细胞相容性2
生物材料的生物相容性与可降解性研究
生物材料的生物相容性与可降解性研究生物材料是一类广泛应用于医疗领域的物质，其在医疗器械、组织工程和药物传递等方面发挥关键作用。
在选择和设计生物材料时，了解其生物相容性和可降解性是至关重要的。
本文将从生物相容性以及可降解性两个方面进行研究。
一、生物相容性研究生物相容性是指生物体与生物材料之间相互作用的能力。
在设计生物材料时，需要考虑生物体对材料的反应以及材料对生物体的影响。
生物相容性研究需要从以下几个方面进行：1. 细胞相容性生物材料接触细胞后的相容性是评估生物材料性能的重要指标之一。
研究人员常常通过培养细胞在材料上，观察细胞的附着、增殖和分化情况来评估细胞相容性。
此外，细胞面对材料的应激反应，如炎症因子的释放等也是研究的重点之一。
2. 组织相容性当生物材料被植入体内时，组织相容性成为关注的焦点。
组织相容性的研究主要包括材料与周围组织的结合、免疫反应、组织修复等方面。
研究人员通常通过动物实验和组织工程模型来评估生物材料的组织相容性。
3. 血液相容性生物材料在很多医疗领域中都会与血液接触，因此血液相容性也是研究生物材料的重要方面。
研究人员通过观察血小板聚集、凝血因子活性和红细胞对材料的黏附来评估血液相容性。
二、可降解性研究可降解性是生物材料广泛应用于临床的重要特性之一。
可降解性材料能够在一定的时间范围内逐渐降解并被代谢掉，避免了二次手术的风险。
可降解性研究需要考虑以下几个因素：1. 降解速率生物材料的降解速率需要与具体的应用需求相匹配。
不同的临床应用需要不同速率的降解材料，因此研究人员需要设计合适的降解速率来满足临床需求。
2. 降解产物生物材料在降解过程中会产生一些代谢产物，这些产物可能对生物体有潜在的毒性。
因此研究生物材料的降解产物对生物体无害性是可降解性研究的重要方面之一。
3. 降解机制不同的生物材料降解机制不同，研究人员需要详细了解材料的降解过程，并针对性地设计和改进材料的可降解性。
结论生物相容性和可降解性是研究生物材料的重要方面。
生物材料的细胞相容性与生物相互作用研究
生物材料的细胞相容性与生物相互作用研究生物材料在医学领域中的应用越来越广泛，例如医用植入物、可降解材料和药物传递系统等。
然而，为了确保这些材料在体内的安全性和有效性，细胞相容性和生物相互作用的研究显得尤为重要。
本文将探讨生物材料的细胞相容性评价和与生物体的相互作用。
1. 细胞相容性的意义细胞相容性是指生物材料与细胞之间的相互作用关系。
良好的细胞相容性意味着材料与细胞可以和谐共存，并减少对生物体的不良影响。
通过对细胞相容性的评价，可以预测材料在体内的行为和效果，为材料的设计和选择提供指导。
2. 细胞相容性的评价方法（1）细胞黏附和增殖：研究材料与细胞的黏附和增殖情况，评估其细胞相容性。
常用方法包括细胞计数、细胞存活率和细胞形态观察等。
（2）细胞毒性测试：通过评估材料对细胞的毒性程度，判断其细胞相容性。
常用方法包括MTT法、细胞凋亡检测和细胞周期分析等。
（3）细胞功能评价：研究材料对细胞功能的影响，如细胞分化、细胞迁移和细胞外基质合成等。
常用方法包括免疫荧光染色、基因表达分析和细胞骨架观察等。
3. 生物材料的生物相互作用除了细胞相容性外，生物材料还与生物体中其他成分之间存在着复杂的相互作用。
这些相互作用可以影响材料的降解、材料与生物体间的物理、化学和生物学反应等。
（1）免疫反应：生物材料在体内可能引发的免疫反应对于材料的稳定性和应用效果有重要影响。
研究材料在免疫系统中的相互作用，可以优化材料的设计和改善生物相容性。
（2）血液相互作用：某些材料会接触到循环系统，因此其与血液成分之间的相互作用也十分重要。
血液相互作用的研究可以评估材料对血凝和血小板激活等指标的影响。
（3）细胞外基质相互作用：细胞外基质是生物体内的重要组成部分，生物材料与细胞外基质之间的相互作用会影响材料的降解、修复和再生过程。
因此，研究材料与细胞外基质的相互作用，对于优化材料的性能和功能十分重要。
4. 未来研究方向与挑战生物材料的细胞相容性和生物相互作用研究仍面临一些挑战。
生物相容性生物学评价(一)2024
生物相容性生物学评价（一）引言概述：生物相容性是指生物体在生理、免疫和生物化学等方面与其环境之间的相容性和互动性。
生物相容性评价是通过一系列测试和研究，以确定人体是否能够耐受和适应与其接触的生物材料。
本文将重点讨论生物相容性生物学评价的相关内容。
正文：1. 细胞相容性评价a. 无细胞毒性测试：通过培养细胞系进行细胞存活率、增殖能力等指标的测试，评估材料是否对细胞产生毒性影响。
b. 炎症反应评价：观察材料引起的炎症反应和炎性因子的产生情况，判断材料的炎症反应程度。
c. 细胞黏附性评价：检测细胞与材料之间的黏附情况，评估材料对细胞的诱导和支持能力。
2. 免疫相容性评价a. 细胞免疫剧毒性测试：通过检测材料对免疫细胞的毒性和影响，评估材料对免疫系统的兴奋作用或抑制作用。
b. 补体活化评价：观察材料是否会激活补体系统并引发炎症反应。
c. 细胞因子释放评价：检测材料是否会刺激细胞产生炎症因子和免疫调节因子，评估材料对免疫系统的影响。
3. 血液相容性评价a. 凝血功能评价：测试材料与血液接触后是否会引起异常的血凝反应，如凝块形成、血小板聚集等。
b. 红细胞溶血评价：观察材料对红细胞的溶解作用，评估材料对血液的相容性。
c. 血管内皮细胞附着评价：研究材料与血管内皮细胞之间的相互作用，评估材料对血管内皮功能的影响。
4. 生物降解性评价a. 体内降解性评价：观察材料在体内的降解速度和方式，评估材料的生物降解性能。
b. 温度和湿度稳定性评价：研究材料在不同温度和湿度条件下的稳定性，评估材料在使用环境中的可靠性。
c. 释放动力学评价：检测材料释放的药物或生物活性物质的速率和程度，评估材料的控释能力。
5. 组织相容性评价a. 组织损伤评价：观察材料对组织的刺激性和损伤程度，评估材料对组织的相容性和可耐受性。
b. 纤维化程度评价：研究材料引起的瘢痕组织形成情况，评估材料对组织的纤维化产生的影响。
c. 细胞增殖和分化评价：检测材料对组织细胞增殖和分化的影响，评估材料对组织再生的促进或抑制作用。
嫁接的原理与应用
嫁接的原理与应用嫁接的概念嫁接是一种常见的植物繁殖技术，通过将不同植物的组织相接，实现了两个植物的结合，共同生长和发展。
嫁接技术被广泛应用于果树、花卉和蔬菜等植物的繁殖和栽培过程中，以改良植株的性状、提高产量和品质为目的。
嫁接的原理嫁接是利用植物的再生和愈伤组织分化能力，将两个植物的组织部分相互接合，使其再生为一个整体。
嫁接的原理主要包括以下几个方面：1.再生能力：植物拥有再生能力，即在适当的条件下能够再生新的组织和器官。
在嫁接过程中，两个植物的切口会愈合，并形成连续的组织，从而实现了不同植物的结合。
2.细胞相容性：嫁接只有在细胞相容的情况下才能成功。
细胞相容性是指两个植物细胞之间的相互作用和相容情况。
如果两个植物的细胞相似或相近，那么它们在结合后能够互相识别并实现细胞连接，从而形成供体和接受者的关系。
3.愈伤组织分化：在嫁接过程中，组织的切口会受到刺激，从而导致愈伤组织的分化和再生。
愈伤组织是一种特殊的植物细胞群，具有再生新组织和器官的潜力，它在嫁接过程中起到了重要的作用。
嫁接的步骤嫁接技术一般包括以下几个步骤：1.砧木和接穗的选择：砧木是供体植物，它具有较好的抗病能力和适应环境的特点；接穗是接受者植物，它具有较好的果实品质和经济价值。
砧木和接穗的选择应根据具体的应用要求和品种特性来确定。
2.制备砧木和接穗：砧木和接穗应进行适当的处理，如剪切、修剪、消毒等。
这样可以提高嫁接的成功率，并降低病害的传播风险。
3.嫁接的方法：常见的嫁接方法包括剥皮嫁接、融接嫁接和接穗贴接等。
不同的嫁接方法适用于不同的植物和条件，在实际应用中应选择合适的嫁接方法。
4.管理和保护：嫁接后，应加强对植株的管理和保护。
包括适当的浇水、施肥、除草和防治病虫害等，以确保嫁接的成功和植株的健康生长。
嫁接的应用嫁接技术广泛应用于农业生产和园艺实践中，主要包括以下几个方面：1.果树繁殖：嫁接技术可用于果树的繁殖和栽培，如苹果、梨、桃、李等。
