材料生物相容性 material biocompatibility 栏目所有文章列表

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    羊肠线与聚乙丙交酯线埋入大鼠“足三里”穴区局部时效性刺激效应的机制
    叶婷婷 , 梁 欣, 李丽红, 聂红昉, 侯珣瑞, 周梦丹, 钟 愉
    中国组织工程研究    2024, 28 (29): 4605-4611.   DOI: 10.12307/2024.585
    摘要43)      PDF (1927KB)(5)   


    文题释义:

    羊肠线:主要成分是羊的小肠黏膜,属于异体蛋白,在机体内软化、崩解、吸收,生成多肽、氨基酸等。
    聚乙丙交酯线:目前穴位埋线用的聚乙丙交酯线体为乙交酯和丙交酯以9∶1的比例共聚而成,主要来源于玉米、甜菜等天然植物,在体内吸水膨胀,最终分解为二氧化碳和水。


    背景:课题组前期观察发现,临床常用羊肠线、聚乙丙交酯线埋入正常人体“足三里”穴后穴区局部表现出时效性炎性刺激效应且具有线体差异性,其背后的参与机制尚有待研究。

    目的:观察羊肠线、聚乙丙交酯线分别埋入大鼠“足三里”后穴区连续时间点的降钙素基因相关肽、5-羟色胺、白三烯B4及缓激肽的表达变化。
    方法:采用随机数字表法将110只雄性SD大鼠分为空白组(10只)、羊肠线组(50只)、聚乙丙交酯线组(50只)。空白组不进行埋线处理,另两组在大鼠左侧“足三里”穴埋入相应线体1次,埋线后8 h及3,7,14,21 d,采集左侧“足三里”穴区组织,免疫组织化学法检测穴区组织降钙素基因相关肽、5-羟色胺的表达,ELISA法检测穴区组织白三烯B4、缓激肽含量。

    结果与结论:①与空白组比较,羊肠线组埋线后8 h、3 d、7 d、14 d、21 d穴区组织的降钙素基因相关肽、5-羟色胺表达及缓激肽、白三烯B4含量升高(P < 0.05);聚乙丙交酯线组埋线后8 h、3 d、7 d、14 d穴区组织的降钙素基因相关肽表达升高(P < 0.05),埋线后8 h、3 d、7 d穴区组织的缓激肽含量升高(P < 0.05),埋线后8 h、3 d、7 d、14 d、21 d穴区组织的白三烯B4含量升高(P < 0.05);②与聚乙丙交酯线组比较,羊肠线组埋线后7,14,21 d穴区组织的降钙素基因相关肽表达升高(P < 0.05),埋线后8 h、3 d、7 d、14 d、21 d穴区组织的5-羟色胺表达升高(P < 0.05),埋线后8 h、3 d、14 d、21 d穴区组织的白三烯B4及缓激肽含量升高(P < 0.05);③结果表明,羊肠线埋入大鼠“足三里”后引起穴区降钙素基因相关肽、5-羟色胺、白三烯B4和缓激肽的变化,聚乙丙交酯线埋入“足三里”后引起穴区降钙素基因相关肽、白三烯B4和缓激肽的变化,可能是穴位埋线后穴区局部时效性刺激效应的参与机制之一,并且两种线体之间存在一定差异。

    https://orcid.org/0009-0002-7546-4355(叶婷婷)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    聚苯乙烯微塑料对小鼠生长发育和肝脏脂质代谢的影响
    高心雪, 高佳新, 朱建宇, 石鑫琦, 陶伯成, 李 宁, 陈丽娟
    中国组织工程研究    2024, 28 (29): 4634-4638.   DOI: 10.12307/2024.564
    摘要49)      PDF (1025KB)(3)   


    文题释义:

    微塑料:2004年,英国普利茅斯大学的汤普森等首次提出了“微塑料”的概念:一种直径小于5 mm的塑料颗粒。微塑料最先在海洋中发现,对海洋生态影响巨大,被称为“海中的PM2.5”。2022年以来,微塑料陆续在人体血液、肺、胎盘、血栓等部位发现,探讨微塑料对机体的影响和危害刻不容缓。微塑料对机体生长发育的影响尚未见报道,肝脏是人体重要的解毒和脂质代谢器官,也是哺乳动物微塑料最容易蓄积的器官之一,探讨微塑料对人体生长发育和肝脏脂质代谢的影响,将有助于认识微塑料危害。
    肝脏脂质代谢:脂类包括脂肪与类脂(磷脂、糖脂、胆固醇和胆固醇酯等),肝脏就像一个化学工厂,脂类的消化、吸收、运输、分解代谢和合成代谢都与肝脏有着密切的关系。肝脏脂质代谢过程复杂,涉及多条代谢途径,肝脏功能异常也会导致脂质代谢紊乱,使脂质代谢物质和量发生异常。脂质代谢紊乱与心脑血管疾病、糖尿病、肿瘤等临床多种常见的重大疾病密切相关。


    背景:塑料作为耐用、廉价、易于制造的有机合成高分子材料被广泛应用,同时塑料耐高温、耐酸碱、耐腐蚀的特性使其在自然界难以降解,最终形成数量庞大的微塑料污染威胁人类身体健康。

    目的:探究微塑料暴露对小鼠生长发育和肝脏脂质代谢的影响。
    方法:20只雄性C57BL/6J小鼠适应性喂养1周后,采用随机数字表法分为正常组与微塑料组,每组10只,正常组小鼠予以普通饮食,自由饮水,饮用4周;微塑料组小鼠予以普通饮食,自由饮用1 000 μg/L的微塑料(聚苯乙烯)水,饮用4周。饮水2,4周后,检测小鼠体质量与抓力、血脂与肝肾功能、肝脏超声形态及病理形态与肝脏脂质沉积情况。

    结果与结论:①随着时间的延长,两组小鼠体质量逐渐增加,微塑料组小鼠饮水2,4周后的体质量大于正常组(P < 0.05);随着时间的延长,正常组小鼠抓力逐渐升高,微塑料组小鼠抓力先降低后升高,微塑料组饮水4周后的抓力低于正常组(P < 0.05);②肝脏超声检查显示,与正常组比较,微塑料组小鼠饮水2,4周后的肝脏超声回声信号增强;③苏木精-伊红染色显示,微塑料组小鼠饮水2,4周后的肝细胞形态无明显变化,但可见炎性细胞浸润;油红O染色显示,微塑料组小鼠饮水2,4周后肝脏可见明显脂质沉积;④与正常组比较,微塑料组小鼠饮水2周后的血清高密度脂蛋白胆固醇、三酰甘油、天门冬氨酸氨基转移酶水平均降低(P < 0.05),饮水4周后的血清三酰甘油浓度降低(P < 0.05);⑤结果表明,微塑料可能导致小鼠体质量增加、体力下降及肝脏脂质代谢异常。

    https://orcid.org/0009-0005-7201-5935(高心雪)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    基于脱细胞方法制备3D植物肝组织工程支架及表征
    胡婧婧, 何松霖, 张大旭, 赵 烁, 史潇楠, 李伟龙, 叶淑君, 王静怡, 郭全义, 阎 丽
    中国组织工程研究    2024, 28 (29): 4645-4651.   DOI: 10.12307/2024.588
    摘要46)      PDF (1601KB)(5)   


    文题释义:

