BMSCs联合3D打印PLLA支架促进兔颅骨PDO的研究

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仿生骨修复支架材料的设计及其成骨诱导机制的研究

仿生骨修复支架材料的设计及其成骨诱导机制的研究

仿生骨修复支架材料的设计及其成骨诱导机制的研究社会经济的发展带动着人们生活水平的提高,人们对仿生骨修复支架材料的设计及其成骨诱导机制的了解度与安全性提出了一定要求,仿生骨修复支架材料应用在西方国家骨损伤治疗工作中已经越来越普遍,由于各种客观原因,我国目前的仿生材料修复工作存在诸多问题,不能有效的解决目前人体组织修复工作,融合部分也相继出现不兼容性的状况。

本文通过对仿生人工骨修复材料进行概述,分析探讨了仿生多级孔生物活性玻璃支架材料、PLLA纳米纤维支架材料及其成骨诱导机制的研究,希望对相关研究者有一定启发。

标签:仿生骨修复支架材料;设计;成骨诱导机制;仿生材料随着我国经济的迅猛发展,我国对各种骨缺材料修复的利用率也开始飞速提升,目前采用的骨缺修复材料技术无法满足现代人们的需要,不能良好解决目前复杂的骨损伤问题,大量实践表明,自体骨与异体骨移植具有诸多局限性,工作人员通过模仿天然骨本身的成分、结构特性及生物矿化过程进行研究,并针对性的对其进行调整,获取了良好的新型仿生人工骨修复,目前市场上急需大量的骨缺损修复材料,为了获取更多更优质的股组织再生修复材料,医学人员需要对其积极探索[1]。

1 仿生骨修复支架材料的作用及其现状1.1 仿生骨修复支架材料的作用人体在正常生活中会出现骨组织疾病和缺损的状况,由于此种疾病会造成机体的结构和功能障碍,对患者的正常生活造成影响。

由于人体具有一定的自愈功能,患者出现小面积的骨缺损可以通过适当的治疗而痊愈,但严重性骨损伤便需要采用外来材料进行辅助治疗骨组织。

仿生骨修复支架材料在损坏骨骼的修复工作中具有重要作用,目前优异生物矿化材料需要采用有机分子调控无机分子,国内外均出现了天然的生物体结构及组合材料,传统的仿生学设计可以适当的采用材料组合的方法去模拟生物体系,天然矿化组织均由生物大分子等物质组成,其在生长过程中会出现一定的有序性[2]。

1.2 仿生骨修复支架材料的现状随着我国医学技术的进步,采用各种方式进行骨损伤治疗,目前使用较为广泛的方法为自体骨移植、异体骨移植、人工合成骨移植。

3-D生物打印胶原丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生

3-D生物打印胶原丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生

3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞促进脊髓损伤后神经再生目前已有大量研究表明生物支架在创造良好微环境,促进损伤脊髓轴突再生等方面具备重要价值。

细胞移植和生物材料支架植入被认为是用于神经组织修复的有效方法。

中国天津市神经创伤修复重点实验室江继鹏等的一项最新研究,制造了一种三维胶原/丝素蛋白支架(3D-CF),其腔体模拟正常脊髓的解剖结构,允许细胞在体外和体内生长,观察其联合神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脊髓损伤修复的作用发现,3D-CF+NSCs组的神经行为学评分明显升高,电生理检测中运动诱发电位潜伏期明显缩短,振幅明显增大,MRI和DTI显示的脊髓连续性最好,脊髓损伤空腔填充最好,可见大量再生的神经纤维和轴突,几乎无胶质瘢痕的增生。

上述数据证实,实验所制备的3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞移植可促进脊髓损伤的修复。

文章研究成果发表在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2020年5月第5期。

文章摘要:已有大量研究表明,生物材料支架在促进损伤脊髓轴突再生等方面具you1重要价值。

细胞移植和生物材料支架植入被认为是用于神经组织修复的有效方法。

为此实验作了如下设计:(1)制造备了一种三维胶原/丝素蛋白支架(3D-CF),其腔体模拟正常脊髓的解剖结构,允许细胞在体外和体内生长,观察其联合神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤修复的作用;(2)将40只SD大鼠随机分成4组,假手术组仅进行椎板切除术,脊髓损伤组以T10脊髓全横断建立脊髓损伤模型,3D-CF组脊髓损伤后损伤脊髓组织植入3D-CF支架,3D-CF+NSCs组脊髓损伤后损伤脊髓组织采用3D-CF支架和神经干细胞移植联合干预;(3)以神经电生理检测、影像学检测、苏木精伊红染色、嗜银染色、免疫荧光染色和蛋白质印迹分析进行效果评估,与假手术组之外的其他各组相比,3D-CF+NSCs组的神经行为学评分明显升高,电生理检测中运动诱发电位潜伏期明显缩短,振幅明显增大,MRI和DTI 显示的脊髓连续性最好,脊髓损伤空腔填充最好,可见大量再生的神经纤维和轴突,几乎无胶质瘢痕的增生;(4)上述数据证实,实验所制备的3-D生物打印胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞移植可促进大鼠脊髓损伤的修复。

新型材料PLLA-脱细胞软骨粒支架的制备及性状研究

新型材料PLLA-脱细胞软骨粒支架的制备及性状研究

阳性率较高。 此结果提示, 变应性鼻炎是否发展为哮喘, 与变
应原的种类及反应强度没有明显的联系。
调查 中,39 1. 的变应性鼻炎患者合并有哮喘, 其中女 性较男性的并发率高, 这与 B uq e 等 报道相符; 0 sut 除合并
哮喘外,96 的患者曾有其他过敏史 ( 1. 如荨麻疹、 食物过 敏、 药物过敏等)2.%的患者家族中有患过敏性疾病( ;68 过
骨 粒 支 架 , 对 其性 状 进 行 研 究 , 而为 软 骨 组 织 工程 提供 一 种 新 的 支 架 材 料 。方 法 : 用 热 相 致 分 法 ( P 并 从 利 TI S法 ) 备 制
P A 与脱 细 胞 软 骨 粒 在 不 同 混 合 比例 、 同 温 度 下 的 聚合 物 支 架 , 对 各 种 支 架 的 孔 径 大 小 、 隙 率 、 结 合 力 、 I I 不 并 孔 水 生 物 力 学 性 状 、 解 率 等 进 行 探 讨 。结 果 : I 脱 细 胞 软 骨 粒 支 架 具 有 与 天 然 软 骨 基 质 相 近 的 成 分 与 结 构 , 各 种 性 降 P A一 I 其 状 基 本 符 合 软 骨 支 架 的要 求 。结 论 : I 一 细 胞 软 骨 粒 支 架 可 作 为 软骨 组 织 工 程 良好 的细 胞 外 基 质 材 料 。 P A 脱 I
敏性鼻炎、 支气管哮喘、 过敏性皮炎等) 且变应性鼻炎组 者,
的家族遗传率较合并哮喘组高 。 由于本研究 对象 中合 并哮喘
组的人数较少, 所以此结果的某些统计可能不具代表性。本 研究中, 绝大部分患者来 自 城市, 居住及个人卫生条件较好, 合乎环境卫生假说。 也证实了个体的遗传易患性与环境因素 之间的相互复杂作用是导致变应性鼻炎发病的主要原因。 前文已提及, 变应性鼻炎患者并发支管哮喘的危险性是 未患变应性鼻炎人群的 8 且二者同伴发时, 倍, 变应性鼻炎

利用PLA、PGA、PLGA三种支架再生兔关节软骨

利用PLA、PGA、PLGA三种支架再生兔关节软骨

·论著·利用P L A、P G A、P L G A三种支架再生兔关节软骨陈哲峰范卫民刘峰【摘要】目的观察兔关节软骨细胞在聚乳酸(P L A),聚羟基乙酸(P G A),以及两者的共聚物P L-G A三种三维支架上的贴附和生长情况,利用组织工程技术培养工程化关节软骨。

方法多聚赖氨酸包埋P L A,P G A,P L G A三维细胞支架。

分离培养兔关节软骨细胞,体外扩增后种植到三种支架中。

在体外培养软骨细胞一支架复合物,4周终止培养,进行H E、M a s s o n组织学染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色。

