聚己内酯静电纺丝纳米纤维基复合材料在口腔医学中的应用研究进展

静电纺丝可制备出模拟细胞外基质的生物支架材料，以聚己内酯（poly-caprolactone，PCL）作为静电纺丝原料可获得良好的生物相容性，而将PCL电纺纳米纤维与无机材料组合，可以改善支架材料亲水性和机械性能，调控降解性能，增强生物矿化能力，具有良好的应用前景。文章对PCL静电纺丝纳米纤维基复合材料在口腔医学中的应用进行综述。     

骨组织工程学研究新进展

组织工程学是应用生命科学和工程学的原理及其技术,以生物材料为载体,研究开发、设计构建或重建具有生理功能的组织和器官,然后移植到人体,成为具有修复、维持或改善受损组织功能的生物替代物的一门新兴交叉学科。骨组织工程学研究主要有三个方面:种子细胞、支架材料、骨组织构建的临床应用。其中骨组织工程学的核心是支架材料,而支架材料要达到理想的骨支架材料的要求,种子细胞要有效与载体材料充分的粘附,并在载体中良好的生长、扩增和分化,才能形成具有骨组织修复功能的细胞——载体复合物。骨组织工程中细胞采用种子细胞与支架材料有效充分粘附可能是解决骨支架问题的一种有效方法,本文就骨组织工程中影响细胞与复合支架材料的因素研究现状和进展做一综述,为骨组织工程的研究提供一点依据,对支架材料的应用提供一定的参考。     

诱导脂肪干细胞成软骨分化的研究进展

由创伤或其他病因引起的关节软骨病变通常难以自愈,且目前临床上的治疗方法疗效欠佳。脂肪干细胞 (adipose derived stem cells,ADSCs)是一种来自脂肪组织、具有多向分化潜能的干细胞,基于ADSCs成软骨分化能力的 组织工程学疗法为关节软骨缺损的修复再生提供了新的思路。体外诱导ADSCs分化成软骨的方法主要是采用生长因 子和支架材料模拟体内微环境,进而促进ADSCs向软骨细胞分化,其相关应用已取得初步成功。     

静电纺丝技术及其在口腔医学中应用的研究进展

<正>静电纺丝技术是一种利用聚合物溶液或熔体在高压电场作用下形成喷射流,拉伸从而形成纤维的技术。电纺丝技术最初被用于纺织工业中。随着技术的不断发展,电纺丝纤维直径越来越小,甚至可以达到纳米级。静电纺丝材料具有以下优点:(1)电纺丝材料可以是多种材料的复合体,从而达到优势互补,     

聚乳酸乙醇酸共聚物与纳米羟基磷灰石共混制备组织工程纤维环支架的实验研究

目的探讨以聚乳酸乙醇酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)与纳米羟基磷灰石(hydroxyapa-tite,HA)为原料,利用静电纺丝的技术制备出的三维多孔支架构建组织工程纤维环的可行性。方法将PLGA与HA溶解于丙酮中,配制20%(w/v)的溶液,磁力搅拌均匀后,进行静电纺丝,制备三维多孔支架。支架通过扫描电镜和磷酸盐缓冲液降解(phosphate buffered saline,PBS)的方式,观察支架的形貌和降解性能;利用CCK-8和伊红染色的方法观察支架的生物相容性。结果支架具有良好的纤维形貌,直径均匀,扫描电镜下可见HA结晶。支架在磷酸盐缓冲液中降解速度较快,8周时支架失重可达40%,表现出良好的降解性能。细胞毒性试验和伊红染色均表明细胞在支架上的生长情况较好,支架具有良好的生物相容性。结论 PLGA与HA共混制备的纳米纤维支架具有良好的空间结构和生物相容性,因此该支架是一种良好的组织工程纤维环支架材料。     

藻酸盐作为骨组织工程支架材料的研究进展

支架材料是组织工程学研究的热点，理想的骨基质材料的选择和研制足骨组织工程学研究领域中的重要内容。藻酸盐是一种可降解生物材料，具有良好的生物相容性，作为组织工程的载体，有明显的优越性。本文对藻酸盐作为骨组织工程支架材料的理化性质及其研究进展进行综述，为组织工程新材料的研究提供参考。     

