(来源:ACS Applied Materials & Interfaces)
此外,他们还研究了“关节油漆”在猪软骨体外的尺寸稳定性。具体流程如下:先在猪软骨上形成表面缺损,然后将硫酸软骨素-醛放在缺损部位,5 分钟之后用纱布去除。
接着使用甲基丙烯酸明胶/透明质酸进行涂漆,并暴露在特定紫外光下,以便形成表面光滑的弹性水凝胶。缺损软骨在处理后,弯曲度得到了恢复。
(来源:ACS Applied Materials & Interfaces)
然后,该团队分离出含有该材料的软骨,并用于进一步研究。接着,采用场发射扫描电子显微镜,他们观察了关节油漆与软骨的强附着力。
扫描电镜图像显示,关节油漆与软骨呈现出清晰、纤细的整合,并且没有任何裂纹。
为了测量这种附着力的保留时间,该团队在温度为4℃的磷酸盐缓冲溶液下,去对关节漆软骨进行摇晃。经观察,涂有“关节油漆”的凝胶膜,其附着力平均可保留 136 天,是无硫酸软骨素醛(甲基丙烯酸明胶/透明质酸)的6倍。
值得注意的是,在 4 个月的评估期内,凝胶膜一直具有弹性、表面光滑,并且完全附着在软骨上。
在 8 周的植入期内完全降解为了验证“关节油漆”的生物相容性和生物降解性,该团队把硫酸软骨素醛桥接层,涂上甲基丙烯酸明胶/透明质酸水凝胶膜,并植入大鼠皮下。然后分别在 1 周、2 周、4 周、8 周后收集植入物及其周围组织。
为定量地检查降解情况,植入物被小心地从组织中取出,并在冷冻干燥后称重。结果发现,“关节油漆”会随着时间推移而降解,并在 8 周的植入期内完全降解。
接着,该团队将苏木素-伊红染色液,用在植入物、及其周围组织的组织学切片上,借此来评估生物相容性。
在植入物的第一周内,他们在周围观察到炎症细胞,但这些细胞会随时间逐渐消失,宿主组织也会随着种植体的降解而逐渐生长。
这一观察结果表明,在植入开始时会产生急性炎症反应,但会随着时间消退,这表明“关节油漆”具有可生物降解和生物相容性。
软骨看起来很健康,与假手术组相似为研究关节漆的修复效果,该团队研究了一种公认的模型动物新西兰白兔,他们把“关节油漆”用于 2mm×6mm 宽、0.2mm 深的缺陷上,并通过光聚合在软骨表面,进行原位固化。
(来源:ACS Applied Materials & Interfaces)
然后,分别在涂抹“关节油漆”6 周和 12 周后进行按组检查,并通过肉眼观察和组织学分析进行评估。
在“关节油漆”治疗组中,一个新形成的组织纤维填充了大部分缺损,软骨看起来很健康,与假手术组相似。
(来源:ACS Applied Materials & Interfaces)
此外,经“关节油漆”处理后,软骨细胞凋亡明显减少,这说明它可阻止损伤软骨中的软骨细胞凋亡。