    脱细胞方法:是一种通过物理、化学和生物酶法去除组织或器官中的细胞成分,以消除抗原性,同时保留器官的微观三维结构和含有生物活性的细胞外基质的技术。经过脱细胞处理获得的组织衍生脱细胞生物材料是组织工程应用中的理想选择。
    植物脱细胞支架:经过脱细胞处理获得,保留了原有的三维结构和生物活性成分,能够很好地模拟体内微环境,具有良好的生物相容性。植物脱细胞支架来源丰富、制作简单,具有显著的经济发展及环境友好优势。


    背景:组织工程为肝衰竭这一临床困境带来了新的希望,通过简单的制备方法制备植物脱细胞纤维支架对肝脏组织工程具有重要意义。

    目的:采用新鲜苹果切片和十二烷基硫酸钠溶液制备苹果组织脱细胞支架材料,并评估其生物相容性。
    方法:将新鲜苹果分别采用磷酸盐缓冲液和十二烷基硫酸钠溶液进行脱细胞处理,然后用磷酸盐缓冲液进行脱毒获得处理后的苹果组织和苹果脱细胞支架材料,然后在扫描电镜下观察苹果材料的脱细胞效果。实验从BALB/C小鼠腹股沟脂肪中提取脂肪干细胞,并且通过流式细胞术鉴定其干细胞相关标记物(CD45,CD34,CD73,CD90,CD105)的表达。然后分为无支架对照组和有支架组,在两组中接种等量脂肪干细胞,通过CCK-8、苏木精-伊红染色、鬼笔环肽骨架染色评价该脱细胞支架与脂肪干细胞的生物相容性,在光学显微镜、扫描电镜下观察细胞在支架上的黏附及生长情况。然后将支架分为非诱导组和成肝诱导组,将脂肪干细胞种植在脱细胞苹果支架上,分别在普通培养基和成肝诱导培养基中培养14 d后进行对比,通过肝细胞标记物(白蛋白、细胞角蛋白18、细胞色素P450家族1亚家族1)进行免疫荧光染色,通过酶联免疫吸附实验来检测白蛋白、甲胎蛋白的分泌情况,并通过扫描电镜观察支架上诱导培养的细胞形态,验证该脱细胞支架材料上肝细胞相关蛋白的表达。最后,实验通过将钴60照射消毒后的苹果脱细胞支架移植于小鼠肝脏表面,28 d后通过大体观及苏木精-伊红染色观察该支架的降解情况。

    结果与结论:①扫描电镜结果显示,脱细胞后的苹果支架材料具有约100 μm大小的孔隙结构,不存在残余细胞。②通过流式细胞学鉴定,提取培养的细胞为脂肪间充质干细胞。③CCK-8结果表明,所制备的苹果组织脱细胞支架材料无细胞毒性;苏木精-伊红染色和鬼笔环肽骨架染色观察到脂肪间充质干细胞能够在苹果组织脱细胞支架上黏附和聚集生长。④免疫荧光染色、酶联免疫吸附实验结果显示,培养在苹果组织脱细胞支架上的脂肪间充质干细胞高表达白蛋白、甲胎蛋白、细胞角蛋白18及细胞色素P450家族1亚家族1肝脏相关蛋白,说明被诱导分化为了具有肝细胞功能的肝细胞样细胞。⑤干预7 d时植入的苹果脱细胞支架与肝脏融合,部分支架已经降解,干预28 d时苹果脱细胞支架已完全降解,被新生组织替代。⑥结果表明,来源于苹果组织制备的脱细胞支架材料具有良好的生物相容性,可促进脂肪间充质干细胞的增殖、黏附及成肝细胞分化。 

    https://orcid.org/0000-0001-8795-2466(胡婧婧);https://orcid.org/0000-0001-8881-1921(阎丽);https://orcid.org/0000-0001-7154-2227(郭全义)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    肝素化脱细胞血管支架的制备及血液相容性评价
    李霞飞, 赵苓苓, 梁 峰, 张雪薇, 张锦锦, 林 飞, 杨 托, 赵 亮
    中国组织工程研究    2024, 28 (17): 2631-2636.   DOI: 10.12307/2024.479
    摘要152)      PDF (1254KB)(49)   


    文题释义:

    血液相容性:植入体内的生物医学材料与血液的生物学反应和起有效作用的能力。
    溶血实验:是对生物体内的红细胞进行红细胞破裂溶解检测,主要用于溶血性贫血的病因诊断。溶血是指红细胞破裂溶解现象,很多理化因素都可以引起溶血。


    背景:脱细胞血管支架能模仿天然血管的微观结构与功能,但在制备过程中出现部分细胞外基质丢失,导致其血液相容性受到影响,因此有必要对脱细胞血管支架进行修饰以提升其血液相容性。

    目的:评价经Triton-x100/肝素钠处理制备的脱细胞血管支架的血液相容性。
    方法:从SD大鼠中取腹主动脉,随机分为对照组与实验组,对照组采用Triton-x100进行脱细胞处理48 h,实验组采用Triton-x100进行脱细胞处理48 h后进行肝素钠修饰处理。检测两组脱细胞血管支架的形貌、亲水性能,通过复钙化凝血时间实验、血小板黏附实验、动态凝血时间实验、溶血实验及补体激活实验评估两组脱细胞血管支架的血液相容性。

    结果与结论:①扫描电镜显示两组血管支架表面相对完整,脱细胞处理后血管支架表面出现大量纤维丝,表面微观结构发生了较明显改变;两组血管支架的水接触角均小于天然血管(P < 0.000 1),两组血管支架的水接触角比较差异无显著性意义(P > 0.05)。②实验组血管支架的复钙化凝血时间长于对照组(P < 0.05),血管支架膜上黏附的血小板数量少于对照组(P < 0.000 1),凝血指数大于对照组(P < 0.01),补体水平低于对照组(P < 0.001);两组血管支架的溶血率均低于国家标准5%。③结果表明,经Triton-x100/肝素钠处理的血管支架具有优良的血液相容性。

    https://orcid.org/0009-0004-4720-2782(李霞飞)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    不同移植物在前交叉韧带翻修中的应用
    刘国立, 李 亮, 谢坤南, 尹向辉, 张艳蕊, 易 凡, 戴士峰
    中国组织工程研究    2024, 28 (17): 2647-2652.   DOI: 10.12307/2024.471
    摘要153)      PDF (986KB)(75)   


    文题释义:

    前交叉韧带翻修:前交叉韧带重建术后因再次创伤、手术技术、生物因素等原因导致重建韧带再次失效、膝关节不稳,需要再次进行前交叉韧带重建手术。  
    同种异体移植物:指在不同机型个体之间获取的移植物,经过γ射线照射灭菌和深低温冷冻保存等技术最大限度保存了移植物的生物学功能、降低了传染疾病的风险,作为自体移植物的替代品。


    背景:前交叉韧带翻修过程中选用的移植物类型被认为是影响翻修术后效果的主要因素之一,但是关于不同移植物材料之间比较的报道较少。

    目的:探究自体韧带、同种异体韧带、LARS人工韧带用于前交叉韧带重建术后翻修的中长期临床疗效。
    方法:选择2011年5月至2020年5月唐山市第二医院关节科收治的前交叉韧带重建术后首次翻修患者67例,男41 例,女26例,平均年龄(45.83±7.39)岁,根据翻修手术中移植物不同分3组:自体韧带组(n=24)、同种异体韧带组(n=22)与LARS人工韧带组(n=21)。翻修术后随访36个月以上,评估翻修效果。

