软骨细胞培养支架的研究进展

随着材料学、生命科学及相关学科的发展 ,一门新的学科正在兴起 ,即组织工程技术。它是应用生物学和工程学的原理 ,研究开发能够修复、维持或改善损伤组织功能的生物替代物的一门学科 ,其基本方法是 :将体外培养的高浓度的功能相关的活细胞种植于天然的或人工合成的具备良好生物相容性和可降解性的聚合物支架 ,形成细胞支架复合物 ,然后 ,将这种复合物移植到动物体内组织缺损部位 ,最终形成一个与机体本身在组织学及生化组成上完全相同的组织 ,从而完成组织缺损的修复与再造[1] 。这正是现代医学区别于以往生物科学的显著特点 ,可望成为现代…     

泌尿外科组织工程技术的研究现状和展望

泌尿外科组织工程技术为泌尿道的组织、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的种子细胞和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、阴茎海绵体等的实验和临床研究报道层出不穷。其基本方法是应用细胞生物学和工程学的原理，将体外培养扩增后具有生物学活力及特定功能的细胞（种子细胞）与可降解生物支架材料复合，然后将该细胞-支架复合物（组织工程化组织）植入体内组织缺损部位，     

脊髓组织工程支架材料的研究现状与展望

脊髓组织工程是利用支架材料、种子细胞与生物分子等通过工程学技术构建组织工程化脊髓来重建脊髓功能,具体方法是将一定数量的种子细胞(神经干细胞、雪旺细胞、嗅鞘细胞等)种植到一定结构的三维支架材料上,形成细胞-支架材料复合物,再种植到体内脊髓损伤处,最终形成具有一定结构和功能的脊髓组织,达到修复损伤脊髓的目的.寻找理想的脊髓组织工程支架材料是当前国内外研究的热点之一.现就脊髓组织工程支架材料的研究现状及展望作一述评.     

应用于整形外科领域的组织工程化软骨

软骨组织工程的基本技术路线是在体外培养种子细胞,并以一定浓度将其种植于具有良好生物相容性和可降解性的合适支架上,形成细胞—支架复合物,将此复合物植入生物体内组织缺损部位,最终完成对组织的修复和再造[1,2]。软骨组织工程的应用目前主要集中在两个领域:骨科和整形外科。整形外科软骨组织工程的研究方向与骨科有所不同:就临床常用作修复或填充的器官类型(耳廓、气管、鼻翼、鼻假体、颏假体等)而言,它们属于非承重结构,因而对其在软骨力学方面的要求相对较低。然而,整形外科对于修复体形态的     

组织工程学的建立与发展

组织工程学(tissue engineering)是一门将细胞生物学和材料学相结合进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科.其基本原理为从机体获取少量的活体组织,用特殊的酶或其它方法将细胞(又称种子细胞)从组织中分离出来并在体外进行培养扩增,然后将扩增的细胞与具有良好生物相容性、可降解和可吸收的生物材料按一定的比例混合,使细胞粘附在生物材料上形成细胞-材料复合物.将该复合物植入机体的组织或器官病损部位,随着生物材料在体内逐渐被降解和吸收,植入的细胞在体内不断增殖并分泌细胞外基质,最终形成相应的组织或器官,达到修复创伤和重建功能的目的.生物材料支架所形成的三维结构不但为细胞获取营养、生长和代谢提供了一个有利的空间,也为植入的细胞分泌细胞外基质并最终形成相应的组织或器官提供了一个良好的环境[1,2].组织工程的发展提供了一种组织再生的技术手段,将改变外科传统的"以创伤修复创伤"的治疗模式,迈入无创修复的新阶段.同时,组织工程的发展也将改变传统的医学模式,使得再生医学得以进一步的发展并最终用于疾病的临床治疗.     

胶原凝胶包埋软骨细胞复合聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸支架异体移植修复兔关节软骨缺损

目的探讨胶原凝胶包埋软骨细胞复合聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸(CPPf／PLLA)支架异体移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法将胶原凝胶包埋的软骨细胞接种CPPf/PLLA支架构建的复合物体外培养3周，行倒置显微镜和扫描电镜观察，并将复合物异体移植入兔关节软骨缺损，术后4、8、12周取材，从大体、组织学和Ⅱ型胶原免疫组织化学对再生软骨组织进行评价。结果复合物体外培养3周，细胞被大量基质包裹，在支架内分布均匀；新形成的组织为透明软骨样组织、表面光滑且与周围组织整合良好、基质内有Ⅱ型胶原分布。结论胶原凝胶包埋软骨细胞接种CPPf／PLLA支架的方法能提高细胞一支架复合物构建质量，胶原凝胶复合CPPf／PLLA支架可作为软骨细胞载体修复关节软骨缺损。     

骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的研究以多聚乙醇酸(PGA)为支架的骨髓基质干细胞(BMSCs)复合物修复兔膝关节软骨缺损的情况。方法体外培养扩增的自体BMSCs种植于PGA支架并培养72h,然后将支架-细胞复合物植入兔关节软骨缺损模型。术后12周处死动物,标本行大体观察、组织学检查及Ⅱ型胶原免疫组化染色。结果BMSCs-PGA复合物植入后形成丰富的透明软骨样修复组织,新生软骨无明显退变。对照组主要为纤维组织及软骨下骨修复。结论BMSCs-PGA复合物可修复关节软骨缺损。     

组织工程医疗产品的安全性评价和标准化研究

组织工程(Tissue Engineering,TE)是生物、化学、材料工程、临床等领域科学家共同用细胞和生物材料来制造功能性组织的新兴边缘学科。在1988年首次组织工程国际会议将组织工程定义为“应用工程学和生命科学的原理和方法基本阐明在哺乳类动物正常(?)理组织中结构——功能的相互关系,以便发展重(?)、保持或改善组织功能的生物学替代物”。 近年来美国材料试验协会(ASTM)在其标准“组织工程医疗产品分类原则”(F04.40.02)中提出“组织工程医疗产品”名词 (Tissue Engineering Medical Products TEMP),并将其定义为“应用活体细胞,并结合天然或合成的细胞外间质组成,以发展可重建或替代功能的可植入的组织或器官”。组织工程医疗产品开发的基本过程是:取少量自体组织或分化的某种细胞,在体外培养、扩增后,将其接种到天然或合成的支架材料上生长,再将此细胞-支架复合物植人体内,种植的细胞继续增殖,形成新的组织或器官,达到重建或修复缺损的功能。     

组织工程技术修复犬腹主动脉缺损的初步研究

目的 探讨应用组织工程学技术修复犬腹主动脉缺损的可行性.方法 将体外培养、扩增的犬自体血管平滑肌细胞与内皮细胞接种于管型PGA支架上,形成细胞-材料复合物,将该复合物回植修复自体犬腹主动脉缺损,术后螺旋CT等检测血流通畅情况.结果 对照组血管在回植后24小时内即发生了栓塞,而实验组则维持血流通畅至少达术后1周.结论 应在组织工程化血管体外培养过程中加入适当力学刺激促使其成熟后再回植修复缺损.     

骨组织工程的研究现状

组织工程是20世纪80年代提出的一门新兴交叉学科,其基本含义是应用工程学和生命科学的基本原理和技术,在体外构建具有生物功能的人工物,用于修复组织缺损,替代失去功能或衰竭的组织、器官的部分或全部功能[1]。最先用组织工程这一名词的学者是Woter和他的同事们[2]。目前组织工程有了很大的发展,尤以骨的再造及骨缺损修复领域的研究为最,已经广泛应用于临床实践,成为组织工程领域中一个重要研究内容。一般认为,种子细胞和支架材料是骨组织工程研究的关键组成部分,现将这两方面的研究进展做一总结,分述如下。1种子细胞骨组织工程的种子细胞…     

骨与软骨缺损组织工程学修复研究进展

骨与软骨缺损的修复一直是骨科界的难题之一,许多学者进行了相关研究。近二十年来,随着细胞生物学和生物材料科学的发展,诞生了一门新的学科──组织工程学。利用组织工程学原理和方法能够再生骨与软骨组织,为骨与软骨缺损的修复提供了一种新的思路和方法。尤其是近几年来,三维立体生物可降解材料的研制成功及细胞培养技术的不断提高,为骨与软骨缺损组织工程学修复的临床应用展示了广阔的前景。一、组织工程学概念的提出及其优点对于骨与软骨组织缺损的修复,现行许多方法均存在急性排斥反应,自体移植供体来源有限,异物反应,假体松…     