生物相容性检测报告
生物相容性检测报告目录1. 什么是生物相容性检测1.1 生物相容性检测的定义1.2 生物相容性检测的重要性1.3 生物相容性检测的应用范围2. 生物相容性检测的主要内容2.1 化学成分分析2.2 细胞毒性测试2.3 细胞相容性评价2.4 生物相容性评估标准3. 生物相容性检测方法3.1 体外检测方法3.2 动物实验方法4. 生物相容性检测的意义4.1 保障植入物安全4.2 减少植入物引发的不良反应4.3 提高医疗器械的可靠性和稳定性4.4 促进医疗器械的市场发展1. 什么是生物相容性检测在医疗器械领域，生物相容性检测是指对材料或植入物与生物体内部环境之间相互作用的性质进行评价的一种检测方法。
通过对材料的生物相容性进行检测，可以评估其对人体健康的影响，从而保证医疗器械的安全性和有效性。
1.1 生物相容性检测的定义生物相容性检测是通过一系列的实验方法和评价标准，对医疗器械或材料在生物体内的相容性进行评估的过程。
1.2 生物相容性检测的重要性生物相容性检测的重要性在于确保植入物与人体组织之间良好的相容性，避免引发免疫反应或其他不良反应，从而保证患者的健康和安全。
1.3 生物相容性检测的应用范围生物相容性检测广泛应用于医疗器械、药物、生物材料等领域，是保障产品质量和患者安全的重要环节。
2. 生物相容性检测的主要内容生物相容性检测主要包括化学成分分析、细胞毒性测试、细胞相容性评价和生物相容性评估标准等内容。
2.1 化学成分分析通过对材料的化学成分进行分析，了解其成分是否含有对人体有害的物质，以及成分是否符合医疗器械的标准要求。
2.2 细胞毒性测试细胞毒性测试是通过培养细胞在材料表面进行评估，了解材料是否对细胞有毒性影响，从而判断材料的安全性。
2.3 细胞相容性评价细胞相容性评价是通过培养细胞在材料表面，观察细胞的形态变化、增殖情况等，判断材料与细胞的相互作用情况。
2.4 生物相容性评估标准生物相容性评估标准是根据相关法规和标准要求，对生物相容性检测结果进行评估和判定，从而确定材料的适用性。
生物相容性评估报告
生物相容性评估报告报告简介：本文档为一份生物相容性评估报告，旨在评估特定物质或产品与生物体之间的相容性，并提供相关的评估结果和建议。
本文档涵盖了生物相容性的定义、评估方法、结果分析和建议等方面内容，帮助读者了解和应用生物相容性评估结果。
1. 介绍生物相容性是指特定物质或产品与生物体（包括人体）之间的相互作用能力。
在生物医学领域，生物相容性评估是必不可少的一项工作，用于确定材料和产品的安全性和可接受性。
本报告将为您详细介绍生物相容性评估的内容和方法。
2. 生物相容性评估方法2.1 细胞培养细胞培养是生物相容性评估中常用的方法之一，它通过将特定物质与细胞接触，并观察细胞的生长和代谢情况来评估其相容性。
这种方法可以检测材料或产品对细胞的毒性、细胞增殖和细胞的形态变化等指标，从而评估其对细胞的相容性。
2.2 动物实验动物实验是一种更直接、更全面的生物相容性评估方法。
它通常将特定物质或产品注射到小鼠、大鼠等实验动物中，观察其体内反应和生理指标的变化。
动物实验可以评估物质或产品对整个生物体的相容性，从而更全面地了解其对人体的潜在影响。
3. 生物相容性评估结果根据生物相容性评估方法和数据分析，我们得出以下结论：3.1 物质与细胞相容性良好通过细胞培养实验，我们发现特定物质与细胞的相互作用对细胞没有明显的毒性影响，细胞仍然保持正常的生长和代谢活动，这表明该物质具有良好的细胞相容性。
3.2 物质对动物生物体产生不良反应通过动物实验，我们发现特定物质对实验动物的体内反应产生了不良的影响，包括体重下降、器官损伤等。
这表明该物质可能对人体产生潜在的不良影响，因此需要谨慎使用。
4. 建议和注意事项基于以上评估结果，我们提出以下建议和注意事项：4.1 寻找替代物质如果特定物质在生物相容性评估中显示出对细胞或动物产生了不良反应，建议考虑寻找替代物质。
寻找更相容的替代物质可以降低生物体对其的不良反应，并提高产品的安全性和可接受性。
医用多孔金属钽材料的基础研究与应用
China &Foreign Medical Treatment中外医疗目前医用骨修复材料主要有天然衍生骨材料、医用陶瓷类以及金属及其合金材料等。
钽具有高摩擦系数,这将使其具有较好的机械稳定性并且当钽移植物植入动物体内后没有周围炎症反应而具有优良的生物相容性。
因此在骨折内固定等外科手术中发挥了重要作用[1]。
然而大量的临床研究表明,目前临床上所使用金属材料由于具有腐蚀性、弹性模量过高等原因导致的疲劳折断、金属过敏、假体松动等,不能完全满足人体生理环境、生物力学以及使用寿命的要求[2]。
上世纪末美国Zimmer 公司研制的新型医用多孔钽材料与传统的金属材料如钛、镁以及合金相比,具有更强的抗腐蚀性、更高的摩擦系数、更好的耐磨损性,同时多孔钽在弹性模量、机械强度、抗疲劳性、生物相容性方面也有出色的表现;其高孔隙率对于细胞粘附增殖以及促进纤维和骨组织向内生长极为有利,同时细胞可以在相互连通的孔隙内自由地进行物质交换,从而使其具有很好的促组织内生性和骨传导性,可以达到生物固定的目的[3-5]。
多孔钽优秀的特质使其很快被用于骨组织工程支架材料方面的研究并取得了令人鼓舞的效果。
1多孔金属钽的物理特性钽(tantalum)是一种难熔金属,熔点近3000度,外观呈深灰色,表面光洁,多孔状结构。
表面及断面可见分布均匀的蜂窝状孔隙,针尖大小。
扫描电镜观察材料表面及断面可见20~50μm 的微粒,微粒之间有分布均匀直径约400~600μm 的微孔结构[6]。
孔隙内部相互连通。
钽在生物体内极其稳定,在常温及各种环境中均不溶解,也不呈现化学反应。
当它与一些元素如氧、碳以及氮等元素具有高亲和力,常温下在钽周围形成保护膜而具有抗腐蚀性特点。
多孔钽由钽粉制备而成,钽粉经加热形成钽蒸汽而沉积于碳或其它元素形成的支架,去除支架后及可获得高孔隙率75%~85%,孔径约400~600μm ,具有三维立体空间构型的多孔钽材料[7-8]。
生物材料的生物相容性评价
生物材料的生物相容性评价生物材料的应用范围越来越广泛，例如医疗器械、组织工程、药物传递系统等。
在选择和设计生物材料时，了解生物相容性是十分重要的。
生物相容性评价是评估生物材料与生物系统相互作用的过程，包括生物材料在体内引发的生理和免疫反应。
本文将介绍生物材料的生物相容性评价及其常用的方法。
一、生物相容性评价的重要性生物相容性评价有助于确定合适的生物材料，并有效预测其在体内使用的安全性和有效性。
合适的生物材料应该具备不引起炎症、不产生过敏反应、不引发排异反应等特点，以提供良好的组织修复和再生环境。
二、生物相容性评价的方法1. 细胞培养法细胞培养法常用于评估生物材料对细胞生长和功能的影响。
通过将生物材料与特定类型的细胞共培养，观察细胞的黏附、增殖、分化等情况，可以初步评估生物材料对细胞的相容性。
2. 动物实验法动物实验法是评价生物材料生物相容性的重要手段。
常用动物模型包拟鼠、兔子、猪等。
通过将生物材料种植到动物体内，观察动物的生理和免疫反应，可以评估生物材料在体内的相容性。
例如，可以观察生物材料是否引起炎症反应、免疫排斥等情况。
3. 体外溶出法体外溶出法是评价生物材料溶出物对细胞和生物体的影响的方法。
将生物材料浸泡于模拟体液中，观察溶出物对细胞的毒性和生理效应，可以评估生物材料的相容性。
体外溶出法的优点是操作简便，但是由于并非直接在体内进行评价，结果需要进一步验证。
4. 免疫学评价免疫学评价是评估生物材料是否引发免疫反应的方法。
通过检测体内的免疫指标，例如细胞因子、抗体水平等，可以判断生物材料在免疫系统中的影响，评估其相容性。
三、生物相容性评价的指标1. 细胞毒性细胞毒性是评价生物材料影响细胞存活和功能的指标之一。
可以通过测量细胞的存活率、凋亡率、细胞分化等来评估生物材料的细胞毒性。
2. 炎症反应炎症反应是生物材料与组织接触后引起的生物学反应。
通过观察炎症反应的程度和时间，可以评估生物材料的相容性。
MTT法评价Ca2KNa(Po4)2陶瓷的体外细胞相容性
２ 实
验
