬液与PLGA支架复合制备PLGA/DACECM取向支架。通过大体观察、扫描电镜观察3种支架宏观、微观结构,组织学及免疫组织化学染色定性分析DACECM取向支架成分,生物力学试验检测3种支架压缩模量。于SD大鼠皮下包埋3种支架,HE染色观察免疫排斥反应。分离培养新西兰大白兔软骨细胞,制备3种细胞-支架复合物,扫描电镜观察细胞在支架上的生长黏附情况。取鼠L-929成纤维细胞分别于3种支架浸提液进行培养,以DMEM培养液培养细胞作为对照,细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)法检测细胞增殖情况。结果大体观察和扫描电镜观察示,PLGA支架表面较光滑,可见大孔;DACECM取向支架表面粗糙,为疏松多孔相互连通的三维立体结构;PLGA/DACECM取向支架表面粗糙,大孔与小孔相互连通,具有垂直三维立体结构。组织学及免疫组织化学定性分析显示,DACECM脱细胞完全,保留了软骨基质的糖胺聚糖和Ⅱ型胶原蛋白成分。生物力学检测示,DACECM取向支架压缩模量显著低于其余2种支架(P<0.05),PLGA支架和PLGA/DACECM取向支架间差异无统计学意义(P>0.05)。SD大鼠皮下包埋实验示,DACECM取向支架和PLGA/DACECM取向支架的免疫排斥反应明显低于PLGA支架。细胞-支架复合物扫描电镜观察示,软骨细胞在PLGA支架上未见明显黏附,大量软骨细胞在PLGA/DACECM取向支架和DACECM取向支架表面黏附、生长。CCK-8检测示,随培养时间延长,各组细胞数量均呈递增趋势,各时间点组间吸光度(A)值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 PLGA/DACECM取向支架具有无细胞毒性、优良的理化性能,有望成为一种组织工程软骨支架材料。

关键词：软骨组织工程支架材料 3D打印技术聚乳酸-羟基乙酸共聚物脱细胞软骨细胞外基质理化特性

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