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骨/软骨类器官技术变革骨/软骨疾病临床诊疗策略

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中国临床医学 2024年第3期31卷 335-342页

作者：李祖浩陈晓苏佳灿上海交通大学医学院附属新华医院骨科上海200092 上海大学转化医学研究院上海200444

运动系统疾病诊疗面临机制研究不清、诊断效率低下、模型构建困难、药物研发缓慢、难以仿生修复等难题。骨/软骨类器官是一种新技术,通过体外三维培养细胞构建可模拟骨/软骨结构和功能的组织,为骨/软骨疾病研究提供新工具,变革了骨科临... 详细信息

运动系统疾病诊疗面临机制研究不清、诊断效率低下、模型构建困难、药物研发缓慢、难以仿生修复等难题。骨/软骨类器官是一种新技术,通过体外三维培养细胞构建可模拟骨/软骨结构和功能的组织,为骨/软骨疾病研究提供新工具,变革了骨科临床诊疗策略。本文针对骨/软骨疾病诊疗困境,系统介绍了骨/软骨类器官构建策略及研究现状,提出变革临床诊疗策略的前沿进展,总结骨/软骨类器官从基础类器官、结构化类器官到功能化类器官的3个发展阶段,以期为骨/软骨类器官基础与临床转化研究提供参考。

关键词：骨类器官软骨类器官构建策略发展阶段临床诊疗

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丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗慢性乙型肝炎的效果

药品评价 2023年第5期20卷 648-650页

作者：李钦张嵩熊浩李祖浩上饶市人民医院江西上饶334000 江西省血液中心江西南昌330052

目的探究丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗慢性乙型肝炎的效果及对肝功能的影响。方法选取2020年5月至2022年11月上饶市人民医院收治的78例慢性乙型肝炎患者,根据随机数字表法分为两组,即对照组(n=39)、观察组(n=39)。对照组接受常规治疗,观察组... 详细信息

目的探究丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗慢性乙型肝炎的效果及对肝功能的影响。方法选取2020年5月至2022年11月上饶市人民医院收治的78例慢性乙型肝炎患者,根据随机数字表法分为两组,即对照组(n=39)、观察组(n=39)。对照组接受常规治疗,观察组在此基础上接受丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗,两组均治疗1个月。比较两组治疗效果;于治疗前、后,比较两组肝功能指标[谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)、白蛋白(ALB)];比较两组不良反应发生率。结果与对照组比,观察组有效率更高(P0.05)。结论丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗慢性乙型肝炎能够提高疗效,改善患者肝功能,且不良反应少。

关键词：乙型肝炎慢性丁二磺酸腺苷蛋氨酸疗效肝功能

水凝胶负载BMSCs/BMP-2促进骨质疏松状态下金属微孔界面骨整合的研究

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水凝胶负载BMSCs/BMP-2促进骨质疏松状态下金属微孔界面骨整合的...

作者：李祖浩吉林大学

学位级别：硕士

研究背景:骨质疏松症是一种以骨量减少,骨微观结构改变,易引起脆性骨折为特征的渐进性、全身性疾病。对于严重骨质疏松患者的关节置换术常用骨水泥型人工关节假体、伴骨缺损者行骨移植及全身性抗骨质疏松药物治疗,但术后假体移位、松动... 详细信息

