静电纺丝制备肌腱组织工程支架的研究进展

目的综述静电纺丝(简称电纺)技术在肌腱组织工程支架制备方面的应用,描述其应用效果及前景。方法查阅近年来国内外应用电纺技术制备肌腱组织工程支架的相关文献,并从多方面进行阐述。结果电纺技术制得的电纺纤维,因其大比表面积和高孔隙率,近年来广泛用于肌腱组织工程支架材料的研究。包括聚乳酸在内的多种材料已成功电纺成各种类型的肌腱组织工程支架,并在肌腱缺损修复中取得良好效果。结论电纺技术为肌腱组织工程支架材料的制备提供了新途径,随着该技术的完善,其将会在肌腱组织工程领域拥有广阔的应用前景。     

静电纺丝纳米纤维在骨组织工程中的应用

静电纺丝纳米纤维技术在生物医学领域有着广泛的应用研究,其在骨组织工程应用中仍未解决的问题是同时满足材料的生物相容性、可降解性、生物活性和力学性能。骨组织工程主要构成要素是支架、细胞和生长因子。静电纺丝复合纳米纤维支架材料具有纳米级别的天然骨分级结构和天然骨的多孔结构,改进复合支架材料可促进细胞的浸润生长、干细胞分化和组织形成。本文重点探讨通过静电纺丝技术改进复合支架的性能,及其在动物实验研究方面的最新进展。     

静电纺丝壳聚糖-明胶复合纤维的制备和体外生物相容性评价

目的采用静电纺丝技术制备壳聚糖-明胶复合纤维,体外评价其生物相容性。方法采用扫描电镜(SEM)观察纤维支架的表面形貌,考察纺丝溶液浓度、黏度以及壳聚糖/明胶质量比对纤维直径和结构的影响。将人成纤维细胞接种在纤维支架表面,绘制细胞生长曲线,观察细胞在支架表面的形态。结果通过静电纺丝技术,制备的壳聚糖-明胶复合纤维均匀、光滑,无珠状结构,纤维平均直径为600 nm～1.6μm。随着纺丝溶液浓度和黏度增加,纤维平均直径增大;随着壳聚糖/明胶质量比增加,纤维直径也随之增大。成纤维细胞在复合纤维支架上生长良好,增殖快,并且保持较好的成纤维细胞形态。结论通过静电纺丝技术制备的壳聚糖-明胶复合纤维具有良好的生物相容性,有望作为皮肤组织工程的支架材料。     

单层组织工程纤维环取向纳米纤维支架的构建和初步验证

目的 使用静电纺丝技术构建取向纳米纤维支架,观测其结构,测试其力学特点,观察支架与细胞之间的相互作用,探讨其作为纤维环组织工程支架的可能性.方法 使用高速滚轴作为收集装置制备聚左旋乳酸聚己内酯[poly（lactic acid-co-caprolactone,P（LIA-CL）]取向纳米纤维支架.以P（LLA-CL）无规纳米纤维支架作为对照,观察取向纳米纤维支架的纤维直径、角度分布、孔径等表观指标;测试其拉伸力学行为;体外接种骨髓间充质干细胞观察其体外增殖和生长形态情况.结果 P（LLA-CL）取向纳米纤维支架纤维取向性良好,平行于纤维方向上的拉伸力学性能得到明显增强.接种细胞后,支架可促进细胞增殖,并诱导细胞沿着纤维方向拉伸并定向排列.结论 取向纳米纤维支架的力学强度在取向方向上得到了明显增强,具有和单层纤维环相似的各向异性力学特点,并可以诱导细胞沿纤维方向定向排列,细胞分布与纤维环细胞排列方式相似,可用于纤维环组织工程研究.     

负载鸢尾素微溶胶静电纺丝促进神经干细胞分化

目的 探究负载鸢尾素微溶胶的静电纺丝支架对神经干细胞分化的影响.方法 用微溶胶静电纺丝技术制备负载鸢尾素的静电纺丝支架(PLLA),使用透射电镜(TEM)检测纤维支架的内部结构,使用扫描电镜(SEM)检测纤维支架的形貌特征.通过等离子技术将鸢尾素枝接于静电纺丝支架,并测定其释放曲线.提取SD大鼠胎鼠海马区神经干细胞,通...     

