组织工程化肌腱的构建与运动性肌腱损伤

目的:总结评价构建组织工程化肌腱生物支架材料的性能及作用,以寻找合理的肌腱替代物.方法:以"组织工程;肌腱修复;生物材料支架;运动性肌腱损伤"为中文关键词,"tissue engineering,tendon repairing,biological material scaffold,sport injury of terndon"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2009-12相关文章.纳入与有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以16篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论:①肌腱的组织学特征?②肌腱移植材料种类及组织工程肌腱种子细胞的来源?③如何解决同种异体肌腱细胞的免疫学反应?④如何制备与筛选特殊力学强度的支架材料?⑤伦理学问题.结果:与传统肌腱修复比较,组织工程化肌腱具有许多优点:解决了供体肌腱来源问题;组织工程化肌腱具有活力和功能,植入后可与受体肌腱愈合,永久性替换缺损肌腱;可根据缺损肌腱任意塑型,在重建功能的同时达到形态修复的目的.但是构建组织工程化肌腱,还有许多问题有待研究和解决.如何提高支架材料应用性,研制具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的支架材料是其中的关键性问题.结论:模拟体内环境,解决组织工程肌腱构建的牛物材料、种子细胞,以及在体外成功构建肌腱组织是未来组织工程肌腱构建过程中的研究的重点.     

肌腱损伤的修复材料

背景:目前肌腱修复研究需要解决的问题很多,如肌腱缝合与粘连的机制研究,提高肌腱愈合质量研究,缝合材料与方法的改进,肌腱缝接处的抗张强度研究,组织工程肌腱的生物材料研究等,这些都是影响肌腱修复研究发展的重要问题。目的:通过对汤森路透Web of Science数据库收录2002/2011有关肌腱损伤修复材料相关文献的献计量学分析,评估该领域学术文献的总体趋势,为该领域的深入研究提供参考。设计:文献计量学分析。资料提取:由第一作者以电子检索方式对汤森路透Web of Science数据库2002-01/2011-12肌腱损伤修复材料研究的文献进行分析,采用检索词为"tendon injury(肌腱损伤),material(材料),repair(修复)",对检索的相关文献运用数据库中自带的分析功能和Excel软件绘制图表的功能进行分析,描述其分布特征。入选标准:纳入经同行评议的肌腱损伤修复材料研究已发表的文献,包括研究原著、综述和会议的文献类型。排除:①需采用手工检索和电话检索方式收集的文章。②未正式出版的文章。③在收录数量之外排除勘误类文献类型。主要数据的判定指标:以SCI数据库相关文献出版时间、文献的数量、学科分类、文献类型、发文量较多的作者、来源出版物、会议、发文量较多的机构、国家地区分布、基金资助情况、文献语种和被引频次进行分析。结果:①汤森路透Web of Science数据库过去10年共收录肌腱损伤修复材料研究相关文献156篇。从文献发表数量的趋势上看,总体呈现出逐步上升的状态,2009年收录该领域的相关文献达到顶峰,为28篇。其中研究原著类文章共收录141篇,综述类文章13篇。研究文字的学科领域集中在骨科学和外科学方向,其次为运动科学和工程学。②目前发表量较多的出版物为American Journal of Sports Medicine《美国运动医学杂志》、Foot Ankle International《足与踝国际杂志》和Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery《矫形外科与创伤外科学文献集》。发表文献的国家以美国为主,占全球相关领域发稿量的42.9%。中国在过去10年间被收录文章总量位居第5名,共发表9篇相关文章,占全球相关文章的5.8%。③肌腱损伤修复材料研究相关文献的基金以NIH资助为主。最高被引频次文章主要发表在Journal of Cellular Physiology《细胞生理学杂志》和Cytokine & Growth Factor Reviews《细胞分裂与生长因子评论》等期刊上。结论:文献分析显示,近几年来肌腱损伤修复材料的研究趋于成熟,发文量稳定并且呈逐渐上升趋势,是目前骨科、外科和运动医学领域的研究热点。     

