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新型冠状病毒肺炎患者肺泡内渗出液特性对气道开放压力影响的计算模拟
编辑人员丨4天前
目的:研究新型冠状病毒肺炎重症患者远端气道内黏液粘度和表面张力变化对气道开放压力和黏液吸引压力的影响。方法:借助于气道开放的流体动力学模型,预测了气道内充满各种不同粘度和表面张力的黏液时,开启8~14级气道所需的压力以及黏液清除所需的吸引压力。结果:气道开放计算模型表明,当气道黏液具有类似药用甘油室温下的粘度或者呈现花生酱样的流变学特性时,气道开启压力可高达40~50 cmH 2O(1 cmH 2O=0.098 kPa);根据黏液粘度和表面张力的不同,吸痰所需的负压高达20 kPa以上,很有可能引起远端气道的关闭。 结论:在一部分新型冠状病毒肺炎重症患者中,由于远端气道高粘度分泌物的存在,限制气道平台压≤30 cmH 2O,故不能保证这些气道的有效开放,且这些高粘度的分泌物很难用纤维支气管镜吸引清除。
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编辑人员丨4天前
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含人脐血来源富血小板血浆的三维生物打印墨水在裸鼠全层皮肤缺损治疗中的应用
编辑人员丨4天前
目的:探讨含人脐血来源富血小板血浆(HUCB-PRP)的海藻酸钠-明胶(AG)生物墨水(称为HUCB-PRP-AG生物墨水)的可打印性能和细胞相容性,及该生物墨水的三维打印组织治疗裸鼠全层皮肤缺损创面的效果。方法:采用实验研究方法。制备含体积分数2.5%、5.0%、10.0%HUCB-PRP的HUCB-PRP-AG生物墨水,分别命名为1P-AG、2P-AG、4P-AG。取AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG,观察室温下外观,采用旋转流变仪检测黏度、储能模量和损耗模量。利用以上4种生物墨水分别进行三维生物打印并观察打印组织外观(后续使用交联后打印组织),将4种打印组织分别与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在Transwell小室内用HUVEC专用培养基共培养24 h,采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖水平(样本数为3);将4种打印组织分别用DMEM培养基培养12、24、48 h,进行干燥称重并计算降解率(样本数为3);将1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织分别用磷酸盐缓冲液培养0.5、24.0、48.0 h,采用酶联免疫吸附测定法检测培养上清液中血管内皮生长因子(VEGF)的表达(样本数为5)。取16只6~8周龄雌性BALB/c-NU裸鼠建立背部全层皮肤缺损创面模型,分为创面仅覆盖医用水胶体敷料的常规对照组和另予HUCB-PRP滴加的HUCB-PRP组、AG打印组织覆盖的AG组、4P-AG打印组织覆盖的4P-AG组(每组4只),观察每组3只裸鼠伤后4、8、14 d创面愈合情况并计算创面愈合率;取每组剩余裸鼠伤后8 d创面组织,行苏木精-伊红染色后观察组织病理学改变,行免疫组织化学染色后观察CD31阳性新生血管情况。对数据行重复测量方差分析、LSD检验及Bonferroni校正。结果:在室温下,AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG均呈半透明液态;AG为淡黄色,1P-AG、2P-AG、4P-AG均为淡红色但颜色依次逐渐加深。在温度10 ℃和剪切率0.1~10.0 s -1范围内,AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG的黏度均随着剪切率的增加而减小;在温度10 ℃和角频率1~100 rad/s范围内,4种生物墨水的储能模量均大于损耗模量。4种生物墨水打印组织的分辨率与形态均相近。