目的:探讨基于软骨脱细胞外基质微载体体外构建具有功能化和自我更新能力的软骨类器官。方法:取新鲜的猪关节软骨，将部分仅粉碎处理的软骨微粒设置为天然软骨组；利用物理离心化学萃取相结合的脱细胞方法，制备粒径合适的细胞外基质（ECM）微载体，设置为微载体组。通过旋转式生物反应器将人脐带干间充质干细胞（hUCMSCs）和人软骨细胞（hCho）按照3∶1的比例与微载体负载，体外构建软骨类器官，将诱导不同时间的类器官分为诱导0、7、14及21 d组。4′，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）荧光染色观察、DNA定量评估微载体组和天然软骨组细胞残留情况；番红O、甲苯胺蓝染色观察微载体ECM保留情况，二甲氨基苯甲醛比色法测定微载体组和天然软骨组胶原蛋白含量；二甲基亚甲蓝（DMMB）比色法测定微载体组和天然软骨组糖胺聚糖（GAGs）含量。扫描电镜及能谱分析对微载体进行进一步表征；将添加体积分数10%胎牛血清（FBS）的杜尔伯克改良伊戈尔低糖培养基（DMEM）培养的hUCMSCs作为对照组，将微载体浸提液培养的hUCMSCs作为实验组，两组分别设置培养1、3、5 d共3个时间点的亚组，细胞增殖及毒性检测试剂盒（CCK-8）检测两组生物相容性。活死染色检测诱导0、7、14及21 d组的软骨类器官细胞活性，Ki67荧光染色鉴定诱导14 d软骨类器官的自我更新能力。RT-PCR测定诱导7、14、21 d组的软骨类器官，包括软骨形成相关标记物聚蛋白聚糖（ACAN）、Ⅱ型胶原（COL2A1）、性别决定区Y框蛋白9（SOX9）及软骨肥大、矿化相关标记物Ⅰ型胶原（COL1A1）、Runt相关转录因子2（RUNX2）、骨钙素（OCN）的表达水平；比色法和DMMB法测定诱导0、7、14及21 d组的类器官分泌胶原蛋白和GAGs能力。结果:DAPI荧光染色结果显示，天然软骨组具有大量细胞核，而微载体组则基本无细胞核。微载体组DNA含量为（7.8±1.8）ng/mg，较天然软骨组的（526.7±14.7）ng/mg显著降低（ P<0.01）。番红O、甲苯胺蓝染色可见微载体着色较深且均一，保留大量软骨ECM成分。微载体组胶原蛋白含量为（252.9±1.4）μg/mg，GAGs含量为（173.4±0.8）μg/mg，均显著低于天然软骨组的（311.9±2.2）μg/mg、（241.3±0.7）μg/mg（ P<0.01）。扫描电镜显示，微载体表面有凹凸不平相互交错的胶原纤维网络。能谱分析结果显示，C、O、N元素均匀分布在微载体，表明该微载体成分组成均匀。微载体生物相容性良好，培养1、3 d时，对照组和实验组CCK-8实验结果比较，差异均无统计学意义（ P>0.05）；培养5 d，实验组 A值为0.53±0.02，优于对照组的0.44±0.03（ P<0.05）。诱导0、7、14及21 d组中，hUCMSCs和hCho贴附在微载体表面且细胞活性好，活死比例分别为（70.6±1.1）%、（80.5±0.6）%、（94.5±0.9）%、（90.8±0.5）%（ P<0.01）；诱导14 d时，软骨类器官有大量Ki67阳性细胞。RT-PCR显示，诱导7 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为1.00±0.09、1.00±0.24、1.00±0.18、1.00±0.03、1.00±0.06、1.00±0.13；诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为4.16±0.28、5.09±1.25、5.65±1.05、0.47±0.01、1.68±0.02、0.21±0.06；诱导21 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为13.42±0.92、3.07±0.21、1.84±1.08、2.72±0.17、2.91±0.18、3.32±1.20。