VEGF同轴静电纺丝膜的体外血液相容性及生物学活性研究

目的 评价VEGF同轴静电纺丝膜的物理特性、体外血液相容性和生物学活性,探求其作为人工心血管替代材料的可行性.方法 通过静电纺丝技术制备VEGF同轴静电纺丝膜,然后进行体外溶血实验、动态凝血实验、凝血时间测定、血小板粘附实验、细胞毒性实验、体外细胞粘附实验对其血液相容性和生物学活性进行评价,并与涤纶(Dacron)作平行对照.结果 VEGF同轴静电纺丝膜的血液相容性较高,经统计学分析与Dacron之间差异无统计学意义(P＞0.05).VEGF同轴静电纺丝膜的体外细胞粘附实验中,经细胞计数Dacron为(5.34±0.94)×103,PCL-PEG静电纺丝膜为(7.82±0.85)×104,PCL-PEG/BSA同轴静电纺丝膜为(8.04±0.84)×104,PCL-PEG/BSA-VEGF同轴静电纺丝膜则为(1.39±0.76)×105,经统计学分析PCL-PEG静电纺丝膜和PCL-PEG/BSA同轴静电纺丝膜之间差异无统计学意义(P＞0.05),PCL-PEG静电纺丝膜和PCL-PEG/BSA同轴静电纺丝膜与Dacron之间差异有统计学意义(P＜0.05),而PCL-PEG/BSA-VEGF同轴静电纺丝膜与PCL-PEG静电纺丝膜和PCL-PEG/BSA同轴静电纺丝膜之间的差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 VEGF同轴静电纺丝膜血液相容性较高,且更易于与内皮细胞粘附,显示其成为人工心血管替代材料的前景.     

软骨组织工程支架材料的研究进展

软骨组织工程支架材料作为软骨组织工程技术的基本构架,其设计对软骨组织损伤修复成功与否至关重要,理想的软骨支架可以引导并促进新生软骨组织的形成,目前研究的众多支架材料中各有其优缺点.本文对近年来软骨组织工程支架材料做一综述. 1 理想的组织工程支架材料的作用及要求 理想组织工程支架材料应具有促进种子细胞生长、黏附、增殖、分化和代谢作用,并且应可以承载、协调生物活性因子和细胞之间的相互作用,影响细胞表面受体的表达和细胞的分化,为组织构建提供一个适宜三维空间结构.除了应符合一般生物医学材料的要求外,还应具备(1)良好的生物相容性;(2)材料降解速度需与种植入的细胞组织再生速率相匹配;(3)良好三维空间结构及容积稳定性,利于大量种子细胞的的生长、代谢及功能的发挥;(4)具有可塑性和一定的机械强度;(5)具有关节软骨的分层结构.     

静电纺纳米纤维支架在组织工程中的研究进展

静电纺丝技术(简称"电纺")是一种在高压电场作用下形成超细纤维的聚合物加工技术。通过控制电纺过程的各种参数可以制得性能不同的纳米纤维支架。本文主要介绍了电纺纳米纤维支架在皮肤、血管、骨、肌腱、神经等组织工程领域中的应用研究进展。     

聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜的制备及其生物活性

目的 检测静电纺丝技术制备的聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架材料的理化表征、生物学性能及成骨活性。方法 通过静电纺丝技术制备聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合材料,测量其理化表征。以MC3T3-E1细胞为模型初步评估复合材料的细胞相容性与成骨活性,为骨组织再生提供实验依据。结果 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺丝是一种无序三维交错网状结构,具有较小的拉伸强度及良好的润湿性。在聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合纤维材料表面MC3T3-E1细胞生长良好,有伪足伸出,促进碱性磷酸酶及Runx2基因的表达。结论 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜具有良好的理化表征、生物学性能与成骨特性,是一种潜在可用于种植骨再生的材料。     

Development and potential of a biomimetic chitosan/type Ⅱ collagen scaffold for cartilage tissue engineering