小口径聚乳酸-己内酯/纤维蛋白原管形支架的构建及生物相容性评价

目的探索静电纺丝技术制备小口径聚乳酸-己内酯[P(LLA-CL)]/纤维蛋白原管形支架的方法,评价支架的生物相容性,探讨其作为血管组织工程材料的可行性。方法以P(LLA-CL)、纤维蛋白原为原料,制备小口径复合管形支架,观察支架的大体形态,并用扫描电镜观察三维结构;利用溶血试验、细胞毒性试验、皮下植入试验,评价支架材料的生物相容性。结果管形支架表面呈网格状三维结构,并有大小不等、互相交通的孔隙,孔径平均直径为(4.56±1.23)μm,表面纤维平均直径(318±56)nm;P(LLA-CL)/纤维蛋白原浸提液溶血率为2.87%±0.49%;细胞毒性实验示P(LLA-CL)/纤维蛋白原浸提液较阴性对照组无明显差异(P>0.05);皮下植入试验显示P(LLA-CL)/纤维蛋白原支架炎症反应轻微,材料逐渐降解。结论通过静电纺丝技术可以构建小口径P(LLA-CL)/纤维蛋白原管形支架,并具有良好的生物相容性,可作为组织工程血管的支架材料。     

取向蚕丝蛋白支架与间充质干细胞的复合培养

目的探讨不同表面结构的蚕丝蛋白纳米纤维对间充质干细胞生长增殖及分化的影响。方法运用静电纺丝技术制备具有不同取向度的蚕丝蛋白纳米纤维支架,检测不同材料结构的力学性质,分离并纯化骨髓间充质干细胞与取向／非取向纳米纤维支架共培养,以纯蚕丝蛋白膜作对照。测定其细胞毒性及细胞增殖率;扫描电镜观察细胞形态、生长、分布及与材料黏附情况。免疫荧光显微镜观察细胞核形态及细胞骨架排列情况。结果扫描电镜观察显示采用静电纺丝法制备的取向蚕丝蛋白纳米纤维支架呈交互编织的多孔网状结构,取向及非取向两种纳米材料生物相容性好,可促进骨髓间充质干细胞的稳定增殖,并沿纤维长轴分布排列。力学测试中取向蚕丝蛋白纳米纤维材料展示出较强的力学各向异性。结论取向蚕丝蛋白纳米纤维具有独特的生物学和力学性质,是一种在骨缺损修复方面具有潜力的组织支架材料。     

电纺丝纳米白芨覆膜生物补片作为修复重建腹壁缺损替代材料的可行性

[摘要] 目的 探讨电纺丝纳米白芨覆膜生物补片作为修复重建腹壁缺损替代材料的可行性。方法 通过静电纺丝技术制备白芨纳米纤维,覆膜于生物补片,得到电纺丝纳米白芨覆膜生物补片,利用扫描电子显微镜观察静电纺丝膜的形貌与结构。取成年雄性SD大鼠12只,体质量200～280 g,随机分为电纺丝纳米白芨覆膜生物补片组（实验组）和普通生物补片组（对照组）,制备大鼠腹壁缺损模型（缺损面积2 cm × 2 cm）,分别使用以上两种补片完成一期修复,术后12 d处死大鼠,切取补片及其周围组织进行病理学观察。结果 扫描电子显微镜观察显示生物补片纤维粗细不均一,有蜘蛛网状纤维,利用静电纺丝制备的白芨电纺丝纳米白芨覆膜生物补片形态相似,纤维表面光滑且形貌良好。术后12 d实验组大鼠组织重建速度要快于对照组。结论 电纺丝纳米白芨覆膜生物补片是可用于腹壁缺损的理想材料,具有较好的临床应用前景,但其远期效果及生物安全性尚需进一步研究和评价。     