研究发现 ，用 细胞培 养液浸提 的 Ｃ ２Ｎａ Ｏ ） ａＫ （ ４ Ｐ ２陶瓷颗 粒 的浸提 液与 Ｌ ２ ９ ９细胞共培 养 ２ ｄ ～６ ，ＭＴ Ｔ法测定相
对细胞存 活率 ＞８ ％， 明 Ｃ ２ Ｎａ Ｏ ） 陶瓷材料 的体 ３ 说 ａ Ｋ （ ４２ Ｐ
２１ 材 料准备 ．
降解吸 收性能还有待 提 高，特别是对 于 中青年 患者 ，需 要用 降解 速度 相对 较 快 的骨组 织填 充材 料 快速修 复骨 缺损。 生物 可降解 的磷 酸三钙 陶瓷的基础上添加 易于 在 溶解 的磷酸钠 或磷酸钾 ， 可能有利 于提高材料 的溶解 性 能和 生物 降解 性 。为此 我 们 合成 了化 学 式为 Ｃ ２ Ｎａ ａ Ｋ （Ｏ ） Ｐ４ ２的磷 酸碱钙 陶瓷材料 【，用体外细胞 培养技术研 ３ １ 究 了材料 的细胞毒性 。
ｆ ｒｃ ｌ ｔ ｘ ｃｔ ｓｓ ｏ ｅ ｌ ｏ ｉ ｅ ｔ
１ 引 言
由于创伤 、肿瘤 、感染等 原因引起 的人 体骨组织 缺 损最好 以适 当的生物 材料填充或 替代 ， 促进 骨组织 的愈 合和功 能恢复 。 理想 的骨组织填充材料 应 当具有 骨传 导 或骨诱 导能力， 能够 引导骨细胞迁移 进入生物材料 或者 诱 导产生新 生的骨细胞 ， 并经过骨细胞 的增殖分化 逐步 取代 植入 的生物 材料 ，最终形成 自然 的骨组织 ，实 现骨 组织缺损 的生理 修复 。磷酸钙陶瓷 ，特别是 羟基磷灰 石
通 过 高 温 固态 化 学 反 应 合 成 磷 酸 碱 钙 Ｃ ２ ａ ａＫＮ
（Ｏ ） Ｃ Ｐ Ｐ ４ ２（ ｌ ）陶 瓷Ⅲ。分 析纯 的化学试 剂 Ｃ Ｃ ３ ａＯ ，
外细胞 毒性评 级为 １ ， 级 符合 人体植入 材料 对 细胞 毒性 的要 求。
【国家自然科学基金】_强相容性_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
细胞电融合芯片 细胞标记 细胞基质 细胞周期 组织相容性ⅰ类相关链a位点分子 组织支架 组织工程髓核 组织工程神经 纳米晶体 纳米三维多孔支架plga 纳米fe3o4 红细胞比积 稀土元素 移植排斥 移植 神经膜细胞 磺化酚酞型聚醚砜 磺化聚醚醚酮 磷光敏化剂 磁感应热疗 磁介质 直接甲醇燃料电池 癌基因蛋白质类 病毒性 疫苗 电化学聚合 电刺激 生长与迁移 生物降解性 生物玻璃:壳聚糖 生物标记 生物材料 生物传感器 猪 温敏性壳聚糖水凝胶 混合导体 润滑性能 测试响应压缩 流术细胞术 氧气传感器 止血材料 止血机制 模糊逻辑 植入 核壳型磁性纳米粒子 有机化学品 曲率连续 星形胶质细胞 早期加载 支架材料 支抗 排斥 抗菌性 抗原处理相关转运蛋白
科研热词 推荐指数 组织工程 8 肝素 3 聚乳酸 3 相容性 3 氢键 3 支架 3 全扫描测试 3 膨体聚四氟乙烯人工血管 2 胶原蛋白 2 细胞相容性 2 纳米纤维 2 石质文物 2 生物矿化 2 生物相容性材料 2 生物相容性 2 生物材料 2 扫描树 2 壳聚糖 2 可测性设计 2 力学性能 2 黑色素瘤 1 黏附性能 1 骨膜源性成骨细胞 1 骨组织工程 1 骨 1 风化腐蚀 1 静电纺丝 1 防腐性能 1 镁合金 1 酰基壳聚糖 1 逆向工程 1 连续性 1 运动估计 1 载体 1 西罗莫司 1 表面修饰 1 血液相容性 1 血小板粘附 1 融合 1 蜘蛛丝 1 蛋白质 1 荧光 1 草酸钙 1 自组装 1 膜 1 膀胱脱细胞基质 1 脱细胞 1 脊柱融合 1 脂肪来源的间充质细胞 1 胺基功能薄膜 1 胶原 1 肿瘤细胞,培养的 1
科研热词 表面改性 组织工程 肿瘤 细胞相容性 生物相容性 沥青阻燃剂 偶联剂 骺损伤 软骨 荧光 硅烷 相容性 支架 大鼠 主要组织相容性复合物 黑色素瘤 高斯曲率连续 骨髓间充质干细胞 骨整合 骨形态发生蛋白2 非病毒载体 镍钛台金 钛酸酯 量子点 酚酞型聚醚砜 边界拟合 辣根过氧化物酶 角膜移植 视觉假体 视网膜 表面修饰 表征方法 蛋白基水凝胶 葡聚糖 药物释放系统 自适应 脊髓损伤 脂肪间质干细胞 能量传递 胶原基纳米骨 胶原 胰岛素样生长因子1 胞苷酸类 肾移植 肝素化材料 聚乙烯醇 聚乙交酯-丙交酯 羧基薄膜 羟基磷灰石 综述文献 细胞黏附 细胞系
医疗器械的生物兼容性与材料选择
医疗器械的生物兼容性与材料选择介绍：医疗器械的生物兼容性以及材料选择是医学领域中一个关键的话题。
由于医疗器械经常与人体接触，其材料的生物相容性直接关系到患者健康和治疗效果。
本文将深入探讨医疗器械的生物兼容性以及如何选择适合的材料。
1. 医疗器械的生物兼容性医疗器械的生物兼容性指的是器械与患者生物体接触后，不会引发过度的免疫反应或产生可接受的生理反应。
好的生物兼容性可避免患者的不适和并发症。
医疗器械的生物兼容性可从以下几个方面考虑：1.1 细胞相容性医疗器械的材料应当对周围组织细胞无毒、无刺激性，并且无过度增生的趋势。
材料的表面性质、形态结构都会影响细胞的相容性。
常用的材料如医用聚合物和金属材料都需要评估其对细胞的相容性。
1.2 组织相容性医疗器械置入体内后，其与周围组织的相互影响也是需要关注的重点。
材料不能引发过敏、炎症反应，也不应导致组织坏死或纤维化。
可通过体外和体内试验评价医疗器械的组织相容性。
1.3 免疫相容性医疗器械的材料不应引起免疫反应，如超敏反应等。
合适的材料选择可以减少因体内免疫反应而引发的患者并发症。
2. 材料选择与生物兼容性在选择医疗器械的材料时，需要考虑其生物兼容性。
各种材料都有其优点和局限性，需要综合考虑以下因素：2.1 应用领域不同的医疗器械需要使用不同的材料。
例如，心脏支架需要具备良好的机械性能，而体内植入的假体则需要材料具备低摩擦和低磨损等特性。
医疗器械的使用场景将直接影响材料选择。
2.2 化学特性材料的化学特性包括表面性质、降解性质以及释放的物质等。
这些特性会直接影响器械与生物体的相互作用。
例如，一些材料可能会释放有毒物质，对人体产生危害。
因此，在选择材料时需要了解其化学特性。
2.3 表面改性一些材料的生物相容性可以通过表面改性来改善。
例如，使用生物活性涂层可以提高材料与细胞的相容性。
通过选择适当的表面改性方式，可以优化材料的生物相容性。
2.4 过敏反应一些患者对某些材料可能存在过敏反应。
生物材料的细胞相容性评价
生物材料的细胞相容性评价随着科技的进步和人们对健康的关注，生物材料的研发和应用正在成为一个重要的领域。
然而，在选择和设计生物材料时，必须考虑到其对人体细胞的相容性。
细胞相容性评价是评估生物材料对细胞生物学行为的影响的重要手段。
本文将讨论生物材料的细胞相容性评价的方法和意义。
一、细胞相容性评价的方法细胞相容性评价通常包括体外和体内两种方法。
1. 体外方法体外方法是通过将生物材料与人体细胞进行体外接触实验来评估其相容性。
这种方法包括细胞附着实验、细胞增殖实验和细胞毒性实验等。
细胞附着实验可以评估材料表面的细胞附着能力，细胞增殖实验可以评估材料对细胞增殖的影响，细胞毒性实验可以评估材料是否会引起细胞死亡。
这些实验可以通过观察细胞形态和数量的变化来评估材料对细胞的影响。
2. 体内方法体内方法是将生物材料植入动物体内，通过观察材料与宿主组织的相互作用来评估其相容性。
这种方法包括皮下植入实验、动物内膜的接触实验和动物组织修复实验等。
皮下植入实验可以评估材料对宿主组织的炎症反应和纤维组织形成的影响，动物内膜的接触实验可以评估材料与血液接触时的相容性，动物组织修复实验可以评估材料对组织再生和修复的影响。
二、细胞相容性评价的意义细胞相容性评价是评估生物材料与人体组织之间相互作用的有效手段。
通过细胞相容性评价，可以确定生物材料是否适合特定的应用，比如医疗器械和组织工程。
如果生物材料对细胞有毒性或无法与细胞良好地相互作用，可能会引起炎症反应、感染和组织损伤等不良影响。
因此，细胞相容性评价可以提供有效的信息，以指导生物材料的设计和选择，以确保其安全性和有效性。
三、细胞相容性评价的挑战和前景尽管细胞相容性评价在生物材料研究中具有重要意义，但也面临一些挑战。
首先，细胞相容性评价的方法和标准还需要进一步完善和统一。
目前，不同研究中使用的评估指标可能不一致，导致结果的可比性受到限制。