与诱导7 d组比较，诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、RUNX2表达水平均升高（ P<0.05），COL1A1表达水平降低（ P<0.05），OCN表达水平差异无统计学意义（ P>0.05）；与诱导7 d组比较，诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2表达水平均显著升高（ P<0.01），COL2A1、SOX9、OCN表达水平差异均无统计学意义（ P>0.05）；与诱导14 d组比较，诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平均升高（ P<0.05或0.01），COL2A1表达水平差异无统计学意义（ P>0.05），SOX9表达水平降低（ P<0.05）。诱导0、7、14及21 d组胶原蛋白含量分别为（219.15±0.48）μg/mg、（264.07±1.58）μg/mg、（270.83±0.84）μg/mg、（280.01±0.48）μg/mg，GAGs含量分别为（171.18±1.09）μg/mg、（184.06±1.37）μg/mg、（241.08±0.84）μg/mg、（201.14±0.17）μg/mg。与诱导0 d组比较，诱导7、14、21 d组胶原蛋白和GAGs含量均显著升高（ P<0.01）。在诱导7、14、21 d组中，诱导7 d组胶原蛋白含量最低（ P<0.01），诱导21 d组胶原蛋白含量最高（ P<0.01）；诱导7 d组GAGs含量最低（ P<0.01），诱导14 d组GAGs含量最高（ P<0.01）。 结论:物理化学方法结合制备的微载体脱细胞成功，其基质保留较多，成分均一且无细胞毒性。基于微载体负载hUCMSCs与hCho体外成功构建软骨类器官，具有细胞活性好、自我更新能力、软骨形成相关基因表达强及分泌胶原蛋白和GAGs等特点，诱导14 d时构建的软骨类器官成软骨活性最佳。

目的:应用新型生物墨水和聚己内酯（polycaprolactone，PCL）通过3D生物打印构建骨-软骨复合组织块，并评估其修复关节软骨缺损的效果。方法:实验分为三组：①丝素蛋白（silk fibroin, SF）-磷酸三钙冻干支架组（冻干组），应用冻干法制作的SF-TCP复合支架修复软骨缺损，作为对照；②3D生物打印组（3D打印组），以PCL为原料通过3D生物打印机打印一个中空的多层圆柱体框架，后以软骨细胞外基质、SF和骨髓间充质干细胞为原料配置新型生物墨水，并在PCL框架上方继续3D生物打印含有活细胞的软骨层，最后于底层的PCL框架中充填自体松质骨，以此构建骨-软骨复合组织块修复关节软骨缺损；③自体骨软骨移植组（马赛克组），通过自体骨软骨移植术修复软骨缺损，作为对照。术后3个月通过国际软骨修复协会（International Cartilage Repair Society，ICRS）软骨修复组织学评分系统对修复组织进行评分。通过测定硫化糖胺聚糖（sulfated glycosaminoglycan，sGAG）和胶原蛋白含量可分析软骨细胞外基质分泌的程度。通过测定缺损修复区域组织的压缩模量评价修复组织的性状。结果:3D打印组新生软骨的压缩模量（2.56±0.30）MPa和马赛克组（2.51±0.13）MPa相接近（ P>0.05），明显高于冻干组（1.37±0.14）MPa且差异具有统计学意义（ F=11.058， P<0.05）。3D打印组中sGAG的含量（14.49±0.7）μg/mg和马赛克组（14.98±0.81）μg/mg接近（ P>0.05），明显高于冻干组（8.72±0.73）μg/mg且差异有统计学意义（ F=20.973， P<0.05）。三组的胶原含量并无明显统计学差异（ P>0.05）。ICRS软骨修复组织学评分结果表明，在基质、细胞分布、细胞群活力和软骨下骨4项评分中，3D打印组与马赛克组的得分接近（ P>0.05），明显高于冻干组且差异有统计学意义（ F=19.544， P<0.05）；在表面和软骨矿化2项评分中，组间差异无统计学意义。 结论:应用新型生物墨水和聚己内酯通过3D生物打印构建骨-软骨复合组织块能够简化组织工程骨-软骨复合组织块的体外构建，并且可以在体内较好的修复软骨缺损。

