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静电纺丝聚偏氟乙烯压电仿生骨膜的生物相容性评价

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 730-737页

作者：赵帅李冬瑶魏岁艳曹怡静许燕徐国强青岛市即墨区人民医院口腔科山东省青岛市266200 新疆乌鲁木齐市口腔医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000 新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔放射科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054 南昌大学附属口腔医院(黏膜牙周科) 江西省南昌市330000 新疆大学机械工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047 新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔修复种植科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054 新疆维吾尔自治区口腔医学研究所新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054

背景:课题组前期研究发现,静电纺丝聚偏氟乙烯仿生骨膜具有良好的细胞相容性,但其生物相容性尚不清楚。目的:评价掺Zn2+、Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜的生物相容性。方法:取前期研究采用静电纺丝技术制备的聚偏氟乙烯、掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、... 详细信息

背景:课题组前期研究发现,静电纺丝聚偏氟乙烯仿生骨膜具有良好的细胞相容性,但其生物相容性尚不清楚。目的:评价掺Zn2+、Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜的生物相容性。方法:取前期研究采用静电纺丝技术制备的聚偏氟乙烯、掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、掺1%Mg2+聚偏氟乙烯、掺1%Zn2++1%Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜,制备各组仿生骨膜浸提液,选择SD大鼠为实验对象,进行溶血实验、短期全身毒性实验、热源实验,选择豚鼠为实验对象,进行皮肤致敏实验,检测4组仿生骨膜的生物相容性。结果与结论:①溶血实验结果显示,掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、掺1%Mg2+聚偏氟乙烯、掺1%Zn2++1%Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜及聚偏氟乙烯浸提液的溶血率分别为(0.130±0.013)%,(0.149±0.020)%,(0.466±0.018)%,(0.037±0.018)%,符合生物材料血液相容性性标准;②短期全身毒性实验结果显示,4组仿生骨膜浸提液灌胃干预后未引起SD大鼠体质量减轻、摄食量变化及呼吸困难等毒性体征,对大鼠的主要脏器无毒性作用;③热源实验结果显示,掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、掺1%Mg2+聚偏氟乙烯、掺1%Zn2++1%Mg2+聚偏氟乙烯及聚偏氟乙烯仿生骨膜浸提液干预后,SD大鼠体温升高值分别为(0.133±0.058),(0.100±0.010),(0.300±0.010),(0.300±0.017)℃,均小于0.6℃,体温升高度数总和均小于1.4℃;④皮肤致敏实验结果显示,4组仿生骨膜浸提液干预后豚鼠皮下未见红斑与水肿。结果表明:聚偏氟乙烯与掺Zn2+、Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜具有良好的生物相容性。

关键词：静电纺丝聚偏氟乙烯仿生骨膜锌离子镁离子生物相容性

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可降解高分子聚合物在仿生骨膜中的应用进展

高分子材料科学与工程 2023年第1期39卷 183-190页

作者：刘子涛周敏昌屈锐赵伟名张震龙涛胡旭麟李开南成都大学机械工程学院四川成都610000 成都大学附属医院四川成都610000

骨膜是骨骼生长的重要组成部分,覆盖在大多数骨骼的外表面,在骨缺损修复中起着中至关重要的作用。然而,由意外事故引起的骨折会引发骨膜的损伤,且由于自体骨膜和异体骨膜移植的免疫排斥反应、来源有限等问题使其在临床应用中受到极大的... 详细信息

骨膜是骨骼生长的重要组成部分,覆盖在大多数骨骼的外表面,在骨缺损修复中起着中至关重要的作用。然而,由意外事故引起的骨折会引发骨膜的损伤,且由于自体骨膜和异体骨膜移植的免疫排斥反应、来源有限等问题使其在临床应用中受到极大的限制。因此,研究人员致力于开发一种与原生骨膜结构性能相似的仿生骨膜。文中综述了近年来可降解高分子聚合物在仿生骨膜中的研究进展,分别从仿生骨膜所用的可降解高分子聚合物材料、仿生骨膜的性能及制备方法3个方面进行综述,最后提出了一些当前的问题并进行了展望。

