同种异体松质骨支架材料的制备及理化特性

作者:杨渊;李小峰;罗道明;温超海 刊名:中国组织工程研究 上传者:江敏

【摘要】背景:同种异体脱脂、脱蛋白松质骨具有与受体相同的三维立体结构,力学性能稳定,排异反应弱,细胞相容性好等独特的生物学性能。目的:通过理化方法制备同种异体脱脂、脱蛋白松质骨支架材料,分析其理化特性。方法:剥离兔髂骨10对,制作成约1.0cm×0.8cm×0.1cm的骨条,经脱脂、脱蛋白、深低温冷冻处理制备骨支架材料,检测其生物化学性能。测定支架材料与骨髓间充质干细胞的黏附率;将支架植入同种属动物体内,观察其组织相容性、免疫反应。结果与结论:同种异体脱脂、脱蛋白松质骨支架材料保留了天然骨组织的网状孔隙结构,孔隙率为(80.23±5.65)%,孔径最大为(318.11±17.51)μm,最小为(209.37±11.33)μm。骨髓间充质干细胞不仅能与支架黏附,而且能在支架上分裂、增殖。兔体内植入6周后支架周围界面未引起明显的炎症和排斥反应,并形成少量骨样组织。说明脱脂、脱蛋白松质骨支架具有适宜的三维多孔结构,与种子细胞黏附率高,有良好的生物相容性和细胞-材料界面作用;同时有一定的成骨作用。

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0 WWW.CRTER.org 加旺盛,几乎充满支架孔隙;复合7 d后基质分泌依然 Experimental group 旺盛,但较第5天差别不人,见图3。 一孬一Control group 上Oue£0的二寸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Time (d) Figure 5 The results Of cytotoxicity test Of the scaffold material 图5 是杩:1到拖实验结 Figure 3 Inverted microscope observation Ofthe growth Of bone marrow mesenchyrmal Stem cells on the scaffold(× 1 000) 显微镜岘察肯髒间充质]细胞在点架的的生长情况(× 1 000) 电镜观察复合经诱导骨髓间充质干细胞培养3 d时,支架上的细胞在孔隙内表面贴壁生长,并分泌较多的细胞外基质,成胶状物;5 d细胞外基质较多,胶状物物成团,部分支架空隙被填满,见图4 Figure 6 After implanted 6 wk. the absorption of scaffold materials was observed by inverted microscope 0100) 图6 倒置显微馕现察支架協相收情况(× 100) 3讨论 0'隽孬艹 ec 2:1 组织工程支架材料的作用主要是提供种子细胞生 Figure 4 Scanning electron microscope observation of the 长的三维空间,在移植后期引导受者自身组织的再生[7]。 cell growth on the scaffold at 5 d afterco-cultured with the scaffold 01 C00) 本实验采用同种异体骨脱脂、部分脱蛋白、深低温冷冻 图4扫描电纜视察支架复合培养5 d后,骨褊间充质细胞镎氵必胞外质与较多,部分支架、0原陂地满 制成的支架材料,保留了骨组织原有的骨支架三维立体 01 000) 结构。这种天然的结构利于种子细胞黏附和生长,并为细胞外基质的分泌提供了宽大的表面积和内部空间,具 2,3支架细胞毒性实验实验组值为0 4612±0.023, 有良好的组织亲和性和结合力。一般认为载体的免疫 对照组值为0,4562±0.038,细胞相对增殖率为 原性主要来自于脂质和蛋白质叫。骨的抗原主要存在于 101.6%,两组A值比较差异无显著性意义(p > 0.05), 骨细胞中,脱脂可以去除哈佛氏管中的脂蛋白成分,破 证明载体无毒性,见图5。 坏细胞性抗原的完整性。本实验通过脱脂、脱蛋白、深 艺4支架的组织相容性支架植入2周时被肌肉组织 低温冷冻,除尚存胶原、钙盐等成分外,主要抗原物质 疏松包绕,载体周围有少量炎性细胞和间充质细胞;4 如细胞、脂蛋白等己基本被去除。实验证实部分脱蛋白 周时可见载体周边形成包膜,边缘被吸收形成凹陷或裂 骨芳香族氨基酸含量最低,而胶原类氨基酸含量最高, 隙;载体植入6周时周围炎性细胞进一步减小,部分材 因而具有抗原性低,机械强度好的特点,作为载体支架 料被吸收,周围少量骨组织生成,见图6。 具有较强的临床价值[11 ]。 8768 PO. Box 7200,Shenyang 0004 www.CRTER.org 1-1202的体积分数越高,作用时间越长,蛋白质和胶原纤维破坏就越完全,组织相容性也越好,但生物力学性能亦随之下降。有学者认为H202消除骨抗

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