聚己内酯电纺纤维的制备及生物相容性研究

目的：评价聚己内酯电纺纤维的生物相容性,对其在组织工程支架方面的应用前景进行探讨。方法：采用静电纺丝法制备聚己内酯纳米纤维,场发射扫描电镜观察其表面形貌及内部结构,通过溶血实验、粘膜刺激实验和细胞毒性实验（MTT法）初步评价其生物相容性。结果：场发射扫描显微镜观察显示所获得纤维呈无纺多孔网状结构,直径范围为153～612nm,纤维形态光滑均一。溶血实验显示材料无溶血现象,不影响凝血功能;MTT试验显示L929细胞在材料浸提液种中生长良好,细胞毒性为0级;粘膜刺激实验未见异常组织学反应。结论：聚己内酯电纺纤维具有良好的生物相容性,对其在组织工程支架材料领域的应用有进一步研究的价值。     

静电纺丝制备PLGA纤维支架的初步研究

目的 以PLGA为材料,采用静电纺丝方法制备了纤维支架,考察制备参数对纤维支架结构的影响规律.方法 本实验以氯仿为溶剂,调节PLGA溶液浓度和流量分别制备了具有不同表面形貌的纤维支架.通过扫描电镜(SEM)研究了纺丝溶液的浓度、流量对纤维形貌和直径的影响.结果 随着纺丝溶液浓度的增加,纤维直径增大,支架结构中纤维比例增加.而随着流量的增加,纤维直径略有增大,液滴增多且逐渐聚集成团.结论 当其他参数一定时,溶液浓度过低或流速过大均无法得到理想的纤维结构.     

组织工程椎间盘支架材料的初步构建及理化性能分析

[目的]设计构建一种新型组织工程椎间盘的复合支架材料,为组织工程椎间盘的实验研究奠定基础.[方法]应用冷冻干燥、化学交联等组织工程技术构建一种包含有纤维环和髓核两部分、全新的组织工程化椎间盘支架材料,并对其理化性能进行初步分析.[结果]所制备的组织工程支架材料为三维立体多孔结构,外周纤维环部分平均孔径为(251 ±147) μm;中间髓核部分平均孔径为(102±29) μm;支架材料孔隙率平均为84.3％.吸水力平均为73.3％,体外生物降解率平均为(37.1±3.5)％.生物力学测试结果表明,组织工程椎间盘支架材料具有与天然椎间盘相似的弹性以及抗压强度.[结论]作者所制备的组织工程椎间盘支架材料符合理想支架材料的结构要求,可对其生物学性能进行进一步实验研究.     

合成聚合支架材料在泌尿系统组织工程重建中的应用

组织工程为泌尿系统修复重建提供了一种新途径。合成聚合材料是最早应用于泌尿系统组织工程重建的支架材料。早期应用橡胶管、硅胶管等,效果不佳。之后,伴随各类可降解大分子聚合物的应用,合成聚合支架材料在泌尿系统应用的实验研究方面取得长足进步,但仍有尿道狭窄复发、纤维化、结石形成等不足。现今,电纺丝等制备技术、材料表面修饰技术的蓬勃发展、纳米及三维支架概念的提出以及成熟,为合成聚合材料更好在泌尿系统的应用提供可能。作者就合成聚合支架材料在泌尿系统的应用进展做一综述。     

静电纺丝的主要参数对PLGA纤维支架形貌和纤维直径的影响

目的 以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为材料,采用静电纺丝方法制备纤维支架,考察制备参数对纤维支架结构及纤维直径的影响规律.方法 本实验以四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合液为溶剂,调节PLGA溶液浓度、流量及电场强度分别制备了具有不同表面形貌的纤维支架.通过扫描电镜(SEM)观察了纺丝溶液的浓度、流量及电场强度对纤维形貌和直径的影响.结论 随着纺丝溶液浓度的增加,纤维直径逐渐增大,纤维直径的分布也随之增大.随着流量的增加,纤维直径略有增大.随着电场强度的增大,纤维直径没有明显的变化.但是电压和浓度的增大有助于减少珠丝的产生.     