结果(1)体外培养发现,软骨细胞在P L G A支架材料内贴附生长良好,长期培养仍保持软骨细胞特性,其贴附生长能力,分泌Ⅱ型胶原能力较P G A,P L A支架组强。

(2)支架经过多聚赖氨酸包埋后,软骨细胞的贴附生长及分泌Ⅱ型胶原能力均较对照组好。

结论多聚赖氨酸处理的P L G A三维支架适合软骨细胞贴附生长和分泌Ⅱ型胶原,可作为软骨组织工程的细胞载体。

【关键词】软骨细胞;细胞支架;多聚赖氨酸E x p e r i m e n t a l s t u d y o n r e g e n e r a t i o n o f a r t i c u l a r c a r t i l a g e o n P L A,P G A,P L G A s c a f f o l d b y t i s s u e e n g i n e e r i n g8/5).’2K2+,,A<);2%M%+,L I UA2+,N B2E-@3M2+3*K J@3’*E27%=Q,A%@Q3<K K%1%-327/*Q E%3-1,)-+G%+,C27%=-1U+%O2@Q%3D,)-+G%+,210029,8/I)<【A b s t r a c t】O b j e c t i v e T o s t u d y t h e a b i l i t y o f p o l y l a c t i c a c i d(P L A),p o l y g l y c o l i c a c i d(P G A),P L G A i ns u p p o r t i n g t h e g r o w t ho f r a b b i t c h o n d r o c y t e s,a n d t o r e c o n s t r u c t a r t i c u l a r c a r t i l a g eb y t i s s u e e n g i n e e r i n g.M e t h o d s C o a t e dP L A,P G A,P L G Aw i t h p o l y-l-l y s i n e,f r e e c h o n d r o c y t e s i s o l a t e d f r o m r a b b i t a r t i c u l a r c a r-t i l a g ew e r e s e e d e do n t o t h r e ek i n d s o f s c a f f o l d s a f t e r e x p a n s i o nb y i nv i t r o c u l t u r e.T h e c o m p l e xo f c e l l-s c a f f o l dw a s t h e n c u l t u r e d i n v i v o.A f t e r4w e e k s o f c u l t u r e,t h e c o m p l e xw a s a s s e s s e d b y h i s t o l o g i c a l s t a i-n i n g o fH-E a n dM a s s o n.I m m u n o h i s t o c h e m i c a l a n a l y s i sw a s p e r f o r m e d t o e v a l u a t e c o l l a g e n t y p eⅡs y n t h e-s i s.R e s u l t s(1)A r t i c u l a r c h o n d r o c y t e s w e r e w e l l d i s t r i b u t e d a n d a d h e r e d t o P G A,P L G A s c a f f o l d s a n dm a i n-t a i n e d t h e i r c h a r a c t e r i s t i c s o f a r t i c u l a r c a r t i l a g e t h r o u g h o u t t h e c u l t u r e p e r i o d.(2)C h o n d r o c y t e sw e r ew e l ld i s t r i b u te d a n d a d h e r e d t o s c af f o l d s a f t e r c o a t e dw i t h p o l y-l-l y s i n e,a n d s e c r e t e dm o r e t y p eⅡc o l l ag e n i n c o n-t r a s t t o n o n-c o a t e d s c a f f o l d s.C o n c l u s i o n P L G A s c a f f o l d c o a t e dw i t h p o l y-l-l y s i n e c a n s u p p o r t t h e c h o n d r o-c y t e p r o l i f e r a t i o nw i t hm a i n t e n a n c e o f t h e i r p h e n o t y p e,a nd c a n be s u i t a b l e c a r r i e r sf o r t i s s u e e ng i n e e r i n g o fa r t i c u l a r c a r t i l a g e.【K e y w o r d s】C h o n d r o c y t e;S c a f f o l d;P o l y-l-l y s i n e[(%-+,Q9C27(,<9,9Q32005,31(8):599S601N]由于软骨自身修复能力有限,创伤等病因导致关节软骨缺损后,常继发成为骨关节炎。

新型多孔磷酸钙支架对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响

新型多孔磷酸钙支架对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响

新型多孔磷酸钙支架对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响王淑红;张雄;张劲娥;黄远亮【摘要】目的评价新型多孔磷酸钙(CPC)作为骨组织工程支架对Beagle犬骨髓间充质干细胞(BMSCs)黏附、增殖及成骨分化等生物学行为的影响.方法将Beagle 犬BMSCs接种于新型多孔CPC三维支架表面,以磷酸三钙(TCP)和聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)为对照组,通过观察细胞形态、绘制细胞生长曲线、测定碱性磷酸酶(ALP)活性、进行茜素红染色并半定量测定骨钙素等方法,检测BMSCs在支架材料上的黏附、增殖及成骨分化情况.结果细胞形态和生长曲线结果显示BMSCs 在新型多孔CPC三维支架材料表面分布均匀,生长及增殖活跃.ALP活性半定量结果表明,CPC、TCP组ALP表达强度明显高于PLGA组(P<0.05),CPC组与TCP组间的差异无统计学意义(P>0.05).骨钙素染色与半定量检测结果均显示:各观察点PLGA组钙盐沉积量明显少于CPC和TCP组(P<0.05),而TCP和CPC组间的差异无统计学意义(P>0.05).结论本实验所用多孔CPC材料具有与TCP类似但优于PLGA的良好生物相容性,利于BMSCs的黏附、增殖及成骨分化,可作为支架材料与BMSCs共同培养,构建具有成骨能力的组织工程化骨.%Objective To investigate the effect of novel porous calcium phosphate cement (CPC) scaffoldings on attachment, proliferation and differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs). Methods BMSCs of Beagle dogs were implanted and cultured with CPC scaffoldings in vitro, tricalcium phosphate (TCP) and poly Qactide-co-glycolide) (PLGA) scaffoldings as controls. The attachment, proliferation and differentiation of BMSCs were detected through morphological characters, growth curve and the semi-quantitative detection of alkaline phosphatase (ALP) and osteocalcin (OC)activity. Results Cell morphology and growth curve illustrated that BMSCs attached to and grown better on the surface of novel porous CPC scaffoldings than that of PLGA group (P<0.05). Semi-quantitative analysis of ALP showed that ALP expression level in BMSCs on the CPC and TCP group were significantly higher than that of the PLGA group (P<0.05), the CPC group was slightly higher than the TCP group, but no significant difference was found between the two groups (P>0.05). The staining and semi-quantitative analysis results of OC demonstrated that calcium deposition of the PLGA group was significantly less than the CPC and TCP group on both observation point (P<0.05), but no significant difference between the CPC and TCP group (P>0.05). Conclusion The novel porous CPC material used in this study has good biocompatibility similar to TCP but much better than PLGA which is fa-vorable of BMSCs adhesion, proliferation and osteogenic differentiation. The novel porous CPC material is a suitable scaffolding for BMSCs to fabricate tissue-engineered bone in vitro.【期刊名称】《华西口腔医学杂志》【年(卷),期】2012(030)005【总页数】5页(P544-548)【关键词】多孔磷酸钙;骨髓间充质干细胞;黏附;增殖;分化【作者】王淑红;张雄;张劲娥;黄远亮【作者单位】同济大学口腔医学院,上海200072;杭州市第一人民医院口腔科,杭州310006;杭州市第一人民医院口腔科,杭州310006;同济大学口腔医学院,上海200072;同济大学口腔医学院,上海200072;同济大学附属东方医院口腔科,上海200120【正文语种】中文【中图分类】R78与既往的组织移植、替代材料相比,组织工程技术为骨缺损提供了更理想的修复方法[1-2],主要包括种子细胞和支架材料两部分。

Biomaterials:3D打印生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损

Biomaterials:3D打印生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损

Biomaterials:3D打印生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损微骨折是关节软骨缺损常见的外科治疗方法,微骨折手术需要在软骨缺损下方的软骨下骨钻孔,以引发骨髓间充质干细胞(BMSCs)的释放,在软骨损伤环境中使其分化为软骨细胞,从而再生关节软骨组织。

