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牙髓组织工程支架材料研究进展
编辑人员丨5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5天前
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一体黏合骨支架生物相容性的体外实验研究
编辑人员丨5天前
目的:观察一体黏合骨支架亲水性、组织相容性和生物安全性。方法:聚乳酸-乙醇酸(PLGA)/β磷酸三钙(β-TCP)骨支架作为对照组,两组支架均通过快速成型方法制作。亲水性通过吸水率检测;细胞在支架上的增殖能力通过噻唑蓝(MTT)比色法测定;成骨分化能力通过碱性磷酸酶检测;体外生物安全性通过细胞计数试剂盒(CCK-8)细胞毒性试验检测。组间比较采用 t检验。 结果:一体黏合骨支架吸水率[(25.2±0.6)%]显著高于对照组[(2.7±0.2)%, t=17.000, P<0.01, n=3],差异均有统计学意义;细胞在两组支架共培养3、8、13 d后MTT比色法测定值分别为0.16、0.33、0.75和0.14、0.20、0.45,结果显示共培养的第3~13天,细胞在两组支架上数量均显著增加( t=5.500, P<0.05),差异均有统计学意义;从第8天开始细胞在一体黏合骨支架上的数量明显高于对照组( t=6.500, P<0.05, n=3),差异均有统计学意义。细胞在两组支架共培养第3、8、13天,碱性磷酸酶的表达值分别为62、151、228和39、84、121细胞在两组支架上的碱性磷酸酶的表达均显著提高,细胞在一体黏合骨支架上的碱性磷酸酶的表达明显高于对照组( t=8.100, P<0.05, n=3),差异均有统计学意义。细胞在两组支架共培养2、4、6、8 d后吸光度值分别为0.323、0.523、0.752、0.931和0.328、0.521、0.753、0.932,细胞毒性试验检测差异无统计学意义( t=1.100, P>0.05, n=3)。 结论:一体黏合骨支架具有良好的亲水性、生物相容性和生物安全性。
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编辑人员丨5天前
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生物可降解血管支架在下肢动脉硬化闭塞症中的临床应用进展
编辑人员丨5天前
腔内技术已成为下肢动脉硬化闭塞症的首选治疗方式,生物可降解血管支架作为腔内技术的一种选择受到关注。近10年,有或无药物涂层的聚左旋乳酸可降解支架在下肢动脉硬化闭塞症中表现出良好的中远期安全性和有效性,但受试者病变相对简单。镁合金可降解支架在下肢动脉硬化闭塞症的治疗中具有良好的安全性但有效性欠佳。铁合金和锌合金可降解支架在动物实验中表现出可观的结果;具有药物涂层的铁合金支架在膝下狭窄动脉的成功植入,标志着铁合金可降解支架正式进入临床试验阶段。既往生物可降解血管支架的试验数据和下肢动脉硬化闭塞症的病变特点显示,有药物涂层的聚左旋乳酸可降解支架和铁合金可降解支架在下肢动脉硬化闭塞症的治疗中将具有更大的发展潜力。
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编辑人员丨5天前
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温敏性壳聚糖水凝胶支架联合骨髓间充质干细胞治疗兔膝关节软骨缺损
编辑人员丨5天前
目的:制备壳聚糖/Ⅱ型胶原/聚乳酸复合水凝胶支架,以支架为骨髓间充质干细胞载体,评价修复兔膝关节软骨缺损的可行性。方法:将壳聚糖、Ⅱ型胶原、聚乳酸联合β-甘油磷酸钠盐制备复合水凝胶,检测凝胶形成时间、弹性模量及细胞相容性;制作新西兰兔关节软骨缺损模型,分为四组。空白组:正常软骨,未作任何处理;模型组:旷置骨软骨缺损作为对照;凝胶组:单纯以水凝胶填充软骨缺损;凝胶+干细胞组:以骨髓间充质干细胞及水凝胶复合物填充软骨缺损。分别于术后8周取材,根据大体观察及组织染色,比较各组膝关节软骨缺损修复效果。结果:壳聚糖/Ⅱ型胶原/聚乳酸复合溶液在37℃下形成凝胶,成胶时间(7.50±0.41)min,弹性模量(6.96±0.43) kPa;骨髓间充质干细胞在凝胶中具有较好的增殖能力,且软骨分化相关基因的表达明显增高;动物实验大体观察及组织染色结果表明凝胶+干细胞组软骨缺损修复效果明显优于凝胶组及模型组,其新生软骨与正常软骨边界模糊,其内可见软骨细胞,Ⅱ型胶原蛋白含量与正常软骨类似。结论:壳聚糖/Ⅱ型胶原/聚乳酸复合水凝胶支架具有良好的温敏性及细胞相容性,联合骨髓间充质干细胞可有效修复兔膝关节软骨缺损。
