国家自然科学基金(31170913)
- 作品数：11 被引量：99H指数：3
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- 灌注培养促进人胚成骨细胞在大体积可控微结构支架内的均匀扩增被引量：1
- 2013年
- 目的 探讨采用灌注式生物反应器和可控微结构支架促进人胚成骨细胞在大体积支架内均匀扩增的可行性和优势.方法 设计灌注式生物反应器,制备大体积可控微结构磷酸三钙支架.将人胚成骨细胞与支架复合后分别行静态培养或灌注培养4、8、16 d.利用D-葡萄糖日消耗量、细胞活力（MTT法）检测,和组织学切片观察、扫描电子显微镜（SEM）观察及X射线能谱（EDX）分析,研究细胞在支架内的扩增、分布及功能情况.结果 葡萄糖日耗量随培养时间延长而升高（F=96.81,P＜0.05）,灌注培养组显著高于静态培养组（F=1848.91,P＜0.05）；细胞活力随培养时间延长而升高（F=125.67,P＜0.05）,灌注培养组显著高于静态培养组（F=1588.15,P＜0.05）.组织学切片及SEM观察均显示静态培养组细胞仅在支架边缘存活,而灌注培养组细胞在遍及支架内部的管道内均有良好增殖,并形成层状的新生组织.EDX分析证实细胞间的类球体基质为磷酸钙结节.结论 灌注培养结合可控微结构支架实现了人胚成骨细胞在大体积支架内的均匀扩增,可控微结构支架可作为深入研究载体内液流调配和细胞行为的有效工具,人胚成骨细胞可作为体外构建大体积骨移植物的种子细胞.
- 王林马真胜雷伟胡蕴玉王臻张扬裴国献李涤尘李祥
- 关键词：成骨细胞生物反应器细胞培养
- 成骨细胞在四种多孔医用材料内的灌注性三维动态接种研究被引量：1
- 2014年
- 目的探讨应用自行设计的灌注接种环路对4种医用多孔材料进行体外人胚成骨细胞动态接种的可行性，筛选较优的支架材料并初步探讨其作用机制。方法选取人同种多孔磷酸三钙（β-TCP）、异体松质骨粒、明胶海绵、胶原蛋白海绵4种医用材料作为支架载体，应用自行设计的灌注接种环路进行体外人胚成骨细胞动态接种（灌注接种组），以静态接种作为对照（静态接种组），通过检测支架上的细胞活力、活细胞接种率、细胞计数、细胞分布均匀度及组织学观察，比较不同接种方法和支架材料间细胞接种效果的差异。结果β-TCP、明胶海绵：灌注接种组细胞活力、活细胞接种率和细胞计数均优于静态接种组，差异行统计学意义（P〈0．05）；松质骨粒：两接种组间差异均无统计学意义（P〉0．05）；胶原蛋白海绵：灌注接种组细胞活力、活细胞接种率和细胞计数均低于静态接种组（P〈0．05），细胞分布均匀度蘑异无统计学意义（P〉0．05）。灌注接种：13-TCP、明胶海绵细胞接种率、细胞计数和细胞分布均匀度优于松质骨粒和胶原蛋白海绵，差异均有统计学意义（P〈0．05）；静态接种：胶原蛋白海绵的细胞接种率和细胞计数最高，差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论灌注接种法可明显提高β-TCP和明胶海绵的细胞接种效率和细胞分布均匀性，可用于快速复合成骨细胞；支架材料显著影响细胞的灌注接种效果。
- 王林马真胜雷伟胡蕴玉王臻冯亚非张扬裴国献
- 关键词：成骨细胞细胞接种灌注
- 不同培养时间β-磷酸三钙／骨髓基质干细胞组织工程骨在兔脊柱后外侧融合中的作用研究被引量：2
- 2012年
- 目的探讨β-磷酸三钙／骨髓基质干细胞（β—TCP／BMSCs）组织工程骨培养不同时间对兔脊柱后外侧融合的作用。方法分离培养BMSCs并经体外成骨诱导后接种至β-TCP上，分别培养1、3、7d后植入新西兰大白兔体内，行脊柱后外侧融合。利用噻唑蓝、扫描电镜、荧光染色等方法观察体外细胞活力和生长情况；术后12周处死动物，行X线、显微-CT、组织学及组织形态计量学检测，观察新生骨形成和融合情况。结果1、3、7d组细胞活力分别为（0．19±0．02）A／g、（0．48±0．06）A／g、（0．61±0．05）A／g，3组间两两比较差异均有统计学意义（F=175．570，P=0．000）。扫描电镜及荧光染色显示细胞生长良好；术后12周1d组X线评分、脊椎融合率、BMC、BV／TV、新生骨面积百分比均低于于3、7d组，差异均有统计学意义（P〈0．05），但3、7d组比较差异均无统计学意义（P〉0．05）。结论β-TCP／BMSCs组织工程骨培养时间明显影响兔脊柱后外侧融合效果，但融合效果并不随培养时间延长而明显提高，提示培养时间存在“临界值”。
- 陈永锋雷伟张扬冯亚非石磊刘宁王林裴国献
- 关键词：磷酸钙类脊柱融合术
