国家自然科学基金(30600629)
- 作品数：12 被引量：29H指数：4
- 相关作者：戴尅戎汤亭亭卢建熙谢幼专朱振安更多>>
- 相关机构：上海交通大学医学院附属第九人民医院上海交通大学教育部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目上海市科学技术委员会资助项目更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 灌注式生物反应器中流体剪切力对大段组织工程化骨构建的作用被引量：5
- 2009年
- 目的结合流体力学模型研究灌注式生物反应器中大段组织工程化骨的构建与多孔支架内流体剪切力的关系。方法利用灌注式生物反应器对复合骨髓基质干细胞的多孔磷酸三钙支架进行灌注培养。培养基的黏度分别为1.12mPa.s,2.23mPa.s及3.35mPa.s。通过细胞增殖、成骨分化及组织形态学评价组织工程化骨的构建,建立流体力学模型,求解支架内的流体剪切力。结果培养基黏度2.23mPa.s组,细胞增殖高于其他组。培养基黏度2.23mPa.s及3.35mPa.s组第28d的碱性磷酸酶活性及第7d后的骨钙素分泌高于1.12mPa.s组。培养基黏度越高,骨桥蛋白的分泌高峰出现越早。28d后,黏度3.35mPa.s组的钙化基质最多。流体力学模型分析,培养基黏度1.12mPa.s,2.23mPa.s及3.35mPa.s组中,支架内的平均流体剪切力分别为5mPa,11mPa和15mPa。结论在利用复合人骨髓基质干细胞的多孔磷酸三钙构建大段组织工程化骨的过程中,15mPa的流体剪切力最有利于组织工程化骨的构建。
- 李德强杨爱玲汤亭亭卢建熙郭雪岩戴尅戎卢建熙卢建熙
- 关键词：生物反应器骨组织工程流体剪切力
- 灌注式生物反应器中大段多孔磷酸三钙载体内流场分布的模拟研究被引量：4
- 2009年
- 目的对灌注式生物反应器中大段多孔磷酸三钙载体内流场分布进行模拟研究。方法使用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对我们自行设计的灌注式生物反应器中大段多孔β-TCP载体内流场分布情况进行了模拟研究,并对不同灌注速度条件下载体材料内的流体剪切应力进行了计算。结果利用CFD方法可以很好的模拟三维载体材料内的流场分布,并可以对载体材料内部的流体剪切应力进行计算。在我们的灌注反应体系中,3ml/min,6ml/min及9ml/min灌注速度条件下载体内主要区域的流速值分别为(0.227±0.062)mm/s、(0.459±0.125)mm/s以及(0.701±0.193)mm/s,而相应的流体剪切应力值分别为5.2±1.5mPa、10.6±3mPa以及16.2±4.6Pa。结论利用计算流体动力学(CFD)这一计算模型可以进行不同灌注系统之间结果的比较及不同显微结构载体之间结果的比较。并且可以根据细胞实验结果选择适于细胞分布增殖或者分化的流体剪切应力值,进而为组织工程中生物反应器的流速选择以及载体材料结构的加工提供依据。
- 孙晓江戴尅戎汤亭亭谢幼专江兴贤卢建熙
- 关键词：生物反应器流体剪切应力多孔载体
- β-磷酸三钙生物陶瓷的骨科应用研究进展被引量：2
- 2009年