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编辑人员丨5天前
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骨髓间充质干细胞来源外泌体修复骺板缺损的机制
编辑人员丨5天前
目的:探讨SD鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)来源外泌体(Exos)修复骺板缺损的相关机制。方法:通过超离心提取鼠BMSCs来源的Exos,制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)负载的Exos(PLGA-Exos)支架,扫描电镜对支架进行表征。提取鼠软骨细胞,探究PLGA-Exos/RAW264.7细胞/软骨细胞共培养体系中巨噬细胞及软骨细胞相关基因的表达。将24只SD大鼠随机均分为A、B、C 3组,构建胫骨近端骺板缺损模型,将PLGA负载的BMSCs-Exos缓释棒(A组)及无Exos负载的PLGA棒(B组)分别填塞于骺板缺损区,C组为对照组(无填塞)。术后6周获取鼠胫骨标本,通过影像学X线分析、苏木精-伊红(HE)染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色及巨噬细胞表型蛋白[M1型:诱导型一氧化氮合酶(iNOS);M2型:Arg-1]染色,评估骺板缺损的修复效果。两组间比较采用独立样本 t检验。 结果:PLGAs支架为三维多孔结构,孔隙分布均匀,具有较高的连通性。Exos被成功加载至PLGA中。PCR结果发现,在炎症微环境中,与对照组比较,BMSCs-Exos调控巨噬细胞高表达M2表型蛋白Arg-1(7.12±1.01比1.00±0.03, t=10.47, P<0.01),且促进软骨细胞COL-2及Sox9基因mRNA表达(8.25±0.74比1.00±0.12, t=16.84, P<0.01;4.64±0.16比1.00±0.01, t=38.64, P<0.01)。术后6周胫骨标本影像学及组织学分析显示,A组骺板缺损区可见结构致密、与正常骺板结构及功能相似新生透明软骨组织,B组骺板缺损区新生组织由大量的纤维组织及少量的透明软骨组成,C组骺板缺损区骨桥形成。骺板损伤区巨噬细胞相关的表型蛋白免疫组织化学染色显示,A组M2型巨噬细胞表型蛋白Arg-1染色呈阳性显色反应,M1型巨噬细胞表型蛋白iNOS染色为阴性;B组少量细胞质基质被Arg-1抗体染为弱阳性,iNOS染色为阴性;C组Arg-1抗体染色为阴性,而iNOS染色呈阳性反应。 结论:在炎症微环境中,BMSCs-Exos调控巨噬细胞向M2型编程,促进骺板缺损修复。
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编辑人员丨5天前
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载万古霉素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物缓释涂层多孔镁合金支架的抗菌和成骨性能研究
编辑人员丨5天前
目的:制备载万古霉素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)多孔镁合金支架,并在体外评价其理化性质、降解及药物释放行为、细胞相容性和抗菌性能等。方法:利用模板复制技术制备多孔镁合金(Mg-2Zn-0.3Ca)支架,通过高温氟化处理后获得MgF 2表层,再将其浸没于含有盐酸万古霉素/PLGA的二氯甲烷溶液后匀速提拉,获得载万古霉素/PLGA的多孔镁合金载药支架。根据制备过程中各阶段产物(镁合金、氟化镁合金、PLGA涂层氟化镁合金、载万古霉素/PLGA氟化镁合金支架)分组,分别为Mg组、MgF 2组、PLGA组、万古霉素/PLGA组。将各组支架制备完成后立即测定并评价其材料学表征、降解速率、药物释放速率、抑菌性能、血液相容性及促细胞增殖分化能力等。 结果:成功制备出载万古霉素/PLGA镁合金支架,其孔隙率平均为66.39%,降解速率[(0.540±0.102) mm/年]显著低于镁合金支架[(10.048±0.297) mm/年],差异有统计学意义( P<0.05)。载万古霉素/PLGA在Hank平衡盐溶液中降解的pH值接近生理酸碱度;万古霉素在前48 h释放速度较快,48 h后逐渐变缓,11 d时累积药物浓度达最大值(43 mg/L),11 d后仍缓慢释放。