应用滤过式干细胞富集技术制备活性生物材料治疗骨缺损

发布时间：2022-02-17 16:53

　　研究背景和目的骨缺损是临床骨科常见的病症,自体骨等传统植骨材料移植均存在各自的问题。干细胞富集技术通过非培养的方式获取足量自体骨髓间充质干细胞（MSCs）,并使之与传统骨替代材料（如:多孔β-磷酸三钙,β-TCP）在术中一期整合以制备活性成骨材料用于骨缺损治疗。本研究利用我科研发的滤过式干细胞富集技术快速制备MSCs/β-TCP复合材料,综合评价其在骨缺损修复中的安全性、可行性与有效性。方法1.通过比较富集前后MSCs的生物学行为评估富集操作对细胞安全性的影响;2.通过检测羊MSCs在MSCs/β-TCP内部的粘附、铺展、增殖、分化评估复合材料的生物相容性;3.通过对前期以该技术治疗的骨折伴发骨缺损的患者进行临床随访,结合影像学及功能学结果综合评估该技术在骨缺损修复中的临床疗效;4.通过将羊MSCs/β-TCP填充于3D打印的山羊股骨外髁状钛合金框架探索干细胞富集与3D打印联合应用在负重区复杂解剖形态骨缺损修复中的可行性。结果1.富集处理后MSCs的细胞形态,表面分子标志,细胞周期,凋亡以及基因表达谱均未发生明显改变,提示富集操作的安全性;2.体外培养中,MSCs在复合材料中能够很好地... 

【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
绪论
第一章 富集操作对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响
    1.1 引言
    1.2 材料和方法
        1.2.1 主要仪器和试剂材料
        1.2.2 样本来源及伦理申明
        1.2.3 MSCs的原代培养及传代培养
        1.2.4 富集前后骨髓MSCs细胞形态检测
        1.2.5 富集前后骨髓MSCs特异性表面标志检测
        1.2.6 富集前后骨髓MSCs细胞周期检测
        1.2.7 富集前后骨髓MSCs细胞凋亡检测
        1.2.8 富集前后骨髓MSCs细胞基因表达谱检测
        1.2.9 统计学分析
    1.3 结果
        1.3.1 富集前后骨髓MSCs细胞形态观察
        1.3.2 富集前后骨髓MSCs细胞表面特异性分子标志表达对比
        1.3.3 富集前后骨髓MSCs细胞周期对比
        1.3.4 富集前后骨髓MSCs细胞凋亡情况对比
        1.3.5 富集前后骨髓MSCs基因表达的变化
    1.4 讨论
    1.5 本章小结
第二章 富骨髓间充质干细胞生物材料的体外生物性能评估
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 主要仪器和试剂材料
        2.2.2 羊骨髓MSCs/β-TCP复合材料的制备
        2.2.3 复合材料羊MSCs/β-TCP中MSCs的形态与分布情况观察
            2.2.3.1 电子扫描显微镜观察
            2.2.3.2 激光扫描共聚焦显微镜观察
        2.2.4 复合材料MSCs/β-TCP中MSCs的增殖情况检测
        2.2.5 复合材料MSCs/β-TCP的成骨能力检测
    2.3 结果
        2.3.1 复合材料MSCs/β-TCP中MSCs的粘附、铺展与基质分泌
        2.3.2 复合材料MSCs/β-TCP中MSCs的增殖情况
        2.3.3 复合材料MSCs/β-TCP的成骨能力
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
第三章 滤过式干细胞富集技术治疗新鲜骨折伴发骨缺损的总体临床疗效
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 主要仪器和试剂材料
        3.2.2 入组病例的纳入与排除标准
        3.2.3 骨髓采集及利用滤过式干细胞富集技术制备MSCs/β-TCP复合材料
        3.2.4 手术实施
        3.2.5 富集前后MSCs计数及回植总数计算
        3.2.6 富集前后有核细胞细胞活力检测
        3.2.7 人骨髓MSCs鉴定
            3.2.7.1 人骨髓MSCs三系分化诱导
            3.2.7.2 人骨髓MSCs特异性分子表型测定
        3.2.8 新鲜骨折伴发骨缺损患者的临床疗效随访与数据采集
            3.2.8.1 新鲜骨折伴发骨缺损患者的影像学随访
            3.2.8.2 新鲜骨折伴发骨缺损患者的功能学评估
        3.2.9 统计学分析
    3.3 结果
        3.3.1 患者一般情况
        3.3.2 SECCS对骨髓MSCs的富集效率以及骨髓MSCs回植总数
        3.3.3 SECCS处理前后骨髓有核细胞活力变化
        3.3.4 人骨髓MSCs鉴定
        3.3.5 滤过式干细胞富集技术治疗新鲜骨折骨缺损的临床疗效评估
            3.3.5.1 骨缺损的整体修复效果
            3.3.5.2 新鲜压缩性胫骨平台骨折骨缺损的临床疗效
            3.3.5.3 新鲜压缩性跟骨骨折骨缺损的临床疗效
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
第四章 滤过式干细胞富集技术治疗骨缺损与普通骨替代材料治疗骨缺损的临床疗效比较
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 主要仪器和试剂材料
        4.2.2 病例入组标准与排除标准的确定
        4.2.3 富集前后MSCs计数及回植总数计算
        4.2.4 富集前后骨髓有核细胞细胞活力检测
        4.2.5 MSCs/β-TCP移植治疗与单纯β-TCP治疗的临床疗效对比
            4.2.5.1 MSCs/β-TCP与单纯β-TCP移植治疗的影像学随访与分析
            4.2.5.2 MSCs/β-TCP与单纯β-TCP移植治疗的新骨生成率对比
            4.2.5.3 MSCs/β-TCP与单纯β-TCP移植治疗的功能学对比
        4.2.6 统计学分析
    4.3 结果
        4.3.1 一般资料
        4.3.2 MSCs的富集效率以及回植总数
        4.3.3 富集前后骨髓有核细胞活力变化
        4.3.4 MSCs/β-TCP移植治疗与单纯β-TCP治疗的临床疗效对比
            4.3.4.1 骨折愈合时间、关节面下沉对比
            4.3.4.2 新骨生成率对比
            4.3.4.3 功能学对比
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
第五章 滤过式干细胞富集技术联合3D打印技术修复复杂解剖形态骨缺损的探索
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 主要仪器和试剂材料
        5.2.2 山羊股骨外髁复杂解剖形态骨缺损模型3D打印方案设计
        5.2.3 钛合金框架远端PCL衬垫设计、制备以及与框架的整合
        5.2.4 动物实验实施
            5.2.4.1 实验分组
            5.2.4.2 SECCS制备MSCs/β-TCP复合材料及骨性复合体构造
            5.2.4.3 人工软骨面制备及其与骨性复合体的整合
            5.2.4.4 山羊股骨外髁缺损模型制造及修复手术
        5.2.5 回植MSCs及有核细胞计数
        5.2.6 体外软骨分化诱导
        5.2.7 骨修复效果检测
        5.2.8 统计学分析
    5.3 结果
        5.3.1 山羊股骨外髁3D打印钛合金框架设计与制备
        5.3.2 体外软骨分化诱导
        5.3.3 MSCs及有核细胞富集效果
        5.3.4 复杂解剖形态骨缺损修复效果
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
全文总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的文章及其他成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]非骨水泥人工全髋关节置换术中髋臼骨缺损重建方式选择及对臼杯位置影响的研究[J]. 曹林虎,谭伦,林旭,吴超,曾俊.  中国修复重建外科杂志. 2015(06)



本文编号：3629772