导读:本文包含了仿生钙化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:壳聚糖,丝素蛋白,羟基磷灰石,静电纺丝
仿生钙化论文文献综述
刘娇艳[1]（2017）在《含纳米纤维膜钙化层的层状仿生支架组装及性质研究》一文中研究指出关节软骨是一种具有特殊层状结构的结缔组织,主要由浅表层、中间层、深化层和钙化层组成。关节软骨没有血管、淋巴管以及神经分布,损伤后自我修复能力很差。组织工程目前已经发展成为一种有临床潜力的关节软骨缺损修复技术。组织工程技术主要是通过综合利用可降解支架、种子细胞和某些特定信号分子协同作用对关节软骨损伤实施修复。根据关节软骨的层状结构和各层的组成成分特点,本研究利用满足体内生物相容性要求的壳聚糖、丝素蛋白、纳米羟基磷灰石等材料,通过低温成型技术组装含纳米纤维膜钙化层的层状仿生支架。首先利用共沉淀法在常温常压下合成了壳聚糖/纳米羟基磷石复合物。经X-射线衍射和扫描电镜表征得出,该法合成得到的复合物中纳米羟基磷石呈梭状,长度约200 nm,结晶良好,分散均匀,这些复合物可复溶于稀酸溶液,满足支架组装要求。同法获得的纳米羟基磷石纳米粒子具有相似的形貌和性质。在此基础上,将纳米羟基磷灰石、壳聚糖、丝素蛋白按设计配方制备成4种电纺液,经电纺获得各层组分呈梯度变化的一体化四层纳米纤维膜钙化层。扫描电镜观察结果显示,纳米纤维粗细均匀,纤维表面有纳米羟基磷灰石凸起物,而且凸起物随纳米羟基磷灰石在纤维中的含量增加明显增多。分别以壳聚糖/丝素蛋白复合物、所获得的纳米纤维膜和壳聚糖/纳米羟基磷石复合物组装含纳米纤维膜钙化层的四层结构仿生层状支架。红外光谱分析表明,壳聚糖/丝素蛋白复合物、壳聚糖/纳米羟基磷石复合物均为物理混合,无明显化学相互作用。扫描电镜观察得出,从仿软骨层到仿软骨下骨层,支架孔径呈梯度变化;除钙化层外,各层孔隙率较高;钙化层平均孔径小于3μm,孔隙率较低。该支架近似满足软骨细胞或成骨细胞生长对孔径和孔隙率的要求。以MC3T3细胞为种子细胞,与不同浓度的支架浸提液共培养,MTT法检测细胞活性。结果表明,细胞增殖正常,不同浓度浸提液对细胞均没有毒性。将MC3T3分别接种于支架的仿软骨层和仿软骨下骨层并进行培养,分别经7天、14天培养,扫描电镜观察指出,细胞伸出伪足,增殖正常,并合成分泌细胞基质。随培养时间延长,细胞数目增加,细胞基质的量也增加。以纳米纤维膜为钙化层,以壳聚糖、丝素蛋白、纳米羟基磷灰石为支架材料组装的层状仿生支架在孔径、孔隙率、生物相容性等方面均满足细胞生长需要。该支架经后续应用转化研究将可能在软骨损伤修复方面有一定的临床应用价值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
陈会鹏,刘玲娜[2]（2016）在《含钙化层仿生组织工程骨支架对运动性踝关节损伤的修复》一文中研究指出背景:在体育运动或日常生活中,由于受力的突发性,尤其是受到非生理性剥离运动时造成的损伤比较普遍,如篮球、足球、橄榄球和武术运动中,该类运用均为对抗性、爆发性运动导致踝关节损伤发生率较高。常规方法虽然能改善患者症状,但是长期治疗欠佳,治疗后并发症发生率较高,容易引起二次伤害。目的:制备含钙化层仿生组织工程骨支架,观察其对运动性踝关节损伤的修复效果。方法:选取成都体育学院2014年12月至2015年12月诊治的80例武术运动踝关节损伤患者,随机分为对照组和含钙化层仿生组织工程骨支架组,每组40例。利用羊软骨制备脱细胞微粒悬液,加入预冷磨具中制备直径为8 mm的含钙化层骨软骨组织块,且利用冻干法和化学交联法能获得含钙化层仿生组织工程支架,含钙化层仿生组织工程骨支架组采用含钙化层仿生组织工程骨支架植入方法治疗,对照组给予药物治疗。