    结果与结论:①3组患者术后1年与末次随访的国际膝关节文献委员会(IKDC)评分、Lysholm膝关节评分、Tegner运动评分均高于术前(P < 0.05),3组间术后1年与末次随访的IKDC评分、Lysholm膝关节评分、Tegner运动评分比较差异均无显著性意义(P > 0.05);②3组患者术后1年与末次随访的KT-1000侧侧差值均低于术前(P < 0.05),LARS人工韧带组末次随访的KT-1000侧侧差值、轴移试验阳性率高于自体韧带组、同种异体韧带组(P < 0.05);③末次随访影像学检测结果显示,重建骨隧道无明显扩大,移植物固定物无明显失效表现,骨关节炎无明显加重表现,但部分老年患者出现骨质密度降低;④结果表明,LARS人工韧带用于前交叉韧带翻修可提供较好的初始稳定性,但随着时间的延长,部分病例的稳定性趋于降低,甚至重建韧带失效;同种异体韧带与自体韧带用于前交叉韧带翻修均可获得较好的临床疗效。

    https://orcid.org/0009-0003-4265-2541(刘国立)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    青蛙皮肤活性肽QUB2984的重组表达及体外活性评价
    唐子琰, 顾顺强, 陈小玲, 王 蕾, 马成帮, 周 玫, 陈天豹, 杜丽娜, 金义光
    中国组织工程研究    2024, 28 (17): 2675-2681.   DOI: 10.12307/2024.445
    摘要165)      PDF (1425KB)(20)   


    文题释义:

    重组表达:即重组蛋白表达。在重组蛋白生产过程中,目标蛋白的基因被克隆到载体上,并在模式生物体中表达为蛋白。具体过程为将连接产物转化入大肠杆菌,根据重组载体的标志物作筛选,挑取单斑,碱裂解法小量抽提质粒,双酶切初步鉴定。
    活性评价:是指通过实验测定物质的活性水平以及在特定条件下物质的活性变化,来评价物质的性能和特性的评价方法。活性评价是一种客观、科学、可量化的评价方法,可以用来评价物质的功能性、物理性和化学性能。


    背景:青蛙活性肽有丰富活性,如抗菌、抗肿瘤,有望解决抗生素耐药性问题。

    目的:从红眼树蛙皮肤分泌物中发现活性肽QUB2984,采用生物信息学手段模拟其结构和性质,合成、纯化、鉴定该肽并考察其生物学功能。
    方法:采用电刺激得到红眼树蛙皮肤分泌物,分离出mRNA构建cDNA文库,测序得到肽序列。用生物大分子序列搜索工具进行肽序列比对,蛋白质结构模型和功能预测工具开展蛋白二级结构模拟。通过固相合成法合成多肽、反向高效液相进行纯化、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱进行验证。所获得的纯肽用于生物活性评价,采用最小抑菌浓度法评价其抗菌作用,MTT法检测其细胞毒作用,溶血实验考察其安全性。

    结果与结论:①所得活性肽QUB2984的结构预测为α-螺旋,有完整的疏水面,对生物膜有一定破坏能力,其序列上第3个氨基酸位置由W组成,并具有G-X-G结构;②活性肽QUB2984对革兰阳性金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2 μmol/L,对革兰阴性大肠杆菌的最小抑菌浓度为2 μmol/L,对真菌白色念珠菌的最小抑菌浓度为8 μmol/L;③活性肽QUB2984在10-5  mol/L浓度下对人非小细胞肺癌细胞NCI-H838具有明显抑制作用,在64 μmol/L浓度下对马红细胞的溶血作用为50%;④结果显示,QUB2984具有抗菌抑癌活性,其带+3正电荷,有利于与细菌或细胞接触。

    https://orcid.org/0000-0003-4444-4773(唐子琰)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    静电纺丝聚偏氟乙烯压电仿生骨膜的细胞相容性
    魏岁艳, 曹怡静, 赵 帅, 李冬瑶, 魏 琴, 许 燕, 徐国强
    中国组织工程研究    2024, 28 (15): 2351-2357.   DOI: 10.12307/2024.270
    摘要182)      PDF (1474KB)(17)   


    文题释义:

    静电纺丝:是利用高压静电场对高分子溶液的击穿作用来制备纳微米纤维材料的方法,其基本原理是在喷射装置和接收装置间施加上万伏的静电场,从纺丝液的锥体端部形成射流,并在电场中被拉伸,最终在接收装置上形成无纺状态的纳米纤维。 
    聚偏氟乙烯:为白色粉末状结晶性聚合物,是一种新型的高分子材料。通过静电纺丝技术制备的聚偏氟乙烯纳米纤维膜,在过滤材料、电池隔膜、生物医学等领域应用广泛,具有良好的发展前景。


    背景:聚偏氟乙烯具有压电性能、良好的生物相容性和无毒性,使其成为骨膜修复合适的候选材料。

    目的:评价掺锌镁离子静电纺丝聚偏氟乙烯压电仿生骨膜的体外细胞毒性。
    方法:采用静电纺丝技术分别制备纯聚偏氟乙烯、掺锌离子聚偏氟乙烯、掺镁离子聚偏氟乙烯、掺锌镁离子聚偏氟乙烯压电仿生骨膜,依次命名为PVDF、PVDF-Zn、PVDF-Mg和PVDF-Zn-Mg,其中锌、镁离子的质量分数均为1%。将成骨细胞、血管内皮细胞分别与4组仿生骨膜共培养,通过碱性磷酸酶染色、CD31免疫荧光染色、扫描电镜观察与CCK-8法检测仿生骨膜的细胞相容性。

    结果与结论:①成骨细胞:培养7 d的碱性磷酸酶染色显示,PVDF-Zn组碱性磷酸酶分泌多于其他3组。扫描电镜下可见,培养1 d时,细胞在PVDF-Mg和PVDF-Zn-Mg仿生骨膜表面得到了一定的铺展,伪足向四周伸展;到3 d时,各组细胞边缘向材料伸出伪足;到第5,7天时,细胞铺展充分、生长形态良好且牢牢地覆盖在纤维表面,细胞伪足向四周及纤维空隙中伸展。CCK-8检测显示,随着时间的推移,各组仿生骨膜上的细胞增殖呈上升趋势,培养1,3,5,7 d的细胞相对增殖率均≥75%,细胞毒性≤1级。②血管内皮细胞:培养3 d的CD31免疫荧光染色显示,细胞在各组仿生骨膜上良好地黏附和铺展,彼此连接,其中PVDF-Zn-Mg组细胞数量多于其他3组。扫描电镜下可见,培养1,3 d时,细胞开始黏附在各组纤维表面;到5 d时,细胞在纤维表面均铺展良好并伸出明显的伪足;到7 d时,PVDF-Mg、PVDF-Zn-Mg仿生骨膜上的细胞呈复层生长,并伸展伪足至纤维空隙内。CCK-8检测显示,随着时间推移,各组仿生骨膜上的细胞增殖呈下降趋势,培养1,3,5,7 d的细胞相对增殖率均≥125%,细胞毒性为0级。③结果表明:掺锌镁离子静电纺丝聚偏氟乙烯压电仿生骨膜具有良好的细胞相容性。

    https://orcid.org/0009-0008-4428-3264(魏岁艳)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    经皮椎间孔镜椎间盘切除联合富血小板血浆治疗腰椎间盘突出症
    李土胜, 丁 宇, 蒋 强, 张晗硕, 刘 江
    中国组织工程研究    2024, 28 (15): 2385-2390.   DOI: 10.12307/2024.401
    摘要195)      PDF (1135KB)(33)   


