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牙髓组织工程支架材料研究进展
编辑人员丨4天前
牙髓坏死可导致牙齿脆性增加,易折裂,并阻碍年轻恒牙牙根持续发育。因此牙髓再生治疗具有重要的临床意义。由于牙髓组织具有复杂、多变的解剖结构且包含神经、血管等多种组织成分,牙髓再生面临诸多挑战。回顾近年来应用组织工程方法探索牙髓组织构建与移植的基础研究和临床应用研究文献,重点讨论适宜支架材料的选择与牙髓组织构建方法。文中述及用于构建牙髓组织的支架材料包括海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸,胶原蛋白、明胶、纤维蛋白、丝素蛋白、多肽和自组装多肽、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物等,简要介绍了其功能特点以及添加生物基质提取物、生长因子等组成的功能修饰或不同功能互补性材料组成的功能改进。结合临床可操作性要求,进一步讨论了由亲水性复合材料或经亲水基团修饰材料制备可注射水凝胶支架材料的组成设计和功能特点,以期为今后牙髓再生研究探索提供一定的借鉴。
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编辑人员丨4天前
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复合水凝胶三维培养骨髓间充质干细胞的矿化及异位成骨研究
编辑人员丨4天前
目的:构建负载骨髓间充质干细胞(BMSCs)的明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂水凝胶膜板,研究其体外矿化性能及体内异位成骨能力。方法:从2周龄SD大鼠(SD大鼠均购自空军军医大学实验动物中心)骨髓中提取BMSCs并用流式细胞术鉴定,设置实验组T1、T2、T3水凝胶分别混合P3代BMSCs,终细胞浓度分别为1×10 8/L、1×10 9/L、1×10 10/L,对照组C不混合细胞。在1、3、7 d用钙黄绿素-AM/碘化丙锭染色检测细胞的存活率,7、14、21 d茜素红染色观察各组的矿化以及实时荧光定量聚合酶链反应检测成骨相关基因的表达。体内实验将4组水凝胶分别植入18只8周龄SD大鼠臀后侧肌袋内,术后1、2、4周取材,组织学观察成骨效果。两组数据组间比较采用 t检验,多组数据组间比较采用方差分析。 结果:流式鉴定细胞是BMSCs,并且在水凝胶中7 d存活率可达(92.43±0.73)%。体外培养14 d后实验组矿化结节的数量逐渐增多且T3[(211.33±17.16)个]高于T2[(56.67±7.64)个]和T1[(28.33±3.51)个],差异有统计学意义( F=239.234, P<0.05),而对照组并无矿化结节的生成;7 d各组较高表达成骨相关转录因子基因而14 d高表达碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)基因。体内研究结果显示实验组2周开始形成软骨细胞囊泡、成骨细胞等,而对照组无成骨分化倾向。 结论:明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂水凝胶具有良好的细胞相容性,可作为BMSCs三维培养的载体材料,复合水凝胶混合的BMSCs具有良好的矿化能力,在体内具有较好的异位成骨能力。
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编辑人员丨4天前
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Wnt3a促进牙周膜干细胞成骨分化及实验性牙周炎牙槽骨再生的研究
编辑人员丨4天前