然而,术后的微环境不能正确定位和引导BMSCs,导致生理功能较差的纤维软骨形成,而不是天然的关节透明软骨。

3D打印技术已经用于制造具有特定形状和质量稳定的支架。

为了促进软骨的修复过程,脱细胞3D打印支架可以与微骨折手术相结合,而无需第二次手术。

聚糖是天然关节软骨组织的主要蛋白多糖成分,在细胞外基质中起着重要作用。

在催化剂作用下,聚糖的羧基基团可与具有胺基基团的支架材料如聚乳酸-己内酯(PLCL)共价结合,便可赋予支架额外的生物特性。

今天为大家分享的是Ting Guo等人发表于《Biomaterials》(影响因子8.806)的一篇文章,本文通讯作者是来自于美国马里兰大学的John P. Fisher教授。

在本研究中,该研究团队开发了一种可3d打印的聚糖功能化支架,能为微骨折手术后释放的BMSCs提供附着场所,并能将水分、生长因子等聚集到支架表面,模拟了软骨微环境,进一步促进BMSCs的粘附聚集及向软骨分化。

这种将脱细胞生物功能化支架结合微骨折手术修复软骨缺损的治疗方法,为提高再生软骨组织质量提供了一条有效的途径。

1、聚糖功能化PLCL支架的设计与表征图1:(A)聚糖与PLCL-胺基之间的化学反应示意图。

(B)核磁共振光谱证实打印后的混合PLCL、 PLGA-胺基材料、改性聚糖存在胺基。

X轴显示化学位移(ppm)。

(C)3D打印的PLCL-胺基支架,尺寸为3mm×3mm×1mm。

(D)在PLCL、PLCL-胺基和PLCL-聚糖支架上培养hBMSCs 的 DNA定量分析。

7天后,聚糖支架组的DNA 浓度明显升高。

N = 3,数据显示为平均值±标准差。

IGF`-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架修复兔软骨缺损效果

IGF`-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架修复兔软骨缺损效果

IGF`-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架修复兔软骨缺损效果IGF-1是一种重要的生长因子,可以促进软骨细胞增殖和分化,对软骨损伤的修复起到重要作用。

直接注射IGF-1的疗效有限,因为其在体内很快被降解,无法维持有效浓度。

寻找一种能够持续释放IGF-1的载体成为研究的热点。

纳米纤维多孔支架因其具有较大的比表面积和良好的生物相容性,成为载体的理想选择。

本文旨在探讨IGF-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架修复兔软骨缺损的效果。

我们将IGF-1基因构建到适宜的载体中,通过质粒转染技术将其导入到兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)中。

IGF-1过表达的BMSCs具有较高的生长因子水平,可以促进软骨细胞增殖和分化。

而且,BMSCs本身具有很强的自我更新和分化潜能,在修复软骨缺损中也具有重要作用。

我们制备了纳米纤维多孔支架,并将IGF-1过表达的BMSCs植入到支架中。

纳米纤维多孔支架具有类似天然骨组织的微纳结构,可以提供良好的细胞附着和生长环境。

而且,多孔结构使得支架具有较大的载药空间,可以实现对IGF-1的持续释放,为软骨修复提供持续的营养支持。

我们将IGF-1过表达的BMSCs植入到兔软骨缺损部位,并观察其修复效果。

结果显示,与单纯植入BMSCs或注射IGF-1相比,IGF-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架具有更好的软骨修复效果。

组织学和免疫组化分析表明,修复后的软骨组织形态完整,软骨细胞数量增多,软骨基质合成增加,软骨缺损得到了良好的修复。

我们还观察到,IGF-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架对软骨缺损周围组织的影响较小,没有出现明显的免疫排斥反应和异物反应。

说明该修复方法具有较好的生物相容性和安全性。

IGF-1过表达质粒转染BMSCs联合纳米纤维多孔支架是一种有效的软骨缺损修复方法,可以提供持续的生长因子支持,促进软骨细胞的增殖和分化,为软骨缺损的修复提供了新的思路和方法。

3D打印多孔钛合金支架修复兔桡骨骨缺损

3D打印多孔钛合金支架修复兔桡骨骨缺损

《中国组织工程研究》 Chinese Journal of Tissue Engineering Research文章编号:2095-4344(2019)18-02789-052789www.CRTER.org·研究原著·芮敏,男,1990年生,江苏省江阴市人,汉族,2017年徐州医科大学毕业,硕士,医师,主要从事骨组织工程实验研究。

通讯作者:郭开今,博士,主任医师,徐州医科大学附属医院骨科,江苏省徐州市 210006通讯作者:顾家烨,主任医师,东南大学医学院附属江阴医院骨科,江苏省江阴市 214400文献标识码:A稿件接受:2019-01-09Rui Min, Master, Physician, Department of Orthopedics, the Affiliated Jiangyin Hospital of School of Medicine, Southeast University, Jiangyin 214400, Jiangsu Province, ChinaCorresponding author: Guo Kaijin, MD, Chief physician, Department of Orthopedics, the Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 210006, Jiangsu Province, ChinaCorresponding author: Gu Jiaye, Chief physician, Department of Orthopedics, the Affiliated Jiangyin Hospital of School of Medicine, Southeast University, Jiangyin 214400, Jiangsu Province, China3D 打印多孔钛合金支架修复兔桡骨骨缺损芮 敏1,郑 欣2,张云庆1,姜雪峰1,顾家烨1,赵凤朝2,郭开今2 (1东南大学医学院附属江阴医院骨科,江苏省江阴市 214400;2徐州医科大学附属医院骨科,江苏省徐州市 210006)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.1705 ORCID: 0000-0002-8328-6723(芮敏)文章快速阅读:文题释义:多孔钛合金支架:钛合金材料具有比强度高、易加工、生物相容性和耐腐蚀性好的特点,被广泛应用于植入人体医疗器械和假体等。

新型3D打印生物材料用于兔颅骨缺损修复重建的实验研究

新型3D打印生物材料用于兔颅骨缺损修复重建的实验研究

新型3D打印生物材料用于兔颅骨缺损修复重建的实验研究郑孟杰;宗春琳;张玉灿;伍言龙;刘彦普;刘亚雄【摘要】目的:观察3D打印生物活性玻璃陶瓷改性材料(AP40mod)对颅骨缺损的修复能力.方法:将AP40mod制成支架材料,羟基磷灰石/磷酸钙复合材料(HA-TCP)作为对照材料.27只新西兰大白兔随机分为3组并在颅骨上制备极限缺损并采取不同方法处理缺损.A组为空白对照(制造全层缺损无任何植入物),B组为AP-40mod 支架材料植入,C组为HA-TCP支架材料植入.植入后4、8、12周取材,通过大体观察,显微CT分析和组织学染色评价其成骨性能.结果:显微CT结果显示A组缺损区边缘向缺损内部有部分新骨形成且随着时间增加新骨逐渐增多,B组较C组材料吸收比率更高,材料与周围颅骨骨性结合更好,新骨形成更多.组织学观察显示,B组可见新的板层状骨组织、骨髓腔及骨细胞在AP40mod支架孔隙表面及内部形成.新骨的结构、成熟度、成骨量均较HA-TCP支架更好.结论:AP40mod材料在兔颅骨缺损中能与颅骨紧密结合,诱导新骨组织生成,能有效的修复颅骨缺损.%Objective:To observe the osteogenic potential of a three-dimensional printed bioactive glass ceramic modified material (AP40mod). Method: AP40 modified bioactive glass ceramic was used as the scaffold material, and hydroxyap-atite/tricalcium phosphate (HA-TCP)composite material was chosen as control. Twenty-seven New Zealand Rabbits were obtained.A critical-size round defect of 1.5 cm diameter was surgically created in the middle region of the cranium. Ani-mals were divided into 3 groups:Group A:blank control (made full-thickness defect with no graft material);Group B:im-plantation of AP40 modified material;Group C:implantation of HA-TCP l. The specimens were harvested after 4, 8 and 12 weeks respectively,and evaluated by gross observation, Micro-CT and histological analysis. Results: At 12 weeks, group A, a marked bone defect remained with predominately connective tissue. Group B, Micro-CT scan analyses showed nearly complete regeneration of initial defect sites with new bone formation. Histological sections of the AP40mod grafted site re-vealed newly formed lamellar bone, medullary cavity, and degraded AP40mod scaffold. In contrast, in the HA-TCP group, the defect was only partially restored, with significant remaining defect and degraded HA-TCP scaffolds. Conclusion: The AP-40 modified bioactive glass ceramic material can tightly connected with surrounding calvarial bone, induced new bone formation and repair calvarial defect effectively.【期刊名称】《口腔颌面外科杂志》【年(卷),期】2017(027)002【总页数】5页(P89-93)【关键词】生物活性玻璃陶瓷;颅骨极限缺损;骨修复【作者】郑孟杰;宗春琳;张玉灿;伍言龙;刘彦普;刘亚雄【作者单位】军事口腔医学国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔疾病临床医学研究中心,第四军医大学口腔医院颌面外科,陕西西安 710032;军事口腔医学国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔疾病临床医学研究中心,第四军医大学口腔医院颌面外科,陕西西安 710032;军事口腔医学国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔疾病临床医学研究中心,第四军医大学口腔医院颌面外科,陕西西安 710032;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,陕西西安 710049;军事口腔医学国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔疾病临床医学研究中心,第四军医大学口腔医院颌面外科,陕西西安 710032;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,陕西西安 710049【正文语种】中文【中图分类】R782.2骨缺损的修复一直是临床医生工作中常见和棘手的问题。

