心力衰竭是冠心病、结构性心脏病等几乎所有心血管疾病终末阶段.针对终末期心力衰竭,药物及心脏辅助装置治疗作用有限,心脏移植手术存在供体不足与免疫排斥等问题.海藻酸盐水凝胶兼具力学支撑和诱导心脏组织再生修复功能,本中心于2021年3月开展了全球首例在终末期心力衰竭患者行经导管心内膜注射植入性海藻酸盐水凝胶治疗,进行了安全性及可行性的探索,研究结果表明治疗效果良好.鉴于在既往研究中已施行心脏再同步化治疗除颤器(CRT-D)植入的心力衰竭患者均被排除在外,本病例报道1例经导管心内膜注射植入性海藻酸盐水凝胶治疗CRT-D无应答心力衰竭患者治疗情况,术后随访中患者就医次数较前明显减少,生活质量得到显著提高,可能拓展该项技术的应用适应证.

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。

目的:探究负载Wharton's Jelly衍生的间充质干细胞(WJMSC)来源的外泌体(WEX)的水凝胶对创面修复的作用.方法:从WJMSC中提取WEX,通过透射电子显微镜和纳米粒度分析仪分析WEX的形态和大小,通过蛋白质印迹法检测外泌体表面标志物(CD9、CD81和Calnexin)鉴定WEX.通过结合WEX与海藻酸钠水凝胶来制备WEX水凝胶,扫描电子显微镜观察WEX水凝胶的形态,流式细胞仪检测WEX水凝胶的流变行为,BCA法评估WEX水凝胶的体外释药性能.海藻酸纳水凝胶、WEX和WEX水凝胶作用巨噬细胞系RAW264.7后,流式细胞术检测CD86和CD206的表达.建立小鼠全层皮肤创伤模型,将小鼠随机分为空白对照组、WEX对照组和WEX水凝胶组,按照分组分别将磷酸盐缓冲液、WEX和WEX水凝胶覆盖到创面.造模第3天,取小鼠皮肤组织,采用平板计数法评价WEX水凝胶的抗菌功效.造模后第15天处死小鼠,计算残余创面百分比,苏木精-伊红染色及Masson染色后观察皮肤创面组织学变化,免疫组织化学法检测皮肤创面组织中CD86、CD206、CD31和血管内皮生长因子(VEGF)的表达.结果:成功从WJMSC中提取出WEX.制备的WEX水凝胶呈现规整的三维网络结构,具有良好的流变学和药物控释性能.WEX水凝胶可以促进体外RAW264.7细胞从M1表型极化为M2表型.空白对照组、WEX对照组和WEX水凝胶组残余创面百分比分别为(27.5±3.4)%、(15.3±1.2)%和(7.6±1.1)%,WEX水凝胶明显增强WEX对小鼠皮肤创面的修复作用(P<0.05),且抗菌性能优于WEX(P<0.05).WEX水凝胶组的真皮厚度、新生毛囊数和胶原蛋白沉积率均明显高于其余两组(均P<0.05).WEX水凝胶可抑制皮肤创面组织中CD86的阳性表达,并促进CD206、CD31和VEGF的阳性表达(均P<0.05).结论:WEX水凝胶能够通过调节巨噬细胞极化明显促进小鼠皮肤创面修复.

背景:强直性脊柱炎(AS)是一种与炎症紧密相关但病因尚未完全阐明的慢性进行性结缔组织疾病.目的:本研究拟通过构建和比较AS韧带组织体外原位(in situ)、2D细胞贴壁体外(in vitro)及3D水凝胶体外培养模型,旨在探索更适合模拟AS韧带体外的培养模型.方法:AS髋关节韧带组织取自我科4例重度AS拟行髋关节置换的患者,平均年龄(44.0-4.1)岁.髋关节组织块常规消化获得单细胞,并行倒置相差显微镜观察和抗vimentin免疫荧光染色(IFC)鉴定检查.对上述髋关节韧带组织与成纤维细胞分别行组织块原位、体外2D贴壁和3D海藻酸盐水凝胶法培养,重组腺病毒(rAd)5-1acZ转染上述标本14d后,分别采用大体观察、HE染色、Hoechst 33258实验、X-ga1染色、抗β-ga1免疫组织化学染色和酶联免疫吸附实验(ELISA)等对细胞形态与增殖能力、病毒转染效率和致炎性细胞因子表达等进行检测.结果:第2代AS髋关节韧带细胞抗vimentin IFC检测均出现明显的红色荧光,结果阳性,表明分离培养的细胞为成纤维细胞.rAd5-1acZ转染上述3种模型14d后,倒置相差显微镜下观察HE染色后的细胞形态并计数单位面积下的细胞数、Hoechst 33258检测细胞DNA含量和ELISA法检测细胞分泌功能提示,3种模型中以2D平面的细胞增殖效率和致炎性细胞因子分泌能力最强(F=12.21、14.91、282.67、350.18,P＜0.05或0.01)、但细胞“去分化”现象亦最明显,而AS韧带组织原位培养和成纤维细胞3D海藻酸盐水凝胶培养条件下的细胞增殖效率和致炎性细胞因子表达能力相似(t=1.37、0.71、1.44、1.83,P＞0.05),细胞形态前后无明显变化.抗β-ga1免疫组织化学染色并计数阳性细胞数/光镜下的总细胞数得出rAd-1acZ转染3种模型效率相似,分别为65.84％、72.26％和75.39％(F=0.873,P＞0.05).结论:韧带组织原位培养和成纤维细胞3D水凝胶培养能更好地模拟AS韧带成纤维细胞体内生存环境,且rAd5-1acZ能在一定时间内有效转染以上模型.本实验结果为建立有效的AS韧带体外培养及基因修饰模型提供实验基础.