目的:探究一种新型可注射型水凝胶早期促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的能力，以及在体内修复大鼠颅骨缺损的效果和可行性。方法:使用丝素蛋白溶液和磷酸镁基水凝胶制备成不同磷酸镁含量的4组水凝胶，分别命名为Mg0、Mg1、Mg2和Mg5并研究分析材料表征。体外实验检测水凝胶的生物活性及诱导成骨分化的能力。体内实验采用10只SD大鼠进行颅骨缺损模型制备，简单随机法分为实验组和空白组，对该种新型可注射型水凝胶用于修复缺损颅骨的疗效及可行性进行评价。计量资料应用Graph Pad 9.0进行ANOVA方差分析。结果:电镜扫描(SEM)显示了4组水凝胶的表面微观形态。细胞计数试剂盒(CCK-8)结果示共培养1 d时对照组与Mg0、Mg1、Mg2和Mg5的吸光度( A)值分别为0.399±0.024、0.436±0.043、0.364±0.020、0.3205±0.029和0.338±0.028，在共培养3 d时为0.606±0.045、0.590±0.042、0.557±0.014、0.453±0.056和0.610±0.046，第5天时分别为0.882±0.022、0.841±0.147、0.824±0.040、0.828±0.049和0.830±0.021，第7天时分别为1.162±0.029、1.397±0.056、1.059±0.050、1.063±0.084和1.102±0.046( F(12，77)＝8.0， P<0.01)。使用氯化十六烷吡啶(CPC)对14 d时的成骨矿化物进行定量，Mg0、Mg1、Mg2和Mg5的 A值结果分别为0.937±0.107、1.646±0.507、2.181±0.038及2.006±0.043( F＝56.0， P<0.05)。体内实验示可注射型水凝胶修复效果显著，在修复后第4周可见大量新生骨胶原。 结论:丝素蛋白-磷酸镁基可注射型水凝胶能有效修复骨缺损，并可在体内促进早期骨胶原的形成。

目的:探索一种操作简单、实用性强的体内构建大尺寸骨组织的方法。方法:采用大鼠双侧股骨及胫骨原代培养骨髓间充质干细胞（BMSCs），应用流式细胞仪鉴定BMSCs表面标志物、倒置显微镜观察细胞形态、Von Kossa矿化结节染色观察BMSCs成骨分化、油红O染色观察BMSCs的成脂分化情况。用CBD-BMP2（具有胶原结合区的BMP2）和微米级胶原丝结合构建分化微控单元，用大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）和Cultispher-s胶原微球构建细胞单元。分别用注射器把分化微控单元-细胞单元混合组（实验组）、细胞单元组（对照组1）、分化微控单元组（对照组2）注入到11只SD雄性大鼠背部皮肤下，3组大鼠养至30 d后处死，取出皮下培养出的仿生组织。电镜及显微（Micro）CT扫描观察仿生组织表面和内部结构，对仿生组织进行HE染色、碱性磷酸酶（ALP）染色来观察组织内细胞分布及成骨成分的染色表达。采用5-溴-4-氯-3-吲哚-磷酸盐（BCIP）/四唑淡蓝（NBT）ALP显色试剂盒对仿生组织进行碱性磷酸酶活性检测；能谱分析测定仿生组织的钙离子含量；压缩模量检测仿生组织的生物力学强度。结果:P3代BMSCs表面阳性抗原CD44和CD90表达比例分别为95.11%、96.18%；造血表面标志CD11b和CD45的比例分别为1.18%、1.82%。BMSCs呈梭形、融合成片、旋涡状。BMSCs成骨诱导后可见大量的黑色矿化结节形成；BMSCs成脂诱导后可见大量的圆形红色的脂滴形成。实验组培养出大小约为1.3 cm×2.1 cm×0.6 cm、质地较硬的骨样组织，对照组1组培养出大小为1.0 cm×1.0 cm×0.4 cm、质地软的组织，对照组2未培养出成形组织。电镜及Micro-CT可见实验组仿生组织的外表为高信号的骨性结构，内部也充满大范围的高信号的骨性结构；对照组1仿生组织则未发现高信号结构。HE染色显示实验组形成大量骨组织，对照组1则未形成骨组织。实验组较对照组1产生更多的ALP，且实验组ALP活性高于对照组1[（0.023±0.005）nmol·mg -1·min -1比（0.005±0.002）nmol·mg -1·min -1， P<0.05]。实验组钙离子含量为7.42%，对照组1为0.34%。实验组压缩模量高于对照组1[（2.62±1.41）MPa比（0.03±0.01）MPa， P<0.05]。 结论:利用细胞单元和分化调节单元在体内构建出大尺寸骨组织简单可行。细胞单元和分化微控单元具有可注射性，可以直接将其注入到骨折或者骨缺损处进行治疗，为组织工程走进临床试验提供了新思路。

