北京市科委科技计划项目(H060920050430)
- 作品数：4 被引量：18H指数：2
- 相关作者：张秀芳公衍道赵南明朱琳王曦更多>>
- 相关机构：清华大学北京理工大学更多>>
- 发文基金：清华-裕元医学科学研究基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 利用细胞装配系统直接形成组织工程三维复合支架被引量：1
- 2007年
- 目的:为克服目前组织工程中细胞和材料的复合方法中存在的缺陷,利用细胞装配系统将细胞和材料的共混物按照预先设定的结构直接打印成三维复合支架,并通过体外培养检测支架里细胞的形态和活性。方法:实验于2006-06/2007-03在清华大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室和清华大学机械系组织制造中心完成。①选用海藻酸盐和明胶的混合水凝胶作为支架材料,配制终浓度为7%且藻酸盐和明胶比例为3∶4的混合物,用CaCl2溶液交联后,冷冻干燥,用扫描电镜观察共混材料的内部结构。②取出生3～5 d的新西兰乳兔的关节软骨组织,用Ⅱ型胶原酶消化获得原代软骨细胞并体外扩增至2或3代后备用。③将软骨细胞悬液与复合水凝胶混合均匀后,再利用快速成形技术组装的细胞装配系统将此共混物直接打印成组织工程三维复合支架,并体外培养此复合支架。④在培养的1,7,14和21 d采用MTT的方法检测软骨细胞在支架中的增殖;培养7 d后用苏木精-伊红染色的组织学方法观测细胞的形态;培养14 d后采用免疫组化检测支架中软骨细胞的Ⅱ型胶原表达。结果:①扫描电镜观察的结果表明共混物的内部是交错的网格结构,有着互相连通的孔。②在细胞装配系统上按照预先设计的参数将细胞和材料直接组装为网格状的细胞/凝胶复合支架,尺寸为10 mm×10 mm×6 mm,锥虫蓝染色表明成形后支架里细胞的存活率大于90%。③MTT实验表明软骨细胞在细胞/凝胶的支架里增殖很快,21 d的吸光度是1 d的3.5倍。④苏木精-伊红染色显示体外培养7 d后,复合支架里的软骨细胞都是圆形的,是生理状态下软骨细胞的正常状态,而且还可以看到正在分裂的细胞。⑤免疫组化的结果表明培养14 d后,培养在支架里的软骨细胞仍保持着分泌Ⅱ型胶原的活性。结论:通过细胞装配系统按照预先设定的结构形成包含细�
- 朱琳刘海霞公衍道赵南明张秀芳
- 关键词：藻酸盐明胶软骨修复
- 仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架对兔骨缺损的修复被引量：12
- 2007年
- 目的:观察仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架及其结合自体骨髓后对兔腓骨缺损的修复作用。方法:实验于2005-09/2006-05在清华大学生物系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。选择成年新西兰大白兔10只,按随机数字表法分为3组,阴性对照组2只,材料植入组4只,材料+骨髓植入组4只。以纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架为基础材料,制备仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架。在兔腓骨造成5mm的缺损,分别旷置缝合(阴性对照组),植入仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架(材料植入组),以及植入复合自体骨髓的仿生多层纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架(材料+骨髓植入组)。分别在术后8周和12周,X射线检测缺损部位的钙化情况。麻醉处死动物前10d和3d注射四环素(25mg/kg),不脱钙骨切片进行四环素荧光检测和VonKossa染色,检测实验动物骨缺损部位新生骨钙化情况。脱钙骨切片用苏木精-伊红染色,检测缺损部位的骨修复情况。结果:纳入兔10只,均进入结果分析。①术后8周时,X射线检测显示阴性对照组缺损部位无明显钙化,材料植入组和材料+骨髓植入组均有钙化。术后12周时,阴性对照组缺损部位大部分仍无明显钙化,材料植入组和材料+骨髓植入组钙化明显,材料+骨髓植入组钙化更完全。②不脱钙骨切片VonKossa染色结果表明,阴性对照组骨缺损处充满纤维组织,并有少量肌肉组织压迫侵入,无明显的钙化区。材料植入组兔的骨缺损的中心区域,出现染成黑色的钙化区,中间夹杂着中性红复染的组织细胞。材料+骨髓植入组兔的骨缺损部位的中心呈现多个“钙化岛”,成骨更加完全。③不脱钙骨切片四环素荧光检测结果表明,阴性对照组两个断端之间未见钙化荧光出现,材料植入组材料的中心有零星的小片钙化区域,材料+骨髓植入组缺损部位的中心有许多的“