目的 观察包覆了胰岛素样生长因子1(IGF-1)和糖原合成酶激酶-3抑制剂(商品名:BIO)的海藻酸钠复合凝胶对老龄急性心肌梗死大鼠心脏功能的改善情况.方法 首先构建部分氧化的海藻酸钠凝胶,并通过纳米粒子接枝的方式在其中包覆IGF-1和BIO形成复合凝胶.然后制作老龄急性心肌梗死模型大鼠并随机分为3组:复合凝胶组(40例)、 海藻酸钠凝胶组(40例)、 盐水对照组(20例),并在每组大鼠的心肌梗死区注射相应材料.6周后通过超声心动图检测各组大鼠的心脏功能,最后处死大鼠通过组织学方法评估各组心脏之间心室重构、 血管生成及胶原分泌的差异.结果 复合凝胶组和海藻酸钠组各项超声心动图指标均优于盐水对照组,复合凝胶组又优于海藻酸钠组,差异均有统计学意义(P<0.05);复合凝胶组和海藻酸钠组组织学检测中左室肌面积、 整个左室面积、 相对瘢痕厚度、 平均瘢痕厚度和扩张指数均优于盐水对照组,复合凝胶组又优于海藻酸钠组,差异均有统计学意义(P<0.05),其他指标在各组间差异无统计学意义(P>0.05);复合凝胶组和海藻酸钠组血管生成情况、 胶原分泌情况均优于盐水对照组,复合凝胶组又优于海藻酸钠组,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 海藻酸钠复合凝胶能够明显改善老龄急性心肌梗死大鼠的心脏功能.

背景:光交联藻酸盐水凝胶以其良好的稳定性、可控性和生物相容性而备受关注,然而其作为骨组织工程支架仍存在不足之处,如强度不足、细胞黏附性能较差、缺乏骨诱导性等.目的:在光交联海藻酸盐水凝胶支架中复合锶离子,探究其机械和生物学性能变化.方法:在甲基丙烯酸酯化海藻酸盐形成光交联水凝胶后,分别浸泡于不同浓度(0,10,30,50,80,100 mmol/L)锶离子溶液中,制备携锶离子光交联海藻酸盐水凝胶,测量其溶胀率、弹性模量,并用扫描电镜和能谱仪分析材料表面形态和元素.将MC3T3-E1细胞分别接种于不同浓度携锶离子光交联海藻酸盐水凝胶表面,培养第4小时,Live/Dead染色观察细胞黏附情况;培养第3天,Live/Dead染色观察细胞伸展情况.结果 与结论:①扫描电镜显示,随着引入锶离子浓度的升高,携锶离子光交联海藻酸盐水凝胶的致密程度增加,孔径减小;②能谱仪检测显示,随着引入锶离子浓度的增加,携锶离子光交联海藻酸盐水凝胶表面锶离子含量递增;⑨随着引入锶离子浓度的增加,携锶离子光交联海藻酸盐水凝胶溶胀率呈逐渐降低的趋势,弹性模量呈逐渐升高的趋势;④随着引入锶离子浓度的提高,MC3T3-E1细胞在携锶离子光交联海藻酸盐水凝胶表面的早期黏附率呈递增趋势,细胞伸展越来越好;⑤结果表明,在光交联海藻酸盐水凝胶中引入锶离子,可提高其机械性能,促进细胞的黏附伸展.