静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维作为组织工程支架的体外细胞相容性研究

目的 探讨静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸(PLGA)/聚乙二醇(PEG)共聚物纳米纤维作为组织工程支架的可行性,及其与大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)的体外相容性. 方法 静电纺丝法分别制备PLGA/PEG和PLGA纳米纤维支架,扫描电镜(SEM)观察材料结构;分离培养大鼠BMSCs,取第3代BMSCs分别接种于PLGA/PEG纳米纤维支架和PLGA纳米纤维支架进行培养,噻唑蓝(MTT)法测定其细胞毒性及细胞增殖;接种后2、4、6h血球计数板计数法测定其黏附率;DAPI荧光染色观察细胞核形态;SEM观察细胞和支架的形态、黏附及生长情况. 结果 SEM观察显示两组支架呈相互交联的多孔网状无纺结构.PLGA/PEG组和PLGA组纤维直径分别为(655±57)nm和(539±48)nm;孔隙率分别为86.8％±1.5％和84.7％±1 2％.MTT检测BMSCs在两组支架中生长良好,OD值均随时间延长而增大,两组各时间点比较差异均有统计学意义(P＜0 05).各时间段PLGA/PEG组的细胞黏附率明显高于PLGA组,差异均有统计学意义(P＜0.05).DAPI染色示各组细胞核形态正常,核质均染,未见明显凋亡及坏死细胞;PLGA/PEG组细胞较PLGA组明显增多.SEM观察显示,PLGA/PEG组BMSCs在支架上生长良好,基质分泌、生长情况优于PLGA组. 结论 采用静电纺丝法制备的PLGA/PEG纳米纤维支架安全无毒,具备合适的孔径和孔隙率,适合BMSCs生长,细胞相容性良好,是一种组织工程良好的支架载体.     

纳米纱/多孔纳米纤维支架的生物相容性

目的通过体内外实验评价纳米纱/多孔纳米纤维材料的生物相容性,为构建仿生组织工程纤维环及进一步开展体内实验奠定基础。方法通过静电纺丝技术制备取向纳米纤维支架(AFS)、取向纳米纱支架(AYS)、三维多孔纳米纤维支架(3DPS)。将大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)接种于3种支架,静态培养,观察细胞在支架上黏附、生长和增殖情况,评价支架的体外生物相容性。将3种支架植入大鼠皮下,在不同时间点取材,通过HE染色、异物巨细胞的形态数目及炎性因子基因表达量评价支架的体内生物相容性。结果体外实验表明BMSC在3种支架上均能黏附、增殖,生长良好。体内实验表明大鼠皮下植入3种支架后早期(1～2周)均有轻度炎性反应,4周后炎性细胞浸润减少,异物巨细胞数量逐渐减少。炎性因子基因表达水平与炎性细胞浸润程度相符。结论 AYS和3DPS具有良好的生物相容性,可用于进一步体内实验研究。     

纤维环组织工程的发展及挑战

目的对纤维环组织工程的材料及应用前景进行综述。方法广泛查阅近年来有关纤维环组织工程的相关文献,对种子细胞、生物活性分子及生物材料的研究进展进行综述。结果 MSCs是种子细胞的理想选择;当纤维环细胞和MSCs联合培养时,两者最佳培养比例为2∶1。生物活性分子可分成生长因子、形态因子、酶抑制剂和细胞内调节剂四种类型,它们在促进纤维环细胞外基质分泌、维持椎间盘内环境稳态及代谢平衡方面发挥积极作用。生物材料依据材料来源分为天然材料、人工合成材料和复合材料;纤维环的力学特性是材料设计的重要依据。当前尚无公认的最合适支架材料,支架材料选择仍需进一步研究;新型复合材料的开发是发展趋势。结论纤维环组织工程在纤维环再生修复研究中具有广阔临床应用前景。     