其次，体外评价方法难以完全模拟材料与人体组织的相互作用，而体内评价方法又存在动物模型与人体之间的差异。
mhc2基因
mhc2基因
MHC2基因是一种编码MHC2蛋白的基因。
MHC2指的是“主要组织相容性复合体类II分子”，是一种负责呈递抗原的蛋白质。
MHC2蛋白主要在免疫系统中的抗原呈递细胞表面上表达，并且可以捕获外来的抗原并将其呈递给T细胞。
MHC2蛋白与T细胞上的受体结合，使得T细胞能够识别并攻击外来的抗原。
MHC2基因是由一系列互相关联的基因组成的，包括HLA-DP、HLA-DQ 和HLA-DR等。
这些基因在人类基因组中分布广泛，且具有很高的多态性，即存在很多不同的等位基因。
由于这些基因的多态性，不同的人具有不同的MHC2蛋白，从而影响了人们对不同疾病和药物的反应。
MHC2基因的研究对于了解人类免疫系统对疾病和药物的反应机制非常重要。
在基因治疗和个性化医疗方面，对MHC2基因进行分型和分析是十分关键的。
此外，研究MHC2基因的多态性也为生物多样性和人类进化提供了重要的信息。
牙科材料中的细胞相容性评估与分析
牙科材料中的细胞相容性评估与分析随着医学技术的不断进步，牙科材料在医学上的应用越来越广泛。
然而，使用牙科材料时需要考虑细胞相容性等问题，以确保其对人体不会产生不良影响。
接下来，本文将介绍牙科材料中的细胞相容性评估与分析。
一、细胞相容性的定义细胞相容性是指在人体内使用时，材料与周围组织之间的相互作用。
这种相互作用可以导致不良的生物学反应和药理学反应，成为一个治疗或植入器械时必须关注的重要因素。
因此，细胞相容性评估是材料开发的必要步骤。
二、细胞相容性的评估方法评估牙科材料的细胞相容性需要一系列实验和技术。
以下是一些常用的评估方法：1.培养细胞法将细胞放置在不同的牙科材料上，或将牙科材料浸泡在准备好的细胞培养物中，在一定时间后测量细胞凋亡、细胞增殖和细胞分化等参数，以评估材料的细胞相容性。
2.免疫病理学法通过免疫组化和免疫荧光技术，检测植入材料与周围组织的细胞、细胞因子和核受体等之间的相互作用。
3.实时荧光定量PCR法对细胞培养物中的核酸进行逆转录PCR反应测量，检测植入材料对特定基因的表达和蛋白质合成的影响。
4.动物试验法将植入材料放置在动物的体内，观察经过一定时间后周围组织的生物学反应和药理学反应，并进行统计分析。
三、细胞相容性评估与分析的重要性牙科材料的细胞相容性评估与分析有助于我们选择最适合患者个体化治疗的最新和最安全的材料，减少患者不必要的痛苦和疾病的发生。
在材料开发和生产过程中，细胞相容性评估与分析也有助于降低材料的开发成本。
四、不同牙科材料的细胞相容性评估与分析不同的牙科材料需要采用不同的细胞相容性评估与分析方法。
例如，氧化铝陶瓷材料、聚酮酯材料和纳米氢氧化物材料等，其细胞相容性评估与分析方法需要针对材料的化学物质成分和物理性质进行评估与分析。
五、小结细胞相容性评估与分析对于牙科材料的开发过程和临床应用都有着至关重要的意义。
只有通过严格的评估和分析，才能确保材料与人体的相容性，从而达到最佳的治疗效果。
生物相容性报告
生物相容性报告生物相容性是指生物材料与人体组织相互作用的能力，用于评估和验证不同生物材料对人体的适应性和安全性。
在医学、生化和生物工程领域，生物相容性是一个重要的研究方向，关系到人类健康和医疗的发展。
1. 简介生物相容性报告是对生物材料与人体组织相互作用进行评估和研究的结果的总结和分析。
该报告包括生物材料的性质、体内外实验结果等。
生物材料种类繁多，例如金属、陶瓷、聚合物等，而生物相容性报告则是对这些材料在人体内的表现和影响进行深入研究和解读的结果。
2. 常见的生物相容性测试生物相容性测试是评估生物材料与人体相互作用的主要方法之一。
常见的生物相容性测试包括细胞活性、细胞附着、细胞增殖、细胞毒性、炎症反应等。
这些测试旨在评估生物材料对细胞和组织的影响，以确定其对人体的生物相容性。
3. 生物材料的种类与应用生物相容性报告不仅反映了生物材料与人体相互作用的性质，还涉及到生物材料的种类和应用。
例如，金属植入物主要用于骨科手术中，而聚合物材料在软组织修复和人工器官制造方面得到广泛应用。
通过分析生物相容性报告，可以评估和选择最适合特定应用的生物材料。
4. 影响生物相容性的因素生物相容性是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
例如，材料的化学性质、形状、表面粗糙度等都会影响生物材料与人体组织的相互作用。
此外，人体个体差异、免疫应答等也会对生物相容性产生重要影响。
生物相容性报告通过分析和总结这些因素，为生物材料的设计和选择提供有效的依据。
5. 生物相容性报告的应用生物相容性报告在医疗器械研发、新材料开发和临床应用中起着重要作用。
通过对生物相容性的评估和预测，可以有效降低生物材料引发的不良反应和并发症。
生物相容性报告还可以为医生和患者提供更加准确和可靠的治疗选择，提高治疗效果和患者体验。
6. 生物相容性的挑战和机遇虽然生物相容性报告在医疗领域中发挥着重要作用，但仍面临着一些挑战。
例如，生物相容性评估的标准化和统一仍然存在较大差异，不同的实验条件和评估方法可能导致结果的不一致性。
常见生物相容性实验汇总
常见生物相容性实验汇总细胞复苏材料准备：培养基、培养皿、70%酒精、一次性吸管、FBS、15ml&50ml离心管实验步骤：1.先将培养基配好并复温,在15ml离心管中加入5ml培养基；准备37℃的水浴,取出冻存管后立即置于水浴中融化,确保细胞全部浸入液面,快速摇动,1min内使管内的细胞融化,注意不要让水没过管口,液氮会从口子喷出,小心;2.把培养基融化后的管子用75%酒精擦拭消毒后,放入安全柜内操作;3.小心打开冻存管,将细胞悬液转移到有培养基的15ml离心管中;4.1200rpm离心3min,弃上清,加入6ml含10%FBS的完全培养基,转移至新培养瓶小瓶6ml培养基,大瓶10ml培养基中,做好标记细胞类型、传代数、培养基、复苏时间、复苏人,置于CO2培养箱中37℃培养,培养24h后视情况换液;5.复苏后细胞生长状况正常后,进行常规培养,最好在第二次传代后冻存若干管细胞,不可只取不存,在第三次传代后可用于细胞实验;TIPS：a.解冻细胞必须迅速,防止细胞低温损伤,慢冻速融;b.细胞冻存管可能漏入液氮,解冻时冻存管中的气温急剧上升,可导致爆炸;细胞传代TE消化法实验前准备事项：1.预热培养用液：把已经配制好的装有培养基、PBS液和胰蛋白酶的瓶子放入37℃水浴锅内预热可以省去;2.用75％酒精擦拭双手,生物安全柜经过紫外线照射超过30min,实验前通风至少开启15分钟让空气循环起来,橱内不要使用火焰灯,它们会影响橱内空气的流动方式;3.实验前把可能用到的试剂、吸管及离心管等全部拿到厨内,并正确摆放使用的器械,保证足够的操作空间,不仅便于操作而且可减少污染;材料准备：TE消化液、FBS、对应培养基、50ml离心管若干、15ml离心管若干、一次性吸管若干、培养皿等实验步骤：1.观察细胞生长状况后,取出实验所需物品,可在50ml离心管中配制40ml培养基4mlFBS+36ml -MEM待用;2.用一次性吸管从细胞单层吸出培养基,缓慢加入PBS或者不含血清的培养基没过细胞,摇晃洗涤培养皿1~2次;3.再吸出PBS或培养基,吸的越干净越好, 6cm10cm培养皿中加入600l800lTE胰蛋白酶,以刚刚没过细胞为宜;视细胞种类也可不洗涤直接加入TE消化液4.稍加摇匀,使TE消化液均匀覆盖皿内所有细胞,置37℃条件下温育1~3分钟;消化程度以用肉眼观察当培养皿晃动时飘起单层细胞为准,可在显微镜下观察消化细胞,若胞质回缩,细胞之间不再连接成片,表明此时细胞消化适度,视细胞不同而调节;5.消化适度后,加入适量培养基2~3ml于培养皿中终止消化,沿四个方向吹洗培养皿,确保细胞均从板上消化下来,最后全部转移到15ml离心管中;6.用吸管将已经消化的细胞轻轻吹打成细胞悬液;精确配平后放入台式离心机内1200rpm离心3分钟;7.弃上清液,加入适量PBS,重悬后1200rpm离心3分钟;8.