    文题释义:

    富血小板血浆:是新鲜全血经离心分离后获得的血小板浓缩物,血小板激活后大量释放生长因子、趋化因子等生物活性物质,具有促进组织修复再生、血管生成、下调炎性反应等作用,是一种新型的、安全的生物学治疗方法,被广泛应用于治疗腰椎间盘退行性疾病。

    腰椎间盘突出症:是临床上常见的脊柱疾病,呈现出高发病率、年轻化的发展趋势,在临床上主要表现为腰腿部疼痛、神经支配区皮肤感觉障碍等症状。椎间盘退变是腰椎间盘突出症发生与发展的主要因素,对于保守治疗无效的腰椎间盘突出症患者,通常需要手术治疗。


    背景:富血小板血浆具有促进椎间盘组织修复再生的作用,经皮椎间孔镜椎间盘切除被广泛应用于治疗腰椎间盘突出症,近年来越来越多的学者聚焦于两种技术联合治疗腰椎间盘突出症,以期取得更佳的患者预后。

    目的:探讨经皮椎间孔镜椎间盘切除联合富血小板血浆治疗腰椎间盘突出症的临床安全性及有效性。
    方法:回顾性分析2017年6月至2018年5月解放军总医院第六医学中心收治的腰椎间盘突出症患者的临床资料,共纳入58例,其中29例接受经皮椎间孔镜椎间盘切除联合自体富血小板血浆治疗(观察组),另29例接受经皮椎间孔镜椎间盘切除治疗(对照组)。术前及术后3,6,12个月、末次随访时,评估腰腿部目测类比评分、腰椎JOA评分及Oswestry残疾指数;术前及术后6,12个月、末次随访时,通过影像学检查测量两组的椎间隙高度、髓核与脑脊液信号强度比值及椎间盘Pfirrmann分级;末次随访时,采用改良MacNab标准评估疗效优良率。

    结果与结论:①与术前比较,两组患者术后的腰腿部目测类比评分、腰椎JOA评分及Oswestry残疾指数均明显改善(P < 0.05);观察组患者术后3,6个月的目测类比评分与Oswestry残疾指数均低于对照组(P < 0.05),术后3,6个月的腰椎JOA评分高于对照组(P < 0.05);②观察组患者末次随访的髓核与脑脊液信号强度比值高于对照组(P < 0.05),椎间盘Pfirrmann分级情况优于对照组(P < 0.05);观察组优良率为93%,对照组优良率为83%,组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);③结果表明,经皮椎间孔镜椎间盘切除联合富血小板血浆治疗腰椎间盘突出症的临床疗效满意,在一定程度上可延缓椎间盘的退变。

    https://orcid.org/0000-0001-6560-2123(李土胜)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    基于MRI心脏瓣膜支架建模的比较及分析
    崔艺文, 袁 泉, 刘继凯
    中国组织工程研究    2024, 28 (15): 2391-2397.   DOI: 10.12307/2024.376
    摘要190)      PDF (4415KB)(23)   


    文题释义:

    心脏瓣膜置换:针对瓣膜性心脏病最有效的治疗手段为替换人工瓣膜。机械瓣需要患者终身抗凝治疗,在此期间患者容易发生血栓等并发症。生物瓣膜瓣叶构型是生物瓣膜使用寿命的重要因素,生物瓣膜瓣叶造型取决于生物瓣膜瓣架的设计与加工。
    心脏瓣膜瓣架模型设计及分析:基于MRI图像得到患者心脏瓣架和瓣叶的特异性结构特征,然后基于心瓣流体动力学、薄膜壳体理论和几何学完成了抛物瓣型和椭球瓣型瓣架的几何建模,根据空间几何方程构建不同参考型面下的瓣叶及瓣架模型。通过三维建模建立心脏瓣膜瓣架有限元分析的几何模型及双向流固耦合分析,研究瓣架在血液流场中的受力及变形。


    背景:当前心脏瓣膜手术所用的人工瓣膜有生物瓣膜和机械瓣膜,生物瓣膜瓣架的设计与加工决定了生物瓣膜的造型,从而决定了生物瓣膜的使用寿命。

    目的:根据空间几何方程构建出不同的瓣叶及瓣架模型,通过对比不同瓣叶及瓣架的变形及应力分布情况,获得一种较为合理的瓣架模型,再通过3D打印技术得到实体模型。
    方法:根据心脏瓣叶和瓣架的几何模型和数学模型绘制出抛物与椭圆2种心脏瓣架模型,用三维建模对心脏瓣膜瓣架建模,通过双向流固耦合分析研究瓣架在血液流场中的受力及变形。选择心脏瓣膜支架的打印方式和合适的打印材料,实现心脏瓣膜瓣架的3D打印成型。

    结果与结论:抛物瓣架与椭球瓣架的变形、最大主应力和最大剪切应力的分布规律相同,椭球瓣架的变形和所受应力都大于抛物瓣架,最大主应力和最大剪切应力都主要集中在瓣架与瓣叶结合的部分,瓣架的总变形、最大主应力和最大剪切应力都随着瓣架直径的增大而减小。

    https://orcid.org/0009-0000-1861-9109(崔艺文)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层材料的理化性质及生物相容性
    吕尚毅, 何惠宇, 吾凡别克·巴合提, 杨 泉, 马丽莎, 韩祥祯
    中国组织工程研究    2024, 28 (10): 1477-1483.   DOI: 10.12307/2024.259
    摘要218)      PDF (3104KB)(60)   


    文题释义:

    氧化石墨烯:是由6个碳原子所组成的六圆环二维原子晶体,拥有较大的比表面积、较强的力学性能、较多的含氧基团,在与其他材料进行结合后可提升复合材料的机械性能、亲水性和与聚合物基体的亲和性。近年来,氧化石墨烯的生物学性能尤为突出,具有促进骨髓间充质干细胞、成骨细胞、成纤维细胞增殖的能力。
    生物相容性:是指材料与生物体之间相互作用后产生的各种生物、物理、化学等反应的一种概念,也就是材料植入人体后与人体的相容程度。


    背景:医用钛及钛合金种植体在临床应用中已经取得较好的治疗效果,但是仍存在种植体周围炎、松动、脱落等现象。

    目的:探究氧化石墨烯涂层材料的理化性能及其对骨髓间充质干细胞的影响。
    方法:①采用电化学沉积方法在钛片表面分别制备羟基磷灰石涂层和氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层,通过扫描电镜、X射线能量色散谱、X射线光电子能谱、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、接触角测量仪分析涂层的表面形貌、物相结构、官能团、元素成分及表面亲水性能;②分离培养小鼠骨髓间充质干细胞,分别接种于纯钛、羟基磷灰石涂层和氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面,利用CCK-8法和扫描电镜对材料表面细胞的增殖、形态和生长状态进行评价。