- 孔丽君敖强王爱军龚锴王曦公衍道赵南明张秀芳
- 关键词：生物医学工程骨再生骨髓仿生
- 羧甲基壳聚糖/纳米胶原复合支架修复兔腓骨损伤被引量：2
- 2008年
- 背景:研究证实,壳聚糖及其衍生物可作为骨损伤的填充材料以及骨组织工程支架材料,但壳聚糖降解缓慢且不可控制的特性限制了其在骨组织工程中广泛应用。目的:评估羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架对兔腓骨损伤的修复作用。设计、时间及地点:随机分组设计、对照动物实验,于2007-06/2008-03在清华大学生物科学与技术系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。材料:以羧甲基壳聚糖和纳米胶原纤维为基础材料,模拟骨的结构设计制备了双层羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架。方法:选择成年新西兰大白兔10只,按随机数字表法分为3组,阴性对照组2只,壳聚糖支架组4只,复合支架组4只。制备兔腓骨10mm的损伤,分别以旷置缝合、植入壳聚糖支架、植入双层羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤维复合支架处理各组。主要观察指标:扫描电镜观察支架微观形貌。术后12周,检测损伤部位的再生情况,以四环素荧光和Von Kossa染色检测实验动物骨损伤部位新生骨钙化情况。结果:10只兔均进入结果分析。①扫描电镜观察到外层致密光滑的壳聚糖膜和多孔的中心区域,多孔区域有大量纳米胶原纤维网络结构填充。其孔径分布的峰值为60～100μm,孔隙率大于85%。②手术后12周,不脱钙切片的四环素染色,可发现阴性对照组两个断端间还没有连上,依旧以游离端存在。复合支架组移植物中形成多个大的钙化岛,其中心网状材料已经大部分降解,钙化岛分布在整个支架的内部区域;而壳聚糖支架组,材料基本没有降解,未见钙化区域。③Von Kossa银染色显示,复合支架组动物骨损伤的中心区域,出现染成黑色的钙化区,中间夹杂着中性红复染的骨组织细胞。壳聚糖支架组动物没有明显的钙化区,多为组织细胞充斥在材料的孔隙中,可见材料基本没有降解。结论:双层羧甲基壳聚糖/纳米胶原纤
- 陆光远王干盛柏杨韦玉军公衍道张秀芳
- 关键词：骨组织工程羧甲基壳聚糖生物相容性
- 前成骨细胞MC3T3-E1在梯度TiO_2涂层修饰钛上的增殖与分化被引量：3
- 2007年
- 目的:为改善纯钛的生物活性,对其表面进行梯度氧化钛生物活性涂层修饰,观察前成骨细胞MC3T3-E1在梯度氧化钛涂层修饰的钛上的黏附、增殖、形态和分化,评价该梯度涂层的生物活性。方法:实验于2006-03/12在清华大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。①梯度涂层的制备:先用阳极氧化的方法在纯钛上制备一层致密的氧化钛膜,而后在该致密膜上用微弧氧化法生成一层多孔的氧化钛膜。②细胞接种:将前成骨细胞MC3T3-E1接种到梯度涂层修饰的钛试件上(梯度改性试件),未修饰的钛和只有一层氧化钛修饰的钛试件也同样接种细胞作为参照。③观察指标:接种3h和6h后用MTT的方法检测细胞的黏附情况;培养3d后用扫描电镜观察细胞的生长形态;分别在培养7,14和21d后用MTT的方法分析MC3T3-E1细胞的增殖情况;将接种细胞的3种试件放于诱导培养基中,诱导培养28d后通过检测碱性磷酸酶的活性来分析细胞向成骨细胞的分化情况。结果:①接种3h后,在未修饰的钛和氧化改性试件上黏附的细胞数相近,比在梯度改性试件上的黏附细胞数要少;6h后在梯度改性试件上的细胞数的增加更显著,是未修饰的钛上细胞数的1.5倍。②培养3d后扫描电镜观察到细胞在所有材料上都能够正常生长,细胞在3种材料上的形态比较相似,都表现出正常MC3T3-E1细胞的形态。③MC3T3-E1细胞在所有试件上都随时间而有所增殖。在梯度改性试件上的细胞数最高,未修饰的钛上的细胞数最少,在7d的差别不是很明显,而第21天时梯度改性试件上的细胞数是纯钛上细胞数的4倍。④在诱导培养基中培养28d后,在梯度改性试件上培养的MC3T3-E1细胞的碱性磷酸酶活性是最高的,是纯钛试件的2倍。结论:MC3T3-E1细胞在梯度改性试件上的黏附、增殖和分化都是3种试件中最好的,表明梯度氧化钛涂层修饰的钛比纯钛或只有一�
- 朱琳公衍道赵南明张秀芳
- 关键词：钛表面修饰生物活性