弃上清液,先加入2~3ml含10%血清的培养基于15ml离心管中,将适量细胞重悬液转移至含有培养基的6cm培养皿中进行培养,做好标记细胞类型、传代数PxNy、培养基D-L-5、传代时间、传代比例1:5；操作人,置于CO2培养箱中37℃培养,清理操作台,处理垃圾,记录笔记;TIPS：a.消化适度：消化的时间受消化液的种类、配制时间、加入培养瓶中的量等诸多因素的影响,消化过程中应该注意培养细胞形态的变化,一旦胞质回缩,连接变松散,或有成片浮起的迹象就要立即终止消化;b.胰蛋白酶的作用是使细胞间的蛋白质水解从而使细胞离散,细胞从平板上脱落可以用枪头吹打实现,但必须观察到细胞间已经分离;不同的组织或者细胞对胰酶的作用反应不一样;胰酶分散细胞的活性还与其浓度、温度和作用时间有关,在pH为、温度为37℃时,胰酶溶液的作用能力最强,针对不同细胞,建议初次消化时均在显微镜下观察细胞形态以确定消化程度;使用胰酶时,应把握好浓度、温度和时间,以免消化过度造成细胞损伤;因Ca2+、Mg2+和血清、蛋白质可降低胰酶的活性,所以配制胰酶溶液时应选用不含Ca2+、Mg2+的BSS,如：D-Hanks液;EDTA可以螯合2价金属离子,故常用TE 溶液;终止消化时,可用含有血清培养基或者胰酶抑制剂终止胰酶对细胞的作用,利用培养基稀释也可以达到一定效果;c.每次传代可以按1:3~1:10等比例进行,以ATCC数据建议和实际生长状况考虑,请协商好细胞需要立即使用还是长期培养,合理保持培养箱中不同细胞的平板数量;d.用一次性吸管吹匀细胞时,切勿产生大量气泡,在气泡破裂时产生的剪接力对活细胞有致命威胁;建议吸管在吸取液体前尽量排空气体,缓慢松手以吸取更多液体,继而以合适的力度吹匀细胞;细胞冻存材料准备：TE消化液、FBS、对应培养基、50ml离心管若干、15ml离心管若干、一次性吸管若干、专用冻存塑料管1ml等实验步骤：1、将细胞冻存液10%DMSO+90%FBS配好并放置冰箱预冷；2、当10 cm培养皿中的RBMSC细胞汇合到80%-90%时,用胰蛋白酶将细胞消化下来,1200 rpm离心,去上清；3、加入PBS重悬细胞,以洗去残留的胰蛋白酶,1200 rpm离心,去上清；4、加入1ml细胞冻存液重悬后,将细胞重悬液放入冻存管中,冻存管必须将盖子盖紧,防止液氮侵入,并做好标记细胞类型、培养代数、培养基、冻存时间、冻存人、编号;按下列顺序梯度降温：室温→4℃10~20min→冰箱冷冻室-20℃~→低温冰箱-80℃过夜→液氮罐-196℃长期冰上转移;5、整理,做好冻存记录,在自己的笔记本和冻存记录本上均要记录细胞信息、具体冻存位置、管数等;TIPS：a.欲冷冻保存之细胞应在生长良好log phase且存活率高之状态,约为80-90%致密度;b.细胞冻存及复苏的基本原则是慢冻快融,实验证明这样可以最大限度的保存细胞活力;目前细胞冻存多采用甘油或二甲基亚砜作保护剂,这两种物质能提高细胞膜对水的通透性,加上缓慢冷冻可使细胞内的水分渗出细胞外,减少细胞内冰晶的形成,从而减少由于冰晶形成造成的细胞损伤;复苏细胞应采用快速融化的方法,这样可以保证细胞外结晶在很短的时间内即融化,避免由于缓慢融化使水分渗入细胞内形成胞内再结晶对细胞造成损伤;c.从增殖期到形成致密的单层细胞以前的培养细胞都可以用于冻存,但最好为对数生长期细胞;d.DMSO稀释时会放出大量热能,为了防止局部DMSO浓度过高,请滴加培养基并且不时摇晃,当然,最佳的是配制好冻存培养基,加入离心管中对细胞沉淀小心吹打制悬; e.梯度降温转移细胞时注意放置冰盒上,避免敏感温度变化;不宜将冻存细胞放置在0℃～-60℃这一温度范围内过久,低温损伤主要发生在这一温度区内,是“危险温区”;f.注意定期检查液氮罐内液氮量,及时添加;g.专用冻存塑料管,带有螺旋的平底塑料盖,并且可以耐受低温,注意冻存时拧紧;细胞计数材料准备：细胞计数器、Eppendorf 管等实验步骤：1.制备细胞悬液,可稀释数倍以使每小格的细胞数可数;2.取洁净的细胞计数板一块,在计数区上盖上一块盖玻片;3.将悬液摇匀,用移液器吸取少许,从计数板中间平台两侧的沟槽内沿盖玻片的下边缘滴入一小滴不宜过多,让悬液利用液体的表面张力充满计数区,勿使气泡产生,不要使计数区两边平台沾上悬液,以免加盖盖玻片后,造成计数区深度的升高,可用吸水纸吸去沟槽中流出的多余悬液;4.静置片刻,使细胞沉降到计数板上,不再随液体漂移;将细胞计数板放置于显微镜的载物台上,先在低倍镜下找到计数区后,再转换高倍镜观察并计数;由于生活细胞的折光率和水的折光率相近,观察时应减弱光照的强度;5.细胞计数时,计数区是由4个16格小方格组成,按对角线方位,数左上、左下、右上、右下的4个大方格A、B、C、D的细胞数,数完计4个大方格读数的平均数;为了保证计数的准确性,避免重复计数和漏记,在计数时,对沉降在格线上的细胞的统计应有统一的规定;如细胞位于大方格的粗线上,计数时则数上线不数下线,数左线不数右线,以减少误差;6.测数完毕,取下盖玻片,喷酒精将细胞计数板冲洗干净,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免损坏网格刻度;洗净后自行晾干、滤纸吸干或用吹风机吹干,放入盒内保存7.细胞计数板-计数公式：计算公式：细胞数/ml=16小格内细胞总数×104×稀释倍数SD幼鼠骨髓间充质干细胞提取1.准备好已灭菌的手术器械和需要用到的离心管、培养皿等器材,于紫外照射30min灭菌;2.先将培养基配好,并在培养皿中加入PBS和10% FBS Medium;3.将出生7-8 天的SD幼鼠处死,喷酒精后放入超净台的培养皿中;4.左手拿镊子将SD幼鼠后腿脚掌夹起,右手持剪刀沿着SD幼鼠后腿将皮剪开,且将皮剪至股骨部分,要将皮剪开点,以免沾到毛发;找到股骨与身体相连的关节处剪断,取出后腿,并将脚掌与胫骨相连位置的皮剪掉,去除脚掌,余下部分放置于装有PBS的培养皿中;5.重新取新一套镊子与剪刀,用镊子将腿夹起,在胫骨与股骨关节相连处用剪刀剪断,得到分离的胫骨与股骨;6.左手用镊子将胫骨节气,右手持剪刀对骨头进行剔肉,尽量将骨头上的肉剔干净后,剪断胫骨两端的关节,使胫骨两端相通后放入装有10%FBS Medium 的培养皿中,股骨处理与胫骨相同;7.用1ml注射器插入到骨髓腔中,并不断用medium进行吹打,直至腔体发白为止,再用1ml枪头吹打培养皿中的细胞,以免细胞成团;8.用细胞滤网对培养皿中的细胞悬液进行过滤,去除液体中的组织和肉末,将滤液放入10 cm 培养皿中培养过夜;9.第二天,去除上清液,PBS清洗两次要沿壁加PBS,以免将贴壁不牢固的细胞吹起,再加入10% FBS Medium 培养;由于刚提取的细胞中含有多种杂质,刚提取的细胞经过过夜培养后,细胞上清液浑浊属于正常现象,在提取后的两天内,细胞要每天换液,且换液时候加PBS和10%FBS Medium 时候必须缓慢沿壁加入,以免将细胞吹起;10.2天换液一次,等到细胞长满之后,对细胞进行传代,传至第三代即可进行冻存和做实验用;CCK-8实验目的：考察合金改性前后对对细胞毒性的变化细胞：小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1,大鼠骨髓间充质干细胞RBMSC实验原理：在电子耦合试剂存在的情况下,可以被活细胞线粒体内的琥珀酸脱氢酶还原生成高度水溶性的橙黄色的甲臜产物formazan;细胞增殖越多越快,则颜色越深；细胞毒性越大,则颜色越浅;对于同样的细胞,颜色的深浅和细胞数目呈线性关系;颜色的深浅与细胞的增殖成正比,与细胞毒性成反比;使用酶标仪在450 nm波长处测定OD值,间接反映活细胞数量;保存条件： 4℃干燥避光保存,有效期一年推荐;-20℃干燥避光保存,有效期二年;直接在材料上种细胞的CCK8实验方案1.准备一个小烧杯,将材料放置于烧杯中,材料正面向上,尽量避免碰到尖锐物,用75%的乙醇灭菌10 min,将材料转移至24孔板中,用PBS清洗两次,尽量减少清洗时间,再用培养基清洗一遍,加入800l培养基使材料浸没在培养基中;若材料为钛合金,可把75%灭菌后的材料放置于超净台,再用紫外照射一段时间后,将材料放置于24孔板中,用PBS清洗后,再用培养基进行清洗;2.