- 空心侧孔椎弓根螺钉侧孔分布范围对应用安全性及生物力学影响的实验研究被引量：3
- 2013年
- 目的探讨骨水泥螺钉强化骨质疏松条件下椎体后,骨水泥不同分布形态对新型空心侧孔骨水泥椎弓根螺钉(Fenestrated pedicle screw,FPS)的安全性以及螺钉生物力学影响。方法使用平均年龄76岁的完整新鲜脊柱标本(T11～L5)3具,选取18个椎体,平均骨密度为0.542±0.13g/cm2。随机分为三组。侧孔间隔一个螺纹为A组(FPS-1)和侧孔间隔两个螺纹为B组(FPS-2),这两组均通过加压灌注筒装置进行骨水泥钉道灌注1.5ml,C组为常规椎弓根螺钉(conventional pedicle screwgroup)CPS组,不灌注骨水泥。24小时后行三维CT扫描,观察骨水泥椎体内的分布;随后进行生物力学实验。结果三维重建显示:FPS-1组骨水泥均分布于椎体内,FPS-2组有部分骨水泥分布于椎弓根内。最大轴向拔出力:A组(573.2±136.30)N,B组(769.2±92.30)N,C组(361.8±58.84)N。FPS-1组和FPS-2组的螺钉稳定性均显著强于CPS组(P<0.05),且FPS-2组优于FPS-1组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论空心侧孔椎弓根螺钉远端三分之一为侧孔设计的安全区域;骨水泥在椎体内的分布形态能够影响螺钉的生物力学。
- 吴剑维李阳臧渊修金涛雷伟吴子祥
- 关键词：骨质疏松椎弓根螺钉骨水泥生物力学
- 生物玻璃生物学性能及其临床应用被引量：3
- 2012年
- 生物玻璃是一类性能优良的骨替代修复材料,具有良好的骨传导、骨诱导活性及生物相容性,可在材料与骨组织界面之间形成化学键合,诱导骨修复与再生。生物玻璃复合其他材料,有助于材料性能互补,满足不同临床需要。目前生物玻璃已作为良好的骨修复替代材料应用于临床,并取得了可靠的临床效果。该文就生物玻璃材料表面反应、生物活性和生物相容性、材料复合及临床应用等研究进展作一综述。
- 李阳吴子祥雷伟
- 关键词：生物玻璃生物活性生物相容性
- 生物玻璃和壳聚糖改性的多孔活性骨水泥体内实验研究被引量：7
- 2013年
- 目的探讨新型多孔活性骨水泥(porous bioactive bone cement,PBC)在体内的生物力学特性,观察材料降解及新骨形成情况。方法将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)粉末、生物玻璃粉末和壳聚糖颗粒按照不同质量百分比(W/W,%)比例配制成3种PBC:PBCⅠ(50︰40︰10)、PBCⅡ(40︰50︰10)和PBCⅢ(30︰60︰10)。32只10月龄新西兰大白兔,雌雄不限,体重4.0～4.5 kg;制备直径4 mm、深10 mm的双侧股骨髁部缺损模型。动物模型随机分为4组(n=8),分别于双侧缺损处植入单纯PMMA骨水泥(A组)、PBCⅠ(B组)、PBCⅡ(C组)和PBCⅢ(D组)。术后观察实验动物一般情况,1周时行膝关节正侧位X线片检查,3、6个月取标本行生物力学测试和Van-Gieson染色组织学观察;取未植入的对应骨水泥行生物力学测试,作为对照。结果实验动物均存活至实验完成。1周X线片检查示各组植入骨水泥位置良好。生物力学测试示,植入前及术后3、6个月,C、D组压缩强度和弹性模量均较A组明显下降(P<0.05);B组压缩强度及3、6个月弹性模量较A组明显下降(P<0.05);C、D组间差异无统计学意义(P>0.05)。植入前及术后3个月,C、D组两指标均较B组明显下降(P<0.05);6个月,C组压缩强度和D组弹性模量较B组明显下降(P<0.05)。与植入前相比,B、C、D组术后3、6个月两指标均显著下降(P<0.05),A组无显著变化(P>0.05)。组织学观察示,术后3个月,A组纤维结缔组织环绕在PMMA和骨组织之间;B、C、D组壳聚糖颗粒有不同程度降解,其中D组降解最明显;6个月,A组较前无明显变化;B、C、D组可见骨组织沿壳聚糖降解后形成的空隙向骨水泥内部生长,C、D组骨生长优于B组。定量分析显示,A、B、C、D组骨组织含量百分比呈逐渐上升趋势,且各组内术后6个月显著高于3个月。结论以PMMA粉末、生物玻璃粉末和壳聚糖颗粒按照质量百分比(W/W,%)40︰50︰10及30︰60︰10比例制备的PBC较单纯PMMA骨�
- 李阳雷伟王征张毅牛二龙于龙吴剑维臧渊刘峙辰吴子祥
- 关键词：聚甲基丙烯酸甲酯生物玻璃壳聚糖生物相容性生物力学
- 一体化灌注法体外构建活化人工骨的优化研究
- 2014年