电纺聚己内酯-明胶纳米纤维膜复合兔骨髓间充质干细胞构建软骨组织工程支架

目的探索构建电纺聚己内酯(PCL)-明胶纳米纤维膜复合体作为软骨组织工程支架的可行性。方法采用静电纺丝技术制作PCL-明胶(50︰50)纳米纤维膜作为支架。取第三代兔骨髓间充质干细胞(BMSC),接种于上述支架,构建细胞-支架复合体并进行成软骨诱导培养。通过电镜分析、力学测试、体内植入试验和细胞实验等检测材料纤维直径、孔径和孔隙率、力学性能,细胞在支架上生长、分化情况以及生物相容性。结果 PCL-明胶纳米纤维膜直径均匀,有较大的孔隙率和比表面积,较好的力学性能。细胞-支架共培养24 h、48 h、72 h后BMSC生长增殖良好,共培养能促进BMSC成软骨诱导分化。体内试验表明材料无毒性,对组织刺激性小,具有良好的生物相容性。结论电纺PCL-明胶纳米纤维膜有较好的力学性能、细胞亲和性和生物相容性,基本满足软骨组织工程支架条件,能够用作种子细胞承载体。     

电纺丝技术在纳米结构高分子支架中的应用

目的综述电纺丝技术在纳米高分子支架中的近期应用研究进展。方法查阅国内外近年有关文献,对纳米材料高分子支架的特点、电位行技术制备纳米高分子支架的优点及研究进展,进行综合分析。结果组织工程支架材料表面的微观、亚微观和空间拓扑结构,尤其是表面的织态结构对细胞形态的黏附、铺展、定向生长及生物活性有很重要的影响;电纺支架能够仿生细胞外基质的结构特点,有望成为理想的组织工程支架;阐述电纺支架在软骨、骨、血管、心脏、神经等组织工程领域的应用。结论纳米高分子支架材料有利于细胞黏附、定位、增殖和分化,使其在组织工程领域具有诱人的应用前景。     

静电纺丝纤维支架在神经组织工程中的应用进展

神经系统损伤后由于局部生理环境的改变,胶质瘢痕的形成,使得神经无法穿越损伤区域而使神经再生困难[1],进而造成感觉、运动功能的丧失,或者神经性疼痛.神经组织工程是目前神经损伤治疗的一个重要手段,越来越多的静电纺丝纤维材料应用于神经损伤的组织工程修复.静电纺丝技术是生产直径在微米到纳米范围的连续纤维的一种简单的方法[2-3],可以利用多种材料包括天然的和合成的聚合物、混合物和陶瓷[4-5],像传统的纺丝过程一样,通过控制聚合物溶液浓度、黏度、配比等参数改变纤维的尺寸大小;另外,改变电场的强度和方式可以使所产生支架的结构和形态不同.     

聚己内酯／丝素蛋白／胶原电纺纤维的制备及其细胞相容性研究

目的：制备聚己内酯j丝素蛋白／胶原电纺纳米纤维支架,检测其对口腔黏膜j：皮细胞生长和增殖的影响。方法：将冉生丝素膜、水溶性胶原蛋白粉末及聚已内酯按质量比1：1：4;1：l：8;1：1：10共同溶于六氟异丙醇中。采用静电纺丝法制备制备聚己内酯/胶原／丝素蛋白电纺纳米纤维支架。将体外培养的口腔黏膜上皮细胞接种至材料表面,采用MTT法和扫描电镜研究口腔黏膜上皮细胞在材料表面的生长和增殖情况,评价聚己内酯／丝素蛋白/胶原电纺纳米纤维的细胞相容性。结果：MTT结果表明,口腔黏膜上皮细胞在聚己内酯/丝素蛋门／胶原电纺纳米纤维支架生长良好。电镜观察显示所制备的电纺纤维直径均一,呈相互连通的多孔网状结构。口腔黏膜上皮细胞在改性后的材料表面具有良好的生长形态。结论：聚己内酯/丝素蛋白/胶原电纺纳米纤维支架,具备合适的孔径和孔隙率,适合口腔黏膜。上皮细胞生长,细胞相容性良好,是一种组织工程尿道重建良好的支架载体。