肌腱组织工程中三维支架材料性能及其力学特性

目的:总结近年组织工程肌腱支架材料及组织工程技术修复肌腱缺损的研究进展.方法:以"组织工程,肌腱支架材料,力学特性,肌腱移植"为中文关键词, "Tissue Engineering,tendon,Scaffold"为英文关键词,采用计算机检索1993 01/2009-10相关文章.纳入与组织工程肌腱力学性能及组织工程化肌腱的实验研究与临床应用相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以24篇文献为主,重点对一下4个问题进行了讨论:①肌腱组织工程的研究进展.②组织工程肌腱支架材料的生物力学分析.③生物材料在肌腱组织工程中的应用.④组织工程技术在修复肌腱缺损的临床应用.结果:目前,肌腱组织工程研究的支架材料主要有天然高分子材料和合成高分子材料两大类.肌腱支架材料的制备和选择思路主要有两条:一是利用人工合成材料制造具有优异性能及结构的仿生材料;另一条是利用天然细胞外基质材料经处理后制备成天然衍生支架材料,利用生物组织原有生物结构特性构建组织工程化肌腱.组织工程化肌腱的构建必须模拟体内三维物理环境,采用微机控制步进电机对肌腱细胞-基质复合三维支架施以动态应变力,明显提高了肌腱细胞的增殖速率和胶原分泌量,且可牵引肌腱细胞沿应力方向延展.结论:目前,实验提供的物理刺激也相对单一,模拟体内三维物理环境构建人工肌腱的技术和设备需要进一步研究和完善.要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代体组织和器官功能,还有许多问题有待进一步的研究和解决.     

组织工程化肌腱修复生物材料

自从 1987年美国国家科学基金会正式提出和确定“组织工程”以来 ,其在迄今的十余年里发展迅速。无论是修复皮肤、骨、软骨、肌腱、韧带 ,还是重建周围神经、血管等 ,均受到广泛关注[1] 。组织工程是指利用生命科学与工程科学原理构建人工合成的生物替代物 ,以促进细胞和组织生长 ,从而使受损组织或器官的功能得以恢复的一门学科[2 ] 。作为一种新兴生物医学技术 ,组织工程的主要目的是促进组织重建 ,并使其恢复到损伤前组织具有的生物学功能[3 ] 。组织工程的基本方法是在体外将种子细胞种植于生物相容性良好并可被降解吸收的三维多孔支架…     

不同支架材料构建组织工程化肌腱在运动性损伤的应用

目的:评价不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景.方法:以"支架材料,组织工程,肌腱,组织相容性"为中文关键词:以"support material:tissue engineering muscle tendon,tissue consistence"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2010-03相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以32篇文献为主重点进行了讨论不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景.结果:体外构建组织工程肌健时肌健细胞合成胶原能力最强,在现有条件下是体外构建组织工程肌腱的最佳种子细胞.而在材料方面,壳聚糖/聚乳酸羟基乙酸乳化膜是一种较理想的组织工程肌腱材料.应用组织工程技术在体外可以构建肌腱组织,施加周期性的应力可能更有利于肌腱组织的形成.结论:目前对于肌腱的组织工程研究主要集中在两方面,一是肌腱细胞的来源,二是生物支架材料的研究.目前的研究方向是以多种材料结合,并采用多种编织方法,使支架材料在具有良好生物相容性的同时,还能控制其降解速度,在支架降解的同时肌腱细胞增殖分化,并逐渐具有预想的生物力学性能,最终形成肌腱组织.     

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、Ovid Medline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。     

人工肌腱材料与运动性肌腱损伤的修复

背景：运动或疾病导致肌腱损伤,若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍,植入人工肌腱后,可形成类似生物腱的组织。目的：分析运动导致肌腱损伤的原理,以及人工肌腱在运动导致的肌腱损伤的应用价值。方法：作者检索1990/2010 PubMed数据库及中国知网数据库检索与人工肌腱在运动导致的肌腱损伤的应用的相关研究。结果与结论：过度运动可导致肌腱断裂损伤,人工肌腱由细胞、生长因子及可降解生物材料构成,在植入人体后,能恢复患者肌腱原有的生物学特性,部分人工肌腱甚至可以增殖和合成胶原。随人工肌腱支架材料的降解,患者体内将逐渐形成在功能和形态上与正常肌腱相似的新生肌腱组织。且随组织工程学的发展,将出现更多应用于运动导致的肌腱损伤、断裂等疾病治疗的新型人工肌腱。     