3D打印生物陶瓷支架表面微纳米结构调控骨-软骨一体化修复新进展

3D打印生物陶瓷支架表面微纳米结构调控骨-软骨一体化修复新进展

饮用水标准(GB5749-2006)。

新型光热转换耐火纸用于太阳能驱动处理模拟海水和真实海水后,其水质可达到世界卫生组织健康饮用水标准;用于含重金属离子水溶液、含染料水溶液、含细菌水溶液的净化,处理后水质可达到饮用水国家标准。

该研究工作得到国家自然科学基金和上海市科委等的资助。

3D打印生物陶瓷支架表面微纳米结构调控骨-软骨一体化修复新进展骨-软骨缺损是由于软骨和软骨下骨具有不同的生理功能和微结构,因而骨-软骨及其界面一体化修复极具挑战。

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究团队在前期研究中,提出了利用多种无机活性离子的共同作用诱导骨-软骨一体化修复的思想,并设计了一系列不同组成成分的(Li,Mn,Sr,Si离子等)3D打印生物陶瓷支架,并有效地对兔子骨-软骨缺损进行一体化修复。

在此研究基础上,最近该团队提出利用3D打印生物陶瓷支架表面微结构调控骨-软骨及其界面一体化修复的思想,并取得新进展。

该研究成果被《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,201806068R1)杂志接收。

我国研究发现纳米氧化铁对沙门氏菌的抑制作用沙门氏菌是一种全球性的重要的食源性人畜共患病致病菌。

目前,能够消除细胞内沙门氏菌的有效方法仍然非常有限。

1月17日,记者从扬州大学获悉,由该校医学院高利增教授课题组和中国农业科学院家禽研究所施寿荣副研究员课题组合作研究发现,利用纳米氧化铁能够有效起到抑制鸡组织上和细胞内沙门氏菌的作用。

“沙门氏菌作为一种兼性胞内菌,它能够侵入宿主细胞内存活,逃逸宿主免疫系统和大部分抗生素的杀菌作用,引起抗生素耐药。

我们联合科研团队以沙门氏菌感染的主要来源——鸡为试验动物,从体外抑菌、细胞实验、体内实验三个层次发现了纳米氧化铁对沙门氏菌的抑制作用。

这将为清除隐藏在宿主细胞内逃避宿主免疫系统和抗菌药物治疗的顽固性细菌感染,提供一种新的防治策略。

”高利增说。

3D打印个体化保护支具在颅骨缺损患者中的应用效果

3D打印个体化保护支具在颅骨缺损患者中的应用效果

中国当代医药2021年6月第28卷第16期•护理研究窑3D打印个体化保护支具在颅骨缺损患者中的应用效果林桂芳曹玉丹张雅静况善华欧阳晟高婷江西省宜春市人民医院神经外科,江西宜春336000[摘要]目的探讨3D打印个体化保护支具在颅骨缺损患者中的应用效果。

方法选取2019年1月~2020年9月宜 春市人民医院收治的30例颅内血肿清除术后颅骨缺损患者,采用随机数字表法分为对照组和观察组,每组各 15例。

对照组采用常规护理,观察组在常规护理基础上加用3D打印个体化保护支具进行护理,持续观察至术后 1个月。

比较两组并发症总发生率、自理能力、运动能力、生活质量及患者满意度。

结果两组并发症总发生率比 较,差异无统计学意义(P>0.05);术后1个月,观察组B arlh el指数(B I)、F ugl-M eyer运动功能评定量表(FM A)评 分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后1个月,观察组生命质量测定量表(Q LQ-C30)与纽卡斯尔护理 满意度量表(N SN S)评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。

结论3D打印个体化保护支具设计能够提升 颅骨缺损区保护效果,减少局部并发症的发生,促进患者自理能力、运动能力恢复,改善患者生活质量,提升护理 满意度。

[关键词]颅骨缺损;3D打印;保护支具;自理能力;运动功能;生活质量[中图分类号]R68 [文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2021)6(a)-0231-04 Application effect of 3D printing individualized protective support in pa­tients with skull defectLIN G u i-fan g CAO Y u-dan ZHANG Y a-jin g KUANG Sh an-h u a OUYANG Sheng GAO TingDepartment of Neurosurgery, Yichun People,s Hospital, Jiangxi Province, Yichun 336000, China[Abstract] Objective To explore the application effect of 3D printing individualized proleclive support in patients with skull defect. Methods A total of 30 patients with skull defect after intracranial hematoma removal admitted lo Yichun Peoplers Hospital from January 2019 to September 2020 were selected and divided into the control group and the ob­servation group according to random number table method, with 15 cases in each group. The control group used con­ventional nursing care, and the observation group used 3D printed individualized protective braces related nursing care on the basis of the control group, and continued observation until 1month after surgery. The total incidence of compli­cations, self-care ability, exercise ability, quality of life and patient satisfaction were compared between the two groups.Results There was no statistically significant between the two groups in the total incidence of complications (P>0.05).One month after surgery, the Barthel index (BI), Fugl-M eyer assessment (FMA) score of the observation group were higher than those of the control group, the differences were statistically significant (P<0.05). One month after surgery, the scores of quality of life questionnare-core 30 (QLQ-C30) and Newcastle Satisfaction with nursing scales (NSNS) of the observation group were higher than those of the control group, the differences were statistically significant (P<0.05).Conclusion The design of the 3D printing individualized protective brace can improve the protective effect of the skull defect area, reduce the occurrence of local complications, promote the recovery of patients' self-care ability and exer­cise ability, improve their quality of life, and increase nursing satisfaction.[Key words] Skull defect; 3D printing; Protective brace; Self-care ability; Motor function; Quality of life颅脑外伤是由暴力作用引起的常见外伤,伤后会 出现不同程度颅内血肿,进而引起颅内压升高及脑组 织缺氧、缺血性损伤,是导致严重残疾的主要原因之 [基金项目]江西省卫生计生委科技计划项目(20197510)~[作者简介]林桂芳(1981-),女,本科,副主任医师,研究方 向:外科护理一[1-2]。

载二甲双胍PLGA

载二甲双胍PLGA

载二甲双胍PLGA /HA 支架复合BMSCs 植入对兔股骨缺损的修复作用观察韩俊柱,王旭东,安笑言,夏启鑫蚌埠医学院第二附属医院骨科,安徽蚌埠233000摘要:目的 观察载二甲双胍(Met )聚乳酸—羟基乙酸聚合物(PLGA )/羟基磷灰石(HA )支架复合骨髓间充质干细胞(BMSCs )植入对兔股骨缺损的修复作用。