    结果与结论:①扫描电镜、X射线能量色散谱显示,氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面较羟基磷灰石涂层、纯钛更平展、致密及均匀;X射线光电子能谱、X射线衍射、拉曼光谱显示,在钛片表面成功制备了羟基磷灰石涂层、氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层;氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层的亲水性能较羟基磷灰石涂层、纯钛更优;②CCK-8检测显示,随着共培养时间的延长,3组材料表面的骨髓间充质干细胞数量增加,共培养1,4,7 d,氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面的细胞增殖吸光度值均高于羟基磷灰石涂层、纯钛(P < 0.000 1);共培养4 d后的扫描电镜显示,3组材料表面的骨髓间充质干细胞均呈纺锤形,其中氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面的细胞具有较好的拉伸性能,呈多边形,细胞边缘可见多个触角黏附于涂层表面,且表面的丝状足伸长量较纯钛和羟基磷灰石涂层多;③结果显示,氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层材料是一种理化性能及生物学性能良好的涂层材料。

    https://orcid.org/0009-0004-5149-0465(吕尚毅)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    医用创面敷料阻血液传播病原体的穿透性能
    师广波, 李秀婷, 刘兴翠, 国宪虎, 李珑斐, 王文庆
    中国组织工程研究    2023, 27 (25): 3937-3941.   DOI: 10.12307/2023.548
    摘要318)      PDF (1041KB)(72)   

    文题释义:

    医用创面敷料:是用于接触创面的任何性状、形态或规格的材料或组合材料,可作为创面的机械屏障,用于分泌物的吸收或引流,以控制创面的微生物环境,能直接或间接促进创面愈合。
    穿透:在医用创面敷料材料上,液体以非分子水平方式穿过包裹物、多孔材料、孔隙或其他缺陷处的地方。

    背景:医用创面敷料的阻菌性测试方法已经非常成熟,而对其阻血液传播病原体穿透性能的测试方法还是一片空白,且随着敷料行业的精细化发展,市场需求逐渐增多。
    目的:通过模拟不同临床使用条件,研究4种类型医用敷料阻血液传播病原体的穿透性能。
    方法:选用薄膜敷料、聚氨酯泡沫敷料、水胶体敷料和无纺布敷料4种临床上常见的医用创面敷料,利用半湿态(外干内湿)和湿态两种方法模拟临床使用环境,采用噬菌体Phi-X174进行穿透挑战实验。

    结果与结论:①无纺布敷料有噬菌体Phi-X174穿透形成的噬菌斑,薄膜敷料、聚氨酯泡沫敷料及水胶体敷料没有噬菌体Phi-X174穿透形成的噬菌斑;②结果显示,无纺布敷料无阻止噬菌体穿透性能,薄膜敷料、聚氨酯泡沫敷料、水胶体敷料均具有阻止噬菌体穿透的性能。

    https://orcid.org/0000-0003-1340-3653(师广波)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    丝素胶原蛋白复合支架联合富血小板血浆修复皮肤损伤
    刘继超, 赵金龙, 于 洋
    中国组织工程研究    2023, 27 (25): 3971-3976.   DOI: 10.12307/2023.416
    摘要264)      PDF (1165KB)(43)   

    文题释义:

    富血小板血浆:是自体全血经过2次离心后获得的富含生长因子的浓缩血小板的血浆,其所含血小板浓度为全血的4倍以上,并且含有多种组织修复需要的生长因子,可促进组织再生与创面愈合。
    胶原:是动物细胞外基质中最重要的纤维蛋白,是一种适合细胞生长、黏附与分化的天然基质,其是机体皮肤创面愈合的基础,为促进创面愈合的关键因素。

    背景:胶原与丝素蛋白复合构建的组织工程支架,在皮肤、神经、血管、骨、软骨等组织工程领域应用广泛。富血小板血浆是血液经过2 次离心获得的血小板浓缩物,含有多种组织修复需要的生长因子,可促进组织再生与创面愈合。
    目的:观察丝素胶原蛋白支架复合富血小板血浆在皮肤创面愈合中的作用。
    方法:分别制备丝素胶原蛋白支架、SD大鼠富血小板血浆。取8周龄SD大鼠48只,每只背部制作2个直径2 cm的全层皮肤缺损创面,分4组处理:空白组缺损处注射生理盐水,单纯支架组缺损处植入丝素胶原蛋白复合支架,富血小板血浆组创缘注射同种异体富血小板血浆,联合组缺损处植入丝素胶原蛋白复合支架+创缘注射同种异体富血小板血浆,每组12只。造模后检测创面愈合率、创面炎症因子水平、创面组织学观察及相关蛋白表达。

    结果与结论:①联合组造模后第7,14天的创面愈合率大于空白组、单纯支架组、富血小板血浆组(P < 0.05)。②联合组造模后第7,14天的肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平均低于空白组、单纯支架组、富血小板血浆组(P < 0.05)。③造模后第14天的苏木精-伊红及Masson染色显示,空白组缺损处仅见少量的新生毛细血管与混乱排列的胶原纤维组织;其他3组可见大量的新生毛细血管与腺体样组织,胶原纤维排列较规律,其中以联合组新生血管最多、腺体样组织层次更清晰、胶原纤维排列更规则。免疫组化染色显示,空白组、单纯支架组、富血小板血浆组CD31+细胞密度少于联合组(P < 0.05)。④Western blot检测显示,相较于空白组、单纯支架组、富血小板血浆组,联合组创面Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、基质金属蛋白酶抑制剂1的蛋白表达升高(P < 0.05),基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶9蛋白表达降低(P < 0.05)。⑤结果表明,丝素胶原蛋白支架复合富血小板血浆可通过抑制炎症反应、增加微血管密度、调节细胞外基质的代谢平衡来促进皮肤创面愈合。

    https://orcid.org/0000-0002-2921-6046(刘继超)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程


    细胞焦亡相关蛋白在钽融合器松动周围组织中的表达及意义
    龙智生, 扶流祥, 龚飞鹏, 温家宾, 邓 颖, 闵 欢, 邓 专, 陈 钢
    中国组织工程研究    2023, 27 (25): 4057-4062.   DOI: 10.12307/2023.414
    摘要213)      PDF (1584KB)(137)   

    文题释义:

    钽:钽的原子序数是73,熔点高(达2 986 ℃),密度大(达16.65 g/cm3),韧性好,具有极强的耐腐蚀性,与体液无反应,生物相容性良好,是一种优良的骨科材料。
    细胞焦亡:又称细胞炎性坏死,是一种程序性细胞死亡,表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂,导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应。文章重点关注钽(Ta)融合器松动患者细胞焦亡相关蛋白的表达。

    背景:钽融合器植入椎间隙后如何影响其周围细胞最终导致骨溶解,发生无菌性松动,其机制有待阐明。
    目的:探索细胞焦亡在钽所致椎间骨溶解中的作用。
    方法:选择2015年1月至2021年12月江西省人民医院骨科收治的患者,观察组(n=19)为腰椎融合钽融合器松动并行翻修病例,对照组(n=11)为自体骨植骨腰椎融合、其他材料融合器融合后内固定取出及钽融合器植入邻近节段退变需要延长固定融合节段病例,术中收集两组患者融合器周围及融合节段周围界膜组织,进行扫描电镜、免疫荧光染色及qRT-PCR检测。

