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转染骨形态发生蛋白-2基因的人骨髓间质干细胞复合异种骨支架异位成骨的效果

由支架材料、种子细胞和生长因子复合构建的组织工程骨为临床治疗顽固性骨折不愈合和大型骨缺损带来了希望。然而,如何实现生长因子在特定的解剖部位持续稳定的释放,以及促进人工骨尽早血管化,这个问题一直未得到有效解决。笔者采用腺病毒载体将骨形态发生蛋白- 2 (BMP - 2 )基因导入人骨髓间质干细胞(hBMSC) ,然后将转染细胞复合去抗原牛松质骨(BCB)支架移植到裸鼠背部皮下,观察异位成骨及血管化效果。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 腺病毒载体和菌株:hBMP - 2腺病毒表达载体(Ad -BMP - 2 )由美国哈佛医学院分子骨科中心Oliver博士馈赠。携带β-半乳糖酐酶基因的腺病毒对照载体(Ad -Lacz)和人胚肾细胞株(2 93细胞)由吉林大学白求恩基础医学院病理教研室高航博士馈赠。通过感染2 93细胞扩增病毒,病毒噬菌斑形成实验测定滴度。1.1.2 支架材料:条形BCB及复合重组hBMP - 2蛋白(rh -BM...  (本文共4页) 阅读全文>>

《医用生物力学》2017年03期
医用生物力学

通过骨支架的数字化建模分析其力学性能与内部流场分布

在骨组织工程中,仿生骨支架构成三维基质,为细胞黏附和组织再生提供微环境[1]。对仿生骨支架性能要求的研究内容主要包括:良好的生物相容性、降解性;良好的几何形状及内部孔隙结构;具有一定的机械强度和韧度;利于加工和消毒等[2]。因此,骨支架结构和材料的选择成为骨组织工程的研究重点。编织结构在研究上较为成熟,是使用广泛的骨替代结构,选择相应的快速成形技术可快速制备[3]。上海大学快速制造工程中心姚远等[4]利用UG三维作图软件设计了3类边长为0.4 mm的微单元体,分析有效弹性模量与孔隙率的关系。相比于通过数字化建模软件,通过Micro-CT扫描获得样品二维断层数据,再利用相应建模软件重建样品原型,能够实现样品原型准确还原[5],模拟仿生骨支架性能。西南交通大学罗品风等[6]利用Micro-CT构建不同多孔结构陶瓷支架并对其进行液流分布分析,获得良好的生物学评价。组织工程的另一个研究重点是体外载有种子细胞仿生骨支架的构建[7]。将体外...  (本文共8页) 阅读全文>>

《机械设计与制造》2017年07期
机械设计与制造

承力骨支架微孔结构设计及力学特性有限元分析

1引言承力骨作为人体主要的骨骼,不仅支撑着人体整个躯干的重量,而且协助着人体正常的运动。但近年来,由于疾病、创伤、肿瘤等造成的承力骨缺损疾病病人超过3000万,而且随着车辆交通共工具的增多及人口老龄化的到来,又使得承力骨缺损病人数量呈逐年增长的趋势。而1993年,文献[1]首次提出了骨组织工程的概念,为治疗骨骼缺损疾病带来了新的方法和理念。至此国内外学者纷纷展开了对骨组织工程支架的研究,并取得了一定的成果。但目前使用的承力骨支架依然存在与植入组织部位力学性能不匹配的问题,导致承力骨支架周围产生应力遮挡效应,最终阻止组织长入和引起植入物的松动。因此,研究具有确定生物力学性能,并利于与植入组织周围载荷传递的承力骨支架是非常重要的。然而要想构建出与天然骨骼结构完全相同的微孔结构模型是非常复杂且不可能的,但具有连通孔隙且孔隙可调的多孔单胞模型的提出,则为人体承力骨支架微孔结构的设计带来了新的思路。即采用一种自底向上的方法,先构建出多孔单...  (本文共4页) 阅读全文>>

《生物医学工程与临床》2006年03期
生物医学工程与临床

松质骨支架的制备及结构特征观察

目前,临床上对于因肿瘤、外伤、炎症及先天骨异常等原因造成的大面积骨缺损的治疗,主要采用自体骨或异种骨移植,或采用金属、高分子聚合物等多种人工材料。然而自体骨供应来源有限、塑型困难,而异种骨具有抗原性,存在免疫排斥反应而导致植入失败或感染的风险。而广泛使用的各种骨替代材料,在生物和力学功能上不尽人意[1]。近二十年来骨组织工程的研究和发展为大面积骨缺损的修复提供了新的途径,但在骨组织工程的应用中,种子细胞载体-支架材料的选择极其重要,它能为细胞的长入、黏附、分化和增殖提供良好的三维空间。因此,理想的支架材料应具有良好的生物相容性、骨传导性、一定的骨诱导性、可生物降解性、可加工性、可消毒性,并有利于细胞贴附和血管长入[2]。目前虽有许多文献报道多种支架材料,但均不能完全达到上述标准,因此,寻找理想的支架材料仍为骨组织工程中的首要任务。笔者实验采用物理化学方法处理猪松质骨,并对其结构特征进行观察,为猪松质骨支架在骨组织工程中应用提供一...  (本文共3页) 阅读全文>>

《国外医学情报》1989年18期
国外医学情报

植入可扩展的金属肋骨支架

一名出生时无右胸壁的婴儿在接受了世界上第一个可扩展的金属肋骨架植入之后情况良好.这种假体是由圣安东尼奥Santa Rosa儿童医院(SRCH)儿童矫形外科医师RobertCampbell设计的. Campbell说,2岁儿童Christopher Car-denas在出生时右半胸没有肋骨,自出生以来一直使用呼吸器.入院前因呼吸不足引起窒息。当他7个月时,将他放入一个人工胸壁的原型设备中.人工胸壁由垂直的Steimaun导钉构成.与颈和腰附近残留的肋骨相连接.然后用涤纶加强的硅橡胶薄膜覆盖,形成一个胸膜表面.手术获得成功.手术后一周,病人不再使用呼吸器,2周后回到家中. 由于初次手术的成功,和儿童自然生长的需要,Campbell及其同事认为有必要制造一种可以扩展的器械,不需进行全胸切开便可以加长.Te。hmedi...  (本文共1页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

可控多尺度分级孔结构羟基磷灰石骨支架的制备技术研究

由于爆炸式的发展,近年来增材制造(俗称3D打印)已经成为目前最热门的研究方向之一,特别是在机械制造(金属打印)和临床医学(细胞打印)等方面。骨组织工程是目前公认的最具潜力和发展前景的骨缺损修复方式,而支架是其中的关键。因此,越来越多的研究者在不断尝试生物相容性支架的制备工艺与方法,而绝大多数的制备手段都是通过3D打印或与其他技术相结合的方式。然而,随着骨组织工程的发展,其对骨支架也提出了更高的要求,一些传统的制备方法甚至是目前流行的3D打印技术也很难满足要求,因此仍然需要研究者们不断地探索新方法和新工艺来制备更加仿生(如材料和结构等方面)的骨组织工程支架。为了制备具有更优良的生物学性能的骨组织工程多孔支架,本文以挤出沉积制造技术为核心,以商业化的羟基磷灰石(HA)作为主要材料,分别从结构优化和成分仿生两方面对骨组织工程支架的制备技术进行改进与升级,探索出了一个结合发泡法来制备多尺度分级孔结构(纳米-微米-毫米,nm-μm-mm)...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>