结果与结论:(1)制备的支架形态:骨软骨组织切取表面透明部分后,保留骨软骨钙化层,透明软骨呈白色,正常骨软骨之间存在钙化层,软骨下骨为松质骨;将制备的骨软骨钙化层脱细胞组织块进行苏木精-伊红染色,结果显示:骨软骨钙化层仅剩下细胞空巢,但是骨软骨块中软骨、骨软骨钙化层以及软骨下骨结构保持良好;(2)患者疼痛情况:两组患者治疗前疼痛评分差异无显着性意义(P>0.05);含钙化层仿生组织工程骨支架组治疗后1,4周疼痛评分显着低于对照组(P<0.05);(3)疗效:含钙化层仿生组织工程骨支架组治疗疗效率显着高于对照组(P<0.05)。(4)结果证实,试验成功制备含钙化层仿生组织工程支架,将其用于修复运动性踝关节损伤效果较好。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2016年21期）
曾伟南[3]（2016）在《基于双室培养系统构建含天然钙化层仿生组织工程骨软骨》一文中研究指出研究背景:关节骨软骨组织是人体关节重要的负重组织,关节疾病及创伤导致的关节骨软骨损伤十分常见,是导致关节疼痛、功能障碍甚至肢体残疾的主要疾病,给病人及社会带来了沉重的负担。Curl等回顾性分析了31516例行膝关节镜手术的患者,63%的患者发现有软骨损伤。由于透明软骨组织无血液供应,缺乏祖细胞聚集途径,一旦损伤,难以自身修复。现有的临床治疗策略包括:保守治疗、关节腔清理术、微骨折术、软骨细胞移植、自体或异体骨软骨移植及人工关节置换等技术,但以上治疗策略均存在有明显的缺陷,长期治疗效果难以令人满意。目前常用的治疗策略以微骨折术为代表,它通过破坏钙化软骨层结构,使得软骨缺损由血凝块所填充,而该血凝块中富含骨髓来源的间充质干细胞,间充质干细胞进入骨软骨缺损区增殖并分化为纤维软骨细胞,刺激骨软骨缺损区域纤维软骨修复。以达到缓解症状,填充缺损,延缓OA的发生等作用,但其远期疗效欠佳。而骨软骨移植及软骨细胞移植由于组织、细胞来源有限,且会造成供区损伤,制约了其应用。人工关节置换术创伤较大,适用于严重的关节骨软骨损伤或终末期关节疾病软骨大量破坏的情况下,术后并发症及假体长期生存率仍有待提高。组织工程骨软骨技术是以再生医学方式治疗关节骨软骨损伤最为理想的新方法。但现阶段工程化的骨软骨组织与宿主组织整合较差、存在纤维软骨样退变、力学性能较低下,难以确保其治疗关节骨软骨损伤的长期有效性。我们认为导致以上现象的主要原因是现阶段构建的工程化骨软骨组织在结构和功能上都存在有明显的缺陷,特别是缺少透明软骨层与软骨下骨层之间的界层连接结构,即:钙化软骨层结构。钙化软骨层是介于透明软骨层与软骨下骨层之间的界层连接结构,通过上方的波浪形潮线结构及下方的不规则粘合线结构与透明软骨层及软骨下骨层紧密铆合[1]。钙化软骨层由大量的有机胶原纤维及无机矿物质组成,其结构致密,平均厚度为104.16±20.87μm,在物质通透及力学传导等方面发挥重要功能。研究发现钙化软骨层具有隔离带的作用,其隔离带作用具有阻止成骨性和成软骨性细胞相互迁移,使其于特定区域增殖并定向分化,为成骨和成软骨提供独立的生长微环境。在骨关节炎病理发病过程的早期可观察到钙化软骨层发生穿孔,并伴有血管、神经的长入及通透性的改变,同时潮线发生复制及漂移等现象。因此在骨软骨组织工程研究中,构建出含致密钙化软骨层结构的复合支架可能具有重要意义。因此,在对钙化软骨层的形态结构及生理功能认识的基础上,我们提出了一体化构建包括透明软骨层、钙化软骨层及软骨下骨层的叁层仿生骨软骨支架的新理念。利用脱细胞骨支架复合Ⅱ型胶原蛋白水凝胶,采用冻干交联的方法制备含天然钙化层结构的仿生型骨软骨支架。一体化构建就是在支架制备的过程中使软骨支架与骨支架直接结合成整体。同时,为了给软骨层及软骨下骨层提供独立的培养微环境,我们在构建的含天然钙化层结构的仿生型骨软骨支架的基础上,以聚乳酸(Polylactic acid,PLA)为原材料,运用计算机辅助设计(Computer aided design,CAD)技术及叁维打印快速成型技术(3DP)构建了双室培养系统。