组织工程支架材料在脊髓损伤修复中的应用

背景：脊髓损伤最初往往会导致细胞和组织的不断丢失,组织工程支架可以模拟细胞外基质的生理状态,从而有利于细胞的黏附、迁移、扩增和分化。目的：总结近年来组织工程支架材料联合细胞和/或细胞因子修复脊髓损伤的新进展。方法：应用计算机检索PubMed、OvidMedline及CBM数据库中2000-10/2010-10与组织工程支架材料修复脊髓损伤相关的文章。结果与结论：组织工程材料治疗脊髓损伤需要3因素：种子细胞、组织工程支架、细胞因子。组织工程支架对于损伤脊髓断端起到桥接作用,而种植于材料的种子细胞和/或细胞因子可以促进神经轴突的生长和迁移。可用于组织工程支架的材料可分为天然材料和人工合成材料,包括胶原、壳聚糖、琼脂糖/藻酸盐、聚乳酸、纤连蛋白、聚羟基乙酸/聚乳酸、聚β羟丁酸等,动物实验已经取得一些成果,显示组织工程支架材料联合细胞移植修复效果更好,但临床上目前尚无开展组织工程支架材料修复脊髓损伤的研究。     

组织工程支架及其修复技术在脊髓损伤中的应用

目的:就近年来组织工程修复脊髓损伤进展进行归纳总结.资料来源:应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库中1999-09/2009-09与组织工程修复脊髓损伤相关的文章,在标题和摘要中以"spinal cord injury,tissue engineering"或"脊髓损伤,组织工程"为检索词进行检索.同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.资料选择:选择组织工程修复脊髓损伤方面的最新相关文献,最终纳入29篇符合标准的文献.结局评价指标:组织工程种子细胞选择,组织工程脊髓对支架材料的要求,再生所需神经营养因子,再生所需特殊内环境构建.结果:组织工程化脊髓种子细胞包括许旺细胞、嗅鞘细胞、胚胎干细胞、神经干细胞以及骨髓基质干细胞等.目前支架材料主要为合成材料或改性天然材料,如聚羟基乙酸、聚乳酸和乳酸/羟基乙酸共聚物等.表面被修饰后,利于细胞黏附和营养因子的聚集.将一些促进神经生长因子或抑制神经生长因子的抗体与聚乙二醇加工成耦合体作为组织工程支架,联合干细胞移植、并施加电场/磁场刺激修复脊髓损伤可能是组织工程修复脊髓损伤的有希望途径.结论:选择最佳组织工程组分是修复脊髓损伤重要依据.     

组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用

背景:近年来,随着基础研究的发展,许多新方法、新策略已经开始用于脊髓损伤修复,其中组织工程学的发展开辟了一条新的途径,利用组织工程学的方法治疗脊髓损伤已逐渐成为当前新的研究热点.目的:探讨组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用的研究进展.方法:检索 SCI 数据库2002/2011有关组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用的文献,检索词为“组织工程(tissue engineering);脊髓损伤(spinal cord injury);支架材料(scaffold material);胶原(col agen);壳聚糖(chitosan);藻酸盐凝胶(alginate hydrogel);纤维蛋白凝胶(fibrin glue);聚羟基丁酸酯(poly-b-hydroxybutyrate);琼脂糖凝胶(agarose);聚乳酸(poly lactic acid);合成水凝胶(synthetic hydrogels);聚乙二醇(polyethylene glycol)”,对组织工程支架材料修复脊髓损伤的临床及基础文献进行深入分析.结果与结论:组织工程支架是组织工程修复脊髓损伤研究的重点内容.组织工程支架的材料包括天然材料和人工合成材料,天然材料具有良好的细胞和组织相容性,人工合成的聚合物支架在结构形状、机械强度及规模化生产方面均具有很大的优势.近年来,组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用有了很大发展,相继出现了新型支架材料.     