研究背景:骨质疏松症是一种以骨量减少,骨微观结构改变,易引起脆性骨折为特征的渐进性、全身性疾病。对于严重骨质疏松患者的关节置换术常用骨水泥型人工关节假体、伴骨缺损者行骨移植及全身性抗骨质疏松药物治疗,但术后假体移位、松动和假体周围骨折等严重术后并发症的发病率仍居高不下。此外,骨水泥界面虽在早期能起到临时固定的作用,却易老化、破裂、无法形成有效的假体界面骨整合,难以保证假体长期稳定性;骨移植面临着来源受限、供区并发症、病原体传播和排斥反应等难题;而全身抗骨质疏松药物治疗也有诸多并发症,并且全身给药的生物利用度有限,难以达到有效的局部浓度,不能显著促进缺损处的骨形成。随着骨组织工程技术的发展,虽已经制备各种生物活性支架用于促进骨再生,但骨质疏松的骨整合仍然是一个重大的挑战。因此,对骨质疏松等成骨不良患者人群,研发具有良好力学性能的新型假体生物活性界面,解决上述骨质疏松患者关节置换面临的并发症将具有重要的临床意义。钛合金具有优良的生物相容性和耐腐蚀性,在骨科金属植入物方面具有很大的优势。然而,钛合金的刚度比皮质骨和松质骨要高很多,这会导致应力遮挡引起的骨溶解。制备多孔钛合金支架缓解生物力学失配,降低弹性模量是一个有效的解决途径。3D打印技术能够直接打印具有所需形状和互连孔隙的多孔支架,与传统的钛合金支架相比,3D打印技术制备的多孔钛合金(pTi)支架具有比皮质骨更高的表面积、孔结构以及更低的刚度等优异性能。多孔结构中较高的表面积以及三维孔隙连通性可通过氧气和营养物的运输促进组织粘附、生长和血管化,促进骨长入。然而,由于钛合金的生物惰性以及在骨质疏松等病理环境下与骨再生相关的高度复杂的细胞内和细胞外级联,钛合金植入物可能难以达到很好的骨整合效果。虽然3D打印的多孔钛合金支架有利于骨向支架内生长,但在骨质疏松状态下,骨再生能力仍然受到严重限制。因此,有必要对3D打印多孔支架进行再加工以刺激骨再生。为了实现更好的骨修复,下一代骨组织工程支架的发展包括三种要素,即局部药物治疗(如骨形态发生蛋白-2,bone morphogenetic protein-2(BMP-2))、细胞疗法(如骨髓间充质干细胞,bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs))和优化的支架。我们通过原位交联N-羧乙基壳聚糖(N-chitosan)、二酸二酰肼(ADH)和醛改性透明质酸(HA-ALD)制备可注射和自愈合水凝胶。这种具有自修复特性的软材料具有在损坏后恢复其功能和结构的能力,这有利于维持网状结构的完整性和水凝胶的机械性能。此外,该水凝胶可以封装药物或细胞,作为可注射材料将它们递送至靶点。本研究以BMSCs和BMP-2为模型细胞和药物,探索以搭载BMSCs和BMP-2的水凝胶填充的多孔钛合金支架为生物活性界面对骨质疏松性骨缺损的骨整合效果。方法:1.制备生物相容性较好的可注射、自修复水凝胶作为细胞载体和药物递送系统,制备具有良好力学性能的3D打印钛合金微孔支架孔隙中填充水凝胶。2.使用扫描电镜对材料外貌进行观察;利用Micro-CT和万能力学试验机探究3D打印多孔钛合金支架的孔径、孔隙率和力学性能。3.采用皮下注射检测水凝胶生物相容性与体内降解速率;以搭载BMP-2的水凝胶填充多孔钛合金支架后在体外进行释放行为研究。4.体外细胞实验利用CCK-8和活-死细胞染色观察BMSCs在复合体系中的增殖、活力情况;在体外成骨诱导作用下进行茜素红染色和实时定量PCR(RTqPCR)探讨复合支架体系在对BMSCs成骨分化的影响。5.骨质疏松家兔模型建立:双侧卵巢切除后8个月,检测假手术组与卵巢切除组家兔雌激素水平,Micro-CT和组织学检查骨量变化。6.体内实验在双侧卵巢切除后制备的骨质疏松家兔模型中进行,分为五组:多孔钛合金空支架(S)、填充水凝胶的钛合金多孔支架(SG)、多孔钛合金支架填充搭载BMSCs的水凝胶(SGC)、多孔钛合金支架填充搭载BMP-2的水凝胶(SGB)和多孔钛合金支架填充搭载BMSCs和BMP-2的水凝胶(SGCB),将各组支架体系植入股骨远端骨缺损中,利用Micro-CT、组织学检测、力学推出实验进一步研究该复合支架体系对骨质疏松性骨缺损骨整合的效果。结果:1.成功制备可注射、自修复水凝胶,各成分混合后约1分钟可成凝胶状态,电镜下水凝胶呈多孔状,孔径100—200μm。3D打印多孔钛合金支架孔径793.4±16.9μm,孔隙率69.2±0.9%,抗压强度和弹性模量分别为48.0±2.1 MPa和1.63±0.2 GPa。2.水凝胶在体内由于多种酶的作用,大鼠皮下注射后28天降解,且不引起明显的炎症反应,生物相容性良好。多孔支架填充搭载BMP-2的水凝胶,在体外可持续释放BMP-2达42天。3.相比于钛平板(Con)、S和SG组,在SGB形成的复合体系中植入BMSCs显示该体系具有良好的生物相容性,利于BMS