与1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织共培养24 h的HUVEC增殖水平分别为0.885±0.030、1.126±0.032、1.156±0.045,均明显高于与AG打印组织共培养的HUVEC的0.712±0.019( P<0.01);与2P-AG、4P-AG打印组织共培养24 h的HUVEC增殖水平均明显高于与1P-AG打印组织共培养的HUVEC( P<0.01)。1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织培养12、24、48 h的降解率均明显高于AG打印组织( P<0.01);2P-AG、4P-AG打印组织培养24、48 h的降解率均明显高于1P-AG打印组织( P<0.01);4P-AG打印组织培养12 h的降解率明显高于1P-AG打印组织( P<0.01),培养24、48 h的降解率均明显高于2P-AG打印组织( P<0.01)。培养0.5、24.0、48.0 h,2P-AG打印组织培养上清液中VEGF表达量均明显高于1P-AG打印组织( P<0.01),1P-AG和2P-AG打印组织培养上清液中VEGF表达量均明显低于4P-AG打印组织( P<0.01)。常规对照组与HUCB-PRP组裸鼠伤后8 d创面较伤后4 d干燥且缩小,HUCB-PRP组裸鼠伤后14 d创面较常规对照组缩小且无结痂;AG组、4P-AG组裸鼠伤后4 d创面上打印组织明显降解且创面无明显渗出,伤后8 d创面明显上皮化且缩小,伤后14 d创面无结痂;4P-AG组裸鼠伤后14 d创面完全上皮化。与常规对照组比较,AG组裸鼠伤后4 d创面愈合率明显降低( P<0.05),HUCB-PRP组、4P-AG组裸鼠伤后各时间点及AG组裸鼠伤后8、14 d创面愈合率均明显升高( P<0.01);与HUCB-PRP组比较,AG组裸鼠伤后4、8 d及4P-AG组裸鼠伤后4 d创面愈合率均明显降低( P<0.01),AG组裸鼠伤后14 d及4P-AG组裸鼠伤后8、14 d创面愈合率均明显升高( P<0.01);4P-AG组裸鼠伤后各时间点创面愈合率均明显高于AG组( P<0.01)。伤后8 d,常规对照组裸鼠创面组织可见大量炎症细胞浸润、少量新生微血管以及少量CD31阳性新生血管,HUCB-PRP组裸鼠创面组织可见大量炎症细胞浸润、丰富新生微血管以及较多CD31阳性新生血管,AG组裸鼠创面组织可见轻度炎症浸润、少量新生微血管以及少量CD31阳性新生血管,4P-AG组裸鼠创面组织可见轻度炎症浸润、大量新生微血管以及大量CD31阳性新生血管。 结论:HUCB-PRP-AG生物墨水具备良好的可打印性能和细胞相容性,其三维打印组织可促进裸鼠全层皮肤缺损创面血管化,加速创面愈合。
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编辑人员丨4天前
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益气养阴活血法治疗糖尿病视网膜病变的meta分析
编辑人员丨4天前
目的:系统评价益气养阴活血法治疗糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)的临床疗效。方法:检索中国生物医学文献数据库(CBM)、中文科技期刊数据库(重庆维普)、中国知识资源总库(CNKI)、中国学术期刊数据库(万方数据)、Cochrane Library和PubMed数据库建库至2021年12月31日有关益气养阴活血法治疗DR的临床研究文献,应用RevMan 5.3软件进行meta分析。结果:共纳入文献18篇,涉及患者1 487例。