天然生物支架材料在软骨修复中的研究进展

关节软骨缺乏再生能力，外伤或疾病引起的软骨缺损需利用软骨或其它材料修复。自体软骨来源有限，且容易造成供区缺损，应用受到限制。异体软骨曾广泛应用，但可引起免疫排斥反应，而导致细胞死亡及功能丧失。骨膜移植曾风行一时，但其存在远期效果不稳定的缺陷，使得人们不断探索更完善的修复方法。体外软骨细胞培养成功，引发人们尝试直接用软骨细胞修复软骨缺损。1968年，Chertman等将软骨细胞悬液注射到关节软骨缺损部位，结果表明：缺损为滑膜成纤维组织修复，镜下仅见少量新生软骨细胞结节。1977年，Green等以脱钙骨作为支架，并接种上软骨细胞，移植到缺损部位。虽未成功，可喜的是作者第一次提出：如能找到一种合适的支架材料，将软骨细胞接种于其上，即有可能形成良好的软骨组织修复。当前，在组织工程中开发为细胞培养支架的生物支架材料主要分为两类，即天然生物支架材料和人工合成的支架材料。天然生物支架材料具有细胞信号识别，促进细胞的黏附、增殖和分化、良好的生物相容性及良好的生物降解性等优点，显示出人工合成支架材料无可比拟的优势。本文就天然生物支架材料在软骨修复中的现状和研究进展做如下综述。     

组织工程与血管移植材料

组织工程的概念和提出的历史背景组织工程(tissue engineering)是应用生物学和工程学的原理,研究开发能够修复、维持或改善损伤组织功能的生物替代物的一门新兴科学.其方法有三:[1]在体外分离培养细胞或开发细胞代用品,该法只需给缺损组织器官提供发挥功能所需的细胞即可.在细胞输人体内前可对其进行处理.[2]应用刺激组织生长的因子,该法的成功取决于有关信号分子(如生长因子类)的纯化和大规模生产,以及将这些分子导人靶细胞的方法.[3]基质加细胞功能结构的应用,即将体外培养的高浓度的功能相关的活细胞种植于天然的或人工合成的细胞外基质,然后将他们移植到动物体内,达到形成新的有功能的组织的目的.     

组织工程血管支架材料的研究进展

组织工程学是一多学科交叉领域,综合应用细胞生物学、工程力学等多学科原理,研究用于人体病损组织或器官的修复或替代、改善其生物活性功能的一门科学[1].组织工程血管支架为新生血管的活细胞生长提供必需的支撑支架,便于细胞黏着、生长和新陈代谢.好的血管支架会使构建的血管更接近正常血管的各项性能,并同步于全新血管的生成而植入的支架材料逐步降解[2].     

应用骨骼肌异位成骨预构复合骨肌皮瓣的研究进展

外伤或肿瘤切除常造成机体局部骨和皮肤的共同缺损.这种丧失了皮肤软组织覆盖的骨组织复合缺损所致的形态畸形和功能障碍,临床上多以各种皮瓣(或肌皮瓣)及自体骨(或异体骨及人工材料)进行Ⅰ期或分期修复,均存在着许多众所周知的缺点和不足.血管化骨复合皮瓣移植也常被作为修复复合缺损的重要手段,具有愈合快、吸收少、一次完成手术的优点.但因手术操作的难度和风险较大,可选供区有限,以及供区严重的损伤,其临床应用受到限制.组织工程技术的发展,可望解决骨组织的来源,它通过种子细胞的提取、分化培养至一定数量后,在体外与预成形状的可降解支架结合,再将细胞一支架复合物植入骨缺损部位而原位成骨,为修复骨缺损提供了新的材料和方法.然而对于皮肤、骨组织的复合缺损,这一过程略显费时,且另需借助传统的皮瓣移植方法,先行修复皮肤缺损,临床应用较为繁琐.     

利用脂肪干细胞构建组织工程软骨修复兔膝关节软骨缺损

目的探讨以脂肪于细胞（ADSCs）复合脱细胞软骨基质支架构建组织工程软骨修复兔膝关节软骨缺损的效果。方法以人关节软骨脱细胞基质为支架，复合经诱导的兔ADSCs，体外分别经静态培养和生物反应器培养，构建组织工程软骨。对膝全厚关节缺损进行修复，并与单支架组、空白对照组比较，其中空白对照组12个关节，脱细胞软骨支架组16个关节，静态培养细胞支架组24个关节，生物反应器培养细胞支架组8个关节。分别于术后3、6个月对修复关节进行大体、组织学及免疫组化观察。结果实际完成观察的关节数为44个，其中空白对照组9个，脱细胞软骨支架组11个，静态培养细胞支架组18个，生物反应器培养细胞支架组6个。空白对照组全为纤维组织或纤维软骨样修复；单支架组5个关节为未成熟透明软骨，无成熟透明软骨形成；静态培养细胞支架组83．3％为透明软骨，其中3个关节为成熟透明软骨，12个关节为未成熟透明软骨；生物反应器培养细胞支架组100％为透明软骨，其中2个为成熟透明软骨，4个为未成熟透明软骨。Wakitani评分各组差异有统计学意义（P〈0．05）。结论ADSCs复合脱细胞软骨基质支架能良好地修复兔膝关节全厚软骨缺损，应用生物反应器技术有助于构建组织工程软骨，促进软骨缺损的修复。     