取70%-80%对数生长期细胞,胰酶消化后,用PBS洗涤,用含10%胎牛血清-MEM培养液配成单个细胞悬液,计数,在材料上种细胞,密度为3104/孔可根据材料调整细胞密度,使细胞悬液均匀的铺满整个材料表面先加入800l培养基含血清,观察是否浸没了样品,若不够再加一些;若有气泡,戳破;再以转圈的方式加入200l细胞重悬液至材料表面,轻微震荡,5%CO2培养箱中培养使细胞贴壁;每个材料4个复孔;若材料为钛合金,则可将细胞悬液配成配制浓度为2×104个/mL的细胞悬液,分别注入已置入材料的无菌24孔板,每孔500μL;48孔板,每孔300l;3.由于镁合金与CCK8会产生假阳性结果,所以在检测吸光度的时候,需要将细胞消化后再与CCK8进行孵育：待细胞贴壁后,吸去培养基,加入新鲜培养基继续分别培养1,3,7天每天需更换新鲜培养基,弃培养基, PBS洗2次PBS需吸干,清洗后,将材料转移至别的空白孔中,每孔加入200l 胰酶消化1-2 min后,在显微镜下观察control组的细胞是否消化下来,如没有消化下来,用枪吹打至细胞完全消化后,每孔加入500l 10%胎牛血清-MEM培养液终止消化,1200 rpm离心5min,弃上清,加入400l 10%CCK8的不含血清的培养基10%CCK8溶液须提前配置好,避光培养4h,终止培养,于酶标仪450nm 波长测定其吸光度;其他材料：待细胞贴壁后,吸去培养基,加入新鲜培养基继续分别培养1,3,7天,弃培养基, PBS洗2次PBS需吸干,清洗后,将材料转移至别的空白孔中,每孔加入400l10%CCK8的不含血清的培养基10%CCK8溶液须提前配置好,避光培养4h,终止培养,于酶标仪450 nm 和650 nm波长测定其吸光度;4.实验对照组：种3104/孔细胞于24孔板中,加入培养基分别孵育1,3,7天后,弃培养基,PBS洗2-3次PBS需吸干,每孔加入与实验组相同体积的10%CCK8溶液,避光培养4h,测定450 nm的吸光度;若为镁合金的control组,则应将control组中的细胞消化下来,再与CCK8进行孵育;5.空白对照：在空白孔中加入与实验组相同体积的10%CCK8溶液,避光培养4h,测定450nm的吸光度即为空白对照;备注：①一个方块材料为1cm2,一块材料消耗1ml培养基②在材料上培养细胞时,需每天进行换液,防止镁合金腐蚀对细胞造成影响;③当在培养箱内培养时,培养板最外一圈的孔最容易干燥挥发,由于体积不准确而增加误差;一般情况下,最外一圈的孔只加培养基,不作为测定孔用;④特别重要的是,在加入CCK8之前,必须把材料转移至其他空白孔中,以免贴壁在材料外的细胞造成的实验误差;材料浸提液CCK8的实验方案1、对材料先进行封胶处理,封胶时底面只弄一次,尽量平整、薄;封胶完毕后,在干燥箱中存放3天,多余的胶用手术刀切掉,尽量使底部保持平整;在用于浸泡之前,用2000砂纸对WE43再次进行打磨,以去除表面的氧化膜;2、准备一个小烧杯,在烧杯中灭菌,材料正面向上,尽量避免碰到尖锐物;将材料于75%的乙醇中灭菌10 min,再用PBS清洗3次,转移至24孔板中,加入培养基后在桌面来回动10-20 s;3、材料与a-MEM+双抗培养基在5%CO2,37℃条件下孵育3天1ml/cm 2 ;4、提取上层液在4℃中保存,使用前用m的滤头过滤除菌加过双抗可不灭菌,离心去上清液液体有挥发就补齐,4℃保存,材料回收;5、细胞用-MEM培养基+10%FBS+100U/ml 双抗培养;6、取70%-80%对数生长期细胞,胰酶消化后,用PBS洗涤,用含10%胎牛血清-MEM培养液配成单个细胞悬液,计数,在96孔板上种细胞,密度为5103/孔,5%CO2培养箱中培养24h 使细胞贴壁;6. 24h后吸去培养基,每孔加入材料提取液90l+10l FBS10%;进一步稀释成50%,25%,10%的提取溶液,以加入90l培养基和10l FBS位对照组,每一样品设5个复孔;7. 37℃培养1,3,7天,弃提取液,PBS洗2-3次,每孔加入100l不含血清的10%CCK8培养4h,终止培养,于酶标仪450 nm 波长测定其吸光度;8.空白对照：在空白孔中加入与实验组相同体积的10%CCK8溶液,避光培养4h,测定450nm的吸光度即为空白对照;9. 按细胞增值度法计算细胞相对增值率Relative growth rate,RGR,并按表1的要求,将RGR值转化成六级,评定材料毒性;RGR%=材料组吸光度-空白组吸光度/对照组吸光度-空白组吸光度×100%表1 分级标准和评定结果0级1级2级3级4级5级RGR% ≧100 75-99 50-74 25-49 1-24 0评定结果合格合格结合细胞形态综合评价不合格不合格不合格注意事项：由于使用96孔板进行检测,如果细胞培养时间较长,一定要注意蒸发问题;一方面,由于96孔板周围一圈最容易蒸发,可以采取弃用周围一圈的办法,改加相同量的PBS、水或培养液；另一方面,可以把96孔板置于靠近培养箱内水源的地方,以缓解蒸发;本试剂盒的检测依赖于脱氢酶催化的反应,所以还原剂例如一些抗氧化剂会干扰检测,如果待检测体系中存在较多的还原剂,需设法去除;用酶标仪检测前需确保每个孔内没有气泡,否则会干扰测定;细胞CCK8实验结果参照下图：如图所示,相同浓度浸提液与细胞共培养1天和3天后,100%WE43浸提液对细胞的毒性比较大,细胞存活率分别为60%和40%左右,而钕元素等离子注入WE43 100%浸提液与细胞共培养1天和3天后,细胞存活率分别为90%和100%左右,且在低浓度情况下钕元素等离子注入WE43能够促进细胞增殖,表明经过改性后的WE43具有良好的生物相容性; Improvement of corrosion resistance and biocompatibility of rare-earth WE43 magnesiumalloy by neodymium self-ion implantation, Corrosion Science 94 2015 142–155.细胞骨架和DAPI染色细胞粘附测试定义：细胞骨架是由蛋白质丝搭建起的骨架网络结构,主要包括微管,微丝,中间纤维;它们对细胞形态的维持,细胞的生长、运动、分裂、分化、物质运输、能量转换、信息传递、基因表达等都起到重要作用;实验目的：比较材料表面改性前后早期细胞直接粘附的状态细胞：小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1原理：利用抗原-抗体反应原理,就是以一抗作为探针,它与目的蛋白作用并连接,再用带有荧光或同位素标记的二抗与一抗作用,最后显色,发光位置就有目的蛋白;罗丹明荧光物质标记的鬼笔环肽可特异的与真核细胞的F-actin结合,从而显示微丝骨架在细胞中的分布;DAPI 为一种荧光染料,可以穿透细胞膜与细胞核中的双链DNA结合而发挥标记的作用,在荧光显微镜下可以看到到细胞核的形态变化,固定过和没有固定过的活细胞均可用DAPI染色;实验方案：1.准备一个小烧杯,将材料浸没在装有乙醇的小烧杯中灭菌10-15min;将材料放置24孔板中用PBS震荡洗两次,培养基洗一次;材料放置孔板中部;2.细胞以5104/孔接种,使细胞悬液均匀的铺满整个材料表面,孵育5 h;先加入800l培养基含血清,观察是否浸没了样品,若不够再加一些;若有气泡,戳破;再加入200l细胞重悬液至材料表面,轻微震荡;若材料为钛合金,则可将细胞悬液配成配制浓度为2×104个/mL 的细胞悬液,分别注入已置入材料的无菌24孔板;3.细胞孵育5h后,弃去培养液,用PBS震荡清洗两次24h时间点：加入新鲜培养基继续培养24h后,弃上清,用PBS振荡清洗两次,%甲醛PBS中在室温下固定5min,吸出固定液,PBS清洗2次;4.加入%体积比TritonX-100PBS中破膜5-8min,弃去TritonX-100上清液,PBS洗3次;5.在暗室中,取5l M罗丹明标记的鬼笔环肽用PBS稀释至200l终浓度为165nM,加入鬼笔环肽覆盖即可,用完可以回收利用,室温避光孵育40 min,吸出染液,用PBS清洗洗3次;6.