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)/内皮祖细胞(EPC)作为种子细胞构建的基质依赖型组织工程骨(ECM-TEB)修复大鼠股骨缺损的效果。方法:分离培养骨髓来源的MSC和EPC并进行功能鉴定，种植上架于纳米晶胶原基人工骨颗粒，培养14 d后冻干，获得MSC/EPC ECM-TEB和MSC ECM-TEB。扫描电镜观察MSC和EPC在支架表面的生长形态。分别提取MSC ECM-TEB蛋白浸提液(对照组)和MSC/EPC ECM-TEB蛋白浸提液(实验组)，加入EPC培养系统中进行迁移、划痕修复、管腔形成检测；另加入MSC培养系统中进行茜素红染色和碱性磷酸酶(ALP)染色检测，观察两组细胞募集、血管生成和成骨分化情况。选取12只SD大鼠，建立股骨缺损模型，按照随机数字表法分为：(1)假手术组：仅在缺损处进行清创处理；(2)MSC ECM-TEB组：在缺损处植入MSC ECM-TEB；(3)MSC/EPC ECM-TEB组：在缺损处植入MSC/EPC ECM-TEB，每组4只大鼠。2个月后行Micro-CT检查和缺损区Masson三色染色观察骨缺损修复情况。冻干后低温保存3个月，采取同位素相对标记与绝对定量技术(iTRAQ)标记蛋白质谱检测MSC ECM-TEB和MSC/EPC ECM-TEB在成血管方面的差异，并采用基因本体论/京都基因与基因组百科全书技术(GO/KEGG)功能富集方法分析其原因。结果:MSC和EPC在支架表面生长、增殖良好，形成光滑的细胞层状结构。实验组在细胞迁移数、划痕修复比例和管腔形成长度分别为(121.6±8.3)个、(61.5±5.9)%、(11.3±0.6)mm，较对照组显著增多[(85.0±6.7)个、(39.3±3.6)%、(5.9±0.4)mm]( P均<0.01)。茜素红染色和ALP染色结果显示，实验组钙结节矿化面积比例显著增加[(38.8±3.3)%∶(49.9±3.0)%、(38.8±2.4)%∶(45.3±3.3)%] ( P均<0.05)。Micro-CT和Masson染色结果表明，MSC/EPC ECM-TEB组骨缺损修复良好，MSC ECM-TEB组仅形成少量新骨，假手术组几乎没有新骨形成；骨体积分数、骨小梁数量和骨小梁厚度差异均有统计学意义( P<0.05)。蛋白质谱分析结果表明，与MSC ECM-TEB组相比，MSC/EPC ECM-TEB组中有83个血管生成相关的因子显著上调(差异倍数>2， P<0.05)；GO/KEGG功能富集分析显示，与MSC ECM-TEB相比，MSC/EPC ECM-TEB在"血管发育"等生物过程存在明显差异( P<0.01)，"血管平滑肌收缩通路"等显著增强( P<0.01)。 结论:与MSC ECM-TEB相比，MSC/EPC ECM-TEB在细胞募集、血管生成和新骨生成方面显著增强，是一种更佳的可用于创伤性骨缺损修复的组织工程骨构建策略。

目的:观察含硅涂层镁合金体外对小鼠骨髓间充质干细胞生物活性的影响。方法:实验根据材料和培养液的不同分为硅涂层镁合金组(A组)、裸镁合金组(B组)、医用钛合金组(C组)和空白对照组(D组)。倒置相差显微镜观察细胞形态，采用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖活力，扫描电镜观察细胞在材料表面的黏附情况，成骨分化能力通过碱性磷酸酶(ALP)、矿化结节及成骨相关基因检测评价。组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD- t检验。 结果:扫描电镜下见硅涂层镁合金表面呈粗糙、多孔形态；材料浸提液培养后各组细胞轮廓清晰、形态良好。