为验证该双室培养系统的可行性,并进一步证明钙化软骨层的隔离带作用。我们以人羊膜间充质干细胞为种子细胞,接种于含天然钙化层结构的仿生型骨软骨支架上,并通过双室培养系统为软骨层及软骨下骨层提供成软骨及成骨诱导培养基。通过细胞示踪技术、组织切片技术、PCR技术等实验手段检测种子细胞在支架内的粘附、增殖、分化及迁移等生物学行为。最后,我们选取实验动物进行骨软骨缺损造模,使用经双室培养后的含种子细胞的骨软骨支架植入该骨软骨缺损,观察该仿生型骨软骨支架在修复骨软骨缺损中的作用,并与空白对照及不含钙化层骨软骨支架的修复效果相对比。第一部分含天然钙化软骨层仿生组织工程骨软骨支架的制备及检测本部分研究中,我们钻取正常猪膝关节股骨髁负重面骨软骨柱,削去骨柱透明软骨部分。切下的透明软骨用于Ⅱ型胶原蛋白提取,而含钙化软骨层的软骨下骨柱行脱细胞处理。然后将提取的Ⅱ型胶原蛋白水凝胶接种于钙化层之上,经过冻干及交联等步骤,获得含天然钙化层的仿生骨软骨支架,并对支架相关特性进行检测。一、实验方法1.含天然钙化软骨层骨柱的制备及检测(1)钻取直径为12 mm的含有天然钙化软骨层结构的骨柱,削去透明软骨层;(2)Triton X-100脱去骨柱中的细胞;(3)HE染色及DAPI染色观察骨柱中细胞是否洗脱干净。2.Ⅱ型胶原蛋白水凝胶的制备(1)获取透明软骨粉;(2)胃蛋白酶消化,盐析及透析。3.骨软骨支架的制备及检测(1)叁维打印构建骨软骨支架制备模具;(2)通过模具在脱细胞骨支架上灌注Ⅱ型胶原蛋白水凝胶,再通过冻干、交联等步骤制备骨软骨支架;(3)检测支架孔隙率、孔径、细胞毒性及结构特征。二、实验结果构建的骨软骨支架呈深蓝色,细胞洗脱彻底,Ⅱ型胶原蛋白海绵支架平均孔隙率为(96.1±3.8)%,扫描电镜下测其孔径平均大小为(102.3±35.3)μm,脱细胞软骨下骨支架的平均孔隙率为(73.5±2.6)%,其平均孔径大小为(470.2±158.8)μm,呈多孔网状结构,孔隙结构良好,孔孔相通。支架浸提液对细胞生长无明显影响。第二部分含天然钙化软骨层仿生支架双室培养系统的构建本部分研究中,为了给软骨层及软骨下骨层提供独立的培养微环境,我们设计了基于钙化软骨层的双室培养系统,利用钙化软骨层的隔离带作用,为软骨腔及软骨下骨腔分别提供成软骨及成骨培养基。在成软骨及成骨的环境中,诱导间充质干细胞分别向软骨细胞及成骨细胞的方向分化。这种双室培养系统更加符合骨软骨组织的生理特征,因此可能构建出更加仿生的骨软骨缺损修复材料。一、实验方法1.双室培养装置的构建(1)运用计算机辅助设计技术设计双室培养系统的计算机叁维模型;(2)运用叁维打印技术制备双室培养系统各部件;(3)组装双室培养系统,并进行密闭性测试,Co60辐照灭菌。2.人羊膜间充质干细胞培养I型胶原酶消化法获取人羊膜间充质干细胞,差速消化法进行纯化。3.人羊膜间充质干细胞复合支架共培养(1)CFDA SE及Di I标记人羊膜间充质干细胞;(2)细胞悬液接种法及凝胶接种法接种CFDA SE标记的细胞于胶原层,Di I标记的细胞于软骨下骨层,并进行双室培养;(3)通过病理切片、荧光定量PCR、支架总DNA含量检测等手段,检测支架中细胞粘附、生长、增殖、分布及分化情况。二、实验结果双室培养7天后,荧光显微镜下可观察到胶原层CFDA SE标记的绿色荧光细胞,软骨下骨层Di I标记的红色荧光细胞,绿色荧光细胞与红色荧光细胞分别位于钙化软骨层两边,无跨钙化层细胞迁移现象。荧光定量PCR检测胶原层内种子细胞的成软骨标志物随培养时间延长而逐渐增加,软骨下骨层内种子细胞的成骨标志物随培养时间延长而逐渐增加。支架中种子细胞总DNA含量随着培养时间的延长而逐渐增加,因此表明随着双室培养时间的延长,支架内种子细胞的数量逐渐增加。