关键词： 3D打印微孔支架水凝胶 BMP-2 BMSCs 骨整合

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3D打印金属内植物在骨科的应用特点

中国组织工程研究 2018年第31期22卷 5027-5033页

作者：赵敏超黄燕袁伟健迟玉菲李祖浩武汉吉林大学中日联谊医院骨科吉林省长春市130033 吉林大学第二医院骨科吉林省长春市130041 河南科技大学河南省洛阳市471000

背景:对于严重创伤、肿瘤切除术后、关节翻修术造成的复杂骨缺损,由于缺损较大且不规则、病理状态下骨再生能力受限,使用骨科常规金属内植物难以达到满意的效果。目的:介绍3D打印金属内植物在骨科的临床应用,并讨论在基础研究中如何进... 详细信息

背景:对于严重创伤、肿瘤切除术后、关节翻修术造成的复杂骨缺损,由于缺损较大且不规则、病理状态下骨再生能力受限,使用骨科常规金属内植物难以达到满意的效果。目的:介绍3D打印金属内植物在骨科的临床应用,并讨论在基础研究中如何进一步优化3D打印金属内植物体系,加强骨缺损处骨再生及与宿主骨的整合效果。方法:作者以"3D printing,Bone defect,metal implant,prosthesis,3D打印,骨缺损,金属内植物,假体"为关键词,检索2005至2018年期间Pub Med、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中相关文献。初检文章401篇,筛选后对67篇文章进行分析。结果与结论:(1)3D打印技术已广泛应用于医学、汽车制造、航空航天等领域;(2)3D打印金属关节、髋臼、椎体、骨盆等内植物已在临床得到应用,术后随访表明应用3D打印金属内植物的患者获得早期稳定性,内植物与宿主骨结合牢固,假体松动等并发症少见,获得较满意的效果;(3)在基础研究中对3D打印金属内植物进一步进行优化,应用优化3D打印支架孔隙结构和材料选择,羟基磷灰石、β-磷酸三钙、锶盐等进行生物涂层,纳入外源性干细胞和生长因子局部作用等方式,可以促进健康状态或者病理状态下的骨缺损愈合;(4)3D打印金属内植物个体化的设计、良好的力学性能和诱导骨长入能力显著促进假体-宿主骨的整合效果,为未来骨科发展提供了新方向。

关键词： 3D打印金属内植物骨缺损综述假体和植入物假体植入骨再生组织工程

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生物打印在肌肉骨骼界面重建中的应用

中国组织工程研究 2020年第16期24卷 2585-2591页

作者：张君伟崔宇韬李祖浩王中汉刘贺雒文彬甘肃省庆阳市西峰区人民医院骨科甘肃省庆阳市745000 吉林大学第二医院骨科吉林省长春市130041

背景:肌肉骨骼损伤和退行性疾病的手术治疗常涉及肌肉骨骼界面的重建,而实现肌肉骨骼界面与周围宿主组织的生物整合的关键是制造具有精确结构和不同材料的替代物。生物打印技术获得的人工组织可与天然肌肉骨骼界面组织具有相似的物理结... 详细信息