关键词：仿生骨膜可降解高分子聚合物静电纺丝

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用于骨组织再生的仿生骨膜的研究进展

中国生物医学工程学报 2020年第4期39卷 493-503页

作者：刘来俊张宇李超婧毛吉富王富军王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

骨膜是一种覆盖在皮质骨外表面(除关节外)高度血管化的结缔组织膜,富含多种骨类细胞及生长因子,在骨组织的发育和再生中起重要作用。然而,由于可用的健康骨膜数量有限,临床治疗由创伤、肿瘤和先天性疾病引起的临界尺寸的骨缺损仍面临重... 详细信息

骨膜是一种覆盖在皮质骨外表面(除关节外)高度血管化的结缔组织膜,富含多种骨类细胞及生长因子,在骨组织的发育和再生中起重要作用。然而,由于可用的健康骨膜数量有限,临床治疗由创伤、肿瘤和先天性疾病引起的临界尺寸的骨缺损仍面临重大挑战,这为开发具有与天然骨膜相似结构和功能的骨膜替代物(仿生骨膜)提供动力。综述仿生骨膜在宏观和微观水平上的性能研究现状,包括生物安全性、功能梯度性、机械稳定性、生物活性及临床可操作性。列举4种基于不同原理的仿生骨膜成型方法,并探讨各类成型方法的主要缺陷,以期为开发性能更加优异的仿生骨膜提供参考。

关键词：骨缺损骨再生仿生骨膜结构制备方法

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无机离子仿生骨膜调控免疫微环境促进骨修复

中国组织工程研究 2023年第3期27卷 346-353页

作者：张力宸陈亮顾勇苏州大学附属第一医院江苏省苏州市215031

背景:介孔生物活性玻璃纳米颗粒与甲基丙烯酸明胶合成的仿生骨膜可在骨缺损局部释放钙硅磷离子,促进成骨。其中硅离子还有调控巨噬细胞极化表型的作用,因此仿生骨膜对骨缺损局部炎症微环境的影响仍需探索。目的:通过体、内外实验探讨无... 详细信息

背景:介孔生物活性玻璃纳米颗粒与甲基丙烯酸明胶合成的仿生骨膜可在骨缺损局部释放钙硅磷离子,促进成骨。其中硅离子还有调控巨噬细胞极化表型的作用,因此仿生骨膜对骨缺损局部炎症微环境的影响仍需探索。目的:通过体、内外实验探讨无机离子仿生骨膜调控炎症微环境与促进骨修复之间的联系。方法:①体外实验:将介孔生物活性玻璃纳米颗粒与甲基丙烯酸明胶共混后光交联得到无机离子仿生骨膜,通过电感耦合等离子体光谱检测仿生骨膜浸泡于人体模拟体液中7 d内的Si^(4+)释放。将骨髓间充质干细胞分别接种于甲基丙烯酸明胶水凝胶与仿生骨膜复合水凝胶中,以单纯培养的细胞为对照,进行活死荧光染色与碱性磷酸酶染色。将骨巨噬细胞分别接种于甲基丙烯酸明胶水凝胶与仿生骨膜复合水凝胶中,以单纯培养的细胞为对照,进行一氧化氮合成酶(巨噬细胞M1表型)和CD206(巨噬细胞M2表型)免疫荧光染色。②体内实验:建立大鼠颅骨缺损模型,将甲基丙烯酸明胶水凝胶和仿生骨膜复合水凝胶分别植入骨缺损处,术后7 d,通过RT-PCR检测骨缺损局部巨噬细胞表型;术后8周,通过骨缺损处苏木精-伊红染色检测仿生骨膜的成骨性能。结果与结论:①体外实验:仿生骨膜24 h内释放Si^(4+)达到最大浓度,在之后6 d内缓慢释放。共培养3 d后的活死荧光染色显示,各组干细胞生长良好,有较好的细胞活性,无明显死亡。共培养7 d后的免疫荧光染色显示,仿生骨膜组巨噬细胞多为M2型,甲基丙烯酸明胶水凝胶组和对照组多为M1型。共培养7 d后的碱性磷酸酶染色显示,仿生骨膜组染色强于甲基丙烯酸明胶水凝胶组和对照组。②体内实验:RT-PCR检测结果显示,仿生骨膜组骨缺损局部巨噬细胞大多呈M2型,空白组和GelMA水凝胶组大多呈M1型。苏木精-伊红染色显示,仿生骨膜组骨缺损处新生骨多于空白组和甲基丙烯酸明胶水凝胶组。③结果表明:无机离子仿生骨膜通过Si^(4+)释放促进了炎症局部的巨噬细胞M2极化,可抑制炎症、促进成骨。

