简介:目的探索组织工程软骨体外构建技术体系可行性。方法种子细胞选用胎儿软骨细胞(口服药物流产胎儿,胎龄3-6个月)。酶消化法获得第1代细胞,以50×106/ml浓度均匀接种于经聚乳酸(PLA)包埋聚乙醇酸(PGA)高分子聚合物支架,形成细胞-支架复合体,在体外静态培养。分别于2周、4周、8周进行大体观察、扫描电镜及组织学检测。结果体外构建的组织工程软骨,随培养时间延长,色泽由2周时的乳白色逐渐呈现半透明,8周时接近正常软骨外观。扫描电镜显示软骨细胞与材料具有良好相容性,培养7天PGA纤维之间有基质沉积。HE染色示2周有大量软骨陷窝形成和均匀嗜碱性基质分泌,Safranin’O染色示基质有酸性蛋白多糖分布,Massons’strichome染色示基质有胶原成分,但含量较少,经免疫组织化学检测为特异Ⅱ型胶原。培养4周胶原成分开始明显增多,软骨陷窝形态接近成熟,8周细胞外基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原含量丰富且分布均匀。结论以成熟软骨细胞为种子细胞,运用组织工程技术在体外能构建出具有正常软骨组织结构特征的人组织工程软骨。
简介:目的制备具备关节解剖形态的组织工程骨软骨,行原位移植修复兔关节大面积缺损,评价修复后效果。方法制备具有解剖形态的明胶-硫酸软骨素-透明质酸钠-胶原-陶瓷化骨软骨支架。分为复合细胞组,无细胞组和不修复组。进行体内原位移植,术后不同时间进行大体观、运动功能检查、HE染色观察,并进行O’Driscoll评分。结果复合细胞组与其他两组相比,运动功能基本无障碍,前行时双下肢运动对称,大体观可见与正常关节外形接近,表面软骨层呈现略透明白色,与正常组织界限不明显,HE染色可见组织结构逐步改建与正常关节组织结构类似。结论复合组织在功能恢复中起到了相当大的作用,但与正常关节还有较大差距。
简介:目的探讨在周期性压力条件下构建组织工程软骨每天加压的最佳持续时间。方法构建自行设计的生物反应器和往复式加压泵组成的“周期性压力场培养系统”,将体外培养的第二代乳兔关节软骨细胞接种到聚乳酸一聚羟基乙酸共聚物(PLGA)支架上,随机分成四组。第一、二、三组分别在每天持续时间为4、8、12h的周期性压力(强度0~200kPa,频率为0.1Hz)下培养,第四组(对照组)为不加压的静态培养,各组培养时间均为2周。2周后肉眼大体观察,HE染色组织学观察工程软骨细胞增殖及分布;甲苯胺蓝染色法观察硫酸糖氨多糖(GAG)的分泌及分布,并用1,9-二甲基亚甲蓝法定量检测GAG的含量;采用Ⅱ型胶原免疫组织化学法观察Ⅱ型胶原的分泌及分布,并用image—proplus图像分析系统对Ⅱ型胶原染色面积行半定量分析。结果在强度0~200kPa,频率为0.1Hz周期性压力作用下,8h组支架.细胞复合体体积最大,表面光滑、有光泽、有弹性,支架内软骨细胞数量最多,排列最为规则,Ⅱ胶原和GAG含量也最高(P〈0.01)。结论软骨细胞的新陈代谢受周期性压力持续时间的影响,在0~200kPa、0.1Hz频率作用下,每天持续8h的周期性压力能更好地促进软骨细胞增殖,合成Ⅱ型胶原、GAG等细胞外基质。
简介:骨组织工程是目前公认的最有可能在临床取得实际效益的研究领域之一.在种子细胞方面,干细胞向成骨细胞的诱导分化、种子细胞的体外大规模扩增等是组织工程骨构建和临床应用的首要环节和基本要素.生物材料研究的热点在于新型仿生化、智能化生物材料的制备和应用.在组织工程骨的构建方面,血管、神经化组织工程骨的同步构建与应用研究是骨组织工程由基础向临床应用的关键性环节.在上述研究的基础上,骨组织工程已得到初步临床应用,在取得较好疗效的同时,又为骨组织工程的基础研究提出了许多新的课题和研究方向.本文从种子细胞、生物材料、组织构建及其临床应用等方面对近年来骨组织工程的研究现状进行综述,并对骨组织工程研究现存的问题进行分析,提出骨组织工程进一步发展的若干策略.