背景:肌肉骨骼损伤和退行性疾病的手术治疗常涉及肌肉骨骼界面的重建,而实现肌肉骨骼界面与周围宿主组织的生物整合的关键是制造具有精确结构和不同材料的替代物。生物打印技术获得的人工组织可与天然肌肉骨骼界面组织具有相似的物理结构和生物活性。目的:介绍肌肉骨骼界面组织的结构和生物功能特性,以及生物打印技术在肌肉骨骼界面重建中的应用。方法:由第一作者以"bioprinting,musculoskeletal interface,生物打印,肌肉骨骼界面"为关键词,检索2005至2019年期间PubMed、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中的相关文献。初检文章201篇,筛选后对60篇文章进行分析。结果与结论:理想的生物打印肌肉骨骼界面移植物必须结构上与原界面组织相对应,以维持体内多变的生物力学环境;其次,植入之后必须保持这些植入物的生物活性,以开始修复和替换缺陷区域的功能。生物打印技术的发展为解决肌肉骨骼界面的重建带来了希望,但其仍然存在许多挑战:仿生功能性界面结构机械性能的提高、多个仿生结构的整合、生物打印结构的血管化,以及对力学刺激在界面组织发育和再生中的作用缺乏深入的研究。对于未来界面组织工程的研究方向,可以预料的是将种子细胞、细胞因子和基因治疗,以及生物反应器纳入界面组织工程支架中的一大热点,为解决界面组织整合这一难题提供创新性的解决方案。

关键词：生物打印组织工程肌肉骨骼界面骨-肌腱骨-韧带骨-软骨仿生临床应用

组织工程软骨在生长板损伤修复治疗中的作用及特点

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中国组织工程研究 2021年第28期25卷 4539-4545页

作者：王香港万谦刘贺李容杭张妍李祖浩王金成吉林大学第二医院骨科吉林省长春市130041

背景:生长板调控着长骨纵向生长,如果发生损伤并导致骨桥形成会使长骨生长停滞,造成患肢成角畸形,而目前临床治疗方法效果不理想,用软骨组织工程制备的支架为临床治疗带来了希望。目的:介绍生长板的生理结构与功能,讨论并总结软骨组织... 详细信息

背景:生长板调控着长骨纵向生长,如果发生损伤并导致骨桥形成会使长骨生长停滞,造成患肢成角畸形,而目前临床治疗方法效果不理想,用软骨组织工程制备的支架为临床治疗带来了希望。目的:介绍生长板的生理结构与功能,讨论并总结软骨组织工程技术在生长板损伤治疗中所取得的进展。方法:作者以“Growth plate,Physis,Physeal,Scaffold,Cartilage tissue engineering,生长板,骺版,支架”为关键词,检索2000至2020年期间PubMed、Web of Science、CNKI和万方数据库中的相关文献,初检文献292篇,筛选后对65篇文献进行分析。结果与结论:在生长板损伤动物模型中,软骨组织工程支架表现出很好的治疗效果。具有生物活性的支架既填补了缺损、抑制骨桥形成、减轻了患肢的成角畸形,又诱导间充质干细胞分化为与生长板生理结构类似,呈柱状规则排列的软骨细胞。对众多实验结果进行总结发现,应用间充质干细胞联合适当的软骨诱导因子(如转化生长因子β、胰岛素样生长因子1等)可以促进软骨细胞大量生成并且排列有序,再生的软骨组织可以发挥生长板的正常功能,刺激长骨继续生长。另外,作为细胞黏附和生长因子缓释的载体,软骨组织工程支架应具有一定机械强度和良好的生物相容性,以往实验所用的单一天然生物材料或者合成高分子材料存在一定的缺点,尝试将两者结合制备成复合材料支架效果更好,但应用于临床治疗还需要更多的实验研究与探索。

关键词：软骨材料生长板软骨组织工程支架间充质干细胞软骨细胞细胞外基质综述

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煤粉时效炉

铸造 1986年第10期 32-34页

作者：张宝庆郭恩喜李祖浩德州化工机械厂德州市机械局德州柴油机厂

德州柴油机厂的铸件时效热处理反射炉,以前用煤块作燃料,效率低、耗能高、污染严重、劳动条件差.为了改变这种状况,我们将原来烧煤块的时效炉改造成烧煤粉的时效炉.煤粉炉比原来时效炉的效率高、能耗低、劳动条件好,而且每吨铸件的耗煤... 详细信息

德州柴油机厂的铸件时效热处理反射炉,以前用煤块作燃料,效率低、耗能高、污染严重、劳动条件差.为了改变这种状况,我们将原来烧煤块的时效炉改造成烧煤粉的时效炉.煤粉炉比原来时效炉的效率高、能耗低、劳动条件好,而且每吨铸件的耗煤量由原来的146.7公斤下降到50公斤,取得了显著的经济效益.