万古霉素/PLGA组支架的抗菌率(97.89%±0.28%)显著高于Mg组(74.92%±2.20%)、MgF 2组(78.46%±2.59%)、PLGA组支架(61.08%±4.21%),差异均有统计学意义( P<0.05);其溶血率为0.55%,远低于ISO 10993-4标准要求(5%);其浸提液培养大鼠骨髓间充质干细胞1、3、7 d,促细胞增殖率分别为104.80%±5.13%、112.36%±2.07%、127.79%±4.61%;培养14 d时钙结节明显增多,吸光度OD值为1.189±0.020,显著高于Mg组(0.803±0.020)、MgF 2组(0.878±0.028)、PLGA组支架(0.887±0.026),差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:载万古霉素/PLGA的多孔镁合金支架在体外表现出良好的材料学性能、抗菌性能、生物相容性及促成骨性能。
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编辑人员丨5天前
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原纤维蛋白1在猪耳软骨细胞工程化软骨组织中的表达及作用
编辑人员丨5天前
目的:探讨原纤维蛋白1(FBN1)在猪耳软骨细胞工程化软骨组织中的表达情况,以及过表达FBN1后对软骨细胞表型和细胞外基质表达的影响。方法:取3只长枫杂交猪单侧耳廓软骨,提取软骨细胞扩增至第2代,以6.0×10 7/ml的密度(200 μl)接种于直径为10 mm、厚2 mm的聚羟基乙酸-聚乳酸(PGA-PLA)支架材料上,体外培养5周,构建9块细胞材料混合物组织块;将6块细胞材料混合物植入3只裸鼠体内,每只2块,培养10周,构建工程化软骨组织6块。HE染色分别检测3块体外培养5周的细胞材料混合物及裸鼠体内培养10周后的组织工程化软骨形态;取3块2 cm×1 cm大小的另一侧猪耳软骨组织及3块1.0 cm×0.5 cm大小的工程化软骨组织提取RNA,通过qPCR检测二者FBN1 mRNA表达差异;取0.5 cm×0.5 cm大小的另一侧猪耳软骨组织及工程化软骨组织各3块,利用免疫组织化学染色检测二者FBN1在蛋白水平的表达及分布差异;在第2代猪耳软骨细胞中转染空载体质粒及FBN1过表达质粒,利用实时荧光定量PCR检测软骨细胞外基质相关基因的表达变化,实验重复3次。所得数据用Graph Pad Prism 6.0进行双尾非配对 t检验分析, P<0.05为差异具有统计学意义。 结果:HE染色结果显示:体外培养5周时,工程化软骨组织中可见大量软骨细胞及小的软骨陷窝,体内培养10周后,工程化软骨组织中形成明显软骨陷窝;工程化软骨组织FBN1 mRNA的相对表达量(0.001 41±0.000 28)较正常猪耳软骨组织(0.003 58±0.000 34)显著降低,差异有统计学意义( t=4.913, P=0.008);正常组织中FBN1分布于软骨陷窝及软骨膜处,而工程化软骨组织中多分布于软骨膜处,越接近软骨组织中心越少;FBN1过表达组中FBN1 mRNA相对表达量为0.018 03±0.000 64,而空载体对照组为0.006 13±0.001 03,差异具有统计学意义( t=9.708, P<0.001);过表达FBN1后软骨细胞 SOX9、 COL2A1、 ACAN等软骨相关基因的相对表达量与对照组相比分别增加了1.273±0.071、1.315±0.104、1.928±0.280倍,差异有统计学意义( t=3.874、3.311、3.044, P=0.018、0.001、0.038)。 结论:猪耳软骨工程化软骨组织中FBN1 mRNA表达量及蛋白表达量显著低于正常耳软骨组织;体外实验显示FBN1促进软骨细胞 COL2A1、 ACAN等软骨相关基因的表达。
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编辑人员丨5天前
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氯化镁缓释抗钙化组织工程小口径血管体外性能测试
编辑人员丨5天前
