生物材料模型构建 biomaterial modeling 栏目所有文章列表

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    不同比例丝素蛋白/聚乳酸复合材料在小鼠体内的降解速率
    肖 冬,崔香艳,王 苹,房 宁,汪 欣
    中国组织工程研究    2017, 21 (34): 5493-5498.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.34.014
    摘要350)      PDF (9616KB)(166)   

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    文题释义:
    丝素蛋白:具有机械性能好、无毒副作用、易于加工成膜或其他形式的支架、可支持细胞黏附和增殖等优点,但天然丝素蛋白的生物降解性较差,应用中经常需要改变其结构才能得以应用。
    聚乳酸:具有良好的透气性、可抗菌、防潮、抗紫外线等优点,但存在机械性差、加工难度大、不耐热、疏水等缺点,在实际应用中也常常受到限制。
    理想的组织工程生物材料:①良好的生物相容性,无毒副作用,降解时无危害,便于细胞的黏附与增殖;②具有与新生组织形成速率相适应的降解速率,并且易于控制;③较高面积体积比的三围多孔隙结构,便于营养物质进入和代谢物的排出,便于细胞的黏附生长以及细胞外基质的沉积;④构建材料的原料易于获得,并需具有一定的机械性和可塑性,对新生组织结构有支撑作用,易于生产。
     
    背景:前期研究制备了不同混合比例的丝素蛋白/聚乳酸复合材料,经全身过敏反应、急性毒性、溶血、热源及细胞共培养实验证实其具有良好的组织工程材料性能。
    目的:考察不同混合比例丝素蛋白/聚乳酸复合材料在小鼠皮下的降解情况。
    方法:在54只ICR小白鼠脊柱两侧分别制作皮下囊状间隙,随机分为3组,分别植入丝素蛋白与聚乳酸质量比为30∶70、40∶60、50∶50的丝素蛋白/聚乳酸复合材料,植入后1,3,9周取植入处组织,进行组织病理切片苏木精-伊红染色、Masson染色和CD34免疫组织化学染色。
    结果与结论:①苏木精-伊红染色:植入后9周,3组新生血管逐渐成熟并可见成纤维细胞长入,材料结构崩解现象较明显,组织细胞进一步长入材料,其中50∶50复合材料组与40∶60复合材料组材料降解较快;②Masson染色:植入后9周,3组均可见到成熟血管及较多胶原纤维长入材料,40∶60复合材料组、50∶50复合材料组较30∶70复合材料组血管和胶原纤维长入明显,50∶50复合材料组植入后不同时间点的胶原纤维表达量高于其余两组(P < 0.05);③CD34免疫组织化学染色:3组材料植入后1-3周的CD34阳性表达逐渐增加,9周后材料周围CD34阳性表达下降,50∶50复合材料组植入后不同时间点的CD34阳性表达高于其余两组(P < 0.05);④结果表明:丝素蛋白与聚乳酸质量比为50∶50的丝素蛋白/聚乳酸复合材料在小白鼠体内降解更快。
    被引次数: Baidu(1)
    角膜修复材料有效性评价动物模型的建立和验证
    韩倩倩,李 青,王宝全,杨昭鹏,王春仁
    中国组织工程研究    2017, 21 (34): 5499-5505.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.34.015
    摘要554)      PDF (7816KB)(323)   

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    文题释义:
    板层角膜移植:是以角膜部分组织为操作对象进行的手术,只切除有病变的角膜浅层组织,深层比较完好的受主角膜仍然保留作为移植床,然后取同样大小和厚度的角膜材料浅层角膜片,缝于患者角膜的创面上。
    Ⅲ类植入性医疗器械:是最高级别的医疗器械,也是必须严格控制的医疗器械,是指植入人体,用于支持、维持生命,对人体具有潜在危险,对其安全性、有效性必须严格控制的医疗器械。
     
    背景:角膜修复材料可修复角膜损伤,这种产品在进入临床试验之前需要评估其有效性,但现阶段尚缺乏标准化的有效性评估方法。
    目的:建立并验证兔角膜真菌感染模型和角膜移植实验方法。
    方法:取新西兰大白兔12只,建立左眼角膜真菌感染模型(实验组),右眼作为正常对照。模型建立2周后,左眼进行脱细胞猪角膜基质移植,移植后定期进行裂隙灯显微镜、角膜厚度、眼压、共聚焦显微镜及光学相干断层成像等检测,评估角膜修复材料透明度、上皮愈合程度、水肿程度、角膜新生血管程度、角膜修复材料融解程度;移植后3,6,12个月,进行角膜病理组织观察。
    结果与结论:①实验组移植后1个月时角膜厚度明显增高,移植3-6个月时角膜厚度开始稳定,1年时趋于稳定,趋向于正常眼;②实验组眼压始终接近于正常眼;③光学相干断层成像显示,移植后7 d,角膜修复材料与植床贴合良好;移植后6个月上皮覆盖完整,移植区植片厚度较为均一;移植后1年恢复情况趋于正常眼;④共聚焦显微镜显示,移植后1个月时,移植区材料均匀;移植后6个月时,移植区有少量细胞迁入;移植后1年时,上皮细胞密度增大,移植区有迁入细胞,但少于正常眼;⑤移植后1年,角膜修复材料几近完全透明,可认为此角膜修复材料治疗感染性角膜溃疡有效;未发生排斥反应,表明该角膜修复材料的治愈性良好;⑥移植后3个月,大量基质细胞迁移至角膜角膜替代物中,移植区域胶原纤维排列整齐、致密,无明显瘢痕及降解现象;移植后6个月时,移植区域已基本恢复至正常角膜状态;移植后1年,移植区域已恢复至正常角膜状态,生物相容性很好;⑦结果表明,实验建立的兔角膜真菌感染模型和角膜移植实验方法可作为评价此类角膜材料有效性的动物模型和方法。
    被引次数: Baidu(1)
    生物可降解血管支架的血流动力学数值模拟
    张业鹏,周 敏,汤文浩
    中国组织工程研究    2017, 21 (34): 5532-5537.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.34.020
    摘要524)      PDF (2432KB)(172)   