方法 自新西兰兔双侧股骨中段获取BMSCs 培养传代,分别以0、0.1、1、10 mmol /L 的Met 处理BMSCs ,检测BMSCs 活力及成骨分化能力,筛选Met 适宜作用浓度。

采用溶剂浇铸—粒子沥滤法制备PLGA /HA 支架和PLGA /HA /Met 支架,将BMSCs 分别与2种支架复合,Hochest 染色观察BMSCs 的黏附增殖情况。

将16只新西兰兔采用钻孔法构建兔股骨骨缺损模型,并随机分为Blank 组、PLGA /HA 组、PLGA /HA /BMSCs 组、PLGA /HA /Met /BMSCs 组,每组4只;Blank 组不做任何处理,PLGA /HA 组植入PLGA /HA 支架,PLGA /HA /BMSCs 组植入复合1×106个BMSCs 的PLGA /HA 支架,PLGA /HA /Met /BMSCs 组植入复合1×106个BMSCs 载Met 的PLGA /HA 支架。

支架植入术后4周采用ELISA 法检测血清骨钙素;支架植入术后8周观察骨缺损修复情况,碱性磷酸酶染色观察组织切片骨化程度,采用RT -PCR 法检测缺损处骨组织中的Collagen Ⅰ、RUNX -2 mRNA 。

结果 Met 可激活BMSCs 并促进其成骨分化,浓度为1 mmol /L 时,其促进成骨分化作用最佳。

BMSCs 可与PLGA /HA 支架及PLGA /HA /Met 支架黏附并在其内增殖。

支架植入术后4周,Blank 组、PLGA /HA 组、PLGA /HA /BMSCs 组、PLGA /HA /Met /BMSCs 组血清骨钙素水平依次增高(P 均<0.05);支架植入术后8周,四组股骨缺损处骨痂渐明显且骨缺损渐缩小,碱性磷酸酶染色蓝色面积依次增加且渐深,股骨缺损处Collagen Ⅰ、RUNX -2 mRNA 表达水平依次增高(P 均<0.05)。

BMSCs复合胶原材料三维诱导软骨细胞的初步研究

BMSCs复合胶原材料三维诱导软骨细胞的初步研究

BMSCs复合胶原材料三维诱导软骨细胞的初步研究胡炜1# 项舟1 张学利2 周海涛1 杨志明3【摘 要】 目的 通过体外培养犬BMSCs,以胶原海绵作为支架材料,体外三维复合培养后,观察向软骨细胞定向诱导的可行性。

 方法 健康家犬10只,体重10~15 kg,雌雄不拘。

抽取骨髓,体外培养BMSCs,传至第3代,倒置相差显微镜观察细胞形态。

实验组将第3代BMSCs以1×106/mL密度接种于胶原海绵支架材料,体外培养48 h后,将细胞材料复合物以软骨细胞定向诱导培养基进行诱导,每隔2天换液;对照组将第3代BMSCs以相同密度接种于胶原海绵支架材料,每隔2天以DMEM换液。

培养后14 d,将细胞材料复合物行HE染色和免疫组织化学染色观察。

 结果 倒置相差显微镜下第3代BMSCs与第2代BMSCs形态基本一致,传代初期细胞伸出伪足,呈梭形或三角形,7 d后逐渐以梭形为主,胞体饱满,细胞传代后增长速度明显加快。

组织学观察:实验组细胞广泛分布于支架材料孔隙内,多数细胞呈多角形或者不规则形,少数呈短梭形,细胞周围间隙可见基质成分;对照组细胞分布于支架材料孔隙内,呈梭形或圆形,核呈圆形或椭圆形,胞体较大,胞质透亮均匀,细胞核轮廓清楚,呈蓝色。

免疫组织化学染色显示,实验组支架材料孔隙内的细胞胞浆可见棕黄色颗粒,细胞周围出现黄染区;对照组无表达。

 结论 BMSCs接种于胶原海绵材料后,经定向软骨诱导后,可向软骨组织方向分化。

【关键词】 组织工程软骨 BMSCs Ⅰ型胶原 软骨细胞 犬中图分类号: R318 Q813 文献标志码:APRELIMINARY STUDY OF BMSCs SEEDED INTO COLLAGENⅠ-GLYCOSAMINOGLYCAN MATRICES IN-DUCED TOWARD CARTILAGE /HU Wei1,XIANG Zhou1,ZHANG Xueli2,ZHOU Haitao1,YANG Zhiming3.1Department of Orthopaedics,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu Sichuan,610041,P.R.China;2Department of Spine Surgery, People’s Hospital of Tianjin;3Division of Stem cell and Tissue Engineering,State Key Laboratory of Biotherapy,West China Hospital,Sichuan University.Corresponding author:XIANG Zhou,E-mail:xiangzhou15@ 【Abstract】 Objective To investigate the possibility of BMSCs seeded into collagenⅠ-glycosaminoglycan(CG) matrices to form the tissue engineered cartilage through chondrocyte inducing culture. Methods Bone marrow aspirate of dogs was cultured and expanded to the3rd passage.BMSCs were harvested and seeded into the dehydrothemal treatment(DHT) cross-linked CG matrices at1×106cells per9mm diameter sample.The samples were divided into experimental group and con-trol group.In the experimental group,chondrogenic differentiation was achieved by the induction media for2weeks.Medium was changed every other day in both experimental group and control group.The formation of cartilage was assessed by HE stain-ing and collagenⅡimmunohistochemical staining. Results The examinations under the inverted phase contrast microscope indicated the2nd and3nd passage BMSCs had the similar morphology.HE staining showed the BMSCs in the experimental group appeared polygon or irregular morphology in the CG matrices,while BMSCs in the control group appeared fibroblast-like spindle or round morphology in the CG matrices.Extracellular matrix could be found around cells in the experimental group. Two weeks after seeded,the cells grew in the CG matrices,and positive collagenⅡstaining appeared around the cells in the ex-perimental group.There was no positive collagenⅡstaining appeared in the control group. Conclusion It is demonstrated that BMSCs seeded CG matrices can be induced toward cartilage by induction media.【Key words】 Tissue engineered cartilage BMSCs CollagenⅠChondrocyte DogFoundation item:National Natural Science Foundation of China(30271317)各种运动创伤或炎症都会导致关节软骨破坏或损基金项目:国家自然科学基金资助项目(30271317)作者单位:1四川大学华西医院骨科(成都,610041);2天津市人民医院脊柱外科;3 四川大学华西医院 生物治疗国家重点实验室·干细胞与组织工程研究室#现在天津市人民医院脊柱外科通讯作者:项舟,教授,博士导师,研究方向:组织工程与修复重建外科,E-mail:xiangzhou15@ 伤,关节软骨由于缺乏血管、神经,自身修复能力极差,最终发生不可逆的病理过程,引起关节功能改变。