第叁部分骨软骨支架动物实验在前面的研究基础上,为了进一步验证该含天然钙化层仿生骨软骨支架对关节骨软骨损伤的修复效果。在本部分研究中我们选择贵州小香猪为实验动物,通过手术方法行膝关节股骨髁负重面骨软骨缺损造模。植入经双室培养的含天然钙化层的仿生骨软骨支架,观察其修复效果,并与空白对照及无天然钙化层仿生骨软骨支架的修复效果进行对比。一、实验方法1.含天然钙化层仿生骨软骨支架双室培养(1)Percoll密度梯度离心法获取猪BMSCs;(2)复合支架进行双室培养。2.骨软骨缺损造模及修复(1)30头贵州小香猪随机分为3组,每组20膝,共60膝;(2)造模,A组为空白对照组(单纯骨软骨缺损);B组为不含钙化层骨软骨支架修复组;C组为含天然钙化软骨层骨软骨支架修复组;3.修复效果评估体视显微镜观察,核磁共振检查,HE染色,固绿—番红O染色,天狼星红染色及O’Driscoll组织学评分评估骨软骨缺损修复效果。二、实验结果与空白对照及不含钙化层骨软骨支架相比,含天然钙化软骨层骨软骨支架在修复骨软骨缺损中具有良好的修复效果。含天然钙化软骨层骨软骨支架修复组中软骨下骨层修复组织与宿主组织无明显差异,可见完整的钙化软骨层结构。但软骨缺损部位仍有部分凹陷,修复组织表面并未与关节表面平齐。结论:通过低温冻干及京尼平交联技术,利用含天然钙化软骨层脱细胞骨基质及II型胶原蛋白水凝胶可构建出含完整钙化层结构的叁层仿生骨软骨支架,该支架结构良好,无明显细胞毒性。其钙化软骨层具有生理性隔离带作用,利用其生理性隔离带作用,我们构建的双室培养系统能为软骨层及软骨下骨层提供独立的生长微环境。种子细胞在含天然钙化软骨层骨软骨支架中生长良好,在诱导分化培养基的作用下,软骨层及软骨下骨层中的间充质干细胞可分别向成软骨及成骨方向分化,且随着培养时间的延长,支架内种子细胞含量逐渐增加。在骨软骨缺损修复实验中,与空白对照及不含钙化层骨软骨支架相比,含天然钙化软骨层的骨软骨支架在修复骨软骨缺损中具有良好的修复效果,其修复组织结构及成分与正常骨软骨组织类似。(本文来源于《第叁军医大学》期刊2016-04-01）
丁晓明,徐宝山,杨强,马信龙,李秀兰[4]（2014）在《含软骨钙化层的仿生骨软骨支架联合脂肪干细胞构建组织工程骨软骨》一文中研究指出目的研制含软骨钙化层的仿生骨软骨支架并探讨其作为骨软骨组织工程支架载体的可行性。方法以丝素蛋白(SF)和羟基磷灰石(HA)为材料,采用定向结晶结合相分离/石蜡沥滤技术制备含软骨钙化层的仿生骨软骨支架。Micro-CT、扫描电镜观察支架层次结构,测定不同部分的孔径、孔隙率。分离培养兔脂肪干细胞(ADSCs),取第3代ADSCs与骨软骨支架体外复合培养,通过扫描电镜、Live/Dead染色、CCK-8检测,观察细胞在支架上的活性、生长形态、增值情况,评价支架生物相容性;支架软骨部分和骨部分分别接种DiO和DiI荧光标记后的ADSCs,观察软骨钙化层的隔离作用;将分离的软骨部分和骨部分接种ADSCs,分别给予相应的成软骨和成骨诱导液培养7d、21d,通过组织学染色、免疫组化和生化定量检测,分析软骨层蛋白多糖和Ⅱ型胶原的变化,以及成骨层钙沉积和Ⅰ型胶原的变化;RT-PCR检测软骨特定基因蛋白多糖、Ⅱ型胶原、SOX9和成骨特定基因Ⅰ型胶原、骨粘连蛋白和骨桥蛋白的表达情况;检测力学性能变化。