背景:茶多酚的主要活性成分为表没食子儿茶素没食子酸酯,其具有抗氧化、抗菌、抗凋亡、抗炎等多种生物学功能.为实现表没食子儿茶素没食子酸酯的可控释放、提高其生物利用度,开发具有生物活性的茶多酚载体是亟待解决的难题.目的:制备高效负载表没食子儿茶素没食子酸酯的微球,同时加测其抗菌性能及生物相容性.方法:采用化学沉淀法分别制备硅酸钙微球与二氧化硅微球,利用X射线光电子能谱、透射电镜、场发射扫描电子显微镜、比表面积分析仪、激光粒度分析仪对微球的性能进行表征.将两种微球分别浸泡于表没食子儿茶素没食子酸酯溶液中,制备负载表没食子儿茶素没食子酸酯的硅酸钙微球与二氧化硅微球(分别记为CSM-EGCG、SM-EGCG),检测微球的载药量及包封率,以及体外表没食子儿茶素没食子酸酯的释放情况.将未载药的硅酸钙微球、二氧化硅微球及CSM-EGCG、SM-EGCG分别与金黄色葡萄球菌、大肠杆菌共培养,检测抑菌率.将上述4种微球分别与人皮肤成纤维细胞共培养,通过CCK-8法评估细胞活性.结果 与结论:①表征实验结果显示,硅酸钙微球和二氧化硅微球均为介孔微球,分散性好,硅酸钙微球的比表面积、总孔体积、平均孔径均大于二氧化硅微球;②CSM-EGCG的包封率为(72.0±0.5)％,载药量为(58.4±0.4)％;SM-EGCG的包封率为(41.6±0.7)％,载药量为(45.0±1.3)％;CSM-EGCG微球较SM-EGCG微球具有更好的药物携载能力,且体外释药时间可持续19 d以上,累计释放量达到(88.1±3.0)％;③二氧化硅微球无抗菌能力,硅酸钙微球、SM-EGCG、CSM-EGCG对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为(28.0±4.2)％,(63.9±1.0)％,(95.6±0.5)％,对大肠杆菌的抑菌率分别为(27.5±7.0)％,(51.9±1.4)％,(93.4±1.0)％;④CCK-8检测显示,硅酸钙微球及CSM-EGCG具有良好的细胞相容性,具有促进人皮肤成纤维细胞增殖的能力;⑤结果表明,负载表没食子儿茶素没食子酸酯的硅酸钙微球具有良好的抗菌性及细胞相容性.

背景:钛合金因其良好的生物相容性被广泛应用于临床骨科,但其作为生物惰性材料缺乏骨诱导活性,易导致植入假体松动,因此有必要对钛植入体表面进行改性来增强其成骨活性.目的:利用溶胶凝胶法在钛表面制备钽功能涂层,并对涂层的理化性质及成骨性能进行表征.方法:利用溶胶凝胶法在医用钛片表面制备钽功能涂层,采用扫描电镜及能谱分析对涂层的表面形貌及元素组成进行表征,通过接触角测试评估钛片、钽片、钽涂层的表面亲水性.将兔骨髓间充质干细胞分别接种于钛片、钽片、钽涂层上,利用扫描电镜观察材料表面细胞黏附形态,荧光染色观察材料表面细胞黏附及存活,CCK-8法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酯酶显色及茜素红S染色评估材料表面细胞的成骨分化能力.结果 与结论:①扫描电镜显示,涂层表面均匀分布着大小一致的纳米级颗粒,且表面涂层均一,未见裂纹产生;元素分析结果显示,钽涂层表面的元素主要为Ta、O、Ti元素;钽涂层表面的亲水性优于钛片、钽片;②接种12 h后的扫描电镜显示,细胞在钛片和钽片表面的黏附形态相似,呈长梭形,向周边伸出少量丝状伪足;细胞在钽涂层表面呈铺展态黏附生长,向远处伸出大量丝状伪足并与相邻细胞连接;③接种72 h后的荧光染色显示,细胞在钽涂层表面几乎均呈铺展态黏附生长,黏附细胞的数量多于钛片、钽片,并且钽涂层表面的活细胞数量多于钛片、钽片(P＜0.05);④CCK-8法检测结果显示,钽涂层表面的细胞增殖速率快于钛片、钽片(P＜0.05);⑤钽涂层表面细胞的碱性磷酸酶含量和钙结节形成数量均多于钛片、钽片;⑥结果表明,钽涂层修饰后的钛表面更利于骨髓间充质干细胞的黏附及成骨分化.

丝素蛋白具有良好的生物相容性、可控的生物降解速率、高药物渗透性、低免疫原性、降解产物无毒等特点,是一种良好的生物材料原料.本文以丝素蛋白为核心,从丝素蛋白的结构特性入手,汇总其提取、溶解工艺进展.在此基础上,根据骨修复过程中不同目的和需求,分类汇总了丝素蛋白以载药微球、水凝胶、薄膜、多孔支架等不同结构形式在骨组织工程领域的研究现状,最后对丝素蛋白材料目前发展的局限性和未来的发展趋势进行展望.

胶原蛋白具有可吸收降解、生物相容性好等特性,被广泛应用于生物医学领域.但是目前胶原蛋白静电纺丝胶原膜力学强度不高,限制了其在生物医学领域中的应用.本研究利用Ⅰ型胶原海绵与不同浓度乙酸混合,研究了乙酸胶原混合溶液的可纺性,并对制备的电纺胶原膜进行了力学性能评估.结果发现,质量比为40％乙酸与胶原配制成10％的乙酸?胶原混合溶液制备的胶原膜表面平整光滑,纤维平均直径为(305.19±119.67)nm,纤维与纤维间层次清晰、呈网状交错分布;厚度为0.2 mm的电纺胶原膜弹性模量为(749.22±107.72)MPa,最大拉伸力平均值为(21.92±3.03)N,具有较强机械性能.本研究利用乙酸?胶原混合溶液进行静电纺丝,获得了具有良好的外观、机械强度好的纳米胶原膜,为进一步的细胞学实验提供了材料,并有望开发成可满足不同临床需求的补片材料,具有一定的应用价值.

干细胞因来源广泛、可自我更新、拥有多向分化潜能等优点,目前已广泛用于组织修复实验和临床研究,特别是在骨缺损修复中展现出良好的应用前景.在骨组织工程中,干细胞作为缺损修复支架的组成要素,为缺损修复提供细胞来源和活性基础,因此探究骨缺损修复中干细胞成骨分化的主要调控因素尤为重要.本文将从支架的材料组成、材料表面微观结构、空间宏观结构、外源性药物、体外刺激等因素综述骨组织工程中干细胞成骨分化调控因素、作用机理与研究进展,为骨缺损修复的基础研究与临床应用提供新思路.