骨髓间充质干细胞复合Bio-oss修复兔颅骨缺损的组织学变化

骨髓间充质干细胞复合Bio-oss修复兔颅骨缺损的组织学变化

骨髓间充质干细胞复合Bio-oss修复兔颅骨缺损的组织学变化邵艳琳;罗世君;孙嵩;孙勇;钟科;陈红亮【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)013【摘要】BACKGROUND:Some studies have focused on bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) combined with allograft bone or artificial bone substitute materials for bone defect repair. But there is no report on BMSCs combined with Bio-oss for repair of rabbit skull defects as yet.OBJECTIVE:To observe the effect of BMSCs combined with Bio-oss in repairing skull defects in rabbits.METHODS:BMSCs from male rabbits were isolated, cultured, and used as seed cells. In the skull of the female rabbits,three full-thickness bone defects with the same external diameter of 6 mm were made by a ring bone drill. Ninety-six female rabbits were randomly divided into four groups, and given Bio-oss/BMSCs in combination group, Bio-oss alone in Bio-oss group, BMSCs implantation in BMSCs group, and no intervention in blank group. All the implant surfaces were covered with guided tissue regeneration membrane.RESULTS AND CONCLUSION:The osteogenic effect in the combination group was better than that in the other three groups, and the Bio-oss group showed better osteogenesis in comparison with BMSCs and blank groups. But there was no significant difference between the BMSCs and blank groups. Thesefindings indicate that the combined use of BMSCs as seed cells and Bio-oss as a scaffold material exerts overt osteogenic effects in rabbit skull defect area, which provides a new idea for the clinical treatment of bone defects.%背景:目前有一些关于骨髓间充质干细胞复合异体骨、人工合成骨替代材料促进骨缺损修复的研究,但尚未见骨髓间充质干细胞复合Bio-oss用于兔颅骨缺损修复的报道.目的:观察骨髓间充质干细胞复合Bio-oss修复兔颅骨缺损的效果.方法:分离培养雄性兔骨髓间充质干细胞,将其作为种子细胞,在雌兔颅骨采用外直径6 mm的环形骨钻制造全层骨缺损3个.将96只雌性兔随机等分为4组,复合物组植入Bio-oss复合骨髓间充质干细胞,Bio-oss组单纯植入Bio-oss,骨髓间充质干细胞组单纯植入骨髓间充质干细胞,空白组不进行植入修复.每个组表面均覆盖引导组织再生膜.结果与结论:复合物组成骨效果比其他3组更佳,Bio-oss组成骨效果比骨髓间充质干细胞组和空白组更好,骨髓间充质干细胞组与空白组成骨效果接近.说明以骨髓间充质干细胞作为种子细胞,Bio-oss作为支架材料复合植入兔颅骨缺损区有明显的促进成骨作用,为临床治疗骨缺损提供新思路.【总页数】7页(P2036-2042)【作者】邵艳琳;罗世君;孙嵩;孙勇;钟科;陈红亮【作者单位】西南医科大学口腔医学院,四川省泸州市 646000;解放军成都军区机关医院口腔科,四川省成都市 610031;西南医科大学附属口腔医院口腔颌面外科,四川省泸州市 646000;解放军成都军区机关医院口腔科,四川省成都市 610031;西南医科大学口腔医学院,四川省泸州市 646000;解放军成都军区机关医院口腔科,四川省成都市 610031;西南医科大学口腔医学院,四川省泸州市 646000;解放军成都军区机关医院口腔科,四川省成都市 610031;解放军成都军区机关医院口腔科,四川省成都市 610031【正文语种】中文【中图分类】R394.2【相关文献】1.应用外周血CD34+细胞与骨髓间充质干细胞共培养细胞膜片修复兔颅骨缺损[J], 李光辉;王茜;居兆钰;刘彦普;张浚睿2.骨髓间充质干细胞复合Bio-oss修复兔颅骨缺损的组织学变化 [J], 邵艳琳;罗世君;孙嵩;孙勇;钟科;陈红亮;;;;;;;;;3.壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化 [J], 于洪宇;马春雨4.羟基磷灰石/明胶支架复合骨髓间充质干细胞和脐静脉内皮细胞修复兔颅骨缺损[J], 范海霞;谈庆坤;王宏;程焕芝;刘雪;Ching-chang Ko;耿海霞5.羟基磷灰石/明胶支架复合骨髓间充质干细胞和脐静脉内皮细胞修复兔颅骨缺损[J], 范海霞;谈庆坤;王宏;程焕芝;刘雪;Ching-chang Ko;耿海霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

3D打印含镁聚己内酯支架修复大鼠颅骨缺损

3D打印含镁聚己内酯支架修复大鼠颅骨缺损

3D打印含镁聚己内酯支架修复大鼠颅骨缺损李筱叶;李强;戴卓;丁梦;董衡;董强生;白晶;牟永斌【期刊名称】《口腔疾病防治》【年(卷),期】2024(32)4【摘要】目的评价3D打印含镁(Mg)聚己内酯(polycaprolactone,PCL)支架在大鼠颅骨缺损模型中的骨修复效果。

方法通过3D打印技术制备掺杂Mg微粒的PCL支架,以纯PCL支架为对照组,用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察两种支架的表面形貌,用能谱分析仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)分析表面元素成分,并通过接触角仪和电子万能试验机对其材料学性能进行表征。

此外,将PCL-Mg支架浸入磷酸盐缓冲液中,连续28 d检测镁离子的释放行为。

本研究已通过单位伦理委员会审查批准。

建立SD大鼠颅骨临界尺寸缺损模型,根据植入支架材料不同,15只SD大鼠分为3组:PCL组、PCL-Mg 组和对照组(未作处理),每组5只。

术后4周和8周进行micro-CT扫描检测分析,并在8周后获取颅骨缺损区样本及大鼠主要脏器进行组织学染色。

结果通过3D 打印技术制备掺杂Mg微粒的PCL支架孔径为(480±25)μm,纤维直径为(300±25)μm,孔隙率约为66%。

PCL-Mg支架含Mg 1.0 At%,表明Mg微粒的成功掺杂。

PCL-Mg支架的接触角为68.97°±1.39°,压缩模量为(57.37±8.33)MPa,相较PCL支架显示出更好的润湿性和机械强度。

在术后4~8周的观察期内,与对照组及PCL组相比,在PCL-Mg组大鼠颅骨缺损区观察到最佳的新生骨形成,其骨再生指标新生骨体积、骨体积分数、骨表面积、骨表面积组织体积比、骨小梁厚度、骨小梁数和骨矿物密度均显著优于对照组、PCL组。

另外,H&E染色、Glodner染色和VG染色结果显示PCL-Mg组诱导较多的矿化新生骨形成,同时主要脏器H&E染色提示良好的生物安全性。

BMSCs复合珊瑚羟基磷灰石修复颅骨缺损的研究的开题报告

BMSCs复合珊瑚羟基磷灰石修复颅骨缺损的研究的开题报告

BMSCs复合珊瑚羟基磷灰石修复颅骨缺损的研究的开题报告一、研究背景和意义颅骨缺损是指头颅骨骼某个部分的骨组织缺损或缺失,是头颅外科较为常见的疾病之一。

颅骨缺损可由外伤、肿瘤、手术等因素所致,严重影响患者的外形、心理和生理功能。

目前,临床上主要采用异体骨植入术和自体颅骨组织移植术进行治疗。

但这些方法有一定的局限性,如异体骨植入术存在传染病的风险,自体颅骨组织移植术则会损伤健康组织,容易导致术后并发症。

因此,研究一种有效、安全的颅骨缺损修复方法显得尤为重要。

近年来,发现细胞和材料结合的概念在组织工程领域中得到广泛应用。

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是非常活跃的成体干细胞之一,被广泛应用于骨组织工程学中。

BMSCs 可以分化成骨细胞,生成纤维连接蛋白、骨胶原、骨基质钙化等生物材料,因此被认为是一种理想的骨修复细胞。

珊瑚羟基磷灰石(HA)是一种生物安全材料,能够作为一种理想的骨替代材料。

HA 具有生物可降解性和能够促进骨细胞的粘附和生长,因此被广泛应用于骨缺损修复中。

BMSCs 复合珊瑚羟基磷灰石的使用能够最大程度上发挥 BMSCs 的生物学效应,并结合 HA 的生物学特性,可能成为一种理想的颅骨缺损修复方法。

因此,本研究旨在探究 BMSCs 复合 HA 用于颅骨缺损修复的可行性和有效性。

二、研究内容和方法本研究拟招募30例颅骨缺损患者进行随机对照研究。

所有患者均接受颅骨缺损修复手术,其中实验组使用 BMSCs 复合 HA 进行修复,对照组则采用传统颅骨组织移植术进行修复。

手术后,将对两组患者的手术效果、术后并发症、颅骨组织再生情况及生物学材料的吸收情况进行观察和评估。

同时,在手术前后,将对两组患者的颅骨组织样本进行取材,进行组织学和分子生物学研究,探究 BMSCs 复合 HA 修复颅骨缺损的生物学机制。

三、研究预期结果本研究预期结果可望为颅骨缺损修复提供一种新的有效和安全的方法,同时也有助于深入了解 BMSCs 复合 HA 在颅骨缺损修复中的生物学机制。

负载仙茅苷的3D打印复合支架促进血管化和成骨效应的研究

负载仙茅苷的3D打印复合支架促进血管化和成骨效应的研究

负载仙茅苷的3D打印复合支架促进血管化和成骨效应的研究袁秀琛;范世杰;段伟豪;谭亚东;吴璟斌;周瑞凯;翁益平【期刊名称】《南京医科大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】目的:研究负载仙茅苷的三维复合支架的理化特性,并评估其对人脐带静脉内皮细胞(human umbilical vein endo⁃thelial cell,HUVEC)和小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)促进血管化和骨诱导方面的潜在作用。

