生物骨组织立体培养分化和动物体内修复实验.doc.doc

生物骨组织立体培养分化和动物体内修复实验 王 妍1，王汉中2，张 英1，张丽君1，田建明2，陈献雄3 (1深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院，广东省深圳市 518055；2吉林大学第二临床医学院，吉林省长春市 130041；3深圳大学医学院，广东省深圳市 518060) 引用本文：王妍，王汉中，张英，张丽君，田建明，陈献雄. 生物骨组织立体培养分化和动物体内修复实验[J].中国组织工程研究，2017，21():836-842. DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.06.003 ORCID: 0000-0001-6698-5584(张丽君) 文章快速阅读： 文题释义： 动态三维诱导培养：三维细胞培养过程，根据细胞在自然条件下生长受力情况，利用物理的方法如生物反应器中流体剪切力，能够对细胞产生机械应力刺激，同时促进支架材料内部营养物质代谢交换。为细胞生长提供了适宜的生物性微环境和力学刺激。 生物反应器：是指任何提供生物活性环境的制造或工程设备。在一种情况下，生物反应器是一个进行涉及到生物或生物化学活性物质由特定的生物生产出来的化学过程的容器。此过程既可以有氧进行也可以无氧进行。这些生物反应器通常呈圆筒状，其体积从几升到几立方米不等，常由不锈钢制成。 摘要 背景：体外培养组织工程骨仍是治疗骨缺损修复的重要途径，3D打印骨架材料结合生物反应器骨组织是骨组织工程的重要研究内容。 目的：观察3D打印制备的生物骨支架接种细胞后经生物反应器立体培养体内修复骨伤的效果。 方法：①配制生物骨材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石(PLGA/HA)，3D打印和冷冻干燥技术制备骨架，接种人骨髓间充质干细胞、经生物反应器培养分化；②实验动物分为3组，分别为对照组(1号，2号)，实验组(3号，4号)，实验+空孔组(5号，6号，均行右股骨钻孔不植入任何材料)；每组又分为2个亚组并编号。兔左侧股骨远端制作骨缺损模型，对照组分别植入空白材料-PLGA/HA(无细胞)和阴性材料PLGA/HA(接种人骨髓间充质干细胞)无诱导分化的支架块；实验组材料-PLGA/HA为接种人骨髓间充质干细胞经诱导分化的支架块，批号分别为201405-1和201405-2；③电子显微镜确定生物骨材料的成骨和降解性能。CT扫描生物骨体内修改效果，待受试组的骨破损基本修复后，做组织病理学检查。 结果与结论：制备出适于细胞种植的具有拓扑结构的生物骨支架；电子显微镜观察成骨干细胞附着的生物骨材料立体化培养后形成的新骨节点明显；在支架植入家兔体内后，有明显促进成骨愈合的作用。结果显示制备的生物骨组织材料达到了初步的修复骨组织的作用。 关键词： 生物材料；骨生物材料；聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石；3D打印；间充质干细胞；生物反应器；硬骨 主题词： 生物相容性材料；骨和骨组织；细胞分化；生物反应器；组织工程 基金资助： 广东省教育部项目2012B091100408)；深圳市科技创新委项目ZYA201106100083A；GGJS20130331152344401；校级重点项目601522k27009) 缩略语： 聚乳酸-羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石：polylactic glycolic acid/ hydroxyapatite，PLGA/HA Three-dimensional culture and differentiation of biological bone tissue and its in vivo repair effect in an animal model Wang Yan1, Wang Han-zhong2, Zhang Ying1, Zhang Li-jun1, Tian Jian-ming2, Chen Xian-xiong3 (1School of Applied Chemistry and Biological Technology, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, Guangdong Province, China; 2the Second Hospital of Jilin University, Changchun 130041, Jilin Province, China; 3Shenzhen University Health Science Center, Shenzhen 518060, Guangdong Province, China) Abstract BACKGROUND: In vitro culture of tissue-engineered bone is an important method for bone rep