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在本实验利用获得专利的组织处理技术,制备出新型生物型半月板,进行了以下研究:二实验方法与结果
第一部分:生物型半月板的体外降解方法:制备去抗原生物型半月板,选择胶原酶、木瓜蛋白酶、透明质酸酶和胰酶,对去抗原和新鲜半月板37℃酶解3、7、15、30d。另取2种半月板在PBS液37℃下水解30d。采用失重法、紫外光谱分析及扫描电镜测定材料的降解特性。
结果:2种半月板酶解的效果显著,以胰酶最为明显,但去抗原半月板降解程度明显低于新鲜半月板。其水解率分别0.76%、0.81%。扫描电镜观察下,去抗原半月板的空间结构改变程度较新鲜半月板明显低。去抗原半月板的亲水性较新鲜半月板稍低:吸水率分别为157%及188%;保水率分别为152%及167%。
第二部分:生物型半月板的体外生物相容性实验
方法:分离培养兔软骨细胞,与生物型半月板和新鲜猪半月板混和培养,分别在细胞接种第1、2、3周将2种半月板材料的细胞-材料复合物各取出3块,常规HE染色,光镜下观察细胞在材料表面生长情况。同样时间段,将2种细胞-材料复合物各取出3块,扫描电镜下观察软骨细胞在材料表面的生长情况。
结果:成品生物型半月板仍又轻度残留细胞毒性,经过PBS漂洗后残留毒性基本消失。软骨细胞和生物型半月板混和培养一周后,HE染色可见有细胞贴附于材料表面及侧壁。培养2周,细胞数量较前增多,材料表面可见细胞黏附成层状,细胞有少量基质分泌,沉积于细胞周围,材料内部未见软骨细胞长入。培养3周时,材料表面可见大量细胞黏附成层状,有的多达3-4层细胞,有较多基质分泌。扫描电镜观察,随着培养时间延长,细胞在材料表面生长良好,细胞密度增加。3周时,可见细胞粘附在材料表面,有伪足伸出,细胞间通过伪足相互连接,并可见细胞分泌的大量基质沉积于细胞周围和材料表面,部分区域形成类似于软骨陷窝样结构。新鲜半月板和生物型半月板相比,在细胞数量方面的差别无统计学意义(P>0.05)。形态学观察表明,软骨细胞在生物型半月板表面可以正常黏附、增殖,并能较好地保持其形态、表型和基质分泌功能。
第三部分:生物型半月板移植修复羊膝关节半月板缺失
方法:切除山羊的膝关节内侧半月板,对生物型半月板塑形后植入羊的膝关节,分别于术后1月、3月、6月、1年处死动物,行组织学,扫描电镜及墨汁灌注观察微循环等检测。
结果:所有动物患肢切口均愈合良好,无感染,无死亡。植入半月板与周围组织愈合良好,连接紧密。随着术后时间的延长,植入半月板逐渐吸收溶解,植入半月板内出现活的细胞,但术后1年仍有约1/4的组织无活细胞。术后1年墨汁灌注发现,周围组织长入并建立微循环,但仅限于周边约10%的范围(正常山羊约15%)。植入半月板在术后6个月开始逐渐吸收溶解,扫描电镜下可见植入半月板表面逐渐毛糙就有部分区域有破裂现象,但术后1年仍保持大体的形态。