目的 研究鱼皮胶原蛋白-壳聚糖复合海藻酸盐水凝胶敷料对浅Ⅱ度烧烫伤创面的促愈合作用.方法 以海藻酸钠为原料,复配壳聚糖、鱼皮胶原蛋白,通过Ca2+离子交联制备成海藻酸盐水凝胶敷料,通过在大白兔背部制备浅Ⅱ度烧烫伤模型,分别使用鱼皮胶原蛋白-壳聚糖复合海藻酸盐水凝胶敷料、医用纱布、德湿舒水凝胶敷料、聚氨酯水凝胶敷料护理伤口,观察并记录伤口的愈合情况.结果 鱼皮胶原蛋白-壳聚糖复合海藻酸盐水凝胶敷料护理的创面愈合周期最短,且未出现明显的炎症、黏连、疤痕等现象.结论 鱼皮胶原蛋白-壳聚糖复合海藻酸盐水凝胶敷料能有效缩短愈合周期,消除伤口炎症,抑制瘢痕生成,在伤口护理方面有着良好的前景和应用方向.

目的:将铜离子载入光交联海藻酸盐水凝胶中,以期改善其机械强度和生物活性等性能.方法:对海藻酸盐进行铜离子光双交联,通过核磁共振仪分析、红外光谱、扫描电镜、溶胀实验以及活死细胞双染试剂检测载入铜离子对光交联海藻酸盐水凝胶结构和性能的影响.结果:光交联基团和铜离子均能成功地接枝到海藻酸盐水凝胶上,且铜离子的载入对支架主要官能团无明显影响.随着载入铜离子浓度的升高,其孔径依次减小、溶胀率逐渐降低,并能促进小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(mouse embryo osteoblast precursor cells,MC3T3-E1)在水凝胶表面的黏附和伸展.结论:载入铜离子能提高光交联海藻酸盐水凝胶的机械强度,并促进细胞在水凝胶表面的黏附和伸展.

因炎症、外伤、肿瘤等导致的口腔颌面部骨缺损是常见的骨缺损之一,一直以来都是临床上治疗的难点,给口腔医生带来了重大挑战.目前,骨缺损治疗最有效的是自体骨移植,但存在数量有限、增加患者痛苦等问题.异体骨治疗骨缺损效果也较佳,但异体骨同样存在许多缺点,如免疫排斥、交叉感染等.因此,为了解决骨缺损的治疗难题,骨组织工程应运而生.海藻酸盐具有生物相容性好、可降解等优点,广泛用于骨组织工程;同样锶离子具有促进成骨、成血管的作用,也被广泛应用于骨组织工程.但目前这两者的研究状况没有系统论述,故本文将对锶和海藻酸盐水凝胶在骨组织工程中的研究进行综述.

目的 制备耐盐性高吸水树脂并研究其吸水性能.方法 分别加入5％海藻酸钠水溶液和25％丙烯酸(海藻酸钠与丙烯酸质量比分别为0.12,0.20,0.25,0.33),室温下搅拌1h使其混合均匀,然后加入一定浓度(1.5％,1.6％,1.7％,1.8％,2.0％)的引发剂硝酸铈铵水溶液5 g,在温度为60℃下反应3h,得到浅黄色凝胶状黏稠产物,于60℃烘箱中干燥5h,得到棕黄色树脂.分别加入5％海藻酸钠水溶液和5％壳聚糖水溶液(壳聚糖与海藻酸钠的质量比分别为0.50,0.75,0.80,0.90,1.00,1.10,1.20,1.25),滴加一定浓度(5％,6％,7％,8％,9％,10％)的环氧氯丙烷5 9,充分混合均匀,加热至60℃,调至pH 8,反应一定时间(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0h),烘箱中烘干,即得淡黄色吸水树脂.分别考察两种树脂对纯水、盐水的吸附效果.结果 通过海藻酸钠与丙烯酸单体共聚制备耐盐性高吸水树脂,在硝酸铈铵浓度为1.7％、海藻酸钠与丙烯酸质量比为0.20时,其吸纯水率[(30.66±2.08)％]和吸盐水率[(34.83±2.25)％]最高;通过海藻酸钠与壳聚糖交联反应制备耐盐性高吸水树脂,在反应时间1h、环氧氯丙烷浓度为8％、壳聚糖与海藻酸钠比例为1.00时,其吸纯水率[(25.04±1.86)％]和吸盐水率[(22.78±1.08)％]最高.结论 采用上述两种方法分别制得的耐盐性吸水树脂具有相对较高的吸纯水率和吸盐水率.不同海藻酸钠与丙烯酸质量比、硝酸铈铵水溶液浓度、壳聚糖与海藻酸钠的质量比、环氧氯丙烷浓度、反应时间会影响树脂吸水性能.