目的:探究Wnt3a对人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cell,PDLSC)增殖、迁移和成骨分化的影响,确定Wnt3a对小鼠实验性牙周炎牙槽骨再生的作用。方法:分别用不同质量浓度的Wnt3a(0、20、100、200、500 μg/L)刺激PDLSC(计为5组),培养2、4、7或10 d后通过细胞计数检测细胞增殖,通过Transwell实验检测细胞迁移;培养21 d时通过实时荧光定量PCR检测成骨相关基因Ⅰ型胶原、runt 相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)的表达情况。将Wnt3a蛋白包裹在聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球复合透明质酸水凝胶中,注入牙周炎小鼠的龈沟中。在1、2、4和8周取上颌牙槽骨样本,用显微计算机断层扫描、HE染色及骨形成标志物碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Runx2和骨钙蛋白免疫组化染色评估牙槽骨再生情况。结果:培养10 d后,与0 μg/L Wnt3a组相比,Wnt3a在20~500 μg/L时均可显著促进PDLSC增殖( P<0.01)。培养21 d时,0、20、100、200及500 μg/L组Ⅰ型胶原mRNA的表达量分别为0.96±0.27、1.90±0.47、2.18±0.24、2.32±0.15、1.99±0.43,Runx2 mRNA的表达量分别为1.08±0.15、3.19±0.17、6.19±0.28、9.19±0.41、5.55±0.06,Ⅰ型胶原和Runx2 mRNA的表达与0 μg/L Wnt3a组相比差异均有统计学意义( P<0.05)。在注射水凝胶第1、2、4、8周后,包裹Wnt3a的水凝胶组小鼠上颌第二磨牙颊侧釉质牙骨质界至牙槽嵴顶的距离[分别为(497.3±18.2)、(455.7±12.5)、(401.0±8.5)、(362.3±15.5) μm]与牙周炎组小鼠[分别为(710.3±10.2)、(614.0±16.4)、(564.3±12.5)、(502.3±6.8) μm]相比均显著减少( P<0.01),牙周炎症减轻。注射水凝胶4周后免疫组化结果显示,与牙周炎组相比,Wnt3a水凝胶组成骨相关基因ALP(0.72±0.01)、Runx2(0.77±0.03)及骨钙蛋白(0.72±0.07)的表达水平均显著升高( P<0.01)。 结论:Wnt3a可以促进PDLSC的增殖、迁移和成骨分化以及实验性牙周炎小鼠的牙槽骨再生。
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编辑人员丨4天前
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海藻酸盐水凝胶治疗心肌梗死的研究进展
编辑人员丨4天前
心肌梗死给人类健康带来严重威胁,可注射水凝胶可为梗死心肌区域提供机械支撑,还可负载药物、生物活性因子或细胞等,改善梗死微环境,诱导心肌组织再生,在治疗心肌梗死方面具有独特优势。海藻酸盐水凝胶以其类细胞外基质特性、易修饰和生物组织相容性良好等特点被广泛研究。主要综述了近年来处于实验室研究阶段的复合水凝胶海藻酸盐水凝胶和生物活性海藻酸盐水凝胶以及临床研究阶段海藻酸盐水凝胶Algisyl-LVR TM、IK-5001、TCMR和Merike TM在心肌梗死治疗中的应用。
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编辑人员丨4天前
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改良型富血小板纤维蛋白/壳聚糖温敏水凝胶对糖尿病大鼠全层皮肤缺损创面愈合的影响
编辑人员丨4天前
目的:制备改良型富血小板纤维蛋白(A-PRF)/壳聚糖温敏水凝胶(以下简称复合水凝胶)并探讨复合水凝胶对糖尿病大鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用。方法:该研究为实验研究。成功制备具有多孔网状结构及温敏特性的含质量浓度为10、15、20、50、100 g/L A-PRF的复合水凝胶。取6~8周龄雄性SD大鼠,通过腹腔注射链脲佐菌素成功制造糖尿病大鼠模型,并在每只大鼠背部制造4个全层皮肤缺损创面(最终36只大鼠成功造模)。