关键词：无机离子仿生骨膜炎症巨噬细胞成骨免疫微环境

携载人重组骨形态形成蛋白2及脂肪基质细胞的仿生骨膜构建及强化兔桡骨的再生能力

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中国组织工程研究与临床康复 2007年第48期11卷 9734-9738页

作者：郭洪刚刘静刘海峰 Yong Soon Chiong 天津医科大学总医院骨科天津市300052 天津市中心妇产科医院妇科天津市300052 新加坡国立大学组织工程研究中心新加坡117510

目的:从仿生学角度出发,首次将脂肪基质细胞、人重组骨形态形成蛋白2、壳聚糖/胶原蛋白/β磷酸三钙膜材基质有机的结合,体外构建仿生骨膜,探讨仿生骨膜修复兔桡骨缺损的可行性,分析其生物相容性及骨再生特点。方法:实验于2005-05/2006-1... 详细信息

目的:从仿生学角度出发,首次将脂肪基质细胞、人重组骨形态形成蛋白2、壳聚糖/胶原蛋白/β磷酸三钙膜材基质有机的结合,体外构建仿生骨膜,探讨仿生骨膜修复兔桡骨缺损的可行性,分析其生物相容性及骨再生特点。方法:实验于2005-05/2006-11分别在新加坡国立大学组织工程研究中心、天津医科大学完成。材料制备:成骨诱导化培养兔脂肪①基质细胞、制备释放人重组骨形态形成蛋白2的壳聚糖/胶原蛋白/β磷酸三钙膜材基质,联合生物凝胶+动态种植,三维方式构建仿生骨膜。②实验动物:72只新西兰兔随机分为3组:移植仿生骨膜组,移植诱导骨膜组,空白支架组。③实验方法:建立兔右侧桡骨10mm骨缺损模型,将制备的携载人重组骨形态形成蛋白2及脂肪基质细胞的仿生骨膜、携载人重组骨形态形成蛋白2的诱导骨膜、壳聚糖/胶原蛋白/β磷酸三钙膜材支架分别移植到各组骨缺损区域。④实验评估:术后第2,4,6,8,10,12周观察桡骨移植区域,了解新骨生长及重建情况。苏木精-伊红染色及Masson染色,观察骨组织修复情况。免疫组织化学观察骨形态形成蛋白的表达。双能X射线吸收法测量骨矿物含量、骨密度值。术后第12周,生物力学测试检查骨结构强度力学指标和刚度指标。结果:72只新西兰兔均进入结果分析。①大体观察显示:仿生骨膜组第6周有大量新生骨痂,第12周呈现骨性连接;诱导骨膜组骨质仅部分连接;空白支架组部分骨痂呈向心性生长。②组织学观察情况:仿生骨膜组第6周存在膜内成骨为主的大量新骨,第12周,恢复正常骨结构;诱导骨膜组存在软骨内成骨为主的新骨,第12周,缺损基本修复;空白支架组部分板层骨形成;各组均未见炎性及免疫排斥反应。③免疫组织化学观察:仿生骨膜组增生骨内膜、骨痂骨细胞、骨髓腔骨形态发生蛋白表达显著;诱导骨膜组软骨基质及部分骨膜出现骨形态发生蛋白表达;空白支架组仅软骨基质骨形态发生蛋白表达。④双能X射线吸收法检测:仿生骨膜组骨矿物含量、骨密度值均高于诱导骨膜组及空白支架组(P骨膜组、空白支架组相比,仿生骨膜组最大弯曲负荷及抗弯刚度显著提高(P仿生骨膜能有效的修复骨缺损,其生物相容性良好,通过协同诱导、引导、传导效应,增强骨再生能力,促进缺损修复。