关键词：时效炉铸件热处理炉时效处理煤粉炉

智能响应性水凝胶作为药物递送系统的研究与应用

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中国组织工程研究 2019年第34期23卷 5508-5515页

作者：崔宇韬刘贺冀璇冷一任震晓李祖浩吴丹凯吉林大学第二医院骨科

背景:水凝胶在药物缓释、靶向递送方面发挥着重要的作用。但由于人体正常微环境和各患病部位之间生理条件的巨大变化,普通的水凝胶作为局部药物缓释系统可能无法在复杂的病理微环境中实现预期目标。因此,对于药物递送非常需要具有环境... 详细信息

背景:水凝胶在药物缓释、靶向递送方面发挥着重要的作用。但由于人体正常微环境和各患病部位之间生理条件的巨大变化,普通的水凝胶作为局部药物缓释系统可能无法在复杂的病理微环境中实现预期目标。因此,对于药物递送非常需要具有环境响应性功能的聚合物材料。目的:介绍刺激响应水凝胶的最新研究进展,描述其合成策略,并强调其在药物输送中的应用,最后讨论当前的研究重点和未来趋势。方法:作者以"responsive hydrogel,temperature-responsive hydrogel,p H-responsive hydrogel hydrogel,drug delivery,响应性水凝胶,温敏性水凝胶,pH响应性水凝胶,药物递送"为关键词,检索2007至2019年PubMed、Web of Science、Medline、万方、CNKI数据库中相关文献。结果与结论:初检文章352篇,筛选后纳入62篇。根据微环境变化如温度升高、p H值降低、过量表达的特异性酶、氧化还原剂的聚集等可设计环境响应性智能水凝胶。环境的改变可使智能水凝胶材料发生氢键减少,电荷排斥力增加,化学键的断裂等理化性质的改变,进而使水凝胶发生收缩,溶胀或降解。将治疗药物搭载于智能水凝胶后,这些根据环境变化而发生的凝胶理化性质的改变可促进药物的释放,从而对局部的疾病进行治疗,改善微环境的失衡。这种局部药物释放治疗为多种疾病如肿瘤、皮肤疾病及骨缺损等提供了新的方法。

关键词：响应性水凝胶温敏性水凝胶 pH响应性水凝胶酶响应性水凝胶智能材料,肿瘤,药物递送靶向治疗微环境综述

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3D打印金属假体在关节外科的临床应用

中国修复重建外科杂志 2019年第6期33卷 774-777页

作者：崔宇韬李祖浩万谦王香港李升扬任震晓王中汉杨帆刘贺吴丹凯吉林大学第二医院骨科医学中心长春130041 吉林大学临床医学院长春130041

目的总结3D打印金属假体在关节外科的应用进展。方法广泛查阅相关文献,总结3D打印金属假体治疗关节外科疾病的疗效,包括假体稳定性、术后并发症、骨长入等假体移植中的关键性问题。结果 3D打印金属假体具有良好的匹配度,可精确重建并恢... 详细信息

目的总结3D打印金属假体在关节外科的应用进展。方法广泛查阅相关文献,总结3D打印金属假体治疗关节外科疾病的疗效,包括假体稳定性、术后并发症、骨长入等假体移植中的关键性问题。结果 3D打印金属假体具有良好的匹配度,可精确重建并恢复关节功能,节省手术时间,早中期随访患者满意度较高,在关节外科的应用取得了良好进展。结论 3D打印技术可制造任意形状的个性化微孔结构假体,很好地解决了传统假体存在的特殊患者关节匹配度较差的问题,在骨科领域有巨大应用潜力。

关键词： 3D打印关节外科假体设计临床应用