论文部分内容阅读
目的采用魔芋葡甘聚糖(KGM)与透明质酸(HA)为原料,通过合理控制KGM和HA在复合膜材料中的含量,制备一种新型可降解、无毒性的(KGM-HA)共混膜;通过体外和体内试验研究,探讨(KGM-HA)共混膜的体外降解特点、细胞生物相容性及体内组织相容性、生物降解特性和防粘连特性。以便为临床找到一种更有效的新型防粘连材料。方法1采用红细胞裂解贴壁法培养扩增兔BMSCs。通过形态学、生物功能以及流式细胞仪鉴定证实得到的细胞为BMSCs。2采用魔芋葡甘聚糖(KGM)与透明质酸(HA)共混,乳酸作为改性添加剂,氨水与无水乙醇的混合溶液作为交联剂的方式制备共混膜。通过正交实验设计方案分析其影响因素,通过物理及化学的方法检测材料的膜液粘度、厚度、材料吸水率、力学性能、降解性能及材料微观形貌。拟找到一种以魔芋葡甘聚糖(KGM)与透明质酸(HA)共混的最佳防粘连膜性参数。3取第三代骨髓间充质干细胞与KGM-HA共混膜体外复合培养,倒置相差显微镜和扫描电镜观察二者复合程度,MTT法检测细胞增殖及毒性效应,体外定向诱导BMSCs与KGM-HA共混膜向脂肪细胞分化,油红O染色检测其分化效果。4新西兰大白兔36只随机分为三组:KGM-HA共混膜组(A组)、透明质酸组(B组)、空白对照组(C组),每组12只。三组新西兰大白兔行L5椎板切除术后,A组硬膜外植入KGM-HA共混膜,B组硬膜外注入2ml医用透明质酸;C组旷置,然后逐层缝合切口。术后6周取材,大体观察硬膜外粘连情况,进行Rydell分级,切片行HE染色,观察硬膜外瘢痕增生情况,并行成纤维细胞计数。从组织学和超微结构角度探讨该生物材料预防硬膜外粘连的作用及其机理。结果1倒置相差显微镜可观察到活性及传代能力很强的大量梭形贴壁细胞,流式细胞仪鉴定结果表明所培养的细胞高表达BMSCs表面标志CD29、D44、CD90;低表达CD34、CD45等造血细胞表面标志,证实所培养的细胞为兔BMSCs。2KGM-HA具有良好的吸水率,复合后可以减缓HA的降解速率(24天膜的降解速率分布在13-31%,而单纯使用透明质酸的降解时间为4周),力学性能优良(拉仲强度最大值为20.73MPa,断裂仲长率为22%);KGM-HA复合膜呈现无定形态,结晶度较低,而经交联作用后复合膜乙酰基被脱除,分子间形成氢键,使得结晶度有一定提高;通过乳酸协同微波处理可以降低膜液的粘度,使得膜液具有一定流动性,方便成膜,并且降低粘度有利于真空脱泡处理,防止粘度过大,出现脱泡不完全的现象。3BMSCs与KGM-HA共混膜复合培养细胞生长良好,倒置显微镜和扫面电镜观察均可见细胞生长;MTT发检测细胞增值能力示:材料组与对照组之间细胞增殖差异无统计学意义(P>0.05), BMSCs与KGM-HA共混膜复合培养与空白对照组的生长和增殖无明显差别。BMSCs与KGM-HA共混膜在体外定向诱导条件下培养,可向脂肪细胞分化。具有成脂潜能。4术后6周大体观察:A、B组硬膜外可见稀疏而散在的膜性粘连,瘢痕组织与硬膜囊易钝性分离,硬膜囊光滑、完整。A、B组肉眼观察均无材料残留,术周无炎性渗出;其中A组硬膜囊光滑完整度较B组稍好。参考Rydell分级:A、B组Rydell分级主要为0—Ⅰ级;C组硬膜外瘢痕组织致密,粘连广泛,瘢痕组织与硬膜囊不易钝性分离,分离后硬膜囊多不完整,评分集中在Ⅱ—Ⅲ级。A、B组与C组差异均有统计学意义(P<0.5),而A、B组之间差异无统计学意义(P>0.5)术后6周显微镜下观察:A、B组硬脊膜与瘢痕组织之间有明显间隙,局部少量材料存留,硬膜外胶原组织增生较少,瘢痕组织结构疏松,胶原纤维与硬膜平行排列,毛细血管少量增生,成纤维细胞与纤维细胞混杂,数量较多,C组硬膜外胶原组织大量增生,形成致密瘢痕,硬脊膜与瘢痕组织粘连紧密,毛细血管大量增生且扩张明显,成纤维细胞及纤维细胞数量不多。但三组成纤维细胞计数差异无统计学意义(P>0.5)。结论1采用红细胞裂解贴壁法可以在体外培养扩增兔BMSCs,经鉴定所得细胞为BMSCs。2KGM-HA共混膜具有一定的力学性能;KGM-HA共混膜具有一定的吸水率,降解速率比单纯使用HA明显降低,力学性能优良。3BMSCs复合KGM-HA共混膜体外培养,BMSCs能在KGM-HA膜上很好的黏附和增生,且在特定条件下能向脂肪细胞分化。KGM-HA膜无明显细胞毒性,细胞生物相容性好。作者推断,KGM-HA共混膜可望成为一种新型的组织工程材料。4KGM-HA共混膜在预防兔椎板切除术后硬膜周围纤维化与粘连中有较好作用。一种新的防粘连膜性材料有望应用于临床上。