关键词：骨缺损仿生骨膜脂肪基质细胞壳聚糖/胶原蛋A/β磷酸三钙膜材基质

缓释鸢尾素的静电纺丝仿生骨膜促进颅骨缺损修复及其机制研究

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缓释鸢尾素的静电纺丝仿生骨膜促进颅骨缺损修复及其机制研究

作者：华熙苏州大学

学位级别：硕士

目的:通过同轴静电纺丝技术制备可持续释放鸢尾素的仿生骨膜。验证仿生骨膜缓释鸢尾素保护线粒体功能,促进间充质干细胞的成骨分化,最终完成骨再生的可能。方法:通过同轴静电纺丝技术将左旋聚乳酸(PLLA)与透明质酸(HA)合成核-壳结构的... 详细信息

目的:通过同轴静电纺丝技术制备可持续释放鸢尾素的仿生骨膜。验证仿生骨膜缓释鸢尾素保护线粒体功能,促进间充质干细胞的成骨分化,最终完成骨再生的可能。方法:通过同轴静电纺丝技术将左旋聚乳酸(PLLA)与透明质酸(HA)合成核-壳结构的纳米纤维。其中HA作为壳鞘,PLLA作为核芯包裹了鸢尾素(Irisin)。通过扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),亲水角测角仪(Water Contact Angle,WCA),力学测试仪对不同纤维膜(PLLA、PLLA/HA)进行材料表征。通过Elisa法,绘制Irisin药物释放曲线。将大鼠间充质干细胞(BMSCs)接种在不同纤维膜上进行培养,通过活死染色,细胞增殖实验(Cell Counting Kit-8,CCK8),骨架染色检验仿生骨膜的生物相容性。之后我们在体外验证了仿生骨膜的成骨效果,通过碱性磷酸酶(ALP)染色,茜素红(ARS)染色和RT-qPCR检测成骨相关基因Ⅰ型胶原(Col Ⅰ)、Runt Related Transcription Factor2(Runx2)和Sp7 的表达情况,最后用Western Blot检测了相关蛋白从而研究该膜的体外成骨性能。其次我们在体外通过免疫荧光,RT-qPCR和Western Blot验证了仿生骨膜对线粒体功能的影响。最后利用颅骨缺损大鼠模型,通过Micro-CT、苏木素-伊红(H&E)染色、马松(Masson)染色和免疫组织化学染色,检测体内骨修复效果。结果:原本疏水的PLLA纤维膜,通过HA的加入,WCA由原先的125.8°±10.47°下降至53°±7.62°;活死染色、骨架染色和CCK-8检测显示各仿生骨膜均有良好的生物相容性和促进细胞增殖的能力。ALP和ARS都显示,PLLA/HA@Irisin(H)组早期和晚期成骨分化能力更高(P仿生骨膜体外能有效的促进骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化并调节线粒体功能进而实现体内颅骨缺损的修复。

关键词：同轴静电纺丝仿生骨膜颅骨缺损鸢尾素线粒体功能

成骨微环境响应性仿生骨膜构建及其效应评价研究

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成骨微环境响应性仿生骨膜构建及其效应评价研究

作者：李翰文苏州大学

学位级别：硕士

目的:体内成骨过程主要由血肿机化期、骨痂形成期和骨痂改造塑形期组成,各时期的细胞群体、细胞因子等构成了不同的成骨微环境。骨膜作为种子细胞的来源和生长支架,其结构和功能对于骨愈合至关重要。本研究旨在构建一种简单易得的功能... 详细信息