将每只大鼠3个创面分别作为空白组(不进行药物干预)、阳性对照组(滴加重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子凝胶)、壳聚糖水凝胶组(滴加壳聚糖水凝胶溶液)。取其中30只大鼠,将每只大鼠剩余的1个创面共30个创面分为10、15、20、50、100 g/L复合水凝胶组,每组6个创面,分别滴加含10、15、20、50、100 g/L A-PRF的复合水凝胶溶液;取剩余6只大鼠,于每只大鼠剩余的1个创面滴加含100 g/L A-PRF的复合水凝胶溶液。伤后14 d,取其中1个创面滴加含100 g/L A-PRF的复合水凝胶溶液的6只大鼠,行苏木精-伊红(HE)染色,观察大鼠心、肝、脾、肺和肾等炎症、出血或坏死情况;伤后10 d,取其中1个创面滴加含15 g/L A-PRF的复合水凝胶溶液的6只大鼠,采用激光血流成像系统观测4组创面血流灌注量(样本数为6)。伤后7、14 d,计算8组创面愈合率。伤后14 d,取8组创面组织,分别行HE、Masson染色,观察新生上皮形成和胶原生成情况;采用免疫组织化学法检测CD31、血管内皮生长因子A(VEGFA)的阳性表达情况并计算阳性面积百分比;采用蛋白质印迹法检测CD31、VEGFA的蛋白表达;采用实时荧光定量反转录PCR法检测CD31、VEGFA的mRNA表达(样本数均为4)。结果:伤后14 d,6只大鼠心、肝、脾、肺、肾中均未观察到明显的炎症、出血或坏死。伤后10 d,15 g/L复合水凝胶组创面血流灌注量明显多于空白组、阳性对照组、壳聚糖水凝胶组( P值均<0.05)。伤后7、14 d,空白组创面愈合率分别为(26.0±8.9)%、(75.0±1.8)%,均分别明显低于阳性对照组、壳聚糖水凝胶组及10、15、20、50、100 g/L 复合水凝胶组的(45.8±3.2)%、(49.8±3.7)%、(51.2±2.9)%、(68.5±2.4)%、(68.8±1.5)%、(72.7±2.1)%、(75.0±3.7)%及(79.1±1.9)%、(77.2±1.7)%、(82.3±1.3)%、(89.6±1.9)%、(89.8±1.3)%、(87.3±1.1)%、(87.9±1.3)%( P<0.05);阳性对照组、壳聚糖水凝组、10 g/L 复合水凝胶组创面愈合率均明显低于15、20、50、100 g/L 复合水凝胶组( P<0.05)。伤后14 d,15、20、50、100 g/L 复合水凝胶组创面上皮化程度较其他4组创面更高、新生微血管情况更好,胶原数量更多且排列更整齐。伤后14 d,阳性对照组创面CD31、VEGFA及壳聚糖水凝胶组创面VEGFA阳性面积百分比均明显高于空白组( P<0.05),10 g/L 复合水凝胶组创面VEGFA阳性面积百分比明显高于空白组、壳聚糖水凝胶组、阳性对照组( P值均<0.05),15、20、50、100 g/L 复合水凝胶组创面CD31、VEGFA阳性面积百分比均明显高于空白组、阳性对照组、壳聚糖水凝胶组、10 g/L 复合水凝胶组( P<0.05)。伤后14 d,壳聚糖水凝胶组、阳性对照组、10 g/L 复合水凝胶组创面组织中CD31、VEGFA蛋白和mRNA表达均明显高于空白组( P<0.05),10 g/L复合水凝胶组创面组织中VEGFA蛋白表达明显高于阳性对照组( P<0.05)和CD31、VEGFA mRNA表达均明显高于阳性对照组、壳聚糖水凝胶组( P<0.05),15、20、50、100 g/L复合水凝胶组创面组织中CD31、VEGFA蛋白和mRNA表达均明显高于空白组、阳性对照组、壳聚糖水凝胶组、10 g/L 复合水凝胶组( P<0.05),壳聚糖水凝胶组创面组织中CD31、VEGFA的mRNA表达均明显低于阳性对照组( P<0.05)。 结论:复合水凝胶生物安全性高,可改善创面血流灌注,有效促进创面组织中血管和胶原生成,从而促进糖尿病大鼠全层皮肤缺损创面愈合;15 g/L为复合水凝胶中A-PRF的较优使用质量浓度。
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编辑人员丨4天前
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负载银和重组人碱性成纤维细胞生长因子的甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶对兔深Ⅱ度烧伤创面的影响