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    文题释义:
    新型生物可降解血管支架:由生物可降解或可吸收材料制成,具有良好的组织相容性和生物降解性,在血管狭窄部位植入可降解支架后,既可在前期有效扩张血管又可被逐渐降解,降解产物可通过代谢排出体外或被人体吸收而不影响远期血管功能。
    血流动力学:是以血液的流动和血管的变形为研究对象,研究支架植入后血流和血管壁面剪应力分布情况的基本手段之一,利用计算流体动力学方法模拟血管支架部位的血流性质。
     
    背景:支架的植入不仅会引起血管的适应性改变,而且会造成支架段血管内血流动力学的变化,包括血管壁面剪应力和扰动流的产生等。
    目的:利用数值模拟的方法对支架段血管的血流动力学进行评估,为支架结构设计的优化提供理论依据。
    方法:通过三维建模、血管支架耦合、网格划分、设定边界条件等方法实现对支架段血管的血流动力学进行模拟研究,评估并比较6种不同支架模型的壁面剪应力变化趋势。
    结果与结论:每个点的壁面剪应力随时间变化规律与入口速度的变化规律基本一致,各点的壁面剪应力随着入口速度的增大而增大,当入口速度达到峰值,各点的壁面剪应力也达到或接近峰值;随着入口速度的减小而减小,当入口速度达到谷值时,各点的壁面剪应力也达到或接近谷值,此变化规律不受支架模型结构变化的影响。同一个支架模型中,各点壁面剪应力的最小值均小于0.5 Pa,它们在每个心脏周期内低于0.5 Pa的时间长短不等。不同支架模型中,由于支架结构的不同,每个心脏周期内壁面剪应力低于0.5 Pa的点数量不等。结果表明,壁面某个点的血管壁面剪应力与入口速度呈正相关,在一个心动周期某些时刻,支架段内出现壁面剪应力低于0.5 Pa的区域为内膜增生易发区,应尽量减少这种低壁面剪应力的区域。
    构建截肢创伤模型大鼠肝脏功能变化及硫化氢的影响
    张 颖,张海峰,任青爱,谢晓华
    中国组织工程研究    2015, 19 (18): 2879-2883.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.18.016
    摘要476)      PDF (1695KB)(393)   

    背景:截肢是一种特殊类型的创伤,创伤导致肝脏损害的机制及硫化氢对肝脏的作用目前尚不明确。
    目的:探索构建截肢创伤模型大鼠的肝脏损伤,以硫化氢(H2S)对其的影响。
    方法:将Wistar大鼠和SD大鼠分别随机等分为正常组、截肢后6,12,24,72 h组、硫氢化钠(NaHS)组、炔丙基甘氨酸组和为正常组、截肢后6 h组、NaHS组、炔丙基甘氨酸组。除正常组外所有大鼠完全截断左侧于膝关节上方1.2-1.4 cm处结构,并在结扎血管后剪断左侧股静、动脉,建立左后肢的截肢模型大鼠。NaHS组及炔丙基甘氨酸组大鼠分别于截肢后即刻腹腔注射28 μmol/kg NaHS和50 mg/kg炔丙基甘氨酸。
    结果与结论:与正常组相比,截肢后6 h组大鼠肝脏和线粒体结构出现了损伤性改变,血浆及肝脏髓过氧化物酶、丙二醛、H2S/胱硫醚γ-裂解酶水平、血浆及肝脏髓过氧化物酶、丙二醛、肝脏线粒体呼吸控制率、膜电位及ATP酶活性明显降低(P < 0.05),NaHS干预后H2S/胱硫醚γ-裂解酶水平及以上指标明显升高(P < 0.05),但血浆转氨酶并未明显变化(P > 0.05)。应用炔丙基甘氨酸后,以上除线粒体指标无明显变化外,多表现为进一步降低,转氨酶也明显下降(P < 0.05)。说明H2S可减轻截肢模型大鼠肝脏组织脂质过氧化、炎症反应,并使线粒体功能明显改善,但并未减轻肝脏功能的受损。



    中国组织工程研究
    杂志出版内容重点:肾移植肝移植移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植组织工程


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