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研究背景与目的背景:关节软骨缺损在临床医学较为常见,临床上治疗关节软骨缺损的主要方法均有明显缺陷,组织工程技术具备了良好的临床应用前景。国外已经在临床上应用的组织工程软骨修复技术主要有德国Verigen公司MACI技术、意大利FBA公司Hyalograft技术、美国Ars Arthro公司CaRes技术等,与此同时,其相关技术及产品的标准化制定及研究同步进行,目前我国组织工程在该领域的自主研究仍处于空白。目的:积极跟踪、获取国际组织工程软骨修复相关标准,及时整理和出台国际公认的标准指南;在此基础上,结合本中心实验研究成果,以临床应用为目标,建立具有自主知识产权的自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术临床应用标准;通过大动物实验验证标准化路径的可行性。实现组织工程软骨修复临床应用规范化,拟定相关的行业标准,填补我国软骨组织工程在该领域的空白,为临床软骨修复奠定基础,使得我国软骨损伤修复标准化研究和国际上同步进行并推动其医疗产品及技术标准化、产业化的工作进程。研究方法1.组织工程软骨修复技术临床应用标准内容的研究（1）研究和参照美国材料试验协会（American Society of Testing Materials,ASTM）的组织工程软骨修复相关标准。（2）研究和参照世界标准化组织（ISO）对“生物材料和医疗器械生物学评价标准”的相关规定。（3）研究和参照国家药品监督管理局各医疗器械质量监督检验中心和中国药品生物制品检定所相关规定。（4）研究和参照国际软骨修复协会的相关软骨临床应用标准。2.自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术临床应用标准建立（1）参照第一部分的标准。（2）参照国外临床应用成熟的AMIC（autologous matrix-induced chondrogenesis）技术操作规范。（3）参照和借鉴国内外提供的体外自体血清培养MSCs的研究成果。3.自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术标准化操作的大动物模拟实验（1）建立山羊膝关节股骨滑车软骨缺损模型,测定4cm2缺损区域所需采集骨髓及全血最大总量;（2）按标准化流程抽取山羊全血及骨髓,提取自体血清体外扩增培养骨髓间充质种子细胞;（3） 12只山羊制备膝关节股骨滑车软骨缺损模型,随机分为实验组、AMIC治疗组及空白对照组,每组8膝,实验组采用自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术标准化流程修复山羊软骨缺损;AMIC治疗组采用单纯AMIC修复软骨缺损,空白对照组不植入任何材料。（4）术后4w行大体观察、关节镜检查、影像学检测、组织学检测,术后4w、8w用改良Wakitani法评分,初步评价其对关节软骨缺损的修复区与正常组织整合情况及支架固定的牢固程度,并与单纯AMIC组和空白对照组进行统计学比较分析。研究结果1.组织工程软骨修复技术临床应用标准内容的研究（1）规范并制定组织工程软骨修复的标准术语;（2）建立组织工程软骨修复的动物模型标准;（3）建立组织工程产品的安全性评估;（4）建立软骨种子细胞的采集临床标准;（5）种子细胞采集后的运输及装置:制定软骨细胞采集后的运输及相关装置说明书、软骨细胞采集后的运输及相关装置说明书及标志、标签要求。2.自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术临床应用标准建立（1）建立术前软骨损伤评估标准;（2）建立种子细胞的采集及体外扩增培养标准化;（3）建立自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复软骨缺损的标准化流程;（4）建立标准化术后康复训练计划;3.自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术标准化操作的大动物模拟实验;（1）测定4cm2软骨缺损区域所需采集骨髓及全血最大总量为7.36ml及100ml;（2）标准化自体血清培养骨髓间充质干细胞能完全满足该技术所需种子细胞质量和数量。（3）利用胶原蛋白凝胶固定Chondro-Gide（?）薄膜可行性:术后在不制动的条件下膝关节MRI影像学检查证实薄膜无脱落,关节镜探查进一步证实移植物无脱落,组织学检测证实移植物和正常组织整合良好。（4） 4w大体观察实验组软骨缺损的修复表面平整,色泽趋向正常与周围组织整合良好;膝关节MRI结合关节镜提示滑膜无增生,关节腔无积液,软骨缺损表面光滑,与正常组织无明显分界,弹性可;组织学检测修复区域与正常组织整合较好,表层下方有较多幼稚软骨细胞,细胞数量多,分布均匀,无炎性和免疫排斥反应发生;AMIC组可见修复区与正常组织整合尚可,为纤维组织修复缺损。而空白组为少量纤维组织覆盖缺损底面。4w改良Wakitani评分示:实验组AMIC组和空白对照组分别为4.63±1.18,8.70±0.82,11.35+1.86;8w改良Wakitani评分示:实验组AMIC组和空白对照组分别为3.95±1.02,7.06±1.13,8.25±1.38。研究结论1.目前国际对组织工程软骨修复标准化研究的术语学、动物模型、产品及技术安全性评估、软骨种子细胞的采集及运输等方面已形成一定共识,但对组织工程软骨修复技术临床应用尚无统一的通用标准;本课题追踪、归纳、整理并出台了通用组织工程软骨修复标准,为临床应用标准化的建立打下坚实的基础。2.在通用标准基础上建立了具备自主知识产权的自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复技术临床应用标准,该标准规范了骨髓间充质干细胞采集和培养技术及临床标准化操作流程;通过规范的标准化操作使软骨修复在微创条件下更具备有效性、安全性、易操作性等特点。3.采用自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复标准化操作技术修复山羊膝关节软骨缺损,验证该技术能在关节镜微创条件下实施,植入物固定牢固,操作简易;4w膝关节MRI检测、关节镜及大体观察证实自体MSCs/Chondro-Gide?工程化软骨修复标准化操作技术修复山羊膝关节软骨缺损效果较好;改良Wakitani评分提示实验组修复山羊膝关节软骨缺损优于AMIC组和空白对照组。