目的:体内成骨过程主要由血肿机化期、骨痂形成期和骨痂改造塑形期组成,各时期的细胞群体、细胞因子等构成了不同的成骨微环境。骨膜作为种子细胞的来源和生长支架,其结构和功能对于骨愈合至关重要。本研究旨在构建一种简单易得的功能性仿生骨膜,实现对不同时期成骨微环境的响应和调控,最终达到加速骨修复的目的。方法:首先我们利用静电纺丝技术制备左旋聚乳酸(Poly-L-Lactic Acid,PLLA)纳米纤维支架膜,再通过聚多巴胺(Polydopamine,PDA)结合瘦素受体抗体(Leptin Receptor antibody,LepR-a),并搭载含有骨形态发生蛋白 2(Bone Morphogenetic Protein 2,BMP2)的介孔二氧化锰(MnO2)纳米颗粒,制备功能性仿生骨膜PLLA-PDA-LepR-Mn02(BMP2)。然后我们对功能性仿生骨膜进行了表征,利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM),X射线光电子能谱技术(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)和共聚焦荧光显微镜验证材料接枝效果;并检测了仿生骨膜的水接触角(Water Contact Angle,WCA),应力应变曲线和药物释放曲线等理化特性;利用细胞骨架染色,细胞增殖实验(Cell Counting Kit-8,CCK-8)和细胞活死染色检验仿生骨膜的生物相容性。最后我们在体内外验证了仿生骨膜的成骨效果,通过细胞黏附、Transwell细胞迁移实验和Prx1-Cre/ERT2,-EGFP基因小鼠颅骨缺损模型中细胞募集实验,在体内外评价仿生骨膜的干细胞募集作用;再通过碱性磷酸酶(ALP)染色,茜素红(ARS)染色和RT-qPCR检测成骨相关基因Alkaline Phosphatase(Alp)、Collagen Type I(Col-1)、Osteocalcin(Ocn)、Osteopontin(Opn)、Runt Related Transcription Factor 2(Runx2)的表达情况,研究仿生骨膜的体外成骨性能;利用小鼠的颅骨缺损模型,通过Micro-CT、苏木素-伊红(H&E)染色、免疫组织化学染色和免疫荧光染色,检测骨修复效果并探究仿生骨膜促进成骨的潜在机制。结果:我们制备的PLLA支架具有均匀的纤维结构,PDA修饰有利于促进MnO2均匀分散附着在PLLA支架表面;XPS显示PDA使PLLA支架出现了新的氮元素峰(N1s),且添加MnO2的仿生骨膜也检测到了 MnO2特征峰,共聚焦荧光显微镜显示LepR-a可以均匀接枝在PLLA-PDA的表面;PLLA支架原本疏水,但是经PDA改性后,WCA由原先114.70±3.91°下降至0°;经应力应变检测,仿生骨膜较原PLLA电纺丝力学强度上无明显差异,但CCK-8检测表明材料接枝了 LepR-a和MnO2(BMP2)之后,更利于细胞的增殖,细胞的活死染色显示MnO2可以提高细胞在H2O2环境中的存活率。体外体内实验均显示,接枝了 LepR-a的材料都募集到了更多的骨骼干细胞(Skeletal Stem Cell,SSC);体外的ALP染色和ARS染色都显示,在同一时期,PLLA-PDA-LepR-MnO2(BMP2)功能性仿生骨膜上细胞的碱性磷酸酶活性最高,钙盐沉积最明显;RT-qPCR 显示 PLLA-PDA-LepR-MnO2(BMP2)组 Alp、Col-1、Ocn、Opn、Runx2的基因表达显著高于其他组(p仿生骨膜可有效改善骨缺损区域的炎症环境改善,并促进成骨特异性毛细血管再生。结论:本研究根据骨愈合的生理需求,按照组织工程学思路,构建了一种成骨微环境响应性仿生骨膜。该仿生骨膜具有良好的生物相容性和理化特性。在体内应用中,该仿生骨膜可通过表面的LepR-a加速干细胞在骨缺损部位的原位募集;同时其负载的MnO2(BMP2)微球可响应骨缺损区域的炎症微环境,一方面通过MnO2调节炎性微环境,另一方面通过持续释放BMP2促进成骨,实现对骨缺损的序贯治疗。同时,该仿生骨膜可以促进H型血管生长,在骨缺损修复领域具有较好的应用潜力。