Meta分析结果显示,应用益气养阴活血法治疗DR在提高临床总有效率[ RR(95% CI)为1.31(1.21,1.41), P<0.001],改善视力[ MD(95% CI)为0.12(0.07,0.17), P<0.001],改善全血低切还原黏度[ MD(95% CI)为-2.80(-3.76,-1.84), P<0.001]、全血高切还原黏度[ MD(95% CI)为-0.69(-1.15,-0.24), P=0.003]、血浆黏度[ MD(95% CI)为-0.31(-0.51,-0.12), P=0.002],降低血清VEGF水平[ SMD(95% CI)为-1.04(-1.26,-0.81), P<0.001],改善中医证候积分[ MD(95% CI)为-3.79(-6.16,-1.42), P=0.002],降低TNF-α水平[ SMD(95% CI)为-2.53(-3.55,-1.50), P<0.001]方面优于单纯西医疗法( P<0.05)。 结论:应用益气养阴活血法治疗DR,可改善患者视力、血液流变学指标和中医证候,提高临床总有效率,降低VEGF和TNF-α水平,临床安全性较好,但仍需大样本、高质量研究支持结论。
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编辑人员丨4天前
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基于改善微循环障碍的糖尿病周围神经病变治疗进展
编辑人员丨4天前
微循环障碍是糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy, DPN)发生的重要病理生理基础之一。糖尿病患者血糖控制不佳可导致微血管基底膜增厚、内皮细胞肿胀增生和血管通透性增加等血管结构改变,同时伴有血管舒张功能障碍和血液流变学异常,而微循环的这些变化可通过引发能量代谢障碍、山梨醇积聚和肌醇耗竭及氧化应激异常增高等效应进而造成DPN的发生发展。前列腺素E1、前列环素衍生物和胰激肽原酶和磷酸二酯酶抑制剂等药物可通过不同机制改善微循环障碍,增加神经组织血流灌注,减轻神经组织缺血缺氧性损伤。
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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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含银黏性水凝胶的制备及其在小鼠细菌定植全层皮肤缺损创面愈合中的作用
编辑人员丨4天前
目的:制备负载银粒子的改性透明质酸黏性水凝胶,探讨其在小鼠细菌定植全层皮肤缺损创面愈合中的作用及可能的机制。方法:采用实验研究方法。制备多巴胺修饰的透明质酸(HA-DA)和苯硼酸修饰的透明质酸(HA-PBA),傅里叶变换红外光谱检测其特征峰。在HA-DA和HA-PBA中加入不同质量的丙烯酰胺,制备质量分数为10%、15%、20%丙烯酰胺的黏性水凝胶。观察含质量分数20%丙烯酰胺的黏性水凝胶在37 ℃下倾斜状态和倒立状态的成胶情况,旋转流变仪检测前述3种黏性水凝胶的储存模量和损耗模量。在含质量分数20%丙烯酰胺的黏性水凝胶中加入纳米银离子,制备含银黏性水凝胶,采用电感耦合等离子体质谱仪测量含银黏性水凝胶释放的银离子浓度,并计算累计银离子释放率(样本数为5)。取小鼠成纤维细胞L929,分为磷酸盐缓冲液(PBS)组、黏性水凝胶组及含银黏性水凝胶组并进行相应处理,采用细胞计数试剂盒8法检测培养1、2、3 d细胞存活情况(样本数为5)。取24只6~8周龄雄性C57BL/6小鼠,在其背部建立48个接种大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌混合悬液的全层皮肤缺损创面模型,每只小鼠2个创面。将创面分成生理盐水组、黏性水凝胶组、含银黏性水凝胶组并进行相应处理,每组16个创面,且每只小鼠的2个创面纳入不同组。伤后3、7、10、14 d,观察创面愈合情况并计算创面愈合率;伤后3 d,观察并计数创面中大肠埃希菌及金黄色葡萄球菌菌落数;伤后14 d,行苏木精-伊红染色和Masson染色分别观察并分析创面上皮化的表皮厚度和胶原纤维的光密度;伤后3、7、10 d,采用免疫组织化学法检测创面中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、转化生长因子β 1(TGF-β 1)及血管内皮生长因子(VEGF)的表达。各指标各时间点创面数均为4个。