    结果与结论:①扫描电镜下可见,观察组钽融合器周围及融合节段界膜组织内可见大量纤维组织增生,同时可见部分钽脱落不规则颗粒物存在,对照组纤维组织增生不明显,未见有不规则颗粒物存在;②苏木精-伊红染色显示,观察组钽融合器周围及融合节段界膜组织中可见大量纤维组织增生,成骨细胞不明显;对照组界膜组织中纤维组织增生不明显,可见成骨细胞分布在骨组织周围;③免疫荧光染色显示,观察组界膜组织细胞焦亡相关蛋白GSDMD、NLRP3、Caspase1表达高于对照组(P < 0.05);④qRT-PCR检测显示,观察组界膜组织GSDMD、NLRP3、Caspase1的 mRNA表达高于对照组(P < 0.05);⑤结果表明,细胞焦亡相关蛋白(GSDMD、NLRP3、Caspase1)在钽融合器松动病例中表达明显升高,说明细胞焦亡参与了钽所致椎间骨溶解的病理生理过程。

    https://orcid.org/0000-0003-4899-6049(龙智生)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    碳化二亚胺联合N-羟基琥珀酰亚胺交联过氧乙酸-乙醇处理后的肌腱:体外形态学特
    马荣星, 李瑞峰, 张浩然, 许明悠, 张净宇, 胡永成
    中国组织工程研究    2023, 27 (21): 3307-3313.   DOI: 10.12307/2023.455
    摘要268)      PDF (3171KB)(157)   


    文题释义:

    碳化二亚胺:是零级交联剂,这意味着交联剂中不存在外来亚基,其在胶原蛋白中催化交联反应而不是合并交联反应,产生的唯一副产物是水溶性尿素。经证明,碳化二亚胺交联的胶原蛋白既具有生物相容性又能支持组织的生长。
    N-羟基琥珀酰亚胺:可以通过反应生成更加稳定的酯,以此来增强碳化二亚胺交联产物的稳定性。
    过氧乙酸:是一种强氧化剂,氧化可以灭活潜在的微生物。

    背景:过氧乙酸已被证明能有效灭活异体肌腱中的潜在微生物,但会使胶原分子内、分子间交联受到破坏,因此如何减弱或者修复这种损伤,灭菌的同时改善肌腱形态学特性是一个待解决的问题。
    目的:探讨碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺交联是否对过氧乙酸-乙醇处理后的肌腱起保护作用。
    方法:选取18只新西兰大白兔,切取半腱肌肌腱(36条)作为实验材料。将肌腱分3组处理,每组12条:对照组肌腱脱细胞后置入过氧乙酸-乙醇溶液中进行灭菌处理;实验1组在对照组处理的基础上,置入MES缓冲液中浸泡24 h,置入含50 mmol/L MES、2.5 mmol/L碳化二亚胺、5 mmol/L N-羟基琥珀酰亚胺的乙醇交联液中浸泡6 h;实验2组在对照组处理的基础上,置入MES缓冲液中浸泡24 h,置入含50 mmol/L MES、5 mmol/L碳化二亚胺、5 mmol/L N-羟基琥珀酰亚胺的乙醇交联液中浸泡6 h;3组处理后均进行伽马辐照灭菌,分别进行光学显微镜、扫描电镜、透射电镜与偏光显微镜观察。
    结果与结论:①光学显微镜、扫描电镜:空白组胶原纤维无序性较强,肌腱细胞散在分布,腱束间连接松散纤维间隙较宽,纤维缠绕在一起,波形紊乱;两实验组肌腱平行排列且均匀规则,呈波浪形,纤维间隙小,以实验2组表现更为显著;②透射电镜:实验2组胶原原纤维直径、胶原原纤维指数大于对照组、实验1组(P < 0.05),实验1组、实验2组胶原纤维质量平均直径大于对照组(P < 0.05),对照组胶原纤维密度大于实验1组、实验2组(P < 0.05);③偏光显微镜:3组均为Ⅰ型胶原纤维占比较大、Ⅲ型胶原纤维占比较小,对照组纤维密度较小,间隙较宽松;实验1组纤维密度有所增加,实验2组纤维间隙最小、密度最为大,对照组胶原卷曲周期大于实验1组、实验2组(P < 0.05);④结果表明,碳化二亚胺联合N-羟基琥珀酰亚胺交联处理能在微观角度改善肌腱的受损程度,对过氧乙酸-乙醇处理后肌腱起保护作用,且碳化二亚胺浓度为5 mmol/L较2.5 mmol/L处理可获得更好的肌腱形态学特征。
    https://orcid.org/0000-0001-5623-4496(马荣星)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    贫白细胞富血小板血浆注射修补肩袖全层撕裂:低、高浓度组的比较
    白晓松, 高丽颖, 张顶顶, 刘文龙, 张 涛, 申晓阳, 梁春雨, 孙晓新
    中国组织工程研究    2023, 27 (16): 2467-2472.   DOI: 10.12307/2023.140
    摘要335)      PDF (1008KB)(96)   


    文题释义:

    富血小板血浆:是将人体静脉血经过离心后得到的富含高浓度血小板的血浆,在其中加入凝血酶或者钙剂后可变为胶状物,因此也被称为富血小板凝胶。富血小板血浆含有大量的生长因子,如血小板源性生长因子、转化生长因子、胰岛素样生长因子等。
    不同浓度的贫白细胞富血小板血浆:富血小板血浆的主要成分为人体的静脉血中的血小板、白细胞、红细胞。贫白细胞富血小板血浆即其含有的白细胞远低于静脉血中的白细胞;与之相对应的有富白细胞富血小板血浆,其含有的白细胞远高于静脉血中的白细胞。由于富血小板血浆中含血小板浓度不同,所以可称血小板浓度不同的富血小板血浆为不同浓度的富血小板血浆。

    背景:近年来,越来越多的学者聚焦关节镜下肩袖修补联合富血小板血浆治疗肩袖撕裂,以期降低再撕裂率,改善患者预后。但由于富血小板血浆的剂型、激活状态、使用次数、使用时机及浓度等差异,各临床研究结果不一。
    目的:评估不同浓度贫白细胞富血小板血浆对接受关节镜下肩袖修补患者术后疼痛、肩关节功能和结构完整性的影响。
    方法:纳入2020年1-9月华北理工大学附属医院及唐山市第二医院收治的肩袖全层撕裂患者80例,采用随机数字表法分2组,对照组40例接受关节镜下肩袖修补手术;试验组40例接受关节镜下肩袖修补手术的同时,于肌腱下注入自体贫白细胞富血小板血浆约3 mL,其中低浓度组(n=20)注入贫白细胞富血小板血浆中的血小板浓度为(330.20±172.65)×109 L-1,高浓度组(n=20)注入贫白细胞富血小板血浆中的血小板浓度为(807.76±218.98)×109 L-1。比较各组目测类比评分、肩关节前屈上举及外展上举的活动度、肩关节功能评分及再撕裂率。
    结果与结论:①试验组术后12个月的目测类比评分低于对照组(P < 0.05),高浓度组术后14 d及1,3,6,12个月的目测类比评分低于低浓度组(P < 0.05),但是未达到最小临床意义变化值;②各组术后12个月的肩关节前屈上举及外展上举活动度比较差异均无显著性意义(P > 0.05);③高浓度组术后12个月的美国肩肘外科评分高于低浓度组(P < 0.05),但是未达到最小临床意义变化值,其余组间肩关节功能美国肩肘外科评分、Constant-Murley评分、美国洛杉矶评分比较差异均无显著性意义(P > 0.05);④术后12个月,各组间肩袖再撕裂率比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤低浓度和高浓度贫白细胞富血小板血浆均无法改善肩袖全层撕裂患者术后的关节活动度、疼痛、功能和再撕裂率,因此,不推荐关节镜下肩袖修补术联合贫白细胞富血小板血浆治疗肩袖损伤,但是需要更多研究继续求证这一结论。
    https://orcid.org/0000-0003-2570-1690(白晓松)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    3D打印高密度聚乙烯支架表面涂层的性能
    王杰杰, 殷俊飞扬, 钟 静, 宫海环, 王艺霖, 赵艳艳, 李严兵, 黄文华
    中国组织工程研究    2023, 27 (16): 2501-2509.   DOI: 10.12307/2023.451
    摘要291)      PDF (1373KB)(159)   