方法:采用乳液/溶剂蒸发技术制备负载仙茅苷(curculigoside,CUR)的聚己内酯微球(CUR⁃PM),借助3D生物打印技术成功构建了由羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)、明胶(gelatin,GEL)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)组成的三维复合(hydroxyapa⁃tite gelatin sodium alginate,HGS)支架的基础上,制备了负载仙茅苷的聚己内酯微球(hydroxyapatite gelatin sodium alginate curcu⁃ligoside,HGSC)支架。

通过扫描电镜、红外光谱、流变学、力学性能、药物释放和降解性等实验对支架进行表征;通过CCK⁃8、EdU荧光染色实验以验证支架的生物安全性;通过HUVEC细胞管形成实验、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色,评估HGSC用于促进细胞血管化和成骨调控的潜能。

结果:HGSC内部具有大小均匀的网格状结构,与HGS相比,具有适当的力学性能和降解性。

CCK⁃8和EdU荧光染色结果显示,HGSC支架具有良好的生物相容性。

HUVEC细胞管形成实验和BMSC的ALP染色结果表明,HGSC支架表现出促进血管化和骨形成的潜能。

结论:HGSC支架具备良好的生物相容性,并且对BMSC的骨诱导潜能和HUVEC的血管化具有明显的促进作用,为骨缺损修复提供了具有前景的治疗策略。

两种支架材料搭载骨髓间充质干细胞联合高压氧修复海水浸泡兔桡骨骨缺损

两种支架材料搭载骨髓间充质干细胞联合高压氧修复海水浸泡兔桡骨骨缺损

两种支架材料搭载骨髓间充质干细胞联合高压氧修复海水浸泡兔桡骨骨缺损张淦;程迅生;陈聪聪;陈肖松;马武秀;王崎;符来想【期刊名称】《安徽医科大学学报》【年(卷),期】2016(051)010【摘要】目的探讨n-HA/明胶、3-TCP/明胶搭载骨髓间充质干细胞(BMSCs)联合高压氧修复海水浸泡兔桡骨开放性骨缺损的效果.方法 45只新西兰大耳兔,在兔双侧桡骨中段制作15 mm的骨缺损区,双前肢人工海水浸泡3h,制作成海水浸泡开放性骨缺损模型.将实验兔随机分成3组即对照组、n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组,每组15只.伤口浸泡于人工海水3h,彻底清创后,对照组在骨缺损区单纯植入BMSCs,n-HA/明胶组植入n-HA/明胶/BMSCs,β-TCP/明胶组植入β-TCP/明胶/BMSCs.手术后立即进行高压氧疗,每天1次,连续14 d.于手术后第4、8、12周摄片后分批处死后取材,行组织学和生物力学检测.比较各组缺损修复的效果.结果①X 线片检查:术后4周对照组、n-HA/明胶组、3-TCP/明胶组骨缺损区有薄云状骨痂阴影,阴影区域n-HA/明胶组>β-TCP/明胶组>对照组.术后8周,对照组少量骨痂形成;n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组新生骨痂大量形成.术后12周,对照组骨缺损未完成修复;n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组皮质连续性好,髓腔再通,基本完成修复;②骨痂灰度值测量:相同时间观察点,骨痂灰度值n-HA/明胶组>β-TCP/明胶组>对照组.术后第12周时,对照组、n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组骨痂灰度值差异有统计学意义(P<0.05);③组织学观察:术后第4周,n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组有新生骨小梁生成,骨小梁形成量n-HA/明胶组>β-TCP/明胶组>对照组,可见部分移植的支架材料残余;术后第8周,对照组未见板层骨形成,n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组有大量板层骨形成,术后第12周,对照组少量板层骨,n-HA/明胶组、β-TCP/明胶组大量板层骨形成,两组移植的支架材料均消失;④生物力学检测:术后12周各组最大抗折力n-HA/明胶组>p-TCP/明胶组>对照组,n-HA/明胶组和β-TCP/明胶组抗折力接近于正常骨.结论 n-HA/明胶/BMSCs联合高压氧和p-TCP/明胶/BMSCs 联合高压氧均能修复海水浸泡开放性骨缺损.n-HA/明胶/BMSCs效果优于p-TCP/明胶/BMSCs.【总页数】5页(P1425-1429)【作者】张淦;程迅生;陈聪聪;陈肖松;马武秀;王崎;符来想【作者单位】安徽医科大学解放军临床学院骨一科,合肥230031;安徽医科大学解放军临床学院骨一科,合肥230031;安徽医科大学解放军临床学院骨一科,合肥230031;安徽医科大学解放军临床学院骨一科,合肥230031;安徽医科大学解放军临床学院骨一科,合肥230031;安徽医科大学解放军临床学院骨三科,合肥230031;安徽医科大学解放军临床学院骨三科,合肥230031【正文语种】中文【中图分类】R683.41【相关文献】1.β-TCP/PLGA复合BMSCs联合高压氧修复海水浸泡兔桡骨骨缺损的作用研究[J], 张淦;程迅生;陈肖松;马武秀;陈聪聪;符来想2.联合应用成骨诱导后骨髓间充质干细胞与PLGA支架材料修复免桡骨缺损的实验研究 [J], 王岩松;刘丹平;梅晰凡3.SF/PLCL 纺丝材料复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的实验研究 [J], 郑欣;李东亚;陈一心;邱旭升;朱彦丞;施鸿飞;王骏飞;熊进4.可注射式纳米羟基磷灰石复合支架与骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损 [J],薛震;牛丽媛;安刚;郭亚山;吕松岑5.可注射式纳米羟基磷灰石复合支架与骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损 [J], 薛震;牛丽媛;安刚;郭亚山;吕松岑;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体修复兔膝关节骨软骨损伤

软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体修复兔膝关节骨软骨损伤

软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体修复兔膝关节骨软骨损伤黄彰;王双利;潘政军;江华;熊高鑫;李劼若;侯辉歌【期刊名称】《临床骨科杂志》【年(卷),期】2016(19)1【摘要】目的探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)诱导的软骨细胞与聚乙醇酸-乳酸共聚物(PLGA)-Ⅱ型胶原支架通过管帽结构复合构建组织工程软骨复合体修复兔膝关节骨软骨损伤的效果及各界面耦合情况.方法 BMSCs经软骨诱导液诱导成软骨细胞后接种于PLGA-Ⅱ型胶原支架的底层,支架表层戴管帽.将该细胞-支架复合物置入软骨条件培养液中培养2周,扫描电镜观察.将45只新西兰大白兔随机分为A、B、C3组,每组15只,并于股骨髁处造模.分别于缺损处植入戴管帽结构复合的软骨支架复合体(A组)、PLGA-Ⅱ型胶原支架(B组)、不植入任何材料(C组).于第4周和第12周取材行大体观察和组织学分析.结果 A组和B组缺损处均有软骨生成;C组缺损明显,只有纤维组织生长.A组软骨缺损部分软骨细胞修复,成骨区部分骨样细胞修复;两者耦合处犬牙交错,修复缺损程度及成骨区和成软骨区界面耦合情况明显优于B、C组.软骨组织学评分A组优于B、C组(P<0.05).结论 BMSCs诱导分化成的软骨细胞与PLGA-Ⅱ型胶原支架经过管帽结构构建成的软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体可有效修复兔膝关节骨软骨损伤,新生软骨、骨与宿主软骨、骨及新生软骨与软骨下骨各界面耦合良好.【总页数】6页(P101-106)【作者】黄彰;王双利;潘政军;江华;熊高鑫;李劼若;侯辉歌【作者单位】安徽医科大学第三附属医院关节外科,安徽合肥230061;安徽医科大学第三附属医院关节外科,安徽合肥230061;安徽医科大学第三附属医院关节外科,安徽合肥230061;安徽医科大学第三附属医院关节外科,安徽合肥230061;安徽医科大学第三附属医院关节外科,安徽合肥230061;暨南大学骨科疾病研究所,广东广州510630;暨南大学骨科疾病研究所,广东广州510630【正文语种】中文【中图分类】R681.3;R318.17【相关文献】1.PLGA-Ⅱ型胶原复合rhBMP-2/bFGF修复兔膝关节软骨的缺损 [J], 束志勇;查振刚;汪炬;黄春华;刘宁;吴昊;王双利2.羟基丁酸-羟基辛酸共聚体/胶原骨软骨一体化支架修复膝关节软骨损伤 [J], 段新虎3.羟基丁酸-羟基辛酸共聚体/胶原骨软骨一体化支架修复膝关节软骨损伤 [J], 段新虎;4.动物源性骨软骨支架复合骨髓间充质干细胞/软骨细胞修复兔膝关节骨软骨复合缺损 [J], 谭文成;查振刚;张嘉晴;郑立恒;梁耀中;夏吉生;黄馨霈;吴昊;林宏生5.纳米β-磷酸三钙/Ⅰ、Ⅱ型胶原层状支架复合骨髓间充质干细胞修复膝关节骨软骨缺损 [J], 陈竹生;吕玉明;张兵因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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·论著·doi:10.3969/j.issn.1673-0364.2016.06.003BMSCs联合3D打印PLLA支架促进兔颅骨PDO的研究赵丹阳姜闻博张海峰杜朝杜子婧韩冬【摘要】目的探讨骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)促进骨膜牵张成骨(Periosteal distraction osteogenesis,PDO)的可行性。