对数据进行析因设计方差分析、单因素方差分析及Bonferroni校正。 结果:HA-PBA在波数为1 369、1 425 cm -1处检测到特征峰,表明苯硼酸成功接枝到透明质酸上;HA-DA在波数为1 516、1 431 cm -1处检测到特征峰,表明多巴胺已成功接枝到透明质酸上。含质量分数20%丙烯酰胺的黏性水凝胶在37 ℃下,无论是倾斜还是倒立时都保持稳定不流动的凝胶状态。随着丙烯酰胺含量的增加,黏性水凝胶储存模量和损耗模量均有所增加,但3种不同丙烯酰胺含量黏性水凝胶的储存模量和损耗模量随振荡频率或时间的增加变化不明显且储存模量均大于损耗模量。含银黏性水凝胶中银离子释放长达7 d,累计银离子释放率最高达65%。培养1、2、3 d,含银黏性水凝胶组细胞存活率明显低于PBS组和黏性水凝胶组( P<0.05或 P<0.01);培养1 d,黏性水凝胶组细胞存活率明显低于PBS组( P<0.01)。随着伤后时间的延长,3组小鼠创面均不断缩小。伤后3、7、10、14 d,含银黏性水凝胶组创面愈合率分别为(53.0±3.6)%、(75.3±6.9)%、(93.3±1.2)%、(96.7±0.8)%,明显高于生理盐水组的(21.8±6.4)%、(53.9±8.2)%、(72.0±7.8)%、(92.5±0.4)%( P<0.01)。伤后3、14 d,含银黏性水凝胶组创面愈合率明显高于黏性水凝胶组的(43.5±2.4)%、(94.1±1.5)%( P<0.05);伤后3、10 d,黏性水凝胶组创面愈合率明显高于生理盐水组( P<0.01)。伤后3 d,含银黏性水凝胶组创面中2种细菌菌落数明显少于生理盐水组及黏性水凝胶组( P<0.01),黏性水凝胶组创面中2种细菌菌落数明显少于生理盐水组( P<0.05)。伤后14 d,含银黏性水凝胶组创面基本上皮化且表皮厚度更厚,胶原蛋白含量较其他2组明显增多且胶原排列更加有序;含银黏性水凝胶组创面的表皮厚度较其余2组明显增加( P<0.05),胶原纤维光密度较生理盐水组明显增加( P<0.05)。伤后3 d,含银黏性水凝胶组创面TGF-β 1和VEGF的表达明显高于生理盐水组( P<0.05或 P<0.01),黏性水凝胶组创面VEGF的表达明显高于生理盐水组( P<0.01)。伤后7 d,含银黏性水凝胶组创面TGF-β 1的表达明显高于其余2组( P<0.01),VEGF的表达明显高于生理盐水组( P<0.01)。伤后10 d,含银黏性水凝胶组创面TNF-α的表达明显低于生理盐水组( P<0.05),TGF-β 1和VEGF的表达明显高于生理盐水组( P<0.05或 P<0.01),且VEGF的表达明显高于黏性水凝胶组( P<0.05)。 结论:本研究制备的含银黏性水凝胶具有良好的稳定性和弹性,可以持续释放银离子,有助于加速小鼠细菌定植全层皮肤缺损创面的愈合,生物毒性较低,可以促进创面再上皮化、胶原沉积和血管再生,可能涉及炎症细胞的浸润与消退。
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编辑人员丨4天前
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脂肪组织来源的脱细胞基质生物水凝胶修复大鼠坐骨神经缺损
编辑人员丨4天前
目的:观察脂肪组织来源的脱细胞基质水凝胶(DAT-gel)对大鼠坐骨神经缺损的修复效果。方法:2019年4月-2020年4月,收集在解放军总医院第一医学中心整形修复科行大腿或腹部吸脂术的健康成年女性的术后废弃无菌颗粒状脂肪组织,术前均获得患者知情同意。对脂肪组织行脱细胞和酶消化处理制备成DAT-gel。扫描电镜(SEM)观察水凝胶的超微结构,流变学测试水凝胶的凝胶动力学和粘弹性。建立大鼠坐骨神经缺损模型,并将其随机分为3组:单纯几丁质导管组(Chitin组)、DAT-gel加几丁质导管组(DAT-gel组)和自体神经反接组(Autograft组),每组10只动物。术后12周分别对再生神经的大体观、功能学以及形态学等一系列指标进行观察,评估损伤神经的修复情况。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行数据分析,如果组间差异有统计学意义,则进一步采用Turkey法进行两两比较, P<0.05为差异有统计学意义。 