24卷6200512

中國生物醫學工程學

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No廖中凱 周建業高中國醫學中國協和醫學阜外心血管病醫院瓣膜研究室,摘要:目的觀察脫細胞處理對牛心包體內生物相容性及鈣化的影響并與戊二醛處理的牛心包進行比較材料和方法對新鮮牛心包隨機分為三組,A、戊二醛處理組新鮮牛心包采0.5%的戊二醛進行處理B、新鮮牛心包組新鮮牛心包保存于抗生素液中C、脫細胞組新鮮牛心包酶去污劑聯合脫細胞后保存于抗生素液中。上述處理后的牛心包經細菌培養,顯示無細菌生長后,植入雄性小鼠皮下三周觀察炎性浸潤及鈣化情況。用vonKossa鈣染色檢查進行定性分析原子吸收光譜檢查進行鈣含量定量分析。同時體外對三組牛心包進行力學和熱皺縮溫度進試。結果 三組間炎性浸潤程度明顯不同,0.5%的戊二醛處理組鈣化程度明顯增高,每克干72mP001,(1.41mgg干重)間鈣化程度方面亦有顯著統計學意義P<0.001)。組織學鈣染色光鏡下檢查顯示三組間黑色顆粒有明顯差異,支持三組間鈣含量定量結果的差異。戊二醛處理組的力學性能與優于新鮮組和脫細胞處理組,熱皺縮溫度高于新鮮組和脫細胞處理組。結論 新鮮牛心包脫細胞處理后鈣化顯著降低,免疫源性降低,有很好的生:脫細PericardiumwithDifferentTreatmentMethodsLIAOZhongKaiHUShengShou＊ZHOUJianYeGAOeatentsne,SciencesandPekingUnionMedicalCollege,Beijing00037)ObjectiveToevaluate Mteilsthreegroups,AgltaadeydetreatedgroupBfrehgroupC:accellulargroupAterconfirmednoinvivocalcificationTheywereexplantedthreeweekslater,thenusedvonKossastainandatomicabsorbentspectrumtoyzecalcificationqualitativelyandtativelyThemechanicpropertiesofthreegroupswereevauedesultsInflammatoryinfiltrationwasdifferentamongthreegroupsCalcfiaondifferenceswereCalcimTonusonfamatoryhro ＊＊通訊作者:Ealhss@63bj 中國生物醫學工程學 24a號 文獻標識碼 文章編號02588021(2005)060747引牛心包材料在臨應用廣泛。例如作為血管補片、心臟瓣膜以及疝修補材料等。目前臨床應用源性并防止酶對其降解,然而由于戊二醛的細胞毒性,導致牛心包材料在植入體內后不能形成有生物活性的組織,最終導致移植物衰竭和鈣化。本研究響及機制的探討,并評價其生物相容性。材料和牛心包與處從屠宰場新鮮的牛心包,冰鹽水保存,8h～10h后剔除心包表面殘留的脂肪及其他結締組05B組浸泡于抗生素青霉素、鏈霉素、丁胺卡那霉素、B)溶液中C合脫細胞處理1。片上隨機截取10個試條,然后在SANSCMT2502型拉力機上做拉伸實驗。測試條件如下:25020m抗拉負荷抗拉強度和伸長率等指標。取650mm3mm的試條,以蒸餾水為介質,在GJ9D1型皮革收縮溫度測定儀上測定其熱皺縮溫度。溫度上升速度2℃min。采用小鼠,均為雄性,3周左右,體重25g～30g15只。分為A、B、C三組,A組4只,B組5只,組6只。將安定等體積混合,按氯胺酮30mgkg體重注入小鼠腹腔進行麻醉,在小鼠背部皮下植入心包片,片,每片約1010cm2

大小,組手術后一只,余14只小鼠飼養三周然后直接斷頸處死小鼠,取出植入的牛心包片。標本檢標本送HE染色及組織學鈣vonKossa染色處9040h烘干標本精確稱11V后過氧化氫充分氧化,溶液定容后采用日立Z800進行鈣含量定量測定。結組織學HE染色檢查結果顯示小鼠機體對戊二醛處理A組牛心包的浸潤程度最輕然后是脫細胞牛心包組C組,而新鮮組B組的浸潤程度1AC1牛心包小鼠3HE染色100)