关键词：仿生骨膜骨骼干细胞瘦素受体二氧化锰成骨微环境

氧化铈仿生骨膜调控免疫-神经血管微环境促骨缺损修复的研究

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氧化铈仿生骨膜调控免疫-神经血管微环境促骨缺损修复的研究

作者：万千千中国人民解放军空军军医大学

学位级别：硕士

近年来创伤、炎症、肿瘤等原因导致骨缺损发生率一直居高不下,如何优化骨缺损修复治疗方案是亟待解决的难题。其中,改善缺损局部微环境,协调免疫活动、神经血管长入等局部反应和组织再生过程对于进一步促进骨缺损修复具有重要意义。骨... 详细信息

近年来创伤、炎症、肿瘤等原因导致骨缺损发生率一直居高不下,如何优化骨缺损修复治疗方案是亟待解决的难题。其中,改善缺损局部微环境,协调免疫活动、神经血管长入等局部反应和组织再生过程对于进一步促进骨缺损修复具有重要意义。骨膜在骨日常代谢以及骨缺损修复过程中发挥关键的调控作用:(1)骨膜内丰富分布的神经血管为骨组织提供神经血管支配来源;(2)骨膜含有丰富的局部免疫细胞和干细胞储备,在条件刺激下积极响应调节骨代谢和骨再生;(3)骨膜具有对细胞的选择性屏障能力,可为骨缺损修复维持良好的修复空间。针对天然骨膜的结构和功能,构建仿生膜材料,覆盖于缺损表面以调节骨缺损修复微环境,配合具备骨诱导性和骨传导性的骨缺损填充材料,有望进一步促进骨缺损修复。目前已有研究设计出针对促进血管化或调节巨噬细胞极化的仿骨膜类材料。然而,现有材料对神经生长及局部复杂免疫微环境的调控能力不足,改善骨缺损修复效果有限。氧化铈具有调控微环境的运用潜力,相关研究报道氧化铈纳米颗粒能够促进骨组织再生与血管再生,也有研究报道其具有免疫调节与神经保护作用。利用氧化铈构建仿生骨膜调控骨缺损修复局部微环境,可能是进一步改善骨缺损修复治疗效果的潜在方案。然而传统氧化铈纳米颗粒在体内降解代谢问题上存在争议,且构建材料需要依靠复杂的纳米颗粒制备技术,这大大掣肘其相关生物材料的发展。仿生矿化是在体外利用生物矿化的原理,以有机支架为模板诱导无机元素在其内有序沉积,形成具有精美有序结构的有机-无机复合材料。氧化铈作为无机成分,具备作为矿化基材的潜力,有望在天然膜材料鸡蛋膜内形成氧化铈仿生矿化。这种仿生矿化方案在简化材料制备方式的同时,能够制备出独特状态的氧化铈矿化成分,作为负载于鸡蛋膜有机支架上的生物活性成分,发挥调节骨缺损修复微环境的作用。本研究借鉴仿生矿化领域前沿研究成果,首次提出了利用聚丙烯酸(High molecular weight polyacrylic acid,HPAA)预处理有机支架材料,诱导乙酰丙酮铈缓慢水解形成无定形氧化铈,实现鸡蛋膜纤维内部仿生矿化的方案。氧化铈仿生骨膜是以无定形氧化铈(III价,IV价组成)无机矿物在鸡蛋膜有机支架(胶原成分和糖胺聚糖成分)内部有序沉积为特征的氧化铈仿生矿化鸡蛋膜材料,具有良好的生物安全性。利用于小鼠颅骨缺损模型,将仿生骨膜与骨缺损填充材料Bio-Oss配合使用,探索仿生骨膜调节缺损局部免疫反应、神经血管长入以及改善骨再生和骨膜再生的效果。随后,通过氯膦酸盐脂质体注射构建小鼠体内单核巨噬细胞清除模型,研究单核巨噬细胞在骨缺损修复过程中的作用。并结合体外细胞实验和共培养技术探索氧化铈仿生骨膜对巨噬细胞早期破骨分化和分泌功能的影响及作用机制,初步探讨巨噬细胞分化形成的破骨前体细胞在组织再生过程中的调节作用。本实验构建的仿生骨膜有望作为骨缺损修复治疗方案的辅助手段改善骨缺损修复效果,同时破骨前体细胞促组织再生作用机制有望为新型骨缺损修复材料的设计提供新思路和新作用靶点。1.研究方法在第一部分实验中,通过以鸡蛋膜为矿化模板、氧化铈为矿化基材、胶原酶和聚丙烯酸为支架预处理剂的氧化铈仿生矿化方案,以由下而上的方式实现氧化铈在鸡蛋膜纤维胶原及糖胺聚糖内的均匀有序沉积,构建氧化铈仿生矿化的鸡蛋膜材料。随后,我们对材料性能进行系列评价:采用透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、扫描透射电子显微镜能谱分析技术(Scanning transmission electron microscopy-energy dispersed X-ray analysis,STEM-EDX)观察氧化铈仿生矿化后鸡蛋膜显微结构特点和矿化分布特征;运用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪(Attenuated total reflection–fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)、Raman光谱、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、热重分析(Thermogravimetric analysis,TGA)判断矿化前后鸡蛋膜支架内的矿物成分及矿化程度,并初步分析矿化原理;结合X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析矿化材料内铈元素的价态分布;原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)评价分析鸡蛋膜矿化前后弹性性能变化;采用人来源口腔黏膜成纤维细胞(Human oral mucosa fibroblast cells,h OMFs)模拟结缔组织细胞对膜的穿透过程,结合鬼笔环肽染色评价材