纳米支架材料在脊髓损伤修复中的应用

背景:在作为种子细胞载体的组织工程支架材料中,纳米材料因具有利于细胞黏附、增殖等一些独特的效应,使其在脊髓损伤修复的研究中将发挥越来越大的作用.目的:通过分析和总结近几年采用纳米支架修复脊髓损伤的文献,寻求适合脊髓组织工程的纳米材料及其适用标准.方法:由第一作者于2010-09应用计算机检索PubMed数据库、万方数据库和维普数据库相关文献.英文资料的检索时间为2000/2009;中文资料的检索时间为2003-01/2010-08.英文检索词为"nanometer scaffold; materials,Spinal cord injury,repair,tissue engineering";中文检索词为"纳米支架,生物材料,脊髓损伤,修复,组织工程".纳入标准:①纳米支架材料、制备工艺及性能的研究.②组织工程修复脊髓损伤的研究.③动物实验及临床应用方面的文献.经过阅读和筛选,共纳入30篇文章进行讨论分析.结果与结论:与传统的支架材料相比较,纳米支架具有良好的生物降解性能、无免疫原性、可塑性和适宜的力学性能等优异特性,使其在组织工程领域具有十分诱人的应用前景.随着纳米技术的成熟,制备工艺的优化,基因工程的引入,纳米材料安全性能的科学评价等将是纳米级组织工程支架材料未来临床应用的挑战.     

组织工程技术及生物材料修复运动性关节软骨损伤

目的:总结组织工程技术及生物材料在防治运动性关节软骨损伤中的应用特点.方法:以"关节软骨,组织工程技术,生物材料"为中文关键词,以"tissue enginneering, articular cartilage, scaffold material"为英文关键词,采用计算机检索Pubmed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及维普数据库(http://www.cqvip.com/)1993-01/2010-10的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章.以23篇文献为主,重点对修复运动性关节软骨损伤种子细胞、支架材料、细胞因子及其性能进行讨论.结果:计算机初检得到104篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程软骨的种子细胞、生物支架材料以及用于组织工程中的细胞因子进行总结与分析.种子细胞是制约组织工程软骨进一步临床应用的首要因素,目前常采用的种子细胞有软骨细胞、骨髓基质干细胞和胚胎干细胞等;生物支架材料包括天然材料和人工合成可降解聚合物等;用于软骨组织工程的生长因子主要包括转化生长因子、骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等.结论:迄今为止,无论是工程软骨的种子细胞、支架材料、培养环境等还没有任何一种材料被认为最理想,寻求一种具有良好性能的组织工程化关节软骨是未来研究的重点.但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,特别是组织工程细胞支架材料植入体内后,材料的降解与细胞功能发挥是否同步,会不会产生遗传物质改变、基因表达或基因突变等问题,将其应用于临床更需要相关学者专家不断的实践和探索.     

构建组织工程化半月板：细胞、支架及生物因子

背景：自体或异体移植修复损伤的半月板治疗效果并不理想,应用组织工程化技术重建半月板的研究成为目前的研究热点.目的：探讨组织工程化技术修复重建损伤半月板的可行性.方法：对体外构建组织工程化半月板的种子细胞进行培养,并制备半月板支架材料,将种子细胞依附于支架材料上,利用细胞因子调控种子细胞的黏附、生长、分化和迁移,组织学检查细胞与支架的结合情况以及细胞的数量等.结果与结论：组织工程化半月板修复研究主要包括种子细胞、支架材料和细胞因子等方面.构建需要的种子细胞有骨髓间充质干细胞和半月板纤维软骨细胞,半月板纤维软骨细胞传至第3代可得出最佳效应浓度.对组织工程化半月板支架材料进行表面修饰,由多材料组成的复合材料具有更好的生物相容性.应用组织工程化技术修复重建损伤的半月板,是今后半月板损伤修复研究一种新的治疗方法.     

组织工程支架在脊髓损伤修复中的研究进展

脊髓损伤(SCI)是目前最棘手的神经系统疾病之一,临床上对于SCI的治疗方案效果均不佳.组织工程的"材料支架-种子细胞-生物活性分子"的治疗模式为修复SCI带来可能.其中生物材料支架为种子细胞的增殖营造环境,提供了重要的作用.本文即对组织工程支架在SCI修复中的研究现状及未来前景进行综述和分析.     

组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用

背景:泌尿外科组织工程技术为泌尿道组织、器官的微创修复和功能重建带来了新的希望。近年来,有关泌尿系组织工程支架材料的研究以及组织工程化组织如肾脏、输尿管、膀胱、尿道等的实验和临床研究报道层出不穷。目的:总结近年组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用情况。方法:由作者应用计算机检索万方数据库(http://med.wanfangdata.com.cn/),检索时限1998-01/2010-12。检索关键词:输尿管;膀胱;尿道;支架材料;组织工程。纳入标准:①泌尿系组织工程所用生物支架材料制备方面的文章。②组织工程支架材料修复泌尿系统损伤方面的文章。排除标准:重复研究或较陈旧文献。根据纳入排除标准共保留相关文献41篇。结果与结论:近年来,泌尿系组织工程支架材料的研究较为迅速,主要有天然细胞外基质,如胶原、蛋白多糖、糖蛋白等;细胞外基质衍生物,如膀胱细胞外基质、尿道细胞外基质、小肠黏膜下层等;合成聚合物,如聚羟基乙酸、聚乳酸等。这类材料具有最接近人体的网架结构、生物力学性能、部分活性因子,与上皮细胞和平滑肌细胞共同培养,有利于细胞黏附生长发挥生理功能。目前泌尿外科组织工程技术正处于从基础研究向临床应用转化的关键阶段。     