    文题释义:

    高密度聚乙烯多孔支架(MEDPOR™):一种医用高密度聚乙烯多孔材料,自然状态为白色、多孔,孔径平均尺寸在150 µm以上,孔的容积在50%左右,孔与孔之间相互交通,组织可长入孔内。市售的MEDPOR™有各种形状和尺寸,主要用于颅颌面骨缺损重塑、整形等。
    涂层:最初是在物体表面形成一层稳定、连续、致密的膜,依据涂层材料的高稳定性和抗氧化性,在不牺牲物体本身优异性能的基础上,实现对基体材料的保护功能。现今,涂层主要用于改善生物惰性材料表面的生物活性,使得本身不具备生物活性基体材料经涂层后,表现出期望的功能活性。

    背景:高密度聚乙烯常用作颅颌面骨缺损的修复材料,然其制备方式及表面活性仍需进一步改进。
    目的:优化高密度聚乙烯制备方法,改善高密度聚乙烯表面活性。
    方法:基于挤出式3D打印技术制备高密度聚乙烯支架,将支架依次浸入多巴胺溶液、模拟体液中进行聚多巴胺、羟基磷灰石涂层。表征涂层前后支架的微观形貌、亲水性和压缩模量。在支架表面分别接种小鼠胚胎成骨前体细胞MC3T3-E1和人脐静脉内皮细胞,评估涂层前后支架的细胞相容性、早期成骨活性和促血管活性。
    结果与结论:①3D打印的高密度聚乙烯支架纤维排列规则,孔隙均匀;表征结果显示,支架表面聚多巴胺、羟基磷灰石改性成功;与未改性支架相比,聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架表面水接触角明显减小(P < 0.05),压缩模量未发生明显变化;②与未改性支架相比,聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架可促进MC3T3-E1细胞、人脐静脉内皮细胞的黏附(P < 0.05),且双涂层改性组促细胞黏附优于单涂层改性组(P < 0.05);与未改性支架相比,聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架可促进MC3T3-E1细胞、人脐静脉内皮细胞的增殖(P < 0.05),且双涂层改性组促细胞增殖优于单涂层改性组(P < 0.05);与未改性支架相比,聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架可促进MC3T3-E1细胞的成骨分化(P < 0.05),提高人脐静脉内皮细胞血管生成因子CD31的表达,其中以双涂层改性组效果更明显;③结果表明,经聚多巴胺、羟基磷灰石涂层后,3D打印高密度聚乙烯支架具有良好的细胞相容性、早期促成骨活性和促血管活性。
    https://orcid.org/0000-0002-3860-7217(王杰杰)
    茶多酚处理脱细胞牛心包组织支架作为人工食管修补材料的可行性
    李 芹, 孙扬永, 吴 昊, 刘晓红, 徐志云
    中国组织工程研究    2023, 27 (12): 1832-1836.   DOI: 10.12307/2023.005
    摘要422)      PDF (1901KB)(34)   

    文题释义:
    脱细胞牛心包组织支架:牛心包为常见的生物组织材料,去除牛心包的细胞成分后可降低其免疫原性,同时保留机械和生物活性特性,在临床上得到了广泛应用。
    茶多酚:又称绿茶提取物,主要是从绿茶中提取的一种天然多酚类化合物,主要成分为儿茶素。茶多酚对癌症、糖尿病、神经系统疾病、心血管疾病等具有多重保护作用,且其交联后的牛心包具有良好的相容性,可促进细胞浸润与血管组织新生,有利于组织再生。

    背景:脱细胞组织支架已被应用于心脏、血管、皮肤、肺部和泌尿科等领域,并逐渐成为食管组织工程的良好候选者。
    目的:探讨茶多酚处理脱细胞牛心包组织支架作为人工食管材料的可行性。
    方法:制备脱细胞牛心包组织支架,分别经PBS、戊二醛、茶多酚进行交联处理。将16只SD大鼠随机分4组,A组将经PBS处理的脱细胞牛心包组织支架缝合至食管缺损处,B组将经戊二醛处理的脱细胞牛心包组织支架缝合至食管缺损处,C组将经茶多酚处理的脱细胞牛心包组织支架缝合至食管缺损处,D组暴露食管后关腹,每组4只。术后4周,观察大鼠体质量变化、吻合口情况,修复部位苏木精-伊红染色及肌动蛋白α抗体免疫组化染色。
    结果与结论:①大体观察可见,A组食管缺损部位肉芽增生,狭窄不明显,部分食管补片材料脱落;B组术后出现吻合口漏1只,食管缺损部位肉芽组织增生明显,大块补片组织突出于食管腔内;C组食管缺损部位肉芽组织增生,缺损部位被人工食管支撑,无明显狭窄;②A、B、C组大鼠术后4周的体质量与D组比较差异无显著性意义(P > 0.05);③苏木精-伊红染色显示,A组食管缺损部位肉芽增生,大量炎性细胞浸润,新生食管黏膜部分覆盖补片组织;B组食管缺损部位肉芽组织增生明显,伴有大量炎性细胞浸润,补片周边可见炎性细胞浸润,食管黏膜未覆盖补片组织;C组食管缺损部位肉芽组织增生,炎性细胞浸润较轻,人工食管补片内可见大量新生细胞,原补片组织结构不清,食管黏膜完全覆盖缺损组织;④免疫组化染色显示,A、B组未见肌动蛋白α阳性染色细胞,C组可见蓝染的细胞核,原补片结构疏松,可见肌动蛋白α特异性染色的新生血管组织;⑤结果表明,茶多酚处理脱细胞牛心包组织支架可作为人工食管修复材料。

    https://orcid.org/0000-0003-1004-7390 (李芹)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    自体肌腱在眼睑原位重建中的应用
    郑 梁, 余 文, 杨 帆, 赵相宜
    中国组织工程研究    2023, 27 (12): 1837-1841.   DOI: 10.12307/2023.013
    摘要447)      PDF (1075KB)(24)   

    文题释义:
    睑板腺:存在于包括人在内的哺乳类动物的眼睑内,是一种皮脂腺,分泌眼脂。该腺体存在于构成眼睑中核结缔组织板的睑板中,所以也叫睑板腺。腺体与眼睑缘呈垂直方向排列,各腺都单独地开口于眼睑缘。
    自体肌腱:来源于自身的肌腹两端的索状或膜状致密结缔组织,便于肌肉附着和固定。
    眼睑原位重建:对眼睑缺失患者行手术治疗重建眼睑,关键是寻找合适的睑板替代物,以维持眼睑正常的形态。