在培养的第5天，各组的吸光度( A)值分别为A组(0.380)、B组(0.383)、C组(0.384)和D组(0.398)，细胞毒性检测差异无统计学意义( F＝1.051， P>0.05)；扫描电镜观察见A组材料表面细胞生长粘附形态良好。细胞培养10 d，茜素红染色结果提示A组细胞的矿化程度最高， A值为0.307，明显高于B、C、D组的0.237、0.105和0.114( t＝5.538、16.032、15.330， P<0.01)。成骨相关基因表达量检测结果提示A组的ALP、骨钙蛋白和Ⅰ型胶原基因的相对表达量分别为4.015、6.425和6.679，明显高于B组(2.150、3.516、5.264， t＝32.297、21.965、14.167， P<0.01)，C组(1.043、1.025、1.063， t＝51.461、40.774、56.222， P<0.01)和D组(1.162、1.004、1.005， t＝49.400、40.933、56.799， P<0.01)。 结论:含硅涂层镁合金材料在体外具有良好的生物活性，有利于细胞的生长、黏附、增殖和分化。

目的:探讨运用机械挤压法制备细胞外基质囊泡模拟物的生物学性能及其对人牙周膜干细胞（PDLSC）细胞活性和成骨分化潜能的影响。方法:胶原酶消化法制备PDLSC来源细胞外基质囊泡，机械挤压法制备亲本细胞来源囊泡模拟物；将获取的天然细胞外基质囊泡和亲本细胞来源囊泡模拟物分为4组：基础培养基培养7 d的PDLSC来源基质囊泡（MVs）和基础培养基培养7 d的PDLSC来源囊泡模拟物（CVMs），成骨诱导培养基培养7 d的PDLSC来源基质囊泡（O-MVs）和成骨诱导培养基培养7 d的PDLSC来源囊泡模拟物（O-CVMs）；透射电镜和纳米颗粒示踪分析观察囊泡形态和大小，免疫荧光检测细胞摄取囊泡情况；以PDLSC作为对照组，细胞活性实验检测囊泡对PDLSC细胞活性的影响，茜素红染色和蛋白质印迹法检测囊泡对PDLSC成骨分化潜能的影响。结果:MVs、O-MVs、CVMs和O-CVMs均表现为圆形囊泡结构（直径50~250 nm），均能被PDLSC摄取，且不影响PDLSC的细胞活性；成骨诱导条件下，O-MVs和O-CVMs孵育的PDLSC相比于对照组细胞形成更多的矿化结节；MVs、O-MVs、CVMs和O-CVMs均能促进PDLSC表达成骨相关蛋白，O-CVMs孵育的PDLSC碱性磷酸酶（1.571±0.348）、骨桥蛋白（1.827±0.627）和骨钙蛋白（1.798±0.537）表达水平均显著高于MVs孵育的细胞（分别为1.156±0.170、1.260±0.293和1.286±0.302）（均 P<0.05），Runt相关转录因子2（1.632±0.455）和骨桥蛋白（1.827±0.627）表达水平均显著高于CMVs孵育的细胞（分别为1.176±0.128和1.428±0.427）（均 P<0.05），MVs、O-MVs和CVMs孵育的PDLSC成骨相关蛋白表达水平差异均无统计学意义（ P>0.05）。 结论:机械挤压法制备的囊泡模拟物与天然细胞外基质囊泡的形态、大小类似，不影响PDLSC的细胞活性，并可在一定程度上促进PDLSC的成骨分化潜能。

目的:研发模仿天然骨组织细胞外基质微纳结构的多孔矿化胶原基质，探讨其对骨髓间充质干细胞(BMSCs)迁移及骨缺损的修复效果。方法:采用仿生矿化法合成多孔胶原基质支架材料，使用micro-CT、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜检测多孔矿化胶原基质微纳结构、机械性能，体外细胞共培养检测胶原基质对BMSCs细胞增殖、迁移的影响，大鼠下颌骨临界骨缺损植入支架材料后比较各组支架材料引导骨再生的能力。结果:仿生矿化法可制备疏松多孔、含纤维内纳米磷灰石的胶原基质支架材料(MIA)；与传统含纤维外磷灰石的胶原基质材料(MEA)相比，MIA具5倍以上的杨氏模量；体外接种2、14 d可观察到MIA组BMSCs细胞MTT染色和细胞渗透深度明显高于对照组，体内植入10周后MIA组缺损区域明显减小，Runt相关转录因子2(Runx2)和Osterix阳性细胞增多。结论:仿生多孔纤维内矿化胶原基质具有良好的生物学性能，可促进骨髓间充质干细胞增殖和迁移，促进新骨形成，是具备临床应用前景的骨再生支架材料。