組織學鈣染色光鏡下顯示0.5%的戊二醛處理A2AB、C)。2牛心包小鼠3vonKossa染色100)05%的戊二醛處理組A組每克干重牛心包平均含鈣量71.2mg,較其他兩組有明顯差異P<001,新鮮牛心包組B組和脫細胞組C組間鈣P.01,1鈣元素原子吸收光譜單位mgg干重分 x 7202 220 0 =87 P<0=9 P<0=5 P<06 廖中凱等不同方法處理的牛心包生物相容性和鈣化結果分

體外力學性能BC比較其抗拉負荷、抗拉強度、伸長率等無顯著性差P00,A顯著性差異見表2。2不同方法處理牛心包力學性能比較x±s,n10)分ABC抗拉負荷N2423894283Mp20263324323伸長453883860937024 A86068006C67805℃。BC兩組無顯著性差異。A組與BC兩組相比較有顯著性差異P001。討牛心包采用戊二醛處理,產生交聯以減少宿主移植物的反應,包括減少抗原性并改善移植物的使用2。由于其細胞毒性導致在植入體內后不能形成有生物活性的組織,最終導致移植物衰竭和鈣化,一些患者因此不得不再次進行手術,為了解決移植物衰竭和鈣化的問題,國內外學者對此進行了有益的探索。其一是戊二醛處理的牛心包進行減毒處理,戊二醛含量,并在其上種植血管內皮細胞以達到形成有活性的生物組織,取得了一定進展仍有待長期觀察;同時對鈣化的機制進行了研究,有些學者認為鈣化與氨基酸羧基游離端有一定關系。另外通過對內纖維間隙及細胞是鈣化的早期部位3。氨基酸氨基問題。鈣化也是組織經戊二醛處理后形成的死細胞不能維持細胞內低鈣水平的直接結果,最終在富含磷脂的細胞膜和它們的殘余物處形成鈣磷結晶,膠原和彈性蛋白也開始鈣化。組織的鈣化有宿主、移植物和機械作用這些復雜的因素參與。在缺乏結構基質生理修復機制的情況下,非鈣化的降解也作

他方法處理牛心包來解決移植物衰竭和鈣化問題,例如脫細胞方法,光氧化方法等等。本研究采用酶去污劑聯合脫細胞處理牛心包,主要是因為脫細胞處理方其免疫源性而保留了牛心包本身的纖維結構成分,而纖維結構成分是牛心包力學性能的重要組成部分,因此脫細胞并不對牛心包的力學強度產生明顯影響,實驗結果也顯示新鮮牛心包脫細胞二醛處理后力學性能明顯增強,主要是通過增加6。膠原蛋白殘基如氨基端與羧基端在戊二醛作用下發生化學交聯反應,膠原纖維彼此聯接后力學性能得到了增強。從這次實驗HE染色的結果來看,小鼠機體對戊二醛處理A組牛心包的浸潤程度最輕,然后是脫細胞牛心包組C組,而新鮮組B組,可能與牛心包戊二醛處理后膠原纖維產生交聯后組織間隙變小,炎癥細胞很難浸潤滲透到牛心包組織內部,而且殘留的醛基有細胞毒性,機體的細胞很難在戊二醛處理后的牛心包內存活;脫細胞處理后去除了細胞成分,細胞上的抗原也被除去,因而機體對其炎癥反應程度減輕,同時炎癥細胞以外的細胞也可以進入到牛心包組織內部,而新鮮的牛心包因有細胞成分存在,有很強的免疫源性,可以見到明顯的淋巴細胞,浸潤程度也最重。鈣化A組高于脫細胞牛心包組C組及新鮮組B組,脫細胞過程中去除了細胞膜成分細胞膜的磷脂可以與鈣結合形成鈣鹽結晶因此鈣化程度減少可能與之有關同時原子吸收光譜的鈣含量結果亦有顯著的差異這也說明了定量和定性結果具有一致性。結新鮮牛心包脫細胞處理后體內鈣化顯著降低,免疫源性降低有很好的生物相容性。參考[]周建業,,,等.牛心包材料脫細胞的初步究[J].中國循環,99143):76.[2]AranL,LeeC,EarlesKetalAnnvrobovnepercardalheocopablyesngsyse[J]JHearValveDs998May,7

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