结果:SEM检查结果显示DAT-gel凝胶内部呈三维疏松多孔的纤维网络结构。流变学测试结果显示:水凝胶在4 ℃与37 ℃时复数粘度分别为148.91 mPa·s和801.29 mPa·s。DAT-gel随温度增高发生溶胶-凝胶相变结果显示DAT-gel具备良好温敏效应,其溶胶-凝胶相变临界点近似体内温度。动物实验结果显示,术后12周,DAT-gel组的再生神经形态及其功能均优于Chitin组( P<0.05)。 结论:DAT-gel可能对大鼠坐骨神经缺损的修复具有明显的促进作用。
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编辑人员丨4天前
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含人脂肪来源蛋白复合物的三维生物打印墨水的创面修复效应初探
编辑人员丨4天前
目的:探讨人脂肪来源蛋白复合物(ADPC)对人皮肤成纤维细胞(HSF)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖和迁移能力的影响,以及含ADPC的三维生物打印墨水(Bioink)在裸鼠全层皮肤缺损创面中的修复效应。方法:采用实验研究方法。收集解放军总医院2020年10月—2021年3月收治的3例行腹部皮瓣转移修补术的女性慢性创面患者(年龄29~34岁)的废弃皮下脂肪组织和同期收治的3名行腹部抽脂术的健康女性(年龄24~36岁)的废弃抽脂术脂肪组织,分别制备正常ADPC(nADPC)及抽脂术ADPC(lADPC)。采用二辛丁酸法测定2种ADPC的蛋白浓度,计算2种ADPC的提取效率,样本数均为3。取对数生长期HSF和HUVEC进行后续实验。取2种细胞均按随机数字表法(分组方法下同)分为磷酸盐缓冲液(PBS)对照组、4 μg/mL nADPC组、20 μg/mL nADPC组、100 μg/mL nADPC组和200 μg/mL nADPC组,每组5孔。PBS对照组细胞采用PBS培养,余4组分别采用含相应终质量浓度的nADPC培养。常规培养24 h,采用细胞计数试剂盒8法检测细胞增殖活力。取HSF和HUVEC,分为PBS对照组、单纯nADPC组、单纯lADPC组、单纯肿瘤坏死因子α(TNF-α)组、TNF-α+nADPC组、TNF-α+lADPC组。PBS对照组与单纯TNF-α组细胞分别加入PBS,单纯nADPC组、单纯lADPC组、TNF-α+nADPC组及TNF-α+lADPC组中分别加入终质量浓度100 μg/mL的nADPC或lADPC,单纯TNF-α组、TNF-α+nADPC组及TNF-α+lADPC组再加入终质量浓度20 ng/mL的TNF-α。进行细胞划痕试验后计算划痕后24 h细胞迁移率(样本数为3),同前检测培养24 h细胞增殖活力(样本数为5)。取明胶-海藻酸钠复合Bioink(Bioink AG),制备含100 μg/mL lADPC的Bioink AG(lADPC-Bioink AG),观察二者在室温下及冷凝后的形态和三维生物打印且交联后的形态,采用流变仪检测流变性能时记录低温成胶时间(样本数为3)。取20只8~10周龄雌性BALB/c-NU裸鼠,建立背部全层皮肤缺损创面模型后,分为常规换药组、单纯lADPC组、单纯Bioink AG组和lADPC-Bioink AG组,每组5只。常规换药组裸鼠创面仅覆盖水胶体敷料和常规换药,其余3组裸鼠创面另予相应lADPC、Bioink AG、lADPC-Bioink AG处理。从治疗0 d起,行大体观察,计算治疗2、6、10 d的创面愈合率。治疗10 d,采用苏木精-伊红染色行创面组织病理学观察。对数据行独立样本 t检验、单因素方差分析、重复测量方差分析、SNK- q检验及LSD- t检验。 结果:lADPC的蛋白浓度、提取效率分别为(1.306±0.011)mg/mL、(11.1±1.5)%,明显低于nADPC的(2.039±0.042)mg/mL、(22.2±2.0)%( t=23.83、6.38, P<0.05或 P<0.01)。