体内构建组织工程化腱鞘及预防肌腱粘连的实验研究

目的 研究体内构建组织工程化滑膜腱鞘及其在预防肌腱粘连方面的作用.方法 取Leghorn鸡48只,随机平均分为3组(n=16):采用滑膜细胞-PGA复合物修复原位腱鞘缺损为实验组,采用空白PGA修复缺损为对照组1,腱鞘缺损未进行修复为对照组2.术后2、5、12周时将鸡处死,观察实验组组织工程化腱鞘在体内的形成情况,与对照组进行比较,并行生物力学测试其生物学功能.结果 实验组较两对照组腱周粘连少,且所耗屈曲功小.结论 较两对照组相比,实验组(细胞-PGA复合物修复缺损组)可形成与正常腱鞘组织结构相近的组织工程化滑膜腱鞘,且生物力学检测组织工程化腱鞘对于预防肌腱粘连具有一定的积极意义.     

可控微结构电子束熔化成形钛合金支架作为成骨细胞载体修复兔骨缺损的研究

目的 探讨可控微结构电子束熔化成形钛合金支架作为成骨细胞载体修复兔骨缺损的可行性.方法 应用电子束熔化成形技术制备支架,将成骨细胞与支架复合培养7 d后,通过扫描电镜观察细胞与材料复合情况.将培养7 d的支架/细胞复合物及单纯支架植入兔体内.72只雄性新西兰白兔均制作骨膜-骨缺损模型后随机分为4组(n=18):A组缺损处植入细胞/支架复合物,B组缺损处植入单纯支架,C组缺损处旷置,D组缺损处置入自体骨.分别在第4、8、12周取材,行大体观察、四环素荧光标记、组织学观察以及新生骨定量分析等评价新骨形成及缺损愈合情况.结果 支架与细胞体外共培养7 d后,支架表面及内部孔隙有大量细胞黏附并与材料牢固结合.第12周,新生骨组织和血管不仅在支架周围有生长,而且沿着支架的管道结构向支架内部生长并逐渐填满支架内部,新生骨组织与支架牢固结合并形成一个相互嵌合的复合体.新生骨定量分析显示:第4周,各组间两两比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).第8周,A组分别与B、C组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);D组分别与B、C组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).第12周,组间两两比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 可控微结构电子束熔化成形钛合金支架具有良好的生物相容性,能够促进支架内新骨生成及缺损的愈合.     

生物组织工程化气管的研究进展

生物组织工程化气管是利用组织工程学的原理和技术在体外构建出具有气管主要生理功能的一种具有生物活性的人工气管，作为气管缺损外科修复的气管替代物。它的构建过程是，首先选取一定数量的经体外培养扩增种子细胞，把它们种植在生物相容性好、可降解的支架材料上；然后将此细胞材料复合物置于生物反应器当中或自体皮下，经过一段时间的诱导分化和培养即形成组织工程化气管。与其它种类的气管替代物相比，组织工程化气管具有无免疫原性、无排斥反应、有生物活性等优点，这将为寻找一种适合机体内环境的气管移植材料带来一条有希望的途径。但是该领域的研究工作还面临着诸如组织工程化气管的血管化、体外培养和植入后的感染等难题，要将组织工程化气管真正应用到临床，还有很长的路要走。我们从细胞支架的研究、种子细胞的选择和组织工程化气管的构建这三方面对组织工程化气管的研究进行综述。     

组织工程在骨修复中的应用

组织工程是在分子生物学、生物物理、化学及材料学科发展的基础上产生的快速发展的一门新学科。它利用活细胞种植在生物材料支架上 ,辅助各种调节因子 ,模拟具有一定结构和功能的组织和器官来恢复、改善机体功能。骨骼的组织工程修复需要三个基本的生物学要素之间的交互作用。这三个要素就是 :生物基质材料、细胞、生长因子。本文对骨修复中组织工程的这三个要素进行综述。1　生物基质材料 (matrices)人工合成骨替代材料目前在骨科中利用较广泛。组织工程中 ,复制正常的骨小梁结构和恢复骨的动力学特性是其关键和难点。方法就是利用高质量的…