加入DAPI溶液室温下染色3-5min,弃去染液,用PBS洗3次,加入PBS,荧光显微镜观察,并拍照记录;省染料的做法：取封口膜一块,滴加染料在封口膜上,倒扣材料,使细胞直接接触染料染色,注意过程中染料不能干;正置荧光显微镜观察法：取干净载玻片,将材料放在载玻片上事先泡在PBS中,取出时用吸水纸轻轻拭干,有细胞的表面朝上放置;打开显微镜,荧光,电脑;先在显微镜以X100即10倍物镜观察整体情况;荧光：1 通道：DAPI, 2通道：FITC,3通道：罗丹明观察：1. 细胞骨架形态是否发生变化2. 肌动微丝是否出现增粗3. 细胞间连接是否增多4. 细胞形态：多角形变成梭形,伪足明显增多注意：DAPI和鬼笔环肽具有剧毒性,在使用的时候应尽量小心,一定要带手套操作,避免将染料弄到皮肤上;细胞骨架和DAPI荧光染色图片结果如下图：如上图所示,在1h的时候,纯钛上的细胞基本上呈现球形状态没有铺展,而其他三种实验组,细胞有部分铺展在材料表面,且存在有丝分裂期的细胞;同时,在4h的时候,与纯钛相比,其他三种实验组均能够明显看到材料表面上的细胞明显铺展,且在Zn/Ag-PIII材料表面上细胞的微丝更明显,说明Zn/Ag-PIII材料表面更适合细胞生长;细胞在四种材料上培养24h后,均能发现细胞上的微丝结构,且细胞与细胞之间有明显的链接,表明Zn/Ag 共注入钛合金能够增强合金对rBMSCs细胞的初始粘附和伸展状态,同时表明材料对细胞是没有毒性的;Synergistic effects of dual Zn/Ag ion implantation in osteogenic activity and antibacterial ability of titanium,Biomaterials 35 2014 7699 -7713,SEM观察细胞的样品制备目的：比较Magnesium alloys表面改性前后的细胞直接粘附材料表面的状态细胞：小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1方案：7.准备一个小烧杯,将材料浸没在装有乙醇的小烧杯中灭菌10min;将材料放置24孔板中用PBS震荡洗两次,培养基洗一次;材料放置孔板中部;8.细胞以5104/孔接种,使细胞悬液均匀的铺满整个材料表面,孵育5 h;先加入800l培养基含血清,观察是否浸没了样品,若不够再加一些;若有气泡,戳破;再加入200l细胞重悬液至材料表面,轻微震荡;9. 固定：细胞孵育5h 后,弃去培养液,用PBS 震荡清洗两次,加入%的戊二醛溶液PBS 稀释4℃固定1-2h;固定是利用化学试剂使细胞的细微结构或化学成分保持生前状态;10. 脱水：将双蒸水洗过3次的固定的样品依次放入30%乙醇中脱水30min,,50%乙醇中脱水30min,70%乙醇中脱水30min,80%乙醇中脱水10 min,90%乙醇中脱水10 min,95%乙醇中脱水10 min,100%的乙醇中脱水10 min,100%的乙醇中脱水2-3次;11. 干燥：采用冷冻干燥法,将脱水后的样品投入液氮中,使样品迅速冷冻,然后再把冷冻的样品放入真空内,让样品中已结成冰的溶剂及水分在高真空下升华,即由固体直接变成气体,从而使样品得以干燥;由于升华过程不经液态,不存在表面张力的作用,因而样品的变形较小,干燥效果较好;但是由于冷冻干燥需要低温条件,且时间长通常需要数小时或数十小时,样品也较容易冻伤或产生冰晶;12. 样品的安放及粘贴：扫描样品在干燥之后、金属镀膜之前,应用特制的导电胶或其他代用品将样品粘贴在金属样品台上;粘贴时应注意动作轻巧,保持观察面清洁;13. 镀膜：将干燥的标本用导电胶粘在标本台上观察面向上,对样品进行金属镀膜,使样品表面形成连续均匀的金属膜20nm 左右,使样品具有良好的导电性,有利于进行样品观察;Synergistic effects of dual Zn/Ag ion implantation in osteogenic activity and antibacterial ability of titanium,Biomaterials 35 2014 7699 -7713,促成骨相关实验配制成骨分化诱导液1、将50 mg ASAP 溶解于10 ml -MEM 配制成浓度为5mg/ml100X 的储存液,用m 滤头过滤后于4℃保存,工作浓度为50g/ml;2、将630mg -glycerophosphate 溶解于 20 ml -MEM 配成浓度为100mM 10X 的储存液,用m 滤头过滤后于4℃保存,工作浓度为10 mM;3、将 Dex 溶于1223l 乙醇中,浓度为10-3M;从10-3M 储液中取10l 稀释至,浓度为110M100X,分装,-20℃保存,工作浓度为100nM;配制10%的氯代十六烷基吡啶目的：为茜素红定量测OD值做准备步骤：1.称取磷酸氢二钠溶于500mL水中,配制成10mM磷酸氢二钠溶液;2.称取5g氯代十六烷基吡啶加入50mL磷酸氢二钠溶液10mM中溶解;3.放入离心管内加热溶解备用；4.最终10%的氯代十六烷基吡啶应呈微黄色;茜素红染色实验目的：了解各种合金促进细胞外基质的情况实验原理：茜素红和钙离子以鳌和方式形成复合物,通过茜红素染色,可产生桔红色沉积钙结节用以识别组织细胞的钙盐成分,钙盐变化是骨细胞增殖分化和骨组织成骨潜能的标志之一,钙结节是成骨分化晚期的标志;材料数量：每种材料3个时间点7day,14day,21day,每个时间点4个平行样;步骤：1. 准备小烧杯,将材料放置于烧杯中,材料正面向上,尽量避免碰到尖锐物,先用无水乙醇浸泡材料并超声5-10min后,用75%的乙醇灭菌30 min,将材料转移至孔板中,用PBS清洗两次,尽量减少清洗时间,再用培养基清洗一遍.2. 取70%-80%对数生长期细胞,胰酶消化后,用PBS洗涤,用含10%胎牛血清-MEM培养液配成单个细胞悬液,计数,在材料上种细胞,密度为1104/孔24孔板和5103/孔96孔板细胞密度根据孔板和材料可进行调整,使细胞悬液均匀的铺满整个材料表面,轻微震荡,5%CO2培养箱中培养使细胞贴壁;每个材料4个复孔;3. 细胞贴壁生长至70%-80%后,吸去培养基,加入含有成骨诱导液的新鲜培养基50g/mLVC, 100 nM dexamethasone, 10 mM β-glycerophosphate继续培养7,14,21天后每三天需更换含成骨诱导液的新鲜培养基,在诱导后期,需每天对细胞进行换液,以保证能够提供足够的营养；同时,在诱导后期,对细胞进行换液一定要小心,弃培养基,PBS冲洗3次,4%多聚甲醛固定15 min ;4. PBS洗3次,加入20 mg/ml pH为的茜素红置于37℃培养箱染色30min；染料要没过。
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细胞的分化
• 分化命运取决于两个方面：一个是细胞内部特性；二是细 胞的外部环境。后者表现为细胞应答不同的环境信号，启 动特殊的基因表达，产生不同的细胞行为。
黏附细胞的结构与功能变化
• 黏附细胞与胞外基质形成黏着斑的结构，即跨膜蛋白受体 （如整合素）的胞外区与配体相结合，其胞内区与肌动蛋 白、踝蛋白等骨架蛋白结合，在细胞膜形成相对稳定的 “斑”，并通过此斑与胞内的骨架成分肌动蛋白相连。
• 黏着斑是细胞与生物材料表面最主要的结合形式
黏着斑
• 黏着斑的功能： • 机械连接功能：通过与生物材料表面的配体形成黏着斑，
参与细胞迁移的因子：
• 1.黏着斑 ，不仅是细胞与ECM或生物材料相接触的部位， 因为在黏着斑部位募集了大量信号传导蛋白和结构蛋白， 从而是黏着斑成为细胞迁移信号传导的部位。
• 2.整合素，整合素与ECM中相应配体结合后，可引发其他 整合素受体的局部集簇过程，该过程称为整合素活化过程。 黏着斑是整合素信号传导的基础，整合素作为信号分子介 导细胞内外双向信号传递。
细胞迁移影响因素
• 当存在化学趋化物质的浓度梯度、配体的浓度梯度、流体 的剪切应力或机械刺激的不均一性时，则细胞的移动就会 显示出方向、密度与形态的各项异性，例如炎症细胞的聚 集。
细胞迁移影响因素
• 材料表面的微图案化不仅能够控制细胞的生长空间与形态， 也能进而控制细胞的活性、功能分化和凋亡，例如牛毛细 血管内皮细胞选择性的黏附在纤维粘连蛋白图案化微区域。