不同生物支架材料修复骨缺损的性能与评价

目的:评价不同生物材料修复骨缺损的性能与效果,寻找适合生物材料以利于临床应用.方法:以"生物材料,骨缺损,骨髓基质干细胞,细胞因子,组织工程"为中文关键词,以"biological materials,bone defect,bone marrow stromal cells,Cytokine,tissue engineering"为英文关键词,采用计算机检索1995-01/2010-01相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程骨缺损修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以22篇文献为主重点讨论了骨缺损修复生物材料及其性能.结果:目前骨组织工程支架材料主要有两类:一类是天然生物衍生材料,由天然生物组织经一系列理化方法处理而得,如胶原、珊瑚、生物衍生骨等.另一类是人工合成材料,主要为生物陶瓷和高分子材料,如钙磷陶瓷、自固化磷酸钙、聚乳酸、聚乙内酯,聚乙烯乙二醇等.目前,单一的材料,无论是生物陶瓷还是高分子(天然或人工合成),都不能满足骨组织修复的要求,因而复合支架材料的研究备受瞩目.如纳米羟基磷灰石与胶原、羟基磷灰石与磷酸三钙、羟基磷灰石与聚乳酸聚羟乙酸复合等.结论:复合支架材料能保证足够的强度而且能有效结合种子细胞和生长因子,有利于组织工程骨的构建.     

组织工程技术及生物材料修复运动性关节软骨损伤

目的：总结组织工程技术及生物材料在防治运动性关节软骨损伤中的应用特点。方法：以＂关节软骨,组织工程技术,生物材料＂为中文关键词,以＂tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material＂为英文关键词,采用计算机检索Pubmed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）及维普数据库（http：//www.cqvip.com/）1993-01/2010-10的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章。以23篇文献为主,重点对修复运动性关节软骨损伤种子细胞、支架材料、细胞因子及其性能进行讨论。结果：计算机初检得到104篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程软骨的种子细胞、生物支架材料以及用于组织工程中的细胞因子进行总结与分析。种子细胞是制约组织工程软骨进一步临床应用的首要因素,目前常采用的种子细胞有软骨细胞、骨髓基质干细胞和胚胎干细胞等;生物支架材料包括天然材料和人工合成可降解聚合物等;用于软骨组织工程的生长因子主要包括转化生长因子、骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等。结论：迄今为止,无论是工程软骨的种子细胞、支架材料、培养环境等还没有任何一种材料被认为最理想,寻求一种具有良好性能的组织工程化关节软骨是未来研究的重点。但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,特别是组织工程细胞支架材料植入体内后,材料的降解与细胞功能发挥是否同步,会不会产生遗传物质改变、基因表达或基因突变等问题,将其应用于临床更需要相关学者专家不断的实践和探索。     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景:随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性.目的:观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性.方法:体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损.54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入.植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况.结果与结论:植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富.材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖.植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常.大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解.材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解.对照组未见修复.提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性.     

生物材料修复股骨缺损及其性能评价

目的:评价组织工程修复股骨骨缺损各种生物材料的性能和应用,寻找合理股骨替代物.方法:以"组织工程,股骨缺损,干细胞,细胞因子,复合材料"为中文关键词,"tissue engineering,femur defect,Mesenchymal stem cells,Cytokines,Materials"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程股骨缺损修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以21篇文献为主重点讨论了组织工程股骨骨缺损修复生物材料及其性能.结果:干细胞技术是从少量骨髓组织得到种子细胞,经体外诱导扩增达到一定细胞数量后,与支架材料复合,体外构建组织工程骨,其细胞能够维持成骨细胞特有的生物学特性,能与受区骨组织完全融合,同时避免了免疫排斥反应发生.将两种或两种以上材料复合在一起,或对生物材料表面进行各种各样的修饰,可以促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性并维持生物功能;利用某种载体转入到种子细胞内,后者在骨缺损区成骨,同时分泌适量的骨生长因子,诱导周围非定向性骨祖细胞向定向性骨祖细胞分化,从而在短时间内募集到足够的具有成骨活性的种子细胞,加快长骨损伤愈合;利用计算机三维虚拟成像技术和计算机数控成型技术预制的复合材料,既有医用复合材料本身的优点,又有精确的和股骨骨缺损周围组织解剖学上契合性,更有近乎完美的外观形态.结论:目前还没有一种材料能完全符合骨组织工程的要求.将几种材料复合在一起,或对生物材料表面修饰,促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性、维持生物功能是目前组织工程生物材料研究的热点.     