Background Damaged articular cartilage has very limited capacity for spontaneous healing. Tissue engineering provides a new hope for functional cartilage repair. Creation of an appropriate cell carrier is one of the critical steps for successful tissue engineering. With the supposition that a biomimetic construct might promise to generate better effects, we developed a novel composite scaffold and investigated its potential for cartilage tissue engineering.Methods Chitosan of 88% deacetylation was prepared via a modified base reaction procedure. A freeze-drying process was employed to fabricate a three-dimensional composite scaffold consisting of chitosan and type Ⅱcollagen. The scaffold was treated with 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide and N-hydroxysuccinimide. Ultrastructure and tensile strength of the matrix were carried out to assess its physico-chemical properties. After subcutaneous implantation in rabbits, its in vivo biocompatibility and degradability of the scaffold were determined. Its capacity to sustain chondrocyte growth and biosynthesis was evaluated through cell-scaffold co-culture in vitro. Results The fabricated composite matrix was porous and sponge-like with interconnected pores measuring from 100－250 μm in diameter. After cross-linking, the scaffold displayed enhanced tensile strength. Subcutaneous implantation results indicated the composite matrix was biocompatible and biodegradable. In intro cell-scaffold culture showed the scaffold sustained chondrocyte proliferation and differentiation, and maintained the spheric chondrocytic phenotype. As indicated by immunohistochemical staining, the chondrocytes synthesized type Ⅱ collagen. Conclusions Chitosan and type Ⅱ collagen can be well blended and developed into a porous 3-D biomimetic matrix. Results of physico-chemical and biological tests suggest the composite matrix satisfies the constraints specified for a tissue-engineered construct and may be used as a chondrocyte carrier for cartilage tissue engineering.     

组织工程研究进展

各种原因导致的组织、器官缺损或功能障碍是危害人类健康的主要原因,组织、器官缺损的修复和功能重建是医学领域面临的挑战.组织工程学的建立和发展,改变了传统的”以创伤修复创伤“的组织移植治疗模式.从人体获取少量自体组织,提取种子细胞并经过体外扩增后种植到支架材料上,经过体外培养形成工程化组织后再植入体内,修复相关组织缺损并恢复原有功能.这样的组织再生模式可以真正实现无创或微创的组织器官再生和功能重建.围绕种子细胞、生物材料、组织构建等组织工程基本要素,以组织构建为核心,开展了包括骨、软骨、肌腱等多种组织构建和大动物组织缺损修复的研究,取得了一系列重要进展,并成功开展了组织工程骨的小规模临床应用.这些研究成果,证实了组织工程的广阔应用前景,奠定了向临床应用的基础.该成果于2008年荣获国家科技发明二等奖.     

关节软骨生化结构及其与力学性能关系研究进展

关节软骨缺损在临床很常见.由于血液供应差及应答创伤反应的未分化细胞群相对缺乏,软骨缺损很难自行修复.组织工程技术可将具有软骨形成潜能的细胞接种到生物可降解材料上形成细胞支架三维复合物,该复合物在体外或体内可形成组织工程化软骨,有望解决软骨缺损修复这一临床难题.要构建具有完整结构和稳定功能的组织工程化软骨,必须深入了解软骨的形态结构、功能及其关系.文章就正常及组织工程化关节软骨的生化结构及其与生物力学性能的关系进行综述.     

软骨组织工程支架材料的研究进展

软骨组织工程支架材料要求具有特定的生化、物理性质,如极强的生物相容性、合适的生物降解性、可控的孔径大小、足够的孔隙率等。随着软骨组织工程的发展,如何选取理想的支架材料已成为这一课题的关键。文中就近年来软骨组织工程的支架材料研究进展进行综述。     

壳多糖组织工程支架材料的制备及其应用

目的:探索一种简单的制备壳多糖细胞外基质网架的方法,考察该基质网架作为组织工程支架材料应用的可行性。方法:壳多糖溶于乙酸,搅拌成均匀泡沫状,冷冻铸型制成海绵状多孔基质网架。利用光镜、电镜等方法测定该网架的孔径和空孔率。分别应用该网架构建复层组织工程皮肤和组织工程软骨。 结果：制备的壳多糖网架外观呈多孔海绵状,光镜下观察有大小不等的孔隙;扫描电镜下观察,网架错综相连成许多网孔,孔径为83～136 μm,平均孔径为110 μm,平均三维空孔率为78%。构建的复层组织工程皮肤具有与天然皮肤极为相似的表皮和真皮双层结构,皮肤角朊细胞和成纤维细胞贴附于网架生长、增殖,形成连续的细胞层,细胞层数增多明显,并分泌角质样物质和基质样物质,网架逐渐降解。软骨细胞在网架上贴附、增殖良好,并分泌细胞外基质;组织学观察有新生软骨组织形成。结论：制备的壳多糖细胞外基质网架具有一定的孔径和空孔率,适于细胞贴附生长和增殖,将其作为组织工程支架材料具有较好的应用前景。     

