SF/PLCL纺丝材料复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的实验研究
发布时间：2021-04-16 08:34
目的:研究SF/PLCL纺丝材料复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的能力。方法:取兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）并制成BMSCs/藻酸钙水凝胶。选择8只6月龄雄性新西兰兔,于双侧桡骨中段制备15 mm大段骨缺损模型。其中实验组双侧植入SF/PLCL后注入BMSCs/藻酸钙水凝胶;对照组单纯行双侧桡骨缺损手术。所有兔于术后12周行CT检查观察骨缺损修复情况,之后处死兔,大体及组织学观察骨修复情况。结果:术后12周CT及组织学检查显示:实验组纺丝材料塌陷,材料部分降解,纤维细胞长入材料内部;骨缺损断端有骨组织沿套管材料生长,但骨缺损未完成桥接。对照组缺损区域软组织填充,骨缺损断端封闭。结论:SF/PLCL套管材料虽具有良好的生物相容性,但尚不足以用于修复兔桡骨骨缺损,其成骨能力及降解能力有待进一步提升。
【文章来源】：东南大学学报(医学版). 2015,34(03)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
SF/PLCL套管材料及植入兔体内术中照片
a．SF/PLCL套管材料;b．实验组SF/PLCL套管材料植入兔桡骨大段骨缺损;c．对照组桡骨中段15mm缺损的大段骨缺损图1SF/PLCL套管材料及植入兔体内术中照片2．2大体观察术后12周，处死实验兔可见:实验组7侧桡骨缺损处均见SF/PLCL套管材料塌陷，骨缺损断端有骨组织沿套管材料生长，但骨缺损未完成桥接;对照组7侧缺损区域软组织填充，骨缺损断端封闭(图2)，1侧缺损区域尺骨侧见少量凹凸不平的新骨生成。2．3影像学结果CT扫描三维重建图像显示:实验组7侧桡骨中有6侧骨缺损断端见骨组织沿套管走行生长，但骨缺损仅少量连接，1侧缺损区域未见明显新骨生成。对照组见骨缺损断端封闭，8侧均未见缺损修复(图3)。2．4组织学结果实验组SF/PLCL套管材料塌陷，套管内侧壁有骨细胞黏附，纤维细胞长入材料内部，缺损未修复;对照组缺损区域软组织填充，骨缺损断端封闭(图4)。3讨论组织工程研究中，支架材料需具有仿天然细胞外基质的结构和生物活性等特点。静电纺丝技术可制作出相互连接的多孔网络状仿生非编织支架［5］，而且可通过调整溶液酸碱度、电场强度、温度和湿度，调控纤维直径和取向等参数［6］。应用静电纺丝技术将可生物降解的聚合物制作而成的纳米纤维支架，能够促进细胞黏附、伸展、增殖、迁移，提高组织再生能力，可用于各种组织修复与再生［7-9］。静电纺丝组织工程支架材料SF具有良好的生物相容性、氧气和水蒸气渗透性及生物降解性，且较胶原蛋白引起的炎症反应更小，同时SF提取纯化方式简单，成本低廉，但其机械性能较差，不足以维持支架外形［10-12］。而PLCL是左旋乳酸和己内酯的共聚物，其a．对照组术后12周，桡骨中段15mm缺损，缺损断端封闭，未见骨缺损愈合;b、c．实验组术后12周，见新生成骨组织沿
a．实验组术后12周，SF/PLCL套管材料(M)部分降解，套管内径见新骨生长(箭头所示)HE×10;b．实验组术后12周，缺损处见SF/PLCL套管材料部分降解，并发现纤维细胞(箭头所示)长入套管材料HE×40;c．对照组术后12周，桡骨中段15mm缺损大段骨缺损，缺损断端封闭，缺损区域见纤维组织填充(箭头所示)，未见骨缺损愈合HE×10图4组织学图片及Ⅱ型胶原免疫组织化学检测，实验结果表明，胶原/PLCL复合纳米纤维电纺膜对兔肋软骨细胞有良好的生物相容性，复合肋软骨细胞的组织工程化软骨，适合构建组织工程化气管补片。PLCL最大的缺陷是缺乏自然的细胞识别点［15］，SF/PLCL静电纺丝复合多孔管状材料可结合二者的优点，既具有良好的细胞黏附性，又具备一定的机械强度。