牙周组织工程研究进展：问题与应用

背景：组织工程技术的出现为实现牙周组织完全再生提供了全新的思路和方法.目的：就近年来牙周组织工程种子细胞、生长因子和支架材料三大基本要素的最新研究及相关进展进行简要综述.方法：由第一作者检索PubMed数据库关于牙周组织工程研究方面的文章,检索词为“periodontal tissue englneenng”,限定文献语言种类为English;同时检索CBM数据库2009年1月至2013年12月相关牙周组织工程方面的文献,检索词为“牙周组织工程”.排除重复性研究,最终纳入30篇文献进行综述.结果与结论：研究证实牙周膜干细胞在牙周组织再生领域是具有良好的应用前景,骨髓基质干细胞是修复牙周组织缺损的一种较为理想的种子细胞,牙囊细胞具有多向分化潜能,可以形成牙周组织.多种生物活性分子已被证实有较强的牙周组织修复功能,与牙周组织工程相关的主要生长因子有血小板衍化生长因子、骨形态发生蛋白、转化生长因子β、胰岛素样生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、釉基质衍生物等.目前应用于牙周组织工程的支架材料主要分为天然生物材料和人工合成材料.如何选择最佳的种子细胞、细胞因子以及支架材料的复合物,其研究还需进一步完善.     

神经组织工程生物支架材料的应用现状

学术背景:开发具有一定的生物学活性,能促进干细胞的增殖分化,组织再生的各类新型的复合材料、仿生材料、生物活性材料及智能型材料,是组织工程材料的研究方向.目的:总结神经组织工程生物支架材料应用研究进展. 检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed和维普信息资源系统V6.32数据库2001-01/2007-06的相关文献,检索词:"神经组织工程"和"tissue engineering,neural,neural stem cells,Schwann cell,biomedical materials,scaffold",并限定文章语言种类为English.共检索到123篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与组织工程修复神经研究方面密切相关.②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章.排除标准:重复性研究.文献评价:文献的来源主要是神经组织工程生物支架材料的基础研究,包括其来源、理化特性、与神经干细胞、雪旺细胞相容性检测.所选用的36篇文献中,6篇为综述、述评、讲座,其余为基础实验研究.资料综合:①神经损伤后的再生与修复,目前的研究并没有取得具有临床意义的突破.随着成体神经干细胞的发现、材料技术和细胞培养技术的发展,组织工程学方法为神经损伤的治疗带来了希望.②生物支架是对细胞外基质结构和功能的仿生,起到细胞外基质替代物的重要作用,寻找再生能力强的种子细胞和适合细胞生存的生物材料为组织工程的核心研究内容.③研究表明,神经组织工程支架材料来源广泛,明胶、胶原、聚乳酸杂化材料、壳聚糖及脱细胞细胞外基质等均具有生物相容性和安全性,理化性能稳定,在组织工程中有非常好的应用前景.④在神经组织工程生物支架研究方面仍然存在着许多尚未阐明和解决的问题.加强基础性问题的探索,系统地阐明组织工程化组织形成、成熟及体内转归过程中的一系列重要基础科学问题和内在机制,这对优化组织构建技术,加速组织工程技术的临床应用与产业化发展具有重要意义,必将成为今后研究的热点.结论:神经组织工程生物支架研究已取得了一定的进展,但仍然存在着许多尚待解决的问题.     

