目的探究復合殼聚糖(chitosan,CS)水凝膠對于傳統聚丙烯(polypropylene,PP)網片修復腹壁缺損的改善效果與機制。方法通過物理交聯方式制備CS水凝膠,并將其與PP網片復合,制備CS水凝膠/PP網片復合材料,采用大體觀察、正置金相顯微鏡觀察、掃描電鏡觀察及水接觸角檢測方法對復合材料內部結構、親水性等進行表征。通過成纖維細胞(NIH-3T3)浸潤實驗和人臍靜脈內皮細胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)管形成實驗檢測復合材料(實驗組)抗細胞黏附和支持細胞長入的性能,以單純細胞作為對照組。最后取18只8~10周齡SD大鼠建立雙側腹壁缺損模型(1.5 cm×1.0 cm),兩側分別使用復合材料(實驗組)和PP網片(對照組)修補缺損,通過大體觀察、組織學染色(HE染色和Masson染色)和免疫組織化學染色(CD31、CD68)探究其促進傷口愈合、抗粘連、血管生成和抗炎等性能。 結果復合材料呈淺黃色透明固態,厚度2~3 mm,PP網片牢固包裹在水凝膠中;掃描電鏡觀察示,水凝膠具有100~300 μm的連通孔隙,形成多孔結構;表面接觸角測量結果示,CS水凝膠表現出良好親水性,而PP網片則高度疏水。在體外細胞培養實驗中,DAPI染色示,實驗組陽性細胞數量在培養1 d時較少,而對照組細胞覆蓋了整個孔板;培養3 d,實驗組材料能夠減少細胞黏附同時支持細胞長入。HUVECs管形成實驗示,實驗組細胞數量增加且有形成管的趨勢,而對照組細胞分布稀疏,未見遷移。大鼠腹壁缺損修復實驗結果示,術后1周,實驗組已有組織和血管長入,術后4周完整性恢復良好,肌肉和血管再生明顯;而對照組則有粘連且缺損未愈合。HE染色示,實驗組細胞浸潤較弱,且細胞密度在術后2、4周顯著高于對照組(P<0.05)。Masson染色示,與對照組相比,實驗組膠原纖維排列整齊,術后2周膠原含量顯著增高(P<0.05),而術后4周兩組膠原含量相近(P>0.05)。免疫組織化學染色示,實驗組CD31陽性細胞均勻分布于肌肉層間,而對照組缺損明顯,術后2周CD31陽性細胞比明顯高于對照組(P<0.05);術后2、4周,實驗組CD68陽性細胞比顯著低于對照組(P<0.05)。結論CS水凝膠對于抗粘連和傷口愈合有積極作用,可以在愈合過程中抗炎和促血管生成,為解決與腹部粘連和重建問題提供了有希望的策略。
目的 對細胞來源脫細胞外基質(cell derived decellularized extracellular matrix,CDM)在組織工程中的應用進展進行綜述。 方法廣泛查閱CDM在組織工程中應用的相關文獻,并進行總結分析。 結果 CDM是通過體外培養細胞一段時間后,獲得細胞及細胞分泌產物的混合物,經脫細胞處理后得到的產物。與組織來源的脫細胞外基質相比,CDM可以篩選利用無病原體的自體細胞,有效避免組織來源的脫細胞外基質可能存在的免疫反應和來源有限的缺點。此外,通過選擇細胞源、控制培養條件、選擇模板支架,可以控制其成分、結構與機械性能,得到理想支架。CDM較好地保留了細胞外基質的成分與微結構,具有優異的生物功能,成為組織工程支架研究中的關注對象。 結論CDM因其突出的可調節性、安全性和高生物活性,在組織工程領域中顯示出優越性。隨著技術的不斷進步,適用于臨床的CDM支架將有望不斷出現。
目的觀察并比較多肽通過非共價與共價兩種不同結合方式,以及利用羧基(-COOH)和氨基(-NH2)兩種不同官能團與材料結合,對兔顱骨缺損修復效果的影響。方法3 月齡雄性普通級新西蘭白兔 21 只,將左右兩側頂骨編號 1~42 號,采用隨機數字表法分為 5 組,對照組(A 組,6 側)及材料 1、2、3、4 組(分別為 B、C、D、E 組,每組 9 側)。所有動物均制備直徑 12 mm 顱骨缺損模型,分別將 BMP-2 非共價結合的多壁碳納米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNT)-COOH+左旋聚乳酸[poly(L-lactide),PLLA]、BMP-2 非共價結合的 MWCNT-NH2+PLLA、BMP-2 共價結合的 MWCNT-COOH+PLLA、BMP-2 共價結合的 MWCNT-NH2+PLLA 植入 B、C、D、E 組缺損區。術后 4、8、12 周取材行 CT掃描及三維重建觀察,定量分析骨組織再生體積與總體積比值并測量骨密度值;樣本切片行 HE 染色和 Masson 三色染色組織學觀察,定量分析新生骨組織體積比。結果CT 掃描及三維重建觀察示,隨時間延長,A~E 組骨缺損被逐漸填充,術后 12 周時 E 組骨缺損被完全填充。HE 染色和 Masson 三色染色示,隨時間延長,各組新生骨組織體積逐漸增大,術后 12 周 D、E 組出現了再生成熟骨組織。定量分析顯示,術后 4、8、12 周,各組骨組織再生體積與總體積比值、骨密度值、新生骨組織體積比隨時間增加均呈逐漸增加趨勢;且各時間點從 A~E 組也呈逐漸增加趨勢,組間兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)。結論通過共價結合方式并利用 -NH2 將多肽與材料相結合,可以實現最好的骨修復效果。