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本文采用体外细胞培养法,直接在基质材料上培养细胞,对两种组织工程材料进行了细胞相容性研究: 从细胞形态学、细胞增殖、细胞粘附和细胞生物合成功能几个方面研究合成高分子材料—乙二胺改性聚乳酸( EMPLA )对成骨细胞的影响作用,并与聚乳酸( PLA )和玻璃(对照)作了对比;从细胞组织学、细胞增殖两方面研究天然高分子材料—无细胞猪真皮基质 (APDM) 对成纤维细胞和内皮细胞的影响作用。根据实验结果,分别对EMPLA和APDM的生物相容性进行了综合评价,可望为组织工程领域筛选出生物相容性良好的生物材料。主要工作和结论如下:(1)细胞培养:采用组织块法从新生大鼠头盖骨中分离,培养成骨细胞;用小鼠胚胎成纤维细胞株(NIH/3T3)培养成纤维细胞,用人脐带静脉内皮细胞株(ECV-304)培养内皮细胞。( 2 ) EMPLA 对成骨细胞的相容性研究:a )相差显微镜观察成骨细胞在基质材料上的生长情况,并照相记录。实验结果表明:EMPLA组的细胞密度高于PLA组和对照组的。而且EMPLA组材料基底上的细胞形态扁平,大部分细胞已连接成片,PLA和玻璃上生长的成骨细胞形态较短小,细胞铺展度较小。实验结果提示成骨细胞在EMPLA上的形态学表现要优于在PLA和对照组上的。就细胞形态学表现而言, EMPLA具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。b)用 MTT 法测成骨细胞接种在基质材料上后第 2 , 4 , 6 , 8 天的细胞增殖存活能力,绘出生长曲线。实验结果表明:成骨细胞的增殖能力及生长曲线的形状因培养基底不同而不同。成骨细胞在三组材料上都具有增殖能力,其中,在EMPLA上的细胞活性显著大于在PLA和对照组上的,PLA组的要显著大于在对照组上的。实验结果提示EMPLA促进了成骨细胞的增殖能力。就细胞增殖而言,EMPLA具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。c)利用微管吸吮技术测定单个成骨细胞在基质材料上培养 15 min 和 24 h 后的粘附力。实验结果表明:细胞的粘附力随粘附时间基和底材料的不同而不同。在15min组和24h组中,成骨细胞在EMPLA上的粘附力都要比在PLA和玻璃上的粘附力大,成骨细胞在PLA上的粘附力比在玻璃上的大。三种基底材料的24h组和15min组数据都有显著性差异。实验结果提示EMPLA促进了成骨细胞的粘附,使细胞的粘附力增大。就细胞粘附而言, EMPLA同样具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。d)采用酶动力法测成骨细胞在基质材料上培养 2,4,6 天后的碱性磷酸酶<WP=5>(ALP)活性。实验结果表明:成骨细胞在各组材料上的ALP活性随时间的推移而增大,第6天各组材料上成骨细胞ALP活性都显著地比第2天的高。第2天各组之间的ALP活性无显著性差异,第6天EMPLA组ALP活性显著地比PLA组和对照组的高。PLA组和对照组自始至终无显著性差异。实验结果提示EMPLA促进了成骨细胞成骨作用这一重要功能活动。以细胞生物合成功能而论,EMPLA也比PLA和玻璃具有更好的成骨细胞相容性。综合细胞形态学、细胞增殖、细胞粘附力和细胞生物合成功能的实验结果,提示EMPLA具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。同时表明,EMPLA是一种具有良好的生物相容性的生物医学材料,可望在生物医学领域尤其是组织工程领域中有潜在的实用价值和广泛的应用前景。 ( 3 ) APDM 对成纤维细胞(3T3)和内皮细胞(VEC)的相容性研究:a ) VEC与真皮基质复合培养一周,作组织学观察。实验结果表明: VEC在APDM上粘附,生长,并已连接成片,孔隙中生长的细胞较多,有的地方已堆积生长形成几层细胞膜片。b) 用 MTT 法[5] 测VEC、3T3接种在基质材料上后第1、2、 4 天的细胞活力,绘出生长曲线。实验结果表明:3T3和VEC在无细胞猪真皮上生长非常迅速。细胞在基底材料上接种后第1天,APDM上的细胞活力与对照组上的有非常显著的差异,其中,3T3组细胞活力是其相应对照组的7倍,VEC组细胞活力近似于其相应对照组的4倍。细胞在材料上培养到第4天,两个对照组的细胞都增殖很快,而实验组的细胞生长速度减慢,但实验组和对照组仍然有非常显著的差异(P﹤0.01)。综合细胞组织学观察和细胞增殖两方面的实验结果,表明APDM具有良好的成纤维细胞和内皮细胞相容性,是一种具有良好的生物相容性的生物材料在组织工程领域可能具有广泛的应用前景。