目的:构建微流控器官芯片，并评估其在模拟骨关节炎进程中软骨下骨骨重塑的能力。方法:基于微流控技术和细胞共培养技术设计芯片主体，MC3T3-E1细胞贴壁培养在细胞接种小室的内部，在细胞接种小室的底部以0.5 ml/min的流速灌流培养基。评价指标：（1）微流控器官芯片的评价：灌流生长培养基，采用模拟仿真实验测试不同时间点细胞接种小室内部和底部液体的浓度差和平衡时间；活死染色观察细胞在设定流速下连续培养3、7 d的生物相容性，分为3 d组和7 d组。（2）微流控器官芯片的促成骨作用：灌流成骨诱导培养基，通过碱性磷酸酶（ALP）染色和PCR比较细胞在静态和灌流条件下3、7 d的黑色ALP阳性细胞数量和成骨相关标志基因成骨特异性转录因子2（RUNX2）、Ⅰ型胶原（COL1A1）、骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、骨钙素（OCN）的表达情况，分为静态未诱导组、静态诱导组和灌流诱导组。（3）三种成骨细胞亚型外泌体（EVs）的形态和大小表征及生物相容性：获取三种不同细胞亚型［内皮型成骨细胞（EnOB）-EVs、基质型成骨细胞（StOB）-EVs和矿化型成骨细胞（MinOB）-EVs］，通过透射电镜和粒径分析获取形态和大小；灌流含有三种不同细胞亚型EVs的生长培养基，通过细胞增殖/凋亡检测实验比较添加不同EVs浓度（1、1.25、2.5、5 μg/ml）24 h的生物相容性，分为EnOB-EVs组、StOB-EVs组、MinOB-EVs组。（4）三种成骨细胞亚型EVs的促成骨作用：灌流含有三种不同细胞亚型EVs的成骨诱导培养基3 d，通过ALP染色和PCR比较黑色ALP阳性细胞数量和成骨相关标志基因RUNX2、COL1A1、BMP-2、OCN的表达情况，分为无EVs组、EnOB-EVs组、StOB-EVs组和MinOB-EVs组。结果:（1）微流控器官芯片的评价：模拟仿真结果显示，在持续灌流12 h后，上室最上层浓度达到下室浓度的95%以上，最下层为下室浓度的96.5%左右，上下室的浓度差达到平衡状态。活死染色结果表明，芯片在0.5 ml/min的流速下，生物相容性好，灌流3、7 d细胞存活率分别为（99.48±0.12）%、（97.07±1.05）%（ P<0.01）。（2）ALP染色结果显示，3 d时灌流诱导组黑色ALP阳性细胞最多，静态诱导组其次，静态未诱导组最少；7 d时静态诱导组黑色ALP阳性细胞最多，灌流诱导组其次，静态未诱导组最少。PCR结果显示，3 d时静态未诱导组RUNX2、COL1A1、BMP-2、OCN表达水平分别为1.00±0.03、1.00±0.12、1.00±0.01、1.00±0.02，静态诱导组分别为1.80±0.04、4.05±0.37、9.80±1.94、4.38±0.89，灌流诱导组分别为2.45±0.23、5.48±0.42、91.50±4.56、10.82±4.96（ P<0.01）。7 d时静态未诱导组RUNX2表达水平为1.00±0.01，静态诱导组为1.46±0.46，灌流诱导组为1.11±0.08（ P>0.05）；静态未诱导组COL1A1、BMP-2、OCN表达水平分别为1.00±0.03、1.00±0.13、1.00±0.09，静态诱导组分别为9.38±0.25、14.27±4.35、84.01±4.02，灌流诱导组分别为2.39±0.08、133.64±8.87、86.64±8.36（ P<0.01）。3、7 d时静态未诱导组、静态诱导组和灌流诱导组相互比较，均为灌流诱导组的促成骨能力最强。（3）三种成骨细胞亚型EVs的形态和大小表征及生物相容性：透射电镜下EnOB-EVs、StOB-EVs、MinOB-EVs均为典型的茶托状形态。粒径分析结果显示，EnOB-EVs、StOB-EVs、MinOB-EVs的大小分别为（91.3±14.7）nm、（106.0±16.0）nm、（68.1±10.7）nm。细胞增殖/凋亡检测结果显示，EnOB-EVs、StOB-EVs、MinOB-EVs的最佳给药浓度均为1.25 μg/ml。