培养24 h,与PBS对照组比较,100 μg/mL nADPC组和200 μg/mL nADPC组HSF( q=6.943、6.375, P<0.01)和HUVEC( q=6.301、6.496, P<0.01)增殖活力均明显下降;与100 μg/mL nADPC组比较,200 μg/mL nADPC组HSF和HUVEC增殖活力无明显变化( P>0.05)。划痕后24 h,与PBS对照组比较,单纯nADPC组、单纯lADPC组、单纯TNF-α组HSF和HUVEC迁移率均明显降低( q=5.642、6.645、11.480,4.772、6.298、10.420, P<0.05或 P<0.01);与单纯nADPC组比较,单纯lADPC组HSF和HUVEC迁移率无明显变化( P>0.05);与单纯TNF-α组比较,TNF-α+nADPC组、TNF-α+lADPC组HSF迁移率无明显变化( P>0.05),HUVEC迁移率均明显升高( q=8.585、7.253, P<0.01);与TNF-α+nADPC组比较,TNF-α+lADPC组HSF和HUVEC迁移率无明显变化( P>0.05)。培养24 h,与PBS对照组比较,单纯nADPC组、单纯lADPC组、单纯TNF-α组HSF和HUVEC增殖活力均明显降低( q=5.803、5.371、9.136,11.580、9.493、13.510, P<0.05或 P<0.01);与单纯nADPC组比较,单纯lADPC组HSF和HUVEC增殖活力均无明显变化( P>0.05);与单纯TNF-α组比较,TNF-α+nADPC组、TNF-α+lADPC组HSF( q=14.990、10.850, P<0.01)和HUVEC( q=7.066、8.942, P<0.01)增殖活力均明显升高;与TNF-α+nADPC组比较,TNF-α+lADPC组HSF和HUVEC增殖活力均无明显变化( P>0.05)。室温及冷凝状态下,lADPC-Bioink AG比Bioink AG外观稍显浑浊;三维生物打印且交联后lADPC-Bioink AG与Bioink AG形态类似。在10 ℃时,lADPC-Bioink AG的凝固时间为(76.6±0.4)s,明显慢于Bioink AG的(74.4±0.6)s( t=4.64, P<0.01)。治疗2 d,常规换药组裸鼠创面渗出较多,其余3组无明显渗出;治疗8 d,lADPC-Bioink AG组裸鼠残余创面面积最小,有明显上皮覆盖。治疗2 d,lADPC-Bioink AG组裸鼠创面愈合率明显高于单纯lADPC组( t=3.59, P<0.05),与常规换药组、单纯Bioink AG组相近( P>0.05);治疗6 d,lADPC-Bioink AG组裸鼠创面愈合率明显高于常规换药组、单纯lADPC组、单纯Bioink AG组( t=18.70、15.70、3.15, P<0.05或 P<0.01);治疗10 d,lADPC-Bioink AG组裸鼠创面愈合率明显高于常规换药组、单纯lADPC组( t=12.51、4.84, P<0.01),与单纯Bioink AG组相近( P>0.05)。治疗10 d,lADPC-Bioink AG组裸鼠创面组织血管化程度适中,上皮化充分,愈合效果最好。 结论:抽脂术相关操作会降低ADPC蛋白浓度、提取效率等表征,但lADPC与nADPC具有相同的生物学作用,可在非炎症环境中抑制HSF与HUVEC的增殖与迁移能力,在炎症环境中提高HSF与HUVEC的增殖活力,同时提高HUVEC的迁移能力;将lADPC加入Bioink AG中后,不会明显影响Bioink AG的物理性质及打印性能,并可以提升裸鼠全层皮肤缺损创面的修复效果。
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编辑人员丨4天前
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基于互穿网络凝胶构建小鼠胰岛仿生微环境的研究
编辑人员丨4天前