结果 Micro-CT和扫描电镜示支架具有明显的3层结构,取向微孔结构的软骨层、致密的软骨钙化层和孔隙均匀连通的成骨层,各层间连接紧密牢固,软骨层孔径(112.43±1 2.65)μrn、孔隙率(90.25±2.05)%,成骨层孔径(362.23±26.52)μm、孔隙率(85.30±1.80)%;扫描电镜和H&E染色可见细胞均匀粘附在支架表面及内部,软骨层上细胞沿微孔结构取向生长,Live/Dead和CCK8检测显示细胞在支架上保持良好活性和增值能力;DiO/DiI荧光标记显示软骨钙化层阻止.ADSCs在软骨层和成骨层间迁移、混合,起到隔离微环境的作用;随着诱导时间延长,软骨层上ADSCs的蛋白多糖、Ⅱ型胶原、SOX9的表达能力明显提高,蛋白多糖和Ⅱ型胶原含量明显升高(P<0.05),成骨层Ⅰ型胶原、骨粘连蛋白和骨桥蛋白的表达能力明显提高,出现明显的钙结节以及大量Ⅰ型胶原(P<0.05);支架弹性模量也随诱导时间的延长而升高(P<0.05)。结论含软骨钙化层的SF/HA仿生骨软骨支架具有良好的叁维孔隙结构和细胞相容性,支架软骨层和成骨层支持ADSCs的成软骨和成骨分化,软骨钙化层能够隔离不同的微环境,是软骨与骨组织工程结合的关键环节,模仿正常骨软骨复合组织的结构和成分,是构建组织工程骨软骨的理想支架载体。(本文来源于《第二十一届全国中西医结合骨伤科学术研讨会暨骨伤科分会换届大会论文汇编》期刊2014-09-19）
宋晓凯[5]（2014）在《基于仿生硅化/钙化设计制备杂化凝胶微球及固定化酶研究》一文中研究指出仿生矿化过程可在常温、中性pH等温和条件下，利用天然高分子或合成高分子诱导无机矿物的形成，并可调控无机矿物的大小和形貌，在制备有机-无机杂化材料方面具有显着优势。本文基于仿生矿化思想，采用兼具成型与矿化能力的天然高分子，明胶和壳聚糖为固定化酶载体基质材料，以硅酸钠或氯化钙为无机前驱体，制备核壳型有机-无机杂化凝胶载体，并用于醇脱氢酶的固定化。本文的主要研究内容如下：（1）利用明胶低温胶凝成型和诱导硅化的特性，以硅酸钠为前驱体，制备了具有核壳结构的明胶-氧化硅杂化凝胶微球载体，并将醇脱氢酶包埋于明胶核内。考察了不同pH、硅酸钠浓度及戊二醛浓度对明胶诱导生成氧化硅的影响。在优化条件下，仿生矿化法生成的氧化硅壳层均匀、完整覆盖于明胶凝胶微球表面。氧化硅无机壳层的形成显着提高了明胶内核的抗溶胀性能，固定化酶的泄漏率显着降低。明胶内核为固定化酶提供了良好的微环境，其温度稳定性、pH稳定性及储存稳定性均显着提高。（2）利用壳聚糖离子交联胶凝成型和诱导钙化的特性，以氯化钙为前驱体，采用一锅法制备了核壳型壳聚糖-磷酸钙杂化凝胶微球载体，并将醇脱氢酶包埋于壳聚糖核内。壳聚糖与叁聚磷酸钠离子交联成凝胶微球，磷酸钙原位沉积于壳聚糖凝胶微球的表面。考察了不同氯化钙浓度对壳聚糖诱导钙化过程及所形成的杂化凝胶的形貌和溶胀性能的影响。磷酸钙无机壳层可有效抑制内部壳聚糖凝胶的溶胀，溶胀度可降至5%，固定化酶的泄漏率显着降低。固定化酶的温度稳定性、pH稳定性、重复使用稳定性和储存稳定性全面提高。储存50天后，固定化酶仍可维持80%的相对酶活力。（3）利用壳聚糖易于胶凝成型和明胶可诱导硅化的特性，以硅酸钠为前驱体，制备了核壳型壳聚糖/明胶-氧化硅杂化凝胶微球载体，并用于包埋醇脱氢酶。其中壳聚糖组分与叁聚磷酸钠离子交联成凝胶微球，明胶组分诱导生成的氧化硅均匀包覆于凝胶微球的表面。考察了不同硅酸钠浓度对明胶诱导硅化过程及所形成的杂化凝胶的形貌和溶胀性能的影响。氧化硅壳层的形成使杂化凝胶微球的抗溶胀性能显着提高，酶泄漏率显着降低。固定化酶的温度稳定性、pH稳定性和储存稳定性均显着提高。包埋于杂化凝胶载体内的醇脱氢酶循环使用8次后仍能保持60%的初始酶活力。(本文来源于《天津大学》期刊2014-06-01）