负载TGF-β1微球的壳聚糖-丝素支架复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的研制负载转化生长因子β1（transforming growth factor—β1,TGF—B。）壳聚糖微球的壳聚糖-丝素支架复合骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）体外构建组织工程软骨,观察将其移植修复兔膝关节软骨缺损的效果。方法通过密度梯度离心法及贴壁培养法分离纯化MSCs,以抗兔CD14、CD44等单抗采用流式细胞仪进行MSCs表面抗原鉴定,获得纯化的MSCs。采用乳化交联法获得包裹TGF—B,壳聚糖缓释微球,并将该微球负载在冷冻干燥获得的壳聚糖一丝素支架上。将培养的MSCs种植到支架上,体外构建组织工程软骨,移植到兔关节软骨缺损处。移植空白支架的为实验对照组,移植体外构建的组织工程软骨为实验组。主要观察指标,流式检测的MSCs细胞表面标记情况,微球的形态,支架与细胞共培养后电镜下情况,支架移植后的兔关节修复情况及组织学检查。结果流式检测MSCs第4代及第9代细胞的CD14及CD44表面抗原的表达情况发现两代MSCsCD14表达基本呈阴性,CD44表达呈阳性,符合间充质干细胞的特性。扫描电镜观察所制备的微球基本呈球形,表面光滑,直径约为1μm,大小较均一,分散度好。细胞在壳聚糖-丝素三维支架上生长状态良好,电镜观察,可见支架孔隙内有细胞黏附生长。移植治疗后发现实验组修复明显好于对照组,实验组术后3个月实验组已经有较硬的类软骨组织填充修复,切片显示有软骨细胞规则排列,甲苯胺蓝染色为阳性,而对照组仅为纤维组织修复,切片显示为纤维组织或纤维软骨组织修复,软骨细胞排列紊乱,甲苯胺蓝染色阴性或弱阳性。结论负载TGF—β1壳聚糖微球的壳聚糖-丝素支架复合骨髓间充质干细胞体外复合培养后移植治疗修复兔膝关节软骨缺损,具有较好的疗效。     

组织工程化关节软骨细胞凋亡的研究

目的 观察离心管构建的组织工程骨细胞亡及细胞增殖情况。方法 对离心管构建3周的组织工程骨进行透射电镜，流式细胞仪检测和^3H-TdR掺入测定，与3周龄兔关节软骨对照。结果 透射电镜检查组织工程软骨在5％左右的细胞凋亡，正常关节软骨未见明显的细胞凋亡；流式细胞仪显示软骨细胞有8．5％左右的亚二倍体细胞，正常关节软骨在2．4％左右的亚二倍体细胞。^3H-TdR掺入测定显示细胞增殖能力较正常关节软骨明显增强。结论 培养3周的组织工程软骨细胞凋亡与细胞增殖均较正常软骨增强。     

软骨组织工程的动物实验及临床应用展望

目前，软骨组织工程的动物体内构建实验已进入以免疫器官发育完全的大型哺乳动物为主要实验对象的阶段，并初步应用于临床，为软骨缺损的修复提供了新的思路与途径，并可能成为这一领域主要的研究方向，但尚存诸多困难。作者对软骨组织工程的动物体内构建实验和临床应用研究的现状和趋势作一综述。     

关节软骨损伤的治疗

口服及局部用药等方法仅能起到改善症状,缓解疼痛等作用,且对较重患者疗效欠佳;以镜下手术为代表的各种手术方法已成为临床上常用的手段,且效果明显。但该方法所修复的软骨在组织学,软骨特性等方面均不如正常软骨;组织工程是当下处理软骨损伤最有潜力的一项技术,但该技术大部分还处于动物实验阶段,距临床应用还有很大距离。关节软骨的修复一直是临床上的难题,现对目前软骨修复的方法予以综述。