目的:制备甲基丙烯酰化明胶/丝胶(GelMA/SS)互穿网络水凝胶支架,构建胰岛(Islets)仿生微环境。方法:从6周龄美国癌症研究所(ICR)小鼠提取胰岛并经双硫腙染色鉴定。设置组织培养板(TCP)培养为对照组,单独GelMA以及不同质量比GelMA/SS(1∶1、1∶2、1∶4、1∶8)培养为实验组,分别记为G1S1、G1S2、G1S4和G1S8。扫描电镜下观察微观形态,流变学评价支架黏弹性,支架浸提液培养L929细胞评估生物相容性。钙黄绿素-乙酰甲氧基甲酯(AM)/碘化丙锭染色评价胰岛存活,活性氧(ROS)试剂盒评价拮抗ROS产生情况,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测葡萄糖刺激胰岛素释放量。两组数据间比较采用 t检验,多组数据组间比较采用方差分析。 结果:分离胰岛呈类圆形;水凝胶弹性随丝胶含量增加而下降,至GelMA/SS=1∶8时已不能成胶(G">G’);噻唑蓝(MTT)结果显示实验组均具有良好的生物相容性,且G1S4组显示出最高的细胞活力[(120.67±3.33)%]和显著拮抗ROS产生能力(5.18±0.48);活/死细胞染色显示实验组能够促进胰岛存活;葡萄糖刺激胰岛素释放(GSIS)结果显示在低糖刺激下G1S4具有最高的胰岛素分泌量[(7.73±0.52) μg/L],而高糖刺激下实验组与对照组差异无统计学意义( F=0.395, P>0.05)。 结论:GelMA/SS水凝胶具有良好的生物相容性和葡萄糖刺激响应能力,是构建仿生微环境,用于胰岛培养及移植的理想载体。
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编辑人员丨4天前
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应用3D生物打印的软骨支架修复关节软骨缺损
编辑人员丨4天前
目的:通过多喷头3D生物打印机制作软骨支架,按压配方式将支架植入关节软骨缺损区,修复动物模型的关节软骨缺损并观察效果。方法:在软骨细胞外基质(extracellular matrix,ECM)中加入适量的丝素蛋白(silk fibrion,SF),并加入交联剂聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)来配制生物墨水;用流变仪评估生物墨水的流变性能;使用傅立叶红外变换光谱鉴定生物墨水的蛋白质二级结构;利用装载有软骨生物墨水的加压喷头,打印厚2 mm,直径6 mm的组织工程支架;使用拉力机测量了组织工程支架的压缩模量;通过干失重法评估各个支架降解速率;CCK8及活死细胞染色评价支架上细胞的活力及增殖情况;实时荧光定量PCR评估体外培养28 d后支架上细胞软骨分化情况;按照自体软骨移植术的方式通过压配原理将支架嵌入动物关节软骨缺损区修复关节软骨缺损;用组织学染色及生化检测鉴定3个月后软骨修复效果。结果:生物墨水均表现出剪切稀化的流动特性。含有丝素蛋白的生物墨水酰胺Ⅰ区吸收峰移至1 623~1 627 cm -1处。随着丝素蛋白含量增加,生物墨水的机械强度和降解性能提高,10%和15%打印支架等压缩模量分别达到(19.96±5.66)kpa和(26.87±10.68)kpa。各个生物墨水均无细胞明显细胞毒性。实时定量PCR表明,当丝素蛋白的含量达到10%~15%时,组织块中的骨髓间充质干细胞成软骨分化能力更强。体内研究:3个月后10%和15%的丝素蛋白生物支架sGAG/DNA含量分别为(0.25±0.01)μg/ng和(0.24±0.02)μg/ng,胶原/DNA含量分别为(17.71±0.83)ng/ng和(16.69±2.39)ng/ng,高浓度丝素蛋白打印的组织工程软骨能更好地修复关节软骨缺损。 结论:在含有10%和15%丝素蛋白生物墨水的3D生物打印支架中,骨髓间充质干细胞的软骨分化和细胞外基质(胶原蛋白和糖胺聚糖)的分泌均优于其他两种支架。不同支架的干细胞成软骨分化能力和细胞外基质分泌的变化,以及对关节软骨缺损的修复效果是由于支架力学性能的差异所致,并可以通过改变丝素蛋白的浓度优化。
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编辑人员丨4天前