人工肌腱材料与运动性肌腱损伤的修复

背景:运动或疾病导致肌腱损伤,若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍,植入人工肌腱后,可形成类似生物腱的组织.目的:分析运动导致肌腱损伤的原理,以及人工肌腱在运动导致的肌腱损伤的应用价值.方法:作者检索1990/2010 PubMed数据库及中国知网数据库检索与人工肌腱在运动导致的肌腱损伤的应用的相关研究.结果与结论:过度运动可导致肌腱断裂损伤,人工肌腱由细胞、生长因子及可降解生物材料构成,在植入人体后,能恢复患者肌腱原有的生物学特性,部分人工肌腱甚至可以增殖和合成胶原.随人工肌腱支架材料的降解,患者体内将逐渐形成在功能和形态上与正常肌腱相似的新生肌腱组织.且随组织工程学的发展,将出现更多应用于运动导致的肌腱损伤、断裂等疾病治疗的新型人工肌腱.     

组织工程化肌腱在肌腱修复过程中的作用

目的：综述肌腱组织工程在肌腱修复过程中的应用进展。方法：应用计算机检索1993-01/2009-10PubMed数据库及维普数据库有关肌腱组织工程研究进展、肌腱支架材料生物力学分析、生物材料在肌腱组织工程中应用及组织工程技术在修复肌腱缺损临床应用方面的相关文献,英文检索词为＂tendontransplantation,tissue engineering,biologicalmaterial,cellstent＂,中文检索词为＂肌腱移植,组织工程,生物材料,细胞支架＂。检索文献量总计132篇。结果：目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题。诸如最适的种子细胞来源、理想的支架材料、最佳的培养条件以及植入体内的检测方法等,在组织工程真正成为一种治疗肌腱缺损和功能重建的选择之前,这些问题都是有待进一步研究和解决的。结论：要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代人体组织、器官功能,尚面临着许多挑战。     

应用组织工程化肌腱修复跟腱缺损

背景:间质干细胞或间质祖细胞的非造血细胞可在体内或体外分化为骨、软骨、肌肉、肌腱、脂肪及骨髓基质,这使得它们成为组织工程领域内非常有价值的种子细胞来源.目的:以骨髓间充质干细胞为种子细胞,以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸为支架构建组织工程化肌腱,观察其修复跟腱缺损的效果.设计,时间及地点:随机对照动物实验,于2003年在中南大学湘雅医学院进行.材料:1.5～2.5 kg健康成年家兔由中南大学湘雅医学院动物学部提供,雌雄不限.聚羟基乙酸由威高集团康利达医用制品有限公司提供.SD大鼠由中南大学实验动物学部提供.方法:提取家兔骨髓,通过离心和贴壁法培养获取骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞进行分离、扩增.抽取SD大鼠尾腱,制备鼠尾Ⅰ型胶原溶液,并与聚羟基乙酸缝线混合培养构建胶原-聚羟基乙酸支架.将未经体外诱导的骨髓间充质干细胞接种于胶原-聚羟基乙酸支架中构建组织工程化兔肌腱模型,以不加入细胞的为对照.切开30只家兔踝部皮肤,分离出兔跟腱,造成3cm长缺损,实验组15只以自体骨髓间充质干细胞预制的组织工程化肌腱移植于缺损处,对照组15只以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架修复跟腱缺损.主要观察指标:组织工程化肌腱修复兔跟腱缺损的效果.结果:含自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ型胶原一聚羟基乙酸支架及不含自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架回植于体内时大体观察呈条形凝胶状.回植于体内4周后实验组和对照组均可见移植处形成条索状组织,聚羟基乙酸缝线已降解.8周时观察可见实验组组织工程化肌腱与受体肌腱组织完好连接,呈条索状.与周围其他组织无粘连,为白色、有光泽的致密腱样组织,对照组所形成的组织较实验组细小、与周围组织有粘连.结论:以骨髓间充质干细胞为种子细胞,以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸为支架构建的组织工程化肌腱可明显促进肌腱损伤的修复.     