李纲等［16］在关于SF/PLCL纳米纤维支架构建组织工程化角膜上皮的研究中，静电纺丝溶液中SF和PLCL的质量比为25∶75，构建的纳米纤维薄膜平均纤维直径为(715±186)nm，植于材料上复合培养的细胞生长良好，均匀分布，他们认为，角膜上皮细胞与SF/PLCL纳米纤维膜的生物相容性良好。SF/PLCL静电纺丝复合材料具有良好的生物相容性、可控的机械性及降解率，但应用于修复大段骨缺损的研究尚少，因此，我们试将SF/PLCL复合兔骨髓基质干细胞构建组织工程骨，用于修复新西兰兔桡骨骨缺损，观察其修复骨缺损的能力。在修复骨缺损的研究中，建立科学合理的骨缺损动物模型具有重要意义［1，17］。课题组在前期研究中，采用6月龄雄性新西兰兔，对兔桡骨大段骨缺损动物模型进行了探讨［4］。而既往研究中关于术后观察骨缺损修复的时间点各不相同。Bodde等［18］认为，术后8周到12周的时间段是骨缺损完成修复的一个过渡阶段。为了较完整地观察骨缺损修复过程，我们选择
【参考文献】：
期刊论文
[1]丝素蛋白和乳酸-己内酯共聚物纳米纤维支架构建组织工程化角膜上皮的实验研究[J]. 李纲,钱婷婷,洪佳旭,徐建江,吴继红,崔呈俊,莫秀梅. 中国眼耳鼻喉科杂志. 2013(02)
[2]利用Collagen/PLCL复合纳米纤维电纺膜构建组织工程化气管补片的初步研究[J]. 何晓敏,付炜,王浩,冯蓓,刘珍伶,殷猛,王伟,徐志伟,郑景浩. 中华临床医师杂志(电子版). 2012(22)
[3]PHBV复合HA纳米纤维材料修复兔桡骨缺损的实验研究[J]. 张晓峰,蒋赞利,吕兰欣,黄宁平,陈娟,王正. 东南大学学报(医学版). 2011(03)
[4]磁性纳米纤维复合材料原位诱导体内成骨的研究(英文)[J]. 许振,孟洁,张宇,常晓,边焱焱,孔桦,顾宁,许海燕. 东南大学学报(医学版). 2011(01)
[5]经表面修饰的PLLA多孔材料修复骨缺损的实验研究[J]. 张明,吴小涛,董寅生. 现代医学. 2010(03)
[6]BCP/HAFG-rhBMP-2复合人工骨修复骨缺损的实验研究[J]. 钱卫庆,王宸,陈昌红. 现代医学. 2007(04)
[7]复合神经生长因子的纳米纤维导管促神经再生的初步研究[J]. 魏延云,王建广,黄磊,刘俊建,范存义. 中华创伤骨科杂志. 2009 (01)
[8]新西兰兔桡骨骨缺损动物模型的制作[J]. 李东亚,郑欣,邱旭升,王晓波,袁翰,陈一心. 中华实验外科杂志. 2013 (09)
本文编号：3141097
【文章来源】：东南大学学报(医学版). 2015,34(03)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
SF/PLCL套管材料及植入兔体内术中照片
a．SF/PLCL套管材料;b．实验组SF/PLCL套管材料植入兔桡骨大段骨缺损;c．对照组桡骨中段15mm缺损的大段骨缺损图1SF/PLCL套管材料及植入兔体内术中照片2．2大体观察术后12周，处死实验兔可见:实验组7侧桡骨缺损处均见SF/PLCL套管材料塌陷，骨缺损断端有骨组织沿套管材料生长，但骨缺损未完成桥接;对照组7侧缺损区域软组织填充，骨缺损断端封闭(图2)，1侧缺损区域尺骨侧见少量凹凸不平的新骨生成。2．3影像学结果CT扫描三维重建图像显示:实验组7侧桡骨中有6侧骨缺损断端见骨组织沿套管走行生长，但骨缺损仅少量连接，1侧缺损区域未见明显新骨生成。对照组见骨缺损断端封闭，8侧均未见缺损修复(图3)。2．4组织学结果实验组SF/PLCL套管材料塌陷，套管内侧壁有骨细胞黏附，纤维细胞长入材料内部，缺损未修复;对照组缺损区域软组织填充，骨缺损断端封闭(图4)。3讨论组织工程研究中，支架材料需具有仿天然细胞外基质的结构和生物活性等特点。静电纺丝技术可制作出相互连接的多孔网络状仿生非编织支架［5］，而且可通过调整溶液酸碱度、电场强度、温度和湿度，调控纤维直径和取向等参数［6］。应用静电纺丝技术将可生物降解的聚合物制作而成的纳米纤维支架，能够促进细胞黏附、伸展、增殖、迁移，提高组织再生能力，可用于各种组织修复与再生［7-9］。静电纺丝组织工程支架材料SF具有良好的生物相容性、氧气和水蒸气渗透性及生物降解性，且较胶原蛋白引起的炎症反应更小，同时SF提取纯化方式简单，成本低廉，但其机械性能较差，不足以维持支架外形［10-12］。而PLCL是左旋乳酸和己内酯的共聚物，其a．对照组术后12周，桡骨中段15mm缺损，缺损断端封闭，未见骨缺损愈合;b、c．实验组术后12周，见新生成骨组织沿