编辑人员丨4天前
目的:探讨负载银和重组人碱性成纤维细胞生长因子(rh-bFGF)的甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶对兔深Ⅱ度烧伤创面的影响。方法:采用实验研究方法。制备含不同浓度甲基丙烯酸酐(MA)的低浓度MA明胶(GelMA)材料、中浓度GelMA材料和高浓度GelMA材料,加入光引发剂后分别制得低浓度GelMA水凝胶、中浓度GelMA水凝胶和高浓度GelMA水凝胶。采用核磁共振波谱仪检测前述3种浓度GelMA材料的氢核磁共振谱并根据波谱图计算其取代度,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)检测前述3种浓度GelMA水凝胶的三维微观结构及孔径,样本数均为9。根据前述筛选出的MA浓度合成含10种浓度银的GelMA(含银GelMA)溶液,将每种浓度的含银GelMA溶液均分为3份,加入光引发剂后分别暴露于紫外光下持续20、25、35 s,制得相应的含银GelMA水凝胶。采用胶原酶降解法测定不同光交联时间含银GelMA水凝胶降解12、24、36、48 h的降解剩余率及彻底降解所需时长,样本数为5。测定前述筛选出光交联时间下含10种浓度银GelMA水凝胶对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径反映其抑菌能力,样本数均为5。以与含最低浓度银(即不含银)GelMA水凝胶抑菌圈直径相比有统计学意义的含银GelMA水凝胶为有抑菌活性。选取具有抑菌活性的且载药浓度最低的含银GelMA水凝胶,采用FESEM检测其三维微观结构及孔径,采用能谱仪检测其内部银元素的存在情况,样本数均为9。将冻干单纯GelMA水凝胶和冻干含银GelMA水凝胶分别浸没于磷酸盐缓冲液中24 h,通过称重法计算并比较2种水凝胶的溶胀率,样本数为5。根据预实验及前述实验结果,制备含银和rh-bFGF的GelMA水凝胶(简称复合水凝胶)。大体观察复合水凝胶的外观,并采用FESEM检测其三维微观结构与孔径。取30只4~6个月龄、雌雄各半日本大耳兔,在其背部制作深Ⅱ度烧伤创面。以兔头侧为基准,将脊柱左侧创面作为复合水凝胶治疗组,右侧作为纱布对照组,2组创面分别作相应处理。观察伤后3、7、14、21、28 d创面愈合情况;记录伤后7、14、21、28 d创面愈合面积并计算其愈合率,样本数为30。对数据行重复测量方差分析、单因素方差分析、独立样本 t检验。 结果:低浓度GelMA材料、中浓度GelMA材料及高浓度GelMA材料的取代度,差异明显( F=1 628.00, P<0.01)。低浓度GelMA水凝胶存在疏松、不规则三维空间网状结构,孔径为(60±17)μm;中浓度GelMA水凝胶的三维空间网络、孔径大小均较均匀规则,孔径为(45±13)μm;高浓度GelMA水凝胶的三维空间网状结构致密、层次混乱,孔径为(25±15)μm。3种GelMA水凝胶孔径大小差异有统计学意义( F=12.20, P<0.01),选取(MA)中浓度为后续材料制作浓度。相同光交联时间下的含不同浓度银GelMA水凝胶的降解性基本一致;20、25、35 s光交联时间下含银GelMA水凝胶降解12 h的降解剩余率分别为(74.2±1.7)%、(85.3±0.9)%、(93.2±1.2)%,降解24 h的降解剩余率分别为(58.3±2.1)%、(65.2±1.8)%、(81.4±2.6)%,降解36 h的降解剩余率分别为(22.4±1.9)%、(45.2±1.7)%、(68.1±1.4)%,降解48 h的降解剩余率分别为(8.2±1.7)%、(32.4±1.3)%、(54.3±2.2)%;20、25、30 s光交联时间下含银GelMA水凝胶彻底降解所需时间分别为(50.2±2.4)、(62.4±1.4)、(72.2±3.2)h,差异有统计学意义( F=182.40, P<0.01),选取25 s作为后续光交联时间。