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:目的比较骨髓基质干细胞(BMSCs)与生物衍生骨体内、体外复合所构建的组织工程骨修复山羊胫骨大段骨-骨膜缺损的血管化进程以及血管化与成骨的关系,以探讨修复大段负重骨缺损的最佳途径.方法22只山羊制备成胫骨中段20mm的骨-骨膜缺损,随机分为2组,分别植入BMSCs与生物衍生骨体外构建和体内构建的组织工程骨,常规钢板螺钉内固定,在2、4、6、12周时间点分别用墨汁灌注透明标本、血管面积图像分析和X线片观察血管化过程及成骨情况.结果体外构建组与体内构建组血管化进程无明显区别,各时间点血管面积差异无显著性意义(P>0.05),12周均能达到完全血管化,但X线片见体外构建组新骨形成较快,缺损区密度高,体内构建组以上各变化较前者慢大约2~4周.结论BMSCs与生物衍生骨体外构建和体内构建的组织工程骨均能快速血管化并成骨,但是体内构建方式成骨较体外构建慢.
简介:骨形态发生蛋白(BMPs)在胚胎肢体发生及关节形成方面有重要作用。是骨、软骨组织修复的必要成分,另外BMPs在其他组织的发育中亦发生作用,并与肿瘤等多种疾病的生物学行为有关,BMPs已广泛渗透到生物医学及组织工程研究的各个领域,它的诱导成骨特性研究最深入,并得到一致的公认。但外源性的BMPs在体内易分散,易于被蛋白酶降解,不能持久有效的发挥作用,从很大程度上限制其进一步应用。目前,主要通过以下两种主要方法予以解决:一是选用适宜的载体材料,在体内起到缓释系统的作用,保持BMPs局部浓度和持久有效的发挥生物效能;二是通过基因转移的方法,将编码BMPs基因转染靶细胞,使其高效表达BMPs。本文概述了相关方面的研究进展。
简介:目的探讨低温保存的组织工程骨修复兔骨缺损的能力以及低温保存组织工程骨的可行性.方法将人源性生物衍生骨材料复合成骨细胞构建的组织工程骨,在4℃和-196℃的温度环境中保存3个月和6个月,同时以未行低温保存的组织工程骨和生物衍生骨材料作为对照,分别修复实验兔桡骨的长段骨缺损,于术后2、4、6、12周时行大体和组织学观察,并于6、12周行X线检查.结果4℃和-196℃的温度保存组和未行低温保存的组织工程骨组在动物体内相同时间点影像学和形态学观察无明显区别,低温保存3个月与6个月组在动物体内相同时间点影像学和形态学无明显区别;组织工程骨各组与单纯生物衍生骨材料组比较,前者在骨缺损处产生更多的胶原与新骨,其修复骨缺损是通过多点方式成骨,成骨迅速,骨愈合更快;而单纯生物衍生骨材料组从两端'爬行替代'方式成骨;所有各组无明显排斥反应.结论本研究采用的低温(4℃和-196℃)保存方法均能有效保存组织工程骨,从影像学和形态学研究证实该保存方法是有效可行的.
简介:目的探讨放射性核素骨显像(ECT)、X线、CT等影像学技术在组织工程骨修复山羊大段负重骨骨缺损远近期实验观察中的应用价值.方法中国青山羊15只,制备单侧胫骨2cm的骨膜与骨缺损,缺损内植入组织工程骨[CHAP珊瑚羟基磷灰石+经诱导分化的骨髓基质干细胞(bonemarrowstromacells,BMSCs)],术后ECT、X线、CT等影像学手段检查,评价骨缺损修复情况及各种手段的应用价值.其中在早期术后2、4、8周行ECT检查,4、8、12周行X线检查.远期在术后2、3、6个月行CT检查,术后6、12、18个月行X线.结果术后影像学手段检测表明,组织工程骨组可以修复2cm的骨缺损,ECT显示在术后2个月内骨再生和再血管化进展顺利,X线和CT显示术后组织工程骨成骨呈渐进性和偏心性,12个月以后组织工程骨与山羊胫骨牢固愈合,并开始塑形.结论组织工程骨具有良好的修复山羊大段骨缺损的能力,在这一过程中影像学技术提供了理想的直观依据.
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: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。