简介:目的:应用组织工程学技术,体外初步构建组织工程化人工关节软骨。方法:制备三维多孔软骨支架材料CPP/PLLA,体外诱导兔MSCs向软骨细胞表型分化,免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,将诱导细胞与软骨支架材料CPP/PLLA复合,体外培养构建人工关节软骨,1周后终止培养,扫描电镜观察组织工程化人工软骨的微观结构;同时将构建人工软骨移植于兔大腿皮下,3周后处死动物,甲苯胺蓝染色观察。结果:扫描电镜观察可见该复合材料CPP/PLLA为高孔隙率的网状、连通、微孔结构,微孔分布均匀,孔径大小为300~400μm之间;兔MSCs经体外软骨表型定向诱导后,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。诱导后的MSCs可在支架材料内良好贴附生长,细胞被分泌的胶原基质包裹;从体内获取的培养物组织切片观察可见大量的软骨细胞生成,甲苯胺蓝染色阳性。结论:经软骨起源诱导后的MSCs与CPP/PLLA复合培养可以构建自体软骨移植的替代物,为应用软骨组织工程方法修复关节软骨缺损和功能重建提供一种新材料,具有较大的潜在应用价值。
简介:目的探讨猪肌腱细胞、真皮成纤维细胞、骨髓问充质干细胞中何种细胞最适宜作为体外组织工程化肌腱构建的种子细胞.方法收集猪肌腱细胞、真皮成纤维细胞及骨髓间充质干细胞,以50×106个细胞密度均匀接种于圆柱状聚羟基乙酸(Polyglycolicacids,PGA)上,按细胞种类分为三组,每组n=3,体外培养,并于1、2、6周取材,进行组织学检测、免疫组化检测、胶原定量测定和大体观察.结果细胞-PGA复合物体外培养时有细胞外基质产生,六周时肌腱细胞组产生胶原量最多,明显优于真皮成纤维细胞和骨髓间充质干细胞(p<0.01).免疫组化显示形成的主要为Ⅰ型胶原.结论体外构建组织工程肌腱时肌腱细胞合成胶原能力最强,在现有条件下是体外构建组织工程肌腱的最佳种子细胞.
简介:背景:鹿茸是惟一可以周期性再生的哺乳动物类器官,其软骨组织内富含血管。研究鹿茸血管化的软骨,对于揭开鹿茸独特的生物学特性以及对骨组织修复和再生医学有重要的意义。目的:综述鹿茸软骨组织中血管的分布、鹿茸中血管的发生过程及机制探索、影响鹿茸血管生成的细胞因子,分析鹿茸模型对于骨组织工程的独特优势,为组织工程中骨组织的修复提供医学参考。方法:检索PubMed与CNKI数据库。在PubMed中的检索词为deerantler,Bonetissueengineering,vascularizedcartilage;在CNKI数据库中的检索词为鹿茸,骨组织工程,鹿茸血管化软骨。纳入涉及鹿茸组织学与形态学、鹿茸软骨、血管化软骨以及骨组织工程研究的相关文章,排除与内容无关和重复文章。结果与结论:(1)通过初检与筛选共纳入51篇文献;(2)鹿茸是一种可以周期性再生的软骨/骨组织,与关节软骨不同鹿茸的软骨组织内含有丰富的血管,且生长速度极快可达2.7cm/d;(3)目前国内外学者已经对鹿茸软骨组织的血管化进行了初步研究,并取得了一定的研究成果。通过探讨鹿茸软骨组织中血管的分布,鹿茸中血管的发生过程与机制,以及影响鹿茸血管生成的细胞因子,分析鹿茸模型对于骨组织工程的独特优势,对利用鹿茸软骨组织血管化机制在临床上进行工程软骨血管化提供参考。
简介:背景:为仿生软骨和软骨下骨的生理和功能需求,近年来一些研究通过制备双层支架构建组织工程骨软骨来修复软骨缺损。但大多研究使用了不同的复合生物材料,很少文献报道使用单一生物材料制备双层多孔支架。目的:研究一体化双层聚乳酸/羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolide),PLGA)多孔支架材料的生物相容性,探讨其构建组织工程骨软骨的可行性。方法:使用PLGA作为生物材料,采用室温模压/粒子浸出法制备一体化双层多孔支架。①体外实验:将第3代兔骨髓间充质干细胞接种于双层多孔支架上,接种1周后进行扫描电镜观察,接种48h后进行LIVE/DEAD荧光染色;②体内实验:将骨髓间充质干细胞-双层多孔支架复合物、双层多孔支架分别植入裸鼠皮下,4,8周后取出植入物,进行苏木精-伊红染色和DAPI染色。结果与结论:①成功获得一体化双层多孔支架,支架上层(软骨层)孔径为100-200μm,下层(软骨下骨层)孔径为300-450μm,孔隙率为85%;②体外实验:LIVE/DEAD染色显示,骨髓间充质干细胞可在支架良好存活;扫描电镜可见细胞黏附在支架孔壁上,并可见大量沉积的细胞外基质;③体内实验:植入后8周苏木精-伊红染色显示,实验组支架上层纤维组织中夹杂有少量软骨细胞,下层可见大量骨小梁样组织形成,上下层组织紧密结合,支架部分降解,DAPI染色显示骨髓间充质干细胞可在裸鼠体内存活8周;对照组支架上下层可见少量纤维组织,未见软骨细胞及明显的小梁骨组织形成,支架部分降解;④结果表明:单一生物材料PLGA制备的一体化双层支架生物相容性良好,构建组织工程骨软骨具有可行性。