- 骨移植修复骨缺损至今已有300多年的历史，仅在美国每年就有超过100万患者因严重创伤、关节置换、骨肿瘤、骨髓炎、畸形等而需要进行骨修复的手术，在骨移植中采用何种修复材料也引起了越来越多的关注。自体骨移植一直是植骨材料评价的“金标准”，但因供区受限、二次手术、引发感染、供区结构破坏及残留疼痛等缺点，使其应用局限。同种异体骨具有组织形态、结构、强度及骨诱导能力等优点，但存在免疫排斥及疾病传播的潜在危险。异种骨有类似异体骨的优点，但有无法回避的伦理学问题，且排异反应和疾病传播更为明显。
- 金芳纯郝永强卢建熙
- 关键词：骨科应用自体骨移植同种异体骨二次手术
- 生物反应器在组织工程中的应用进展被引量：8
- 2008年
- 工程化大块组织的构建是目前组织工程研究中遇到的一个难题。工程化组织没有自己的血供系统,营养物质的供给和代谢产物的排出主要通过弥散和渗透作用完成,且这些作用是有限的,因此阻碍了工程化大块组织的构建。针对这一难题,国内外许多研究机构将生物反应器应用到工程化组织的构建过程中。近年出现的各种各样生物反应器的共同特点是既明显改善了工程化大块组织内部的物质转运,又对复合在各种支架材料上的种子细胞施加了适当的流体应力刺激,更有利于工程化组织的构建。动态的物质转运及流体应力是生物体内重要的两个微环境因素,生物反应器能够在一定程度上模拟这种体内微环境,因此对构建工程化组织具有重要意义。
- 李德强戴尅戎
- 关键词：生物反应器细胞培养
- 三维动态灌注法构建大段组织工程化骨修复羊胫骨干节段性缺损
- 2010年
- [目的]观察三维动态灌注法构建的大段组织工程化骨修复羊胫骨干节段性骨缺损的效果。[方法]利用自行设计的灌注型生物反应器对复合骨髓基质干细胞的大段磷酸三钙柱状载体进行动态灌注培养或静态培养2周,通过葡萄糖日耗量、乳酸生成量监测细胞在载体内的扩增。在羊胫骨干节段性骨缺损中分别植入β磷酸三钙、静态培养和动态灌注培养的组织工程化骨,通过X线片、大体观察、硬组织切片和形态计量学检查观察其修复骨缺损的效果。[结果]动态培养法葡萄糖日耗量及乳酸生成量明显高于静态培养法。单纯β磷酸三钙、静态培养和动态灌注培养的组织工程化骨植入骨缺损16周后的临床愈合率分别为0/6、2/6、4/6。动态灌注培养组的材料残余率明显低于单存材料组(P<0.05)。[结论]三维动态灌注培养法构建的大段组织工程化骨修复羊长骨节段性缺损的效果优于传统静态培养法。
- 谢幼专朱振安卢建熙Hardouin P戴尅戎汤亭亭孙晓江
- 柱状多孔磷酸三钙载体内细胞增殖与流场变化的研究被引量：2
- 2008年
- 目的通过流体力学模型分析三维灌注培养条件下载体内细胞增殖与流场变化的关系。方法利用灌注型生物反应器对复合骨髓基质干细胞的β-TCP载体进行动态灌注培养,对不同时间段的载体行组织形态学观察和计量,建立灌注系统的流体力学模型,比较载体不同区域细胞增殖速度与流场的关系。结果细胞在β-TCP载体内增殖速度随培养时间的延长而增加。培养1周,大部分区域细胞大多呈单层排列;培养2周,部分孔道已填满了细胞。培养4周,大部分孔道被细胞填满,有些区域细胞数量减少。建立载体随机孔道结构的流体分析模型发现,细胞生长较快区域对应的流速大多在0.14～0.64 mm/s,剪切应力在0.0029～0.017 Pa。结论载体内流体环境(流体剪切应力和流速)影响细胞在载体各个部位的生长,细胞生长导致载体内连通流道的结构和大小发生变化,其流体微环境亦随着发生变化,设计有利于成骨转化的载体结构要考虑这一因素。
- 谢幼专徐尚龙卢建熙汤亭亭李涤尘朱振安戴尅戎王臻HARDOUIN P.