刘清宇[6]（2014）在《基于天然钙化软骨层研制仿生型组织工程骨软骨支架》一文中研究指出研究背景：创伤及骨病所导致的关节软骨损伤在临床工作中十分常见，目前临床修复软骨损伤的方法很多，但都有不同程度的局限性，广为应用的以微骨折术为代表的骨膜刺激术通过破坏钙化软骨层结构，使位于软骨下骨骨髓内的间充质干细胞伴随着血液移行至软骨缺损区，形成血凝块，而干细胞在其中增殖分化形成纤维软骨。然而纤维软骨的生物学特性及机械性能与透明软骨存在显着差异，长期疗效欠佳。而软骨移植技术被认为是拆东墙补西墙的手术方法，易造成供体区病损，且因供区有限，大块软骨缺损难以应用此法。异体软骨移植同样存在着供体获得困难、易造成疾病传播及免疫排斥反应等劣势。软骨细胞移植技术由于细胞获取困难、病人经历二次手术及供体部位软骨损害等因素，通常难以令人满意。以再生医学为主要代表的组织工程技术为治疗关节骨软骨损伤提供新途径和希望，作为其核心内容之一的支架材料在组织工程再生修复中起重要作用。目前应用于组织工程的生物材料及人工材料较为广泛，其中组织工程骨软骨支架因双侧不同的材料需求，所以其制备支架的标准要求较高，制备方式主要包括分层构建和一体化构建两种形式，分层构建即分别构建软骨和骨支架，用纤维蛋白胶粘合或可吸收材料缝合成一个整体，经体外培养或直接植入体内修复缺损；一体化构建即前期制备骨和软骨复合支架，然后分别接种成骨细胞和软骨细胞，体外培养后植入骨软骨缺损处。研究表明工程化组织存在力学性能低下、纤维软骨样退变、与宿主组织整合欠佳等缺点，难以确保关节骨软骨损伤再生修复的长期有效性。依据组织工程学最基本原理及骨软骨组织工程技术最新进展，认为导致上述问题的主要原因为：①对关节骨软骨组织独特的生化成分、形态结构及其力学与生物学功能缺乏深入认识；②现有策略构建的工程化骨软骨在结构与功能上存在明显缺陷，尤其是缺少透明软骨与软骨下骨之间的界面连接结构---钙化软骨层；其中，缺乏对关节骨软骨界面连接结构的深入认识与仿生构建理念是其最重要的原因和限制这一技术临床应用的瓶颈。据此，在深入认识关节骨软骨钙化软骨层的形态结构与理化功能的基础上，根据工程化“透明软骨—钙化软骨层—软骨下骨”一体化构建新理念，我们选用脱细胞和复合胶原冻干交联的方法设计制造具有“钙化层结构”的天然骨软骨支架。以Ⅱ型胶原凝胶构建软骨部分，保留天然钙化层结构的骨块经脱细胞处理后构建骨部分。将二者复合冻干、交联，保留了骨软骨天然的细胞外基质成分，因而生物相容性佳；支架分别采用骨和软骨组织中的的细胞外基质成分为原料进行构建，适合两种组织不同的生长需求；本研究保留天然钙化层结构，更符合骨软骨生理特征，因此可能成为骨软骨组织工程的理想支架。本课题阐明了“钙化软骨层”结构在骨软骨复合组织中构建的可行性，为应用新理念再生修复关节骨软骨缺损提供理论依据和技术支持。方法：1.保留天然钙化软骨层结构脱细胞骨的制备及鉴定：钻取直径8mm的含有天然钙化软骨层结构的骨柱，尽可能切除上层软骨而确保不伤及钙化层结构。对骨柱进行脱细胞处理，然后进行组织学检测脱细胞情况及脱细胞过程对钙化层的影响。2. Ⅱ型胶原蛋白的制备及鉴定：取新鲜猪膝关节，分离各关节面，削取软骨片，冻干、粉碎、消化制备Ⅱ型胶原蛋白。检测其提取率、分子量、纯度等指标。3.复合骨软骨支架的研制及鉴定：将脱细胞骨块放入模具上方接种2mm厚的Ⅱ型胶原蛋白，冻干、交联制备骨软骨支架，扫描电镜及无水乙醇置换法对支架结构孔径孔隙进行测量。以无钙化层的骨软骨支架为对照组，接种BMSCs观察其细胞相容性。慢病毒eGFP转染BMSCs接种支架，观察细胞生长情况。4.使用SigmaPlot12.0进行绘图制表，SPSS18.0对骨软骨支架的孔径孔隙率进行数据分析，数值以x±s表示。结果：1.保留天然钙化软骨层结构脱细胞骨的制备及鉴定：含有钙化软骨层骨支架脱细胞效果良好，组织学观察细胞清除彻底，组织学观察结合Micro-CT可见钙化软骨层与软骨下骨结构与正常骨软骨比较完整无破坏。2. Ⅱ型胶原蛋白的制备及鉴定：制备的Ⅱ型胶原蛋白呈乳白色凝胶状，Ⅱ型胶原蛋白提取率为3.9%，SDS-PAGE监测结果提示分子量略大于130KD，无杂带。高效液相色谱与Sigma公司生产的Ⅱ型胶原蛋白对比主峰出现部位基本相同。3.