注射型聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶对促进腱骨愈合作用的体外实验研究

来源 :中国西部运动医学第一次学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pipiyouxi
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  目的:构建注射型聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶支架材料,观测其凝固时间、降解时间、三维空间结构及聚磷酸钙降解缓释速率等特点;通过体外实验探索其促进骨髓间充质干细胞,成骨细胞,成纤维细胞粘附、增殖的作用,观测该支架材料对三种细胞相关基因表达及对骨髓间充质干细胞成骨分化和成骨细胞活性的影响.从而探讨该支架材料促进交叉韧带重建术后腱骨愈合的理论基础.方法:注射型聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶支架材料的制备:以纤维蛋白原为主要材料配制主体胶溶液,以凝血酶为主要材料配制催化剂溶液并分开保存.支架凝固时间的测定:采用Gillmore双针法记录注射型聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶的初凝时间和终凝时间.支架结构观察:将制备好的支架材料冻干后使用扫描电子显微镜进行观察,计算孔隙率,评价其三维空间结构.聚磷酸钙降解释放磷酸根:将支架置于降解液中,采用孔雀绿光度法在不同时间测定降解液中磷酸浓度并绘制磷酸根浓度曲线.用密度梯度离心法分离培养骨髓间充质干细胞,用组织块法分离培养成骨细胞,用酶消化法分离培养成纤维细胞,并分别将骨髓间充质干细胞、成骨细胞、成纤维细胞接种于支架材料上.细胞接种后3天,7天,10天,14天观察细胞增殖情况并绘制生长曲线,同时在7天,10天,14天使用real-time PCR方法检测Collagen Ⅰ、RUX2、ALP、VEGF相关基因的表达情况.结果:本实验最终确定构建的注射型聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶支架材料的纤维蛋白原浓度为20mg/ml,凝血酶浓度为150U/ml.支架凝固时间约为10.±1秒,降解时间为14±1天,扫描电镜结果显示支架成三维网状结构,孔隙大小在100um~250um之间.支架中聚磷酸钙降解并平稳释放磷酸根.种植于支架中的骨髓间充质干细胞、成骨细胞、成纤维细胞生长动力学和形态学表现良好,骨髓间充质干细胞的RUX2、ColⅠ、ALP基因表达明显上调,成骨细胞ALP及COL Ⅰ基因表达上调,成纤维细胞COL Ⅰ及VEFG基因表达上调.结论:本实验构建的注射型聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶支架在三维结构上具有符合BMSCs粘附增殖的空间需求,同时防止术后关节液浸入腱骨界面影响腱骨愈合;支架具有方便临床应用的凝固时间;支架降解时间,从而为交叉韧带重建后移植肌腱与骨隧道的愈合提供支架、桥梁和保护的作用;生物学特性方面具有促进BMSCs向成骨细胞分化,提高成骨细胞活性的作用,为聚磷酸钙缓释纤维蛋白胶支架具有促进交叉韧带重建术后腱骨愈合提供了理论基础.
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