方法全骨髓贴壁培养法获取新西兰白兔BMSCs,体外扩增培养并进行成骨、成脂、成软骨诱导分化。

用3D打印(Three-dimensional printing,3D printing)的左旋聚乳酸(Poly l-lactic acid,PLLA)支架牵张兔颅骨骨膜,在牵张期结束时,实验组于骨膜与颅骨间隙内注射兔BMSCs,对照组则注射等量生理盐水(Normal saline,NS)。

分别在固定期后的4周和8周,对兔颅骨的牵张部位进行取材,行Micro-CT扫描和组织学染色,评价新骨形成情况。

结果全骨髓培养法获取的兔BMSCs具有多向分化能力。

Micro-CT显示实验组和对照组的牵张区域在4周和8周均有新骨生成,实验组在两个时间点的新生骨量(Bone volume,BV)、骨量/组织量(Bone volume/Tissue volume,BV/TV)、骨密度(Bone mineral density,BMD)、骨小梁数量(Trabecular number,Tb.N)和厚度(Trabecular thickness,Tb.Th)均明显高于对照组,骨小梁间隔(Trabecular separation,Tb.Sp)小于对照组。

HE染色显示,实验组与对照组均有新骨生成,实验组新生骨小梁增厚增多,比对照组成熟,且与颅骨皮质的界线不明显。

结论在兔颅骨PDO区域内注射自体BMSCs可以补充成骨细胞的不足,有利于骨膜牵张成骨。

【关键词】骨髓间充质干细胞三维打印左旋聚乳酸骨膜牵张成骨【中图分类号】Q813.1+2【文献标识码】A【文章编号】1673-0364(2016)06-0340-07Research of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Combined with Three-dimensional Printed Poly L-lactic Acid for Promoting Periosteal Distraction Osteogenesis of Rabbit Skull ZHAO Danyang1,JIANG Wenbo2,ZHANG Haifeng1, DU Chao1,DU Zijing1,HAN Dong1.1Department of Plastic and Reconstructive Surgery;2Clinical Translational Research and Development Center of3D Printing Technology,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai200011,China.Corresponding author:HAN Dong(E-mail:handong12000@).【Abstract】Objective To investigate whether bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs)can promote periosteal distraction osteogenesis(PDO).Methods BMSCs isolated from New Zealand white rabbits were cultured by the whole bone marrow adherent method and induced to differentiate into osteocytes,adipocytes and chondrocytes in vitro.Poly l-lactic acid (PLLA)scaffold produced by three-dimensional printing(3D printing)technology was used to distract the calvarial periosteum of rabbit.At the end of distraction period,BMSCs were injected into the gap between periosteum and skull in experimental group while the control group received equal normal saline(NS).The distraction parts of rabbits'skull were collected after4and8weeks of consolidation periods.The newly formed bone of both groups was evaluated by Micro-CT scanning and histological staining.Results BMSCs obtained by the whole bone marrow culture method had the ability of multi-directional differentiation.Micro-CT scanning showed that there were new tissues formed in the distraction area at each time point both in experimental group and control group.The bone volume(BV),bone volume/tissue volume(BV/TV), bone mineral density(BMD),trabecular number(Tb.N)and trabecular thickness(Tb.Th)in experimental group were higher than that in control group,however,the trabecular separation(Tb.Sp)in the experimental group was lower than that of the control group.HE staining also indicated new bone formation both in experimental group and control pared with 基金项目:国家自然科学基金项目(81272132,81571944)。

作者单位:200011上海市上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科(赵丹阳,张海峰,杜朝,杜子婧,韩冬);3D打印技术临床转化研发中心(姜闻博)。

通讯作者:韩冬(E-mail:handong12000@)。

万方数据the control group,the newly formed trabecular bone in the experimental group was thicker and maturer,and the boundary between the new bone and the skull cortex was not obvious.Conclusion Injection of autologous BMSCs into the PDO region of rabbit skull can supplement the deficiency of osteocytes,which is beneficial to PDO.【Key words】Bone marrow mesenchymal stem cells;Three-dimensional printing;Poly l-lactic acid;Periosteal distraction osteogenesis针对骨折后引起的功能缺陷和外观畸形,尤其是陈旧性骨折造成的大块骨缺损的修复,一直是重建外科领域的重大挑战。

临床上常采用移植替代物、引导骨再生(Guided bone regeneration,GBR)和牵张成骨(Distraction ostogenesis,DO)等技术,对骨缺损进行治疗,但均存在不同程度的缺陷。

骨膜牵张成骨(Periosteal distraction osteogenesis,PDO)技术是继DO后的又一次突破,它将组织扩张术和GBR相结合,在骨表面和骨膜之间形成人工空间,不需要截骨术或骨皮质切开,仅通过牵张骨膜就可以诱导新骨形成。

本实验采用全骨髓贴壁培养法,分离兔骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),联合三维打印(Three-dimensional printing,3D printing)技术定制的左旋聚乳酸(Polyl-lactic acid,PLLA)支架,牵张兔颅骨骨膜,为修复大块骨缺损提供实验依据。

1材料与方法1.1试剂与仪器PLLA材料(济南岱罡生物工程有限公司),钛钉(OsteoMed公司,美国)。

DMEM/高糖培养基、青霉素、链霉素(HyClone公司,美国),0.25%胰蛋白酶、胎牛血清(Gibco公司,美国),CCK-8试剂盒(Dojin鄄do公司,日本)。

CO2培养箱(Thermo公司,美国),酶标仪(Tecan 公司,瑞士),倒置相差显微镜(Zeiss公司,德国),扫描电镜(FEI公司,美国),离子溅射镀膜仪(Quorum 公司,英国),力学测试机(Instron公司,美国),Mi鄄cro-CT扫描仪(Scanco公司,瑞士)。

1.2实验动物6~8周龄新西兰大耳白兔16只,雄性,体质量2.5~3Kg(上海交通大学医学院实验动物科学部)。

1.3培养原代BSMCs1.3.1BSMCs分离与培养利用全骨髓贴壁法培养兔BMSCs。

抽取骨髓液4~5mL,使用20mL完全培养基(含10%胎牛血清,100U/mL青霉素,100μg/mL链霉素)进行培养,第3天开始半换液,经过3次半换液后,每2~3天全换液一次,使用倒置相差显微镜观察细胞形态及生长情况。

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