复合骨软骨支架的研制及鉴定：实验组及对照组支架制备完成，骨软骨连接良好，支架具有良好的孔径孔隙率，软骨部分的Ⅱ型胶原海绵支架的孔隙率为（91.1±3.8）%，其孔径大小为（79.7±17.1）μm；脱细胞骨支架的孔隙率为（73.5±2.6）%，其孔径大小为（470.2±158.8）μm。BMSCs接种至支架复合培养，生长及粘附良好，可满足细胞生长要求。结论：采用保留钙化层骨块脱细胞结合Ⅱ型胶原蛋白冻干交联方法，成功制备出具有叁层结构的骨软骨支架。该支架保留了天然的钙化软骨层和软骨下骨结构，软骨和软骨下骨支架具有适宜的孔径孔隙率，可满足细胞的生长要求。SD大鼠BMSCs与支架共培养实验证实该支架具有良好的生物相容性，但尚需进行动物实验验证仿生型骨软骨支架的生物学功能。(本文来源于《第叁军医大学》期刊2014-04-01）
刘军[7]（2011）在《含钙化层仿生组织工程骨软骨支架的制备》一文中研究指出背景及目的:人体关节活动量巨大,极容易在创伤、肿瘤及急慢性炎症中导致关节骨软骨损伤。骨软骨损伤通常伴随关节机械应力改变,如不及时治疗会进一步导致退行性骨关节炎发生,大多软骨损伤也会发展至滑膜、关节囊及软骨下骨,导致更严重的骨软骨损伤,患肢功能障碍及生活质量下降。关节骨软骨由软骨,软骨下骨及之间的钙化层构成。关节软骨基本无血液、淋巴及神经,仅包含单一软骨细胞,细胞外基质细胞比高并且缺少局部祖细胞,导致关节软骨自身修复能力很差。关节软骨下骨主要对关节软骨起支撑作用,软骨下骨替代物的血管化不足将导致其不能及时修复,大块软骨下骨缺损将明显影响其支撑作用。骨软骨之间的钙化层包含深层透明软骨、潮线、钙化软骨、粘合线及上层软骨下骨,其结构微细并复杂,难于体外构建,但骨软骨连接区具备重要的生理功能。目前临床对软骨的修复较好方法主要是MACI技术,能达到部分透明软骨修复效果;对骨软骨损伤修复的主要方法包括自体及异体骨软骨移植,其具备软骨、软骨下骨及其间的钙化层,能取得一定临床效果。但是MACI对骨软骨损伤修复欠佳,而骨软骨移植物来源有限,但MACI及骨软骨技术提示带软骨、软骨下骨及其间的钙化层的骨软骨单元移植并结合种子细胞可能是骨软骨修复的潜在方案。理想的体外构建的组织工程替代结构应该模拟关节组织的自然结构进而恢复其正常功能,目前的骨软骨组织工程构建方法难以模拟包含骨软骨钙化层在内的骨软骨组织。由于骨及软骨脱细胞在技术上取得一定进展,通过粉碎软骨基质的方法可以将组织细胞成分去除,而保留软骨细胞外基质成分。本课题拟在此基础上,分别将含骨软骨之间钙化层的组织及软骨进行脱细胞,利用脱细胞基质材料制备含生物来源骨软骨钙化层的骨软骨支架材料,该支架包含深层透明软骨、潮线、钙化软骨层、粘合线、软骨下骨板等生理骨软骨钙化层,骨软骨上方交联多孔软骨脱细胞基质支架并体外接种骨髓来源间充质干细胞构建细胞-材料复合体,观察细胞生物学改变。本研究将为仿生制备骨软骨复合支架材料提供依据,同时为构建更为复杂的组织工程关节创造条件。本研究主要内容包括:(1)分别将软骨粉、软骨片及骨软骨复合组织脱细胞处理,鉴定脱细胞程度并检验脱细胞对骨软骨钙化层功能的影响;(2)构建含骨软骨钙化层的脱细胞骨软骨复合组织工程支架,鉴定骨软骨支架并体外检测支架生物相容性。方法:1.将天然羊软骨在蛋白酶抑制剂保护下粉碎,采用离心分选软骨微粒,经过软骨脱细胞处理后制备软骨脱细胞微粒悬液,检测其组织学,生化定量分析及理化性能检测。2.制备直径为8mm含骨软骨钙化层的骨软骨组织块,其软骨侧仅保留约100um透明软骨,经脱细胞处理后予组织学,生物化学及理化性能检测。3.采用冻干法及化学交联法制备含骨软骨钙化层的脱细胞骨软骨支架,予组织学、生物化学及理化性能检测,同时将扩增培养的羊骨髓间充质干细胞接种于含钙化层骨软骨支架两侧,体外培养7天行组织相容性和细胞毒性检测。结果:1.