低浓度至高浓度的10种含银GelMA水凝胶对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径依次为(2.6±0.4)、(2.5±0.4)、(3.2±0.4)、(12.1±0.7)、(14.8±0.7)、(15.1±0.5)、(16.2±0.6)、(16.7±0.5)、(16.7±0.4)、(16.7±0.6)mm,基本呈浓度依赖性升高趋势,总体比较差异有统计学意义( F=428.70, P<0.01),与含最低浓度银GelMA水凝胶相比,其他有抑菌活性的含低浓度至高浓度银GelMA水凝胶的抑菌圈直径均明显增大( t值分别为26.35、33.84、43.65、42.17、49.24、55.74、43.72, P<0.01)。对金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为(12.1±0.7)mm的含银GelMA水凝胶具有抑菌活性且载药浓度最低,选取该含银浓度为后续材料制作浓度。含银GelMA水凝胶的微观形貌为规律的趋于平行线性的条索状结构,孔径为(45±13)μm,且含有银元素。浸没24 h,含银GelMA水凝胶的溶胀率与单纯GelMA水凝胶相近( P>0.05)。复合水凝胶呈无色清亮透明状;其三维结构为规则、均匀的网格状,内部存在细丝网状结构,孔径为(40±21)μm。伤后3 d,复合水凝胶组兔创面可见大量坏死组织及渗出物;纱布对照组兔创面可见散在结痂,亦可见少量坏死组织及渗出物。伤后7 d,复合水凝胶组兔创面已明显缩小,纱布对照组兔出现创面存在与纱布粘连情况。伤后14 d,复合水凝胶组兔创面红润、可见肉芽组织生长;纱布对照组兔创面基底呈苍白色、血运差。伤后21 d,复合水凝胶组兔创面完全愈合,纱布对照组兔创面出现愈合趋势。伤后28 d,复合水凝胶组兔创面部位可见新生毛发,纱布对照组兔仍残存椭圆形创面。伤后7、14、21、28 d,复合水凝胶组兔创面愈合率均明显大于纱布对照组( t值分别为2.24、4.43、7.67、7.69, P<0.05或 P<0.01)。 结论:中浓度GelMA水凝胶在溶胀性、可降解性方面具有良好的理化特性,筛选出的含银GelMA水凝胶具有抑菌活性且载药浓度最低,制得的复合水凝胶可明显缩短兔深Ⅱ度烧伤创面愈合时间。
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编辑人员丨4天前
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氧化铈纳米酶-甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶在小鼠全层皮肤缺损感染创面修复中的作用
编辑人员丨4天前
目的:探讨氧化铈纳米酶-甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶(以下简称复合水凝胶)在小鼠全层皮肤缺损感染创面修复中的作用。方法:该研究为实验研究。采用水热法制备粒径为(116±9)nm的氧化铈纳米酶,同时制备具有多孔网状结构且成胶性能良好的GelMA水凝胶。筛选出25 μg/mL氧化铈纳米酶可明显促进人皮肤成纤维细胞增殖和具有较高的超氧化物歧化酶活性,将其加入GelMA水凝胶中制备复合水凝胶。计算用磷酸盐缓冲液(PBS)浸泡3、7 d后复合水凝胶中氧化铈纳米酶的释放百分比。将小鼠红细胞悬液分为用相应溶液处理的PBS组、Triton X-100组、氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组及复合水凝胶组,利用酶标仪检测处理1 h后红细胞的溶血情况。测定用PBS、氧化铈纳米酶、GelMA水凝胶及复合水凝胶培养耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和大肠埃希菌2 h后的细菌浓度。以上实验样本数均为3。取24只8周龄雄性BALB/c小鼠,在背部对称位置各制备1个用MRSA感染的全层皮肤缺损创面。将小鼠分为不进行药物干预的对照组及滴加相应溶液的氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组和复合水凝胶组,每组6只小鼠。观察伤后3、7、14 d创面愈合情况并测量伤后3、7 d剩余创面面积(样本数为5)。