- 目的探讨人胚成骨细胞在多孔β-磷酸三钙（β-TCP）支架内灌注性接种及培养的影响因素及其作用机制，对一体化灌注法体外构建活化人工骨进行优化研究。方法应用自行设计的灌注式生物反应器进行多孔β-TCP支架内人胚成骨细胞的一体化灌注性接种和培养，以静态接种为对照。通过细胞活力（Mrrr法）测定、活细胞接种率、组织形态学观察和计量学分析等分别检测细胞接种时间、接种密度、灌注速率等因素对支架内细胞黏附和生长的作用。结果细胞灌注接种效果优于静态接种；灌注接种-灌注培养法细胞生长及分布优于静态接种-灌注培养法。接种时间、接种密度、灌注速率等因素均显著影响细胞接种及培养效果。灌注法构建活化人工骨的最优条件：接种时间12h～24h，接种密度2×10^5／ml一5×10^5／ml，灌注接种速率1ml／min，灌注培养速率0．5ml／min～2ml／min（灌注初期24h）及2ml／min（灌注24h后）。结论一体化灌注法利于多孔β-TCP支架内人胚成骨细胞的黏附和生长。接种时间、接种密度、灌注速率等因素均影响活化人工骨体外构建效果，对其进行优化有助于人工骨移植物的临床转化和推广应用。
- 王林马真胜雷伟胡蕴玉王臻冯亚非张扬裴国献
- 关键词：骨代用品生物反应器细胞骨架
- 改善聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥体积收缩的研究进展被引量：3
- 2014年
- 聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）骨水泥在骨科应用已有60年多年的历史，1951年Kiaer和1953年Haboush分别报道在股骨头置换术中用PMMA骨水泥以粘合骨与假体。但PMMA骨水泥直到1960年被Charnley在股骨头置换术中成功应用后才引起广泛的关注，并由此建立了PMMA骨水泥的基础研究及临床应用理论与实践的基础。目前，
- 谭权昌吴子祥雷伟
- 关键词：甲基丙烯酸甲酯骨代用品
- 脉冲电场对聚己内酯组织工程血管支架上细胞黏附的影响
- 2014年
- 目的检测在一定水平的脉冲电场刺激的作用下，细胞在支架上的黏附、生长情况，并与传统静态细胞培养下的细胞作比较，从而探究脉冲电场刺激对细胞的生长率、黏附率所产生的影响。方法构建聚己内酯（PCL）纳米纤维支架，将人内皮祖细胞接种于已缝有PCL的电刺激反应器上，按照0V、1V、2V、4V的电压分组，分别反应1h、2h，采用HE切片、电镜、MTT等方法，观察细胞在PCL上的黏附情况及细胞活力。结果通过脉冲电场刺激的方法，细胞黏附效率得以进一步提高，与传统静态培养下的细胞相比，经过脉冲电场刺激的细胞更易在PCL支架表面黏附与生长，而50Hz，2V／cm的条件即是诱导细胞黏附的最佳环境条件。结论脉冲电场刺激的应用在组织工程学方面具备良好的发展潜力。
- 于同周敏商弢刘澄黄晨刘昭刘长建
- 关键词：血管纳米复合物内皮祖细胞
- 一体化灌注法体外构建活化人工骨的实验研究被引量：4
- 2013年
- 目的探讨一体化灌注法——灌注接种一灌注培养体外构建活化人工骨的效果。方法以多孔β-磷酸三钙（β-TCP）支架为载体，采用自行设计的灌注式生物反应器进行人胚成骨细胞的PSPC，并设静态接种-静态培养（SSSC）和静态接种-灌注培养（SSPC）为对照组，通过葡萄糖日耗量、细胞活力测定、扫描电镜（SEM）、组织学观察与形态计量分析等检测方法，比较3种构建方法的细胞增殖和分布情况。结果培养2、4、6、8d，3组细胞葡萄糖日耗量均随培养时间的延长而增加，SSPC组和PSPC组均明屁高于SSSC组，差异有统计学意义（P〈0．05），培养6d内PSPC组明显高于SSPC组，差异有统计学意义（P〈0．05），培养8d时两组葡萄糖日耗量差异尤统计学意义（P〉0．05）。SSPC组（1．597±0．103）和PSPC组（1．668±0．129）细胞活力差异无统计学意义（P〉0．05），但均明显高于SSSC组（0．347±0．054），差异有统计学意义（P〈0．05）。SEM及组织学观察显示SSSC组细胞仅分布在支架周缘，而SSPC组和PSPC组细胞在支架内部及剧边均有分布，SSPC组、PSPC组细胞占孔率（18．66％±4．41％、19．34％±3．55％）均明显高于SSSC组（4．07％±1．78％），差异有统汁学意义（P〈0．05）。结论一体化灌注法体外构建活化人工骨的效果优于传统的静态方法；与静态接种-灌注培养相比，一体化灌注法可显著促进培养初期细胞增殖从而加快组织构建速度。
- 王林马真胜雷伟胡蕴玉王臻张扬冯亚非裴国献
- 关键词：生物反应器细胞接种灌注