组织学显示直径100um以内软骨细胞微粒通过软骨脱细胞处理后无细胞碎片残留,甲苯胺蓝染色,番红O及二型胶原免疫组化染色成阳性,光镜下见软骨基质结构部分保留;生化定量结果表明DNA成分去除,保留大量细胞外基质成分;2.组织学显示含部分透明软骨的骨软骨组织块脱细胞处理后无细胞碎片残留,软骨侧甲苯胺蓝染色,番红O及二型胶原免疫组化染色成阳性,骨软骨钙化层功能基本保留;生化定量结果表明DNA成分去除,保留大量细胞外基质成分;3.含骨软骨钙化层的脱细胞骨软骨支架经组织学检测骨软骨支架连接完好,羊骨髓间充质干细胞在支架上生长良好,电镜及组织学显示细胞生长良好,有细胞外基质分泌。结论:1.直径100um内软骨组织可以通过脱细胞处理去除细胞结构并保留大量细胞外基质成分;2.仅含100um厚透明软骨的骨软骨组织通过脱细胞处理,可去除组织内细胞成分,并保留骨软骨间钙化层;3.通过冻干及化学交联可制备含骨软骨钙化层脱细胞骨软骨支架,该支架软骨侧为软骨脱细胞多孔支架,软骨下骨侧为脱细胞骨,骨软骨钙化层保留,该支架具备良好细胞相容性,无明显细胞毒性。(本文来源于《第叁军医大学》期刊2011-05-01）
仿生钙化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
背景:在体育运动或日常生活中,由于受力的突发性,尤其是受到非生理性剥离运动时造成的损伤比较普遍,如篮球、足球、橄榄球和武术运动中,该类运用均为对抗性、爆发性运动导致踝关节损伤发生率较高。常规方法虽然能改善患者症状,但是长期治疗欠佳,治疗后并发症发生率较高,容易引起二次伤害。目的:制备含钙化层仿生组织工程骨支架,观察其对运动性踝关节损伤的修复效果。方法:选取成都体育学院2014年12月至2015年12月诊治的80例武术运动踝关节损伤患者,随机分为对照组和含钙化层仿生组织工程骨支架组,每组40例。利用羊软骨制备脱细胞微粒悬液,加入预冷磨具中制备直径为8 mm的含钙化层骨软骨组织块,且利用冻干法和化学交联法能获得含钙化层仿生组织工程支架,含钙化层仿生组织工程骨支架组采用含钙化层仿生组织工程骨支架植入方法治疗,对照组给予药物治疗。结果与结论:(1)制备的支架形态:骨软骨组织切取表面透明部分后,保留骨软骨钙化层,透明软骨呈白色,正常骨软骨之间存在钙化层,软骨下骨为松质骨;将制备的骨软骨钙化层脱细胞组织块进行苏木精-伊红染色,结果显示:骨软骨钙化层仅剩下细胞空巢,但是骨软骨块中软骨、骨软骨钙化层以及软骨下骨结构保持良好;(2)患者疼痛情况:两组患者治疗前疼痛评分差异无显着性意义(P>0.05);含钙化层仿生组织工程骨支架组治疗后1,4周疼痛评分显着低于对照组(P<0.05);(3)疗效:含钙化层仿生组织工程骨支架组治疗疗效率显着高于对照组(P<0.05)。(4)结果证实,试验成功制备含钙化层仿生组织工程支架,将其用于修复运动性踝关节损伤效果较好。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
仿生钙化论文参考文献
[1].刘娇艳.含纳米纤维膜钙化层的层状仿生支架组装及性质研究[D].华中科技大学.2017
[2].陈会鹏,刘玲娜.含钙化层仿生组织工程骨支架对运动性踝关节损伤的修复[J].中国组织工程研究.2016
[3].曾伟南.基于双室培养系统构建含天然钙化层仿生组织工程骨软骨[D].第叁军医大学.2016
[4].丁晓明,徐宝山,杨强,马信龙,李秀兰.含软骨钙化层的仿生骨软骨支架联合脂肪干细胞构建组织工程骨软骨[C].第二十一届全国中西医结合骨伤科学术研讨会暨骨伤科分会换届大会论文汇编.2014
[5].宋晓凯.基于仿生硅化/钙化设计制备杂化凝胶微球及固定化酶研究[D].天津大学.2014
[6].刘清宇.基于天然钙化软骨层研制仿生型组织工程骨软骨支架[D].第叁军医大学.2014
[7].刘军.含钙化层仿生组织工程骨软骨支架的制备[D].第叁军医大学.2011