取小鼠伤后3 d创面分泌物,检测MRSA的浓度(样本数为3),采用激光散斑血流成像系统观测小鼠伤后5 d创面血流灌注量(样本数为6)。伤后14 d,取小鼠创面组织,行苏木精-伊红染色观察新生上皮情况,行Masson染色观察胶原情况(样本数均为3)。结果:浸泡3、7 d后,复合水凝胶中氧化铈纳米酶释放百分比分别约为39%、75%。处理1 h后,与Triton X-100组比较,PBS组、GelMA水凝胶组、氧化铈纳米酶组及复合水凝胶组红细胞溶血程度均明显下降( P<0.05)。与用PBS培养比较,用氧化铈纳米酶、GelMA水凝胶、复合水凝胶培养2 h的MRSA、大肠埃希菌浓度均明显降低( P<0.05)。伤后3~14 d,4组小鼠创面均逐渐愈合,复合水凝胶组小鼠伤后14 d创面全部愈合。伤后3、7 d,复合水凝胶组小鼠剩余创面面积分别为(29±3)、(13±5)mm 2,明显小于对照组的(56±12)、(46±10)mm 2和氧化铈纳米酶组的(51±7)、(38±8)mm 2( P值均<0.05),与GelMA水凝胶组的(41±5)、(24±9)mm 2相近( P值均>0.05)。伤后3 d,复合水凝胶组小鼠创面MRSA浓度明显低于对照组、氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组( P值均<0.05)。伤后5 d,复合水凝胶组小鼠创面血液灌注量明显大于对照组、氧化铈纳米酶组、GelMA水凝胶组( P值均<0.05)。伤后14 d,复合水凝胶组小鼠创面基本完成上皮化,上皮化情况明显优于其他3组;复合水凝胶组小鼠创面胶原含量较其他3组明显增多,排列也更为有序。 结论:复合水凝胶具有良好的生物相容性和体内外抗菌效果,可持续缓释氧化铈纳米酶,改善早期创面血流灌注,促进创面再上皮化及胶原合成,从而促进小鼠全层皮肤缺损感染创面愈合。
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编辑人员丨4天前
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脱细胞脂肪组织复合水凝胶在脂肪组织工程中的研究进展
编辑人员丨4天前
脱细胞脂肪组织水凝胶具有良好的生物相容性,支持细胞的附着和增殖,被广泛应用于脂肪组织工程中,并逐渐成为再生医学的研究热点。但其存在力学性能较差,缺乏可调性等缺点。研究者们将脱细胞脂肪组织与其他生物材料混合,制成了具有更好的力学和生物性能的复合水凝胶,改善了单纯水凝胶的机械性能、降解性能和诱导成脂性。该文对复合脱细胞脂肪组织水凝胶的类型、制作过程、临床应用进行综述,旨在为选择合适的复合水凝胶提供参考。
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编辑人员丨4天前
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含中药三七的壳聚糖/明胶水凝胶复合止血材料的制备和性能评价
编辑人员丨4天前
目的:制备负载中药三七的壳聚糖/明胶水凝胶复合止血材料(PN/CMC/GMs),并对其性能进行评价。方法:利用冷冻干燥法制备PN/CMC/GMs,利用扫描电镜观察其形态,流变仪观察其流变学性能,溶胀测试其吸水膨胀率,细胞毒性实验检测其生物相容性,并利用SD大鼠肝脏出血模型检测其快速止血效果。结果:制备了PN/CMC/GMs,呈网格状结构,具有一定的孔隙率。随着三七粉含量的增加,PN/CMC/GMs的模量也相应的增加,机械强度增加。PN/CMC/GMs具有较好的吸水膨胀功能,可形成压迫止血和浓缩血液实现快速止血,且具有良好的生物相容性。止血实验表明,PN/CMC/GMs对大鼠肝脏损伤的止血时间和止血效果均优于空白对照组。结论:PN/CMC/GMs具有良好的止血效果和生物相容性,具有进一步研究的价值和临床应用前景。
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编辑人员丨4天前
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负载银纳米颗粒小球藻的明胶/聚乙二醇水凝胶的性能及其对小鼠全层皮肤缺损感染创面愈合的作用
编辑人员丨4天前