细胞的黏附
• 高细胞黏附率不等于高细胞生长与代谢活性（如疏水PLA 可黏附大量的软骨细胞，而黏附细胞生长活性较差，细胞 易聚成团而不能有效铺展），良好的生物材料应能同时促 进细胞的黏附，增殖与分化。因此良好的组织相容性仅仅 只是支架材料的一个先决条件
细胞的黏附
成骨样细胞在ADM膜上的黏 附
成骨细胞培养7d后的黏附情况
细胞的骨架蛋白与生物材料表面相连并将应力信号传递传 给骨架蛋白，使骨架蛋白重新组织其结构，生产更多的黏 着斑。细胞在材料表面的迁移，是细胞在前方不断的形成 黏着斑和后方不断的解离黏着斑的结果。 • 信号传递功能：当黏着斑形成，胞内酪氨酸激酶被活化， 进而使黏着斑激酶的酪氨酸残基磷酸化，通过一系列的化 学反应，传递促生长信号到细胞核，激活涉及与细胞生长 和增殖的相关基因转录。同时，还会促使核糖体反应某些 特定的mRNA,合成细胞分裂所需蛋白。
细胞在材料表面的粘附过程
Adhesion Process of cell on materials surface
当细胞膜表面整联蛋白的胞外部分和配体中的结构域相互 结合后,会进一步激发粘着斑(Focal contact plaque)的形成。 粘着斑是一个相当复杂的大分子复合体,它通过肌动蛋白纤维 和多种肌动蛋白的结合蛋白装配而完成。粘着斑是细胞与生物 材料表面最主要的结合形式。
细胞的黏附对生物材料的宿主反应
• 细胞的黏附 • 细胞在生物材料表面的黏附机理 • 黏附细胞的结构与功能变化
细胞的黏附对生物材料的宿主反应
• 细胞的迁移 • 细胞迁移的人为调控 • 细胞的增殖 • 细胞的分化
细胞的黏附
• 目标细胞在支架材料上的黏附是组织工程化器官构建的前 提
• 因为多数正常的高等动物细胞是具有锚着依赖性的 （anchorage dependent），即细胞首先必须黏附在材料 表面才能进行其他的一系列生理活动。
细胞表面相互作用
细胞的黏附对生物材料的宿主反应
细胞在材料表面的作用
细胞与材料的相互作用是组织工程研究的重要领域之一,细胞必须首先与材 料粘附, 才一能够进行下一步的迁移,分化和增殖,因此粘附的差异必将会影 响细胞的增殖、分化等一系列反应。不管是体内还是体外,细胞与外界的相 互作用都是通过细胞膜表面的受体(Receptor)和细胞外与其相对应的信号物 质 分 子 一 配 体 (Ligand) 相 互 作 用 来 完 成 的 , 这 一 过 程 称 为 “ 生 物 识 别”(Biorecognition)。 细胞在生物材料表面的粘附也是通过生物识别过程来实现的。 细胞的表面存在一类叫做整联蛋白(Integrin)的跨膜受体。在动物体内,ECM 中的胶原蛋白、层粘连蛋白、玻璃粘连蛋白等都是整联蛋白的配体,统称为 粘附蛋白(Adhesion Profein)。细胞与细胞外基质之间的粘连就是靠细胞膜 表面的整联蛋白与粘附蛋白的相互作用来实现的。
思考题
• 1.细胞与材料表面之间的相互作用主要有哪些？ • 2.为何细胞在材料表面的黏附对组织再生起着关键作用？
当粘着斑形成后,粘着斑胞内部分质膜下的络氨酸激酶被活化,活化后的络 氨酸激酶使粘着斑激酶的络氨酸残基磷酸化,并通过一系列的化学反应,传 递促生长信号到细胞核,激活涉及与细胞生长和增殖相关的基因转录。同 时磷酸化还会导致向核糖体传递促生长信号,促使核糖体翻译某些特定的 InRNA,合成细胞分裂所需要的蛋白质。这些信号对细胞的生长、迁移、 分化乃至生存具有深远的影响。
在体外,细胞与生物材料表面之间的相互作用也遵循同样 的机理。血液、组织液以及含有血清的培养基中含有多 种水溶性的粘附蛋白。如图所示,当生物材料与血液、组 织液以及培养基接触时,材料表面会迅速地吸附一层蛋白 质分子,然后才是细胞到达材料的表面。细胞在生物材料 表面的粘附必须依靠细胞膜表面的整联蛋白与吸附于材 料表面的粘附蛋白的相互作用来实现。由此可见,细胞膜 表面的整联蛋白在细胞对生物材料表面的生物识别与粘 附的过程中起着重要的作用。
• 3.FAK，一种非受体依赖的酪氨酸激酶，其自身磷酸化进 一步使多种局部黏着相关蛋白络氨酸磷酸化，从而介导平 滑肌细胞迁移信号的传递与整合。
• 4.Rho 家族蛋白，主要与张力纤维，板状伪足，丝状伪足 的形成有关。
细胞迁移的人为调控
• 在没有其他刺激物存在的情况下，细胞在培养基底表面的 移动有些类似于无规行走。
• 不仅表面的化学拓扑结构可以控制细胞的生长与移动方向， 表面的物理微图案对细胞的移动与取向同样具有调控作用， 例如：细胞在具有沟槽的表面会顺着沟槽的方向进行取向、 伸展、排列和迁移，细胞体被拉长，核区高度增大
细胞迁移影响因素
• 表面拓扑结构影响细胞行为的机理与黏着斑的形成及其所 介导的信号传递有关。当细胞膜表面与材料表面之间形成 黏着斑时，材料的表面形貌在细胞骨架中产生的应力或应 变信号被细胞内的某些受体所感应，使得这些受体被激活， 进一步引起细胞骨架的重新组织，称为接触引导效应。
细胞的分化
• 细胞外基质及生物材料对细胞分化的影响:诱导就是一部 分细胞诱导其他细胞向特定方向分化的现象。细胞通过整 合素形成的接粗也会为细胞分化提供信号，阻碍细胞周期 是细胞分化的前提，所以不能激活细胞增殖的整合素反而 有利于细胞分化。
• 例如：干细胞在Ⅳ型胶原和层粘连蛋白上演变分化为上皮 细胞；在Ⅰ型胶原和纤粘连蛋白上形成纤维细胞；在Ⅱ型 胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。
细胞的增殖
• 细胞增殖是生命的重要特征。 • 1生长因子对细胞增殖的影响：生长因子是一大类与细胞
增殖有关的信号物资。它不由特定的腺体产生，主要通过 旁分泌作用于邻近细胞；主要的信号通路有：Ras途径， cAMP途径，和磷脂酰肌醇途径。
细胞的增殖
• 细胞外基质对细胞增殖的影响： • 细胞需要锚定于ECM上才能增殖，整合素可激活细胞锚定
• 细胞黏附材料表面的两个阶段：首先细胞通过伪足的延伸 与材料表面接触；然后通过黏着班黏附到材料表面。
• 细胞粘连的物理基础通过特异性与非特异性的相互作用来 完成：特异性的作用即受体与配体间的作用；非特异性作 用主要通过静电力、范德华力和空间结构匹配等
细胞在生物材料表面的黏附机理
• 细胞在生物材料表面的黏附需通过生物识别过程来实现， 即细胞在生物材料表面的黏附必须依靠细胞膜表面的整合 素（受体）与吸附于材料表面的黏附蛋白（配体）的相互 作用来实现。
细胞在生物材料表面的黏附机理
• 细胞黏附到细胞外基质、其他细胞或生物材料，对控制细 胞的生理功能极为重要。
• 细胞黏附过程涵盖了生物化学与生物物理的基本关系，涉 及：受体--配体化学平衡集合参数与细胞黏附；力对涉及 相互作用的缔合与接力的影响；黏附分子的脱附位点等问 题。源自细胞在生物材料表面的黏附机理
细胞迁移
组织培养中高度铺展的成纤维细胞
• 当细胞与基地材料接触后，细胞的形态逐渐扁平，形成不 规则的“煎蛋”状，其边缘为扁平样的板状伪足。
• 细胞在缓慢滑移同时不断地移动其边缘的伪足，在细胞前 进断，板状伪足通过气内部的液体运动而向前波动，细胞 向前运动时，细胞通常拉长为三角形，并以板状伪足为底 边，其他两边光滑且容易运动。
细胞与生物材料表面之间形成的粘着斑有两方面的功能:一是机械连接功 能,通过与生物材料表面的配体形成粘着斑,细胞骨架蛋白与生物材料表面 相连接并将应力信号传给骨架蛋白,使骨架蛋白重新组织其结构,生成更多 的粘着斑,使粘附后的细胞在生物材料表面发生铺展或迁移,细胞在材料表 面的迁移,是细胞在前方不断形成粘着斑和在后方不断解离粘着斑的结果。 粘着斑的另一个重要作用是信号传递功能。
组织培养中刚刚附着于材料表面的成纤维细胞 整联蛋白介导黏着斑的装配
细胞的迁移
• 细胞在体内的迁移受损伤、炎症或异物而产生的化学趋化 物质的引导。对于高度分化的细胞，当在体外培养时，这 些细胞则可表现出迁移与运动性能，并保持其分化细胞的 原型结构
细胞迁移
• .细胞迁移分为三个过程： • 1细胞头部伸出板状伪足； • 2细胞前段伪足和细胞外基质形成新的细胞黏附； • 3细胞体尾部收缩的时空上交替过程。
细胞在生物材料表面的黏附机理