- 关键词：生物反应器计算流体力学骨髓基质干细胞流场
- β-TCP植入人体骨缺损后的组织学观察被引量：1
- 2008年
- 目的了解多孔β-TCP在植入人体后的的成骨变化及降解过程。方法对12例多孔β-TCP活检标本行不脱钙硬组织切片检查观察陶瓷周围和内部的新生组织、陶瓷的形态改变、降解颗粒及伴随的细胞吞噬反应。其中11例标本行组织形态计量。结果所有的β-TCP标本均可见新生骨组织,新骨与材料紧密接触;材料的结构变得稀疏,周围可见降解颗粒和吞噬细胞。新生骨组织(VPB)为21.83%,材料残余率为21.17%。结论多孔β-TCP是一种良好的骨传导材料,植入体内后能逐步降解并形成新生骨组织。陶瓷产生的降解颗粒及诱发的细胞吞噬反应应引起注意。
- 史定伟谢幼专朱振安张蒲唐坚孙月华汤亭亭
- 关键词：骨缺损Β-磷酸三钙骨形成
- 流体动力学因素对大段组织工程骨构建作用的实验研究
- 2009年
- 目的研究灌注式生物反应器中流体剪切力和物质转运在大段组织工程骨构建过程中的作用。方法抽取健康志愿者髂嵴处骨髓20mL,分离、培养hBMSCs。将第3代hBMSCs与大段β-TCP支架复合后,在灌注式生物反应器中灌注培养28d。灌注过程中,通过改变培养基黏度或灌流量,对接种在支架上的hBMSCs施加不同流体剪切力(1、2、3倍)或给予不同速率(3、6、9mL/min)的物质转运。培养结束后,对接种在支架上的细胞行增殖及ALP活性检测,同时对细胞/支架复合体进行组织学观察及形态学计量。结果灌流量均为3mL/min时,流体剪切力2倍组的细胞活性高于其他各组,差异有统计学意义(P<0.05);当流体剪切力均为3倍时,3、6、9mL/min灌流量组细胞活性差异无统计学意义(P>0.05)。当灌流量均为3mL/min时,流体剪切力2倍组和3倍组的ALP活性高于1倍组,差异有统计学意义(P<0.05);当流体剪切力均为3倍时,灌流量为6mL/min组的ALP活性最高(P<0.05)。灌注培养28d后,各组ECM分布于整个β-TCP支架内,灌流量均为3mL/min时,增加流体剪切力有利于支架内ECM形成及矿化;当流体剪切力均为3倍时,增加灌流量使ECM的矿化减少。结论流体剪切力和物质转运两个流体动力学参数是影响大段组织工程骨构建的重要因素。在构建大段组织工程骨过程中,应调节流体动力学参数使其对组织工程骨的构建发挥最佳效应。
- 李德强戴尅戎汤亭亭汤亭亭
- 关键词：骨组织工程生物反应器流体剪切力
- 骨替代材料在颈椎前路椎体间融合术后失败四例分析
- 2008年
- 近年来，骨替代材料（如异种骨和钙磷陶瓷）被用于颈椎前路融合术。但目前对于骨替代材料组织学观察的研究较少。作为国际间科技合作交流项目内容之一，我们对法国Calot医院4例骨替代材料在颈椎前路椎体间融合术后失败病例进行分析，旨在了解这些材料在颈椎间的生物学变化，分析其融合失败的原因，为进一步优化和改进植骨材料提供借鉴。
- 谢幼专朱振安张蒲史定伟唐坚戴魁戎卢建熙
- 关键词：颈椎前路融合术骨替代材料钙磷陶瓷失败病例
- 多孔双相钙磷陶瓷在脊柱后路融合中成骨作用和降解特性的组织学观察(附20例活检分析)
- 2008年
- [目的]了解多孔双相钙磷陶瓷在人体脊柱后路融合中的成骨变化及降解过程。[方法]对20例脊柱后路融合的双相钙磷陶瓷活检标本行不脱钙硬组织切片检查。观察陶瓷周围和内部的新生组织、陶瓷的形态改变、降解颗粒及伴随的细胞吞噬反应。其中14例标本行组织形态计量,根据患者的年龄、植入时间及临床结果分组比较成骨及材料降解的速度。[结果]所有的双相钙磷陶瓷标本均可见新生骨组织,与自体骨接触越多,陶瓷内的新生骨组织越多。绝大部分陶瓷内可见降解颗粒,部分颗粒位于巨噬细胞内。不同标本的新生骨和材料降解速度差异较大。陶瓷内的新生骨随植入时间的增加而增多,但随患者年龄的增大而减少。陶瓷的降解率随患者年龄的增大而减少,但不受植入时间的影响。后路融合成功组的活检标本的新生骨量高于融合失败组,但材料降解率则反之。[结论]多孔双相钙磷陶瓷是一种骨传导材料,但植入体内降解缓慢,不能被新生骨组织完全替代。植入时必须将陶瓷与自体骨充分混合以获得良好的骨长入。陶瓷产生的降解颗粒及诱发的细胞吞噬反应必须引起注意。
- 谢幼专朱振安张蒲汤亭亭卢建熙戴尅戎
- 关键词：骨形成生物降解