目的:探讨负载银纳米颗粒(AgNP)小球藻的明胶/聚乙二醇水凝胶(以下简称复合水凝胶)的性能及其对小鼠全层皮肤缺损感染创面愈合的作用。方法:该研究为实验研究。制备单纯明胶/聚乙二醇水凝胶(以下简称单纯水凝胶)和复合水凝胶,大体观察2种水凝胶分别在55、37 ℃以及808 nm近红外光照射下的外观和可注射性;采用电子万能试验机测试2种水凝胶在室温下的拉应力-应变性能、压应力-应变性能以及复合水凝胶在80%最大压应力下的循环压应力-应变性能。分别于磷酸盐缓冲液(PBS)、单纯水凝胶和复合水凝胶中滴加金黄色葡萄球菌或大肠埃希菌菌液。取部分滴加了金黄色葡萄球菌或大肠埃希菌菌液的复合水凝胶,予近红外光照射5 min。将各样品孵育6 h后,采用稀释涂布平板法检测并计算2种细菌培养24 h的死亡率(样本数为5)。取海军军医大学第一附属医院泌尿外科收治的1名6岁健康男童包皮环切术后废弃包皮组织,采用酶解法提取分离原代人成纤维细胞(HFb),常规培养至第3~6代,用于后续细胞实验。制备终质量浓度分别为100.0、50.0、25.0、12.5、0 mg/mL的复合水凝胶浸提液,用其培养HFb,培养24 h后采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖活性,样本数为3。取20只6~8周龄雌性C57BL/6J小鼠,在每只鼠背部制作1个全层皮肤缺损创面,在创面上涂抹金黄色葡萄球菌菌液进行感染。将感染小鼠按照随机数字表法分为空白对照组、单纯水凝胶组、复合水凝胶组、联合处理组,每组5只小鼠,分别采用PBS、单纯水凝胶、复合水凝胶、复合水凝胶+光照(用波长808 nm近红外光照射5 min)处理其创面。于伤后0(首次处理创面后即刻)、3、7、14 d,大体观察各组小鼠创面渗出及愈合情况并计算伤后7、14 d的创面愈合率,样本数为5。伤后14 d,行苏木精-伊红染色观察小鼠创面组织病理学变化。结果:单纯水凝胶和复合水凝胶在55 ℃时均为溶液状态,降温到37 ℃后均呈凝胶态;近红外光照射2种水凝胶后,仅复合水凝胶升温,可再次回到溶液状态,即具有可注射性。复合水凝胶的最大拉应力可达301.42 kPa,对应的应变为87.19%;最大压应力可达413.79 kPa,对应的应变为91.67%,均与单纯水凝胶的拉伸和压缩性能相近。复合水凝胶经过10次压缩循环后,其最大压应力仍可达第1次压应力的84.1%。培养24 h,金黄色葡萄球菌经单纯水凝胶处理后的死亡率明显高于经PBS处理后( P<0.05);大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌仅经复合水凝胶处理后的死亡率均明显高于经单纯水凝胶处理后( P<0.05);大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌经复合水凝胶+光照处理后的死亡率均明显高于仅经复合水凝胶处理后( P<0.05)。培养24 h,与用终质量浓度0 mg/mL复合水凝胶浸提液培养相比,用终质量浓度25.0、50.0 mg/mL复合水凝胶浸提液培养的HFb的增殖活力均明显增强( P<0.05),用终质量浓度100.0 mg/mL复合水凝胶浸提液培养的HFb的增殖活力明显减弱( P<0.05)。伤后0、3 d,空白对照组、单纯水凝胶组小鼠创面中的脓性分泌物均较多,复合水凝胶组小鼠创面中仅有少量渗出液,而联合处理组小鼠创面中未见明显感染。伤后7、14 d,单纯水凝胶组小鼠创面愈合率均明显高于空白对照组( P<0.05),复合水凝胶组小鼠创面愈合率均明显高于单纯水凝胶组( P<0.05),联合处理组小鼠创面愈合率均明显高于复合水凝胶组( P<0.05)。伤后14 d,空白对照组小鼠创面有较多的炎症细胞浸润、未见新生的上皮层;单纯水凝胶组小鼠创面中新生上皮长度短,且存在少量炎症细胞;复合水凝胶组小鼠创面中有连续的新生上皮形成,以及大量未成熟的肉芽组织;联合处理组小鼠创面有连续的新生上皮形成,未成熟肉芽组织较少。 结论:制备的复合水凝胶具有良好的温敏性、光热性和可注射性,以及良好的机械性能、抗菌性能和生物相容性,可促进小鼠全层皮肤缺损感染创面愈合。
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