组织工程化肌腱在肌腱修复过程中的作用

目的:综述肌腱组织工程在肌腱修复过程中的应用进展.方法:应用计算机检索1993-01/2009-10 PubMed数据库及维普数据库有关肌腱组织工程研究进展、肌腱支架材料生物力学分析、生物材料在肌腱组织工程中应用及组织工程技术在修复肌腱缺损临床应用方面的相关文献,英文检索词为"tendon transplantation,tissue engineering,biologicalmaterial,cell stent",中文检索词为"肌腱移植,组织工程,生物材料,细胞支架".检索文献量总计132篇. 结果:目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题.诸如最适的种子细胞来源、理想的支架材料、最佳的培养条件以及植入体内的检测方法等,在组织工程真正成为一种治疗肌腱缺损和功能重建的选择之前,这些问题都是有待进一步研究和解决的.结论:要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代人体组织、器官功能,尚面临着许多挑战.     

组织工程骨修复材料在武术运动踝关节损伤后的应用

目的:武术运动致踝关节损伤的生物力学特点探讨,并对踝关节骨折后骨生物材料干预下的修复与干预治疗手段进行总结与分析.方法:作者应用计算机检索PubMed数据库(http:www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以"踝关节,骨折,生物材料,治疗"或"Ankle Joint,Fracture,Biological Materials,Treatment"为检索词进行检索.选择文章内容与踝关节损伤与治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.共纳入30篇文献.结果:踝关节是人体弹跳启动器,也是落地缓冲装置,由于运动中存在多种内外部因素致使踝关节骨折较为常见.随着现代医学的不断进步,目前运用人工生物材料干预骨折后的愈合与康复手段也日趋成熟,但在踝关节骨折康复措施中较为鲜见.结论:目前在骨康复材料的选择、处理以及材料表面修饰等多方面的尝试已取得了较好的效果.随着细胞生物学和分子生物学方法和技术的进步,以及基因疗法等方法的运用,踝关节骨损伤修复的研究必将进入崭新阶段,也为踝关节骨折康复人工材料的妥善运用提供了可能和依据.     

运动性软骨损伤与组织工程化软骨及生物支架材料的修复

背景:篮球运动中造成软骨损伤较为常见.随着组织工程和生物材料的应用发展,利用软骨组织工程化或支架材料修复已成为趋势.目的:对篮球运动中造成软骨损伤的因素进行探讨,重点对组织工程支架材料修复过程中关注的3个要素的研究和运用情况进行概括.方法:由第一作者检索2005-01/2010-10PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn).英文检索词为"crtilage,damage,treatment,biological materials",中文检索词为"组织工程;软骨损伤;修复;生物材料;种子细胞".检索文献量总计120篇,选择文章内容与软骨治疗方法、材料学特点、生物相容性、材料改性、表面修饰及其应用效果相关等方面的文献,排除陈旧及重复实验文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志的文章,最终纳入30篇符合标准的文献.结果与结论:种子细胞、支架材料和体外培养环境,构成了软骨组织工程学注重的3个要素,3者组成了一个相互促进相互制约的整体,以组织工程技术修复软骨损伤时应注重到3者间的恰当选择和配置.     

半月板运动损伤修复中组织工程材料的应用

目的:以半月板运动损伤修复中组织工程材料为出发点,介绍了半月板的结构与功能、半月板种子细胞来源、细胞因子的作用及半月板损伤组织工程修复材料的应用.方法:以"半月板,组织工程,运动损伤,支架"为中文检索词;以"Meniscus,tissue engineering,Sports Injuries,Bracket"为英文检索词,应用计算机检索中文期刊全文数据库1998-01/2009-12期间的相关文章.纳入与组织工程半月板生物支架材料研究相关文献,排除重复分析,重点对21篇文献进行归纳分析.结果:半月板生物支架材料按其来源可分为:天然生物材料、人工合成高分子材料和复合材料.在半月板组织工程中支架材料起着非常重要的作用,选择合适的载体是一个首先要解决的问题.在生物材料研制与开发过程中,应特别注重细胞与生物材料相互作用的研究;避免生物材料研究与种子细胞研究脱节;复合材料的制备不仅包括同一类生物材料的复合,还包括不同类别生物材料之间的交叉复合;对材料进行生物或化学修饰的复合材料、纳米材料、仿生材料及智能材料等的研制与开发将是未来生物材料研究的重要内容.结论:通过对支架材料进行表面修饰、采用新型构建技术以及利用天然和合成材料的各自优势联合应用,进行多材料复合,以研制出具有生物相容性好、力学适应能力强的复合材料、仿生材料、智能材料将是近年来半月板生物支架材料的主要研究方向.     