目的:构建氯化镁(MgCl 2)微米缓释抗钙化的组织工程小口径血管。 方法:联合应用Triton X-100+脱氧胆酸钠盐、DNA/RNA核酶对绵羊颈动脉行脱细胞处理,制成组织工程小口径血管支架,HE染色,电镜下观察脱细胞情况和血管支架性能。采用复乳法超声破碎高速搅拌挥发法,制备载有MgCl 2的微米抗钙化缓释微球颗粒。检测缓释微球的粒径、包封率、载药量(率)及测出缓释曲线。应用碳二亚胺盐酸盐/琥珀酸亚胺(EDC/NHS)交联人工小口径血管,采用冷冻干燥技术将载有MgCl 2的微米缓释微球与血管支架结合,电镜下观察结合情况。检测标本血管厚度、拉力强度和压力承受值。 结果:羊颈动脉经脱细胞处理后能去除各类细胞,并保持支架原有性能。载有MgCl 2的微米抗钙化缓释微球粒径(1.31±0.02)μm,相对均匀,微球颗粒包封率82.79%,载药量(率)2.98%,25天内存在缓慢释放,释放率达81.08%。载有MgCl 2的缓释微球颗粒与小口径组织工程血管能有效紧密结合。 结论:以聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体制成的载有MgCl 2的缓释微球颗粒可缓释镁离子,这为构建抗钙化组织工程小口径血管奠定了基础。
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编辑人员丨5天前
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基于碳纳米管的三维多孔骨组织工程支架材料研究
编辑人员丨5天前
目的:探讨碳纳米管地三维多孔骨组织工程支架材料制备方法及具体临床效果。方法:首先制备CNTs/PLA/CHI碳纳米管(CNTs)/聚乳酸(PLA)/甲壳素(CHI)三维多孔支架材料,然后对材料亲水性表征及动物实验效果进行观察。应用SPSS 20.0统计软件分析。结果:(1)甲壳素纤维的亲水性理想,可将复合材料的亲水性显著改善。对于本研究所使用的几种材料,唯有聚乳酸(PLA)/碳纤维(CF)复合材料亲水性最佳。与未含碳纳米管的对照组比较,加入少量的碳纳米管地low组的亲水性要显著降低,然而随着复合材料中所加入的碳纳米管(CNTs)逐渐增多,材料亲水性也稍增强。但是材料亲水性与是否交联无显著关系。当CNTs添加至PLA/CF复合材料中,会使得复合材料亲水性显著下降。当CNTs水平逐渐增大时,复合材料的亲水性能则出现一定的增强。(2)经X线片检查,各组术后骨缺损移植地人工骨材料均未发生移位以及断裂现象。在第4周时,实验组桡骨缺损区域能够发现存在非常明显的骨生成影像,呈现云雾状,且均匀分布于骨缺损区域,骨密度水平非常低,存在大量孔隙;第8周时,经X线检查,显示植入体已与缺损断端骨性愈合,骨缺损部位的骨密度水平显著增大,新骨阴影非常显著,有成骨出现,但皮质骨连续性较差;第12周时,实验组CNTs中剂量组以及高剂量组均显示,植入体已与骨缺损部位断端骨性愈合,皮质骨连续性比较理想,髓腔畅通性较好。4种不同含量的CNTs复合材料组中,随着CNTs含量逐渐增多,骨缺损愈合程度逐渐加大。(3)随着CNTs含量的逐渐增加,骨密度水平显著增大,低含量组、中等含量组与高含量组骨密度均分别显著高于对照组(低含量:4周: P<0.01;中等含量:4周: P<0.01,8周: P<0.01,12周: P<0.01;高含量:4周: P<0.01,8周: P<0.01,12周: P<0.01),同组各时间节点骨密度水平两两均存在差异,有统计学意义(低含量:4周比8周: P<0.01,4周比12周: P<0.01,8周比12周: P<0.01;中等含量:4周比8周: P<0.01,4周比12周: P<0.01,8周比12周: P<0.01;高含量:4周比8周: P<0.01,4周比12周: P<0.01,8周比12周: P<0.01)。 结论:碳纳米管可有效促进新骨生成。
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编辑人员丨5天前
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骨髓间充质干细胞覆膜聚乳酸-羟基乙酸/Ⅰ型胶原蛋白支架补片在腹股沟疝模型中的作用
编辑人员丨5天前
本研究旨在探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)覆膜聚乳酸-羟基乙酸/Ⅰ型胶原蛋白支架[poly(lactic-co-glycolic acid)-collegenⅠ,PLGA-collagenⅠ]补片 [1]对大鼠腹股沟疝模型血清基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)表达及复发的影响。
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编辑人员丨5天前