组织工程化口腔黏膜构建的研究现状

背景：口腔黏膜组织工程期待能解决自体黏膜修复组织来源不足的难题。目的：综述组织工程化口腔黏膜的种子细胞的来源及选择、各种常见支架材料的优缺点及相关生长因子的研究进展。方法：由第一作者以＂tissue engineering of oral mucosa, seed cells, scaffold material, growth factor＂为检索词,检索PubMed 数据库及Elsevier数据库2000-01/2011-12有关文章。结果与结论：几种常见的口腔黏膜组织工程种子细胞在研究中都有较好的增殖或分化能力,脂肪干细胞与其他种子细胞相比具有更明显的优势,可作为一种较理想的种子细胞;各种常见的支架材料都有各自的优缺点,可以采用多种方式改善其性能;将一些关键的细胞因子运用到口腔黏膜组织工程中,能促进移植物血管化,加快伤口愈合过程。口腔黏膜组织工程将是在临床上能解决异体移植免疫排斥及传播疾病和自体黏膜修复组织来源不足等问题一种安全有效的修复方法。     

运动性关节软骨缺损支架材料的选择及其生物相容性

背景：骨软骨支架是用于承载细胞,供细胞黏附、生长、增殖、分化的载体。目的：总结运动性关节软骨缺损支架材料的应用进展及其生物替代材料的生物相容性。方法：以＂关节软骨,生物材料,工程软骨,支架材料,生物相容性＂为中文关键词,以＂tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material＂为英文关键词,采用计算机检索维普数据库、PubMed数据库1993-01/2010-11相关文章。纳入与有关修复关节软骨损伤、生物材料、支架材料、生物相容性等相关的文章。以20篇文献为重点对运动性关节软骨缺损修复用的生物材料的生物相容性进行了讨论。结果与结论：天然软骨支架材料因其具有细胞识别信号,故生物相容性好,细胞黏附率高,但力学性能较差。有些人工合成材料生物相容性不理想、亲水性差、对细胞吸附不足,人工合成高分子聚合物生物相容性良好。复合支架利用不同生物材料的优点克制材料的局限性制备理想的复合支架,其混合比例、混合技术还有待进一步研究。目前尚无一种材料完全满足组织工程的要,通过材料制备技术的改进或将几种不同材料的复合,材料的性能会不断的提高。     

不同类型骨组织工程支架材料的比较研究

目的:探讨本实验室所用的3类材料作为骨组织工程支架材料的可行性,寻找骨组织工程的最佳支架材料。方法:采用生物力学检测仪观察材料的强度;利用扫描电镜观察材料的立体结构;取4周龄兔骨髓,体外分离培养骨髓基质细胞,并加入诱导液,使细胞向成骨细胞分化,将细胞与支架材料共培养1,3,5,7d,通过倒置显微镜及扫描电镜观察细胞在材料表面粘附、伸展及生长情况;将细胞与支架材料复合,并植入裸鼠背部皮下,植入4,8周后取材,行组织学检查,观察新骨形成情况。结果:3类材料均具有细胞复合成骨能力,其中珊瑚、珊瑚转化多孔羟基磷灰石(CHA)具有较为良好的物理性状、多孔性、细胞粘附性,及细胞复合成骨能力,作为支架材料更为优越。结论:珊瑚和珊瑚转化多孔羟基磷灰石(CHA)是骨组织工程比较理想的支架材料,与细胞复合为骨的再造及骨缺损修复开辟了新途径。     

以组织工程建构技术修复周围神经损伤的难点

背景：组织工程构建技术是近年来周围神经损伤修复的重要方法之一,在周围神经治疗领域有着良好的前景。目的：总结近年来利用组织工程学构建技术对周围神经损伤修复的研究进展。方法：应用计算机检索万方数据库、CNKI和PubMed数据库中1995年1月至2011年12月关于组织工程构建技术的文章,在标题和摘要中以“组织工程,神经导管支架,生物活性,周围神经损伤”或“TiSSMeengineering,Nervescaffold。Bioactivity,Peripheralnervedefect”为检索词进行检索,初检得到156篇文献,最终纳入56篇文献进行综述。结果与结论：周围神经损伤组织工程修复的两个要素是神经支架材料的选择和生物功能化。构建神经的支架材料包括可降解和非可降解两大类,通常需要具有三维多孔结构和相应的孔隙率及比表面积,其力学性能、表面活性、生物相容性和导电性等直接影响神经损伤修复的效果;生物功能化的主要生物活性因子包括支持细胞,种子蛋白和神经营养因子,将这些生物活性因子接种在神经导管支架材料上,促进受损神经的修复与功能替代。组织工程技术应用于周围神经损伤修复与再生的研究重点在于导管、细胞与生长因子的综合应用。组织工程技术与生物技术的联合应用将成为周围神经损伤修复的研究热点。