运动性软骨损伤与组织工程化软骨及生物支架材料的修复

背景：篮球运动中造成软骨损伤较为常见。随着组织工程和生物材料的应用发展,利用软骨组织工程化或支架材料修复已成为趋势。目的：对篮球运动中造成软骨损伤的因素进行探讨,重点对组织工程支架材料修复过程中关注的3个要素的研究和运用情况进行概括。方法：由第一作者检索2005-01/2010-10PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）及万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn）。英文检索词为＂crtilage,damage,treatment,biological materials＂,中文检索词为＂组织工程;软骨损伤;修复;生物材料;种子细胞＂。检索文献量总计120篇,选择文章内容与软骨治疗方法、材料学特点、生物相容性、材料改性、表面修饰及其应用效果相关等方面的文献,排除陈旧及重复实验文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志的文章,最终纳入30篇符合标准的文献。结果与结论：种子细胞、支架材料和体外培养环境,构成了软骨组织工程学注重的3个要素,3者组成了一个相互促进相互制约的整体,以组织工程技术修复软骨损伤时应注重到3者间的恰当选择和配置。     

医用生物材料在肌腱损伤后粘连修复中的应用

背景：选用何种生物材料预防肌腱粘连,是目前医学界研究的热点。目的：总结近年生物材料在肌腱损伤术后粘连修复中的应用现状。方法：由作者应用计算机检索1999-01/2009-10维普数据库,选择生物材料修复肌腱损伤术后粘连的有关文章,共入选相关文献30篇。结果与结论：几丁糖具有良好的生物学特性,是一种无毒、无刺激性、无抗原性、组织相容性良好、在体内可降解吸收的新型医用生物材料,具有显著预防肌腱粘连作用。医用生物蛋白胶具有优良的止血与封闭作用、良好的生物相容性、生物降解功能,一定的杀菌作用,可减少和控制创伤炎症反应。大量临床研究及动物实验研究显示医用透明质酸钠、明胶海绵、糜蛋白酶等均具有防止术后组织粘连的作用。     

医用生物材料在肌腱损伤后粘连修复中的应用

背景:选用何种生物材料预防肌腱粘连,是目前医学界研究的热点.目的:总结近年生物材料在肌腱损伤术后粘连修复中的应用现状.方法:由作者应用计算机检索1999-01/2009-10 维普数据库,选择生物材料修复肌腱损伤术后粘连的有关文章,共入选相关文献30 篇.结果与结论:几丁糖具有良好的生物学特性,是一种无毒、无刺激性、无抗原性、组织相容性良好、在体内可降解吸收的新型医用生物材料,具有显著预防肌腱粘连作用.医用生物蛋白胶具有优良的止血与封闭作用、良好的生物相容性、生物降解功能,一定的杀菌作用,可减少和控制创伤炎症反应.大量临床研究及动物实验研究显示医用透明质酸钠、明胶海绵、糜蛋白酶等均具有防止术后组织粘连的作用.     

受损心肌组织工程修复材料的血管化

背景:心肌组织缺乏再生能力,受损后通过组织工程方法进行修复,而血管化在修复中起着重要作用.目的:就受损心肌组织工程修复的支架材料设计、输送血管生长因子、体内预血管化和体外预血管化等方面的最新研究进展进行综述.方法:以"Vascularization; Myocardium; Tissue Engineering; Regeneration Medicine"为检索词,应用计算机检索1995-01/2010-04 Sciencedirect数据库和Archive of Issues Nature数据库,检索到文献150篇,保留32篇进行分析.结果与结论:支架的结构、成分和物理性质影响着血管化的速度以及新生血管的完整性和功能.合理添加各种不同的血管生成因子能加快血管化进程.目前的研究表明,体内预血管化是最高效的,但患者需要承受两次外科手术和部分血管缺失.体外预血管化技术风险小,但普通医院无法满足苛刻的培养条件.另外,有必要建立一种能模拟体内微环境并且没有异源物质的基质.直至今日,所有模型都只能达到微米级的厚度,离真正的临床治疗还有很远的差距.