    背景:寻找合适的睑板替代物是眼睑重建的关键,目前所用材料均存在不足之处。根据自体肌腱的生物特性,其具有作为睑板替代物的潜力。
    目的:观察应用自体肌腱行兔下眼睑原位重建术后的效果及组织转归。 
    方法:取13只成年日本大耳白兔,制备双侧下眼睑缺损模型,一侧眼用自体肌腱行眼睑原位重建手术,另一侧用同种异体巩膜行眼睑原位重建手术,术每天观察移植物情况。术后4周,取双侧睑板复合体,分别进行生物力学测试、苏木精-伊红染色,观察纤维血管化和复合体转归情况。
    结果与结论:①术后兔双侧眼睑切口有轻微红肿、结膜充血,5 d左右消退;植入4周后切口愈合良好,植入物无明显排斥反应,无植片暴露,眼睑无闭合障碍,角膜完整,眼球活动度良好;②苏木精-伊红染色显示,肌腱组移植物边界清楚,周边由睑板腺体细胞包绕,移植物中央可见呈条索状平行排列的胶原纤维结构,肌腱边界处部分纤维结构不清,移植体周围可见散在分布的新生毛细血管,周围未见明显的炎症细胞浸润;异体巩膜组异体巩膜被胶原纤维替代,细胞排列紊乱;③肌腱组和异体巩膜组眼睑的最大载荷分别为(10.521±3.497),(9.450±4.032) N,最大载荷时的拉伸位移分别为(6.110±0.347),(4.590±0.732) mm,杨氏弹性模量分别为(5.562±1.156),(2.575±0.978) MPa,组间比较差异均有显著性意义(P < 0.05);④结果表明,自体肌腱与睑板具有较好的组织相容性,可达到进行眼睑原位重建的物理特征及效果。

    https://orcid.org/0000-0001-8132-8355 (郑梁)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    膨体聚四氟乙烯膜阻隔材料预构皮瓣的血管再生
    宋 鹏, 刘一正, 雷 震
    中国组织工程研究    2023, 27 (12): 1914-1919.   DOI: 10.12307/2023.041
    摘要411)      PDF (1172KB)(31)   

    文题释义:
    预构皮瓣:通过人工的方法,将知名血管或含知名血管的筋膜、大网膜等组织,移植于本来没有知名血管的部位(或区域)的某一层次(常用的是皮下组织层);或者将游离皮片移植于含有轴型血管的筋膜或大网膜上,经过一段时期重新血管化后形成所需要的轴型皮瓣。
    膨体聚四氟乙烯:是一种新型的医用高分子材料,由聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成。白色,富有弹性和柔韧性,具有微细纤维连接而形成的网状结构,这些微细纤维形成无数细孔,使膨体聚四氟乙烯可任意弯曲,其血液相容性好,耐生物老化。

    背景:尽管预构皮瓣已是修复复合缺损的理想手段,但是皮瓣坏死的风险仍是亟待解决的问题。因此,促进预构皮瓣的再血管化,可提高其存活率并减少并发症。
    目的:探讨膨体聚四氟乙烯膜阻隔材料对大鼠预构皮瓣血管再生的影响。
    方法:将30只SD大鼠随机分为3组,每组10只,分别为对照组、硅胶膜组、膨体聚四氟乙烯膜组。硅胶膜组、膨体聚四氟乙烯膜组大鼠采用阻隔延迟方法预制双侧后背任意皮瓣,皮瓣长7.5 cm,宽1.5 cm,分别将硅胶膜、膨体聚四氟乙烯膜植入皮瓣下方;对照组大鼠采用非阻隔延迟方法预制皮瓣,皮瓣下方不垫阻隔物,直接原位缝合。术后大体观察血管再生情况;术后14 d取皮瓣组织进行苏木精-伊红染色、血管内皮生长因子和CD34免疫组化染色;检测皮瓣组织超氧化物歧化酶活性和丙二醛水平。
    结果与结论:①术后2周皮瓣再次切开,硅胶膜组大鼠部分有轴心血管再生,有1只大鼠硅胶出现卷曲,膨体聚四氟乙烯膜组所有大鼠均可见明显轴心血管;②膨体聚四氟乙烯膜组大鼠的微血管密度值明显高于对照组和硅胶膜组(P < 0.05);膨体聚四氟乙烯膜组大鼠的CD34阳性血管数明显多于对照组和硅胶膜组(P < 0.05);膨体聚四氟乙烯膜组的血管内皮生长因子蛋白积分吸光度值明显高于对照组和硅胶膜组(P < 0.05);③膨体聚四氟乙烯膜组大鼠超氧化物歧化酶活性高于硅胶膜组和对照组(P < 0.05),丙二醛水平低于硅胶膜组和对照组(P < 0.05);④以膨体聚四氟乙烯膜作为阻隔延迟材料,能促进大鼠预构皮瓣血管生成,减少氧化应激,有助于提高皮瓣成活率。

    https://orcid.org/0000-0003-2794-2500 (宋鹏) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    3D打印聚醚醚酮/羟基磷灰石复合物的生物相容性评价
    仵博宇, 叶 开, 陈家瀚, 王江华, 乌日开西·艾依提, 蒋厚峰, 滕 勇
    中国组织工程研究    2023, 27 (12): 1932-1937.   DOI: 10.12307/2023.079
    摘要429)      PDF (1841KB)(167)   

    文题释义:
    熔融沉积型3D打印技术:是一种使用高温将打印材料熔化为半熔融状态,通过打印机喷头挤出后凝固,打印三维实物的先进制造技术,具有快速、准确、可定制化打印出任意形状实物的优势。实验将聚醚醚酮、聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料通过熔融沉积型3D打印技术制成10 mm×10 mm×1 mm小方块试样,用于实验。
    聚醚醚酮:是一种全芳香族类热塑性特种工程塑料,具有优秀的物理、化学、力学性能,良好的抗疲劳性,辐射透明性,在医疗上主要用于植入物材料;相较于金属材料,聚醚醚酮具有辐射透明性和与椎体骨相似的弹性模量,植入人体后可有效降低“应力屏蔽效应”,被越来越多地用于骨科植入物材料。

    背景:聚醚醚酮材料具有稳定的物理、化学、力学性质,辐射透明性及与人体骨骼相似的弹性模量等优点,但存在着生物惰性的问题,限制了其在临床中的应用。
    目的:评价熔融沉积型3D打印技术制备聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料的生物相容性。
    方法:以聚醚醚酮、聚醚醚酮/羟基磷灰石(羟基磷灰石质量分数为10%)丝材为原料,应用熔融沉积型3D打印技术分别制备聚醚醚酮材料(对照组)、聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料(实验组)。将第3代小鼠前成骨细胞MC3T3-E1分别与两组材料浸提液共培养,以单独培养的细胞为阳性对照,通过Live/Dead荧光染色和CCK-8实验检测细胞的存活与增殖情况;将第3代小鼠前成骨细胞MC3T3-E1分别接种于两种材料表面,利用扫描电镜观察MC3T3-E1细胞在材料表面的黏附生长、增殖情况。
    结果与结论:①Live/Dead荧光染色显示,MC3T3-E1细胞在两组材料浸提液中生长良好,细胞活力良好,细胞存活率在90%以上,说明两种材料均无明显细胞毒性,随着培养时间的延长,细胞增殖良好;②CCK-8实验结果显示,两种材料无明显的细胞毒性,其中实验组培养3,5,7 d的细胞增殖吸光度值大于阳性对照组、对照组(P < 0.05);③扫描电镜下可见,接种第1天时,MC3T3-E1细胞在两组材料表面黏附生长,细胞铺展良好,其中以实验组细胞分泌的基质较多;第3天时,黏附于两组材料表面的细胞增多,同时分泌更多的基质,其中以实验组材料表面黏附细胞数量及基质分泌更多;第7天时,两组材料表面出现细胞重叠生长现象,实验组材料上细胞铺展生长、分泌基质的效率更高;④结果表明,3D打印制备聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料具有良好的生物相容性。

    https://orcid.org/0000-0003-1842-0284(仵博宇)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程