a．实验组术后12周，SF/PLCL套管材料(M)部分降解，套管内径见新骨生长(箭头所示)HE×10;b．实验组术后12周，缺损处见SF/PLCL套管材料部分降解，并发现纤维细胞(箭头所示)长入套管材料HE×40;c．对照组术后12周，桡骨中段15mm缺损大段骨缺损，缺损断端封闭，缺损区域见纤维组织填充(箭头所示)，未见骨缺损愈合HE×10图4组织学图片及Ⅱ型胶原免疫组织化学检测，实验结果表明，胶原/PLCL复合纳米纤维电纺膜对兔肋软骨细胞有良好的生物相容性，复合肋软骨细胞的组织工程化软骨，适合构建组织工程化气管补片。PLCL最大的缺陷是缺乏自然的细胞识别点［15］，SF/PLCL静电纺丝复合多孔管状材料可结合二者的优点，既具有良好的细胞黏附性，又具备一定的机械强度。李纲等［16］在关于SF/PLCL纳米纤维支架构建组织工程化角膜上皮的研究中，静电纺丝溶液中SF和PLCL的质量比为25∶75，构建的纳米纤维薄膜平均纤维直径为(715±186)nm，植于材料上复合培养的细胞生长良好，均匀分布，他们认为，角膜上皮细胞与SF/PLCL纳米纤维膜的生物相容性良好。SF/PLCL静电纺丝复合材料具有良好的生物相容性、可控的机械性及降解率，但应用于修复大段骨缺损的研究尚少，因此，我们试将SF/PLCL复合兔骨髓基质干细胞构建组织工程骨，用于修复新西兰兔桡骨骨缺损，观察其修复骨缺损的能力。在修复骨缺损的研究中，建立科学合理的骨缺损动物模型具有重要意义［1，17］。课题组在前期研究中，采用6月龄雄性新西兰兔，对兔桡骨大段骨缺损动物模型进行了探讨［4］。而既往研究中关于术后观察骨缺损修复的时间点各不相同。Bodde等［18］认为，术后8周到12周的时间段是骨缺损完成修复的一个过渡阶段。为了较完整地观察骨缺损修复过程，我们选择
【参考文献】：
期刊论文
[1]丝素蛋白和乳酸-己内酯共聚物纳米纤维支架构建组织工程化角膜上皮的实验研究[J]. 李纲,钱婷婷,洪佳旭,徐建江,吴继红,崔呈俊,莫秀梅. 中国眼耳鼻喉科杂志. 2013(02)
[2]利用Collagen/PLCL复合纳米纤维电纺膜构建组织工程化气管补片的初步研究[J]. 何晓敏,付炜,王浩,冯蓓,刘珍伶,殷猛,王伟,徐志伟,郑景浩. 中华临床医师杂志(电子版). 2012(22)
[3]PHBV复合HA纳米纤维材料修复兔桡骨缺损的实验研究[J]. 张晓峰,蒋赞利,吕兰欣,黄宁平,陈娟,王正. 东南大学学报(医学版). 2011(03)
[4]磁性纳米纤维复合材料原位诱导体内成骨的研究(英文)[J]. 许振,孟洁,张宇,常晓,边焱焱,孔桦,顾宁,许海燕. 东南大学学报(医学版). 2011(01)
[5]经表面修饰的PLLA多孔材料修复骨缺损的实验研究[J]. 张明,吴小涛,董寅生. 现代医学. 2010(03)
[6]BCP/HAFG-rhBMP-2复合人工骨修复骨缺损的实验研究[J]. 钱卫庆,王宸,陈昌红. 现代医学. 2007(04)
[7]复合神经生长因子的纳米纤维导管促神经再生的初步研究[J]. 魏延云,王建广,黄磊,刘俊建,范存义. 中华创伤骨科杂志. 2009 (01)
[8]新西兰兔桡骨骨缺损动物模型的制作[J]. 李东亚,郑欣,邱旭升,王晓波,袁翰,陈一心. 中华实验外科杂志. 2013 (09)
本文编号：3141097
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