关键词：仿生矿化仿生骨膜氧化铈骨缺损修复微环境破骨前体细胞免疫-神经血管耦联

脂肪干细胞与小肠黏膜下层构建仿生骨膜的体内成骨

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中国组织工程研究与临床康复 2012年第3期16卷 426-430页

作者：张开刚张月东王玫泰安市中心医院骨科山东省泰安市271000 泰山医学院山东省泰安市271016

背景:脂肪干细胞与小肠黏膜下层两者具有良好的组织相容性,但将二者复合构建仿生骨膜修复骨缺损的效果如何尚需进一步验证。目的:探讨以小肠黏膜下层为支架材料复合成骨诱导的脂肪干细胞构建仿生骨膜,体内成骨的可行性。方法:取兔腹股... 详细信息

背景:脂肪干细胞与小肠黏膜下层两者具有良好的组织相容性,但将二者复合构建仿生骨膜修复骨缺损的效果如何尚需进一步验证。目的:探讨以小肠黏膜下层为支架材料复合成骨诱导的脂肪干细胞构建仿生骨膜,体内成骨的可行性。方法:取兔腹股沟区的脂肪分离培养脂肪干细胞经成骨诱导后,与猪小肠黏膜下层复合体外培养3周,构建仿生骨膜。将仿生骨膜埋置于裸鼠皮下,并以小肠黏膜下层复合未成骨诱导的脂肪干细胞的复合材料置于裸鼠皮下做对照。结果与结论:兔脂肪干细胞经成骨诱导后与小肠黏膜下层体外复合培养,见两者黏附良好,细胞分泌大量的细胞外基质。植入4,8,12周组织学和透射电镜观察见有大量骨组织形成,未成骨诱导材料复合物组内无成骨细胞。仿生骨膜植入体内8周免疫组织化学测试骨钙蛋白、骨桥蛋白呈阳性反应。提示仿生骨膜植入裸鼠体内后可形成具有良好血运的新生骨组织。

关键词：仿生骨膜脂肪干细胞小肠黏膜下层裸鼠组织工程