（4）微流控器官芯片对于三种EVs促成骨功能验证：ALP染色结果显示，无EVs组黑色ALP阳性细胞最少，添加EnOB-EVs组其次，StOB-EVs组再者，MinOB-EVs组最多。PCR结果显示，无EVs组RUNX2、COL1A1、BMP-2、OCN表达水平分别为1.00±0.01、1.00±0.03、1.00±0.02、1.00±0.02，EnOB-EVs组分别为1.95±0.11、6.78±2.04、7.99±0.57、6.93±3.83，StOB-EVs组分别为0.79±0.12、5.68±1.53、12.59±3.15、25.59±0.95，MinOB-EVs组分别为0.68±0.10、4.36±0.69、18.75±3.21、34.74±3.98（ P<0.01）。无EVs组、EnOB-EVs组、StOB-EVs组和MinOB-EVs组相互比较，MinOB-EVs组促成骨效果最明显。 结论:基于微流控技术和细胞共培养技术所构建的微流控器官芯片能够维持MC3T3-E1细胞的正常生长、促进MC3T3-E1细胞的增殖和成骨诱导分化能力。不同时期的成骨细胞所释放的EVs具有促成骨作用，加速骨关节炎进程中软骨下骨骨重塑中骨硬化的现象。

目的:探讨聚碳酸1,2-丙二酯(PPC)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合生物膜在兔胫骨骨缺损模型中的空间支撑能力及其对成骨效果的影响,阐明其屏障功能的可靠性和体内促成骨作用.方法:制备PPC/PBS和PPC/PBS/Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)(PPC/PBS/Co)复合生物膜.选用18只日本大耳白兔,于兔每侧胫骨制备2处骨缺损,随机选择6只兔于骨缺损处放置PPC/PBS复合生物膜,术后4、8和12周各处死2只兔,扫描电子显微镜(SEM)观察兔骨缺损区PPC/PBS复合生物膜表面微观结构.实验分为空白对照组、PPC/PBS复合生物膜组、BME-10X胶原膜组和PPC/PBS/Co复合生物膜组,分别行手术将上述生物膜放置于兔相应骨缺损处,空白对照组兔不放置复合生物膜,于术后2、4、8和12周时分别处死3只兔,采用软X线检测各组兔骨缺损区再生骨组织灰度值,荧光标记后采用激光共聚焦显微镜观察各组兔骨缺损区再生骨组织荧光强度,采用HE染色和改良Gomori三色染色法观察各组兔骨缺损区再生骨组织病理形态表现,免疫组织化学染色法检测各组兔骨缺损区再生骨组织中骨形态发生蛋白2(BMP-2)和骨桥蛋白(OPN)蛋白表达水平.结果:大体观察,PPC/PBS复合生物膜紧密覆盖于骨缺损区,未见移位及塌陷.SEM观察,PPC/PBS复合生物膜多孔面随时间延长表面出现微孔结构并数量增多,而光滑面基本未形成微孔样结构.软X线检测,各组兔骨缺损区再生骨组织灰度值均随时间延长而升高,12周时PPC/PBS/Co复合生物膜组兔骨缺损区再生骨组织灰度值明显高于其他各组(P＜0.05).共聚焦显微镜观察,4、8和12周时PPC/PBS/Co复合生物膜组兔骨缺损区再生骨组织荧光强度与空白对照组相近;与PPC/PBS复合生物膜组和BME-10X胶原膜组比较,4周时PPC/PBS/Co复合生物膜组兔骨缺损区再生骨组织荧光强度升高(P＜0.05),8和12周时PPC/PBS/Co复合生物膜组兔骨缺损区再生骨组织荧光强度降低(P＜0.05).HE染色和改良Gomori染色,与PPC/PBS复合生物膜组和BME-10X胶原膜组比较,2和4周时PPC/PBS/Co复合生物膜组和空白对照组兔骨缺损区形成新骨的速度较快,在12周时骨缺损区形成的层板状骨矿化程度较高.免疫组织化学染色,2和4周时,与空白对照组、PPC/PBS复合生物膜组和BME-10X胶原膜组比较,PPC/PBS/Co复合生物膜组兔骨缺损区再生骨组织中BMP-2和OPN蛋白表达水平升高(P＜0.05或P＜0.01);与空白对照组和PPC/PBS复合生物膜组比较,BME-10X胶原膜组兔骨缺损区再生骨组织中BMP-2和OPN蛋白表达水平均降低(P＜0.05或P＜0.01).结论:PPC/PBS复合生物膜具有较好的空间支撑能力,物理屏障功能可靠,且PPC/PBS/Co复合生物膜具有良好的体内促成骨作用.