负载DMOG光交联明胶水凝胶的骨组织工程研究

目的：探讨负载二甲基乙二酰甘氨酸（dimethyloxalyl glycine,DMOG）的光交联明胶（gelatin methacryloyl,GelMA）水凝胶的促成骨分化作用以及对大鼠颅骨骨缺损的修复效果。方法：制备GelMA?DMOG水凝胶后,扫描电镜下观察其表面特征,体外检测其降解时间;将小鼠成骨前体细胞MC3T3?E1培养于GelMA和GelMA?DMOG水凝胶表面,鬼笔环肽染色荧光观察细胞骨架形态,CCK?8法检测其细胞毒性;成骨诱导后,通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色、茜素红染色和qRT?PCR检测成骨相关基因的表达,观察其对MC3T3?E1细胞成骨向分化的影响;构建大鼠颅骨骨缺损模型,4周和8周后观察GelMA和GelMA?DMOG水凝胶对骨缺损的修复效果。结果：GelMA?DMOG水凝胶孔径大小、分布及降解时间与GelMA水凝胶相比没有明显差异;两种水凝胶对MC3T3?E1细胞增殖均无明显影响;与培养在24孔板上的对照组相比,GelMA组可促进MC3T3?E1细胞成骨向分化,而GelMA?DMOG组明显增强了细胞的成骨向分化和成骨相关基因Runx2、ALP和骨钙素的表达;体内实验发现与GelMA组相比,GelMA?DMOG水凝胶处理组具有明显的促成骨成血管作用和较好的骨缺损修复效果。结论：GelMA?DMOG水凝胶相对于GelMA材料自身的理化性能没有改变,且体外和体内实验显示该材料对于骨缺损修复具有较好的促进作用,为骨组织工程治疗骨缺损的临床应用开辟了新途径。     

骨组织工程中常见水凝胶应用现状

骨折、肿瘤等原因导致的大面积骨缺损在疾病过程中常常无法自我修复,骨组织工程的出现为骨替代品的开发提供了可能,在研究过程中各种水凝胶作为支架材料被应用于骨组织工程并取得了不错的研究成果。本文旨在讨论既往各种水凝胶在骨组织工程中的应用,分析其特性及优缺点,并对未来的发展提出展望。     

明胶-聚苯胺导电水凝胶的制备与研究

目的： 明胶-聚苯胺接枝共聚物（gelatin-graft-polyaniline, GP）导电水凝胶的制备和性能研究。方法: 采用直接掺杂法制作GP,使用樟脑磺酸（camphor sulfonic acid, CSA）作为掺杂剂。GP溶于水形成导电水凝胶（gelatin-graft-polyaniline hydrogel, GPH）,以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐［1-(3-dimethylaminoproply)-3-ethylcarbodiimide, EDC］进行交联。对制备的GP和GPH的形态结构、生物相容性、溶解性、溶胀比和导电性能进行观察研究。结果: GPH导电性能良好（1×10-4~1×10-3 S/cm）,并随着苯胺含量的增大而增大。但当苯胺的量提高到一定程度,通过明胶共聚获得的GPH溶解性大大降低,同时溶胀比增加。结论: GPH是一种新型的可降解生物材料,具有良好的导电性能,作为支架在组织工程修复中有巨大的应用前景。     

GelMA水凝胶在骨组织工程中的研究进展

 种植修复目前是牙列缺损、牙列缺失首选的修复方法。患者因牙周炎、长期牙缺失、全身疾病、外伤及肿瘤手术后的重度牙槽骨缺损是种植修复术的难点。充足的骨量是种植体完成骨结合并维持其长期稳定的必要条件,因此临床上需要可有效填补骨缺损的材料。明胶甲基丙烯酰基（gelatin methylacryloyl,GelMA）水凝胶因其独特的光交联特性,可以加工成不同形貌的水凝胶支架材料。同时,因其降解性能可控,力学性能可控,生物相容性好,在骨缺损修复材料领域具有广阔应用前景。本文将对GelMA水凝胶在骨组织工程中促进成骨生成和血管化的研究进展进行综述。     

磺化明胶水凝胶的制备及其电场响应性能

采用明胶为原料,以甲基丙烯酸缩水甘油酯和亚硫酸氢钠为改性剂,在明胶分子链上引入极性基团磺酸基,制得新型磺化明胶水凝胶。采用红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电镜（SEM）对其组成和结构进行了表征。通过动态黏弹谱仪（DMA）测定水凝胶的储能模量,探讨不同外加电场作用下该水凝胶的电场响应性能。随着明胶水凝胶中S元素的原子百分比的增大,在外加电场下,胶体的电场响应能力增强。当外加电场为1.6 kV/mm、明胶水凝胶中S的原子百分比为1.59%时,水凝胶对电场作用的响应最明显,储能模量的增加率为31.86%。     

明胶-聚异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀动力学

采用明胶（Gel)和N－异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为原料，制备了Gel/聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝胶系列；研究了原料配比、pH值及温度对水凝胶溶胀速度的影响。结果表明，当温度大于PNIPAM的最低临界溶液温度（LCST）值时，Gel/PNIPAM水凝胶的溶胀速度随着组分中PNIPAM的增加而降低，且溶胀过程以扩散渗透控制为主。而pH对水凝胶溶胀速度的影响与温度有关。Gel/PNIPAM配比为5／5，温度大于LCST时，水凝胶的pH敏感性受明胶控制；温度低于LCST时，pH对水凝胶的溶胀速度的影响很小。     

明胶-聚异丙基丙烯酰胺水凝胶的pH、温度敏感性

用明胶(Gel)和N 异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,制备了Gel/聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶;研究了不同含量的水凝胶的温度、pH敏感性。结果表明:温度对水凝胶pH敏感性的影响取决于水凝胶的组成。明胶含量高的水凝胶,其pH敏感性几乎不受温度的影响;当0.500.90时,pH值几乎不影响水凝胶的温敏性。     

骨组织工程进展研究

组织工程的基本含义是单用或将细胞、细胞因子和生物材料复合以后应用于体内的活组织再生和体外的组织构建。其研究大致经历了以免疫缺陷动物为研究对象的阶段;以免疫系统健全动物为研究对象的阶段,以修复人类器官缺损为目的的探索阶段[1]。组织工程骨因其三要素支架材料、种子     

骨组织工程研究的新进展

组织工程是单用或将细胞、细胞因子和生物材料复合以后用于体内活组织再生和体外组织构建,其研究大致经历了以免疫缺陷动物和免疫系统健全动物为研究对象的阶段;以修复人类器官缺损为目的的探索阶段。近20年来,组织工程学在种子细胞、生物材料、组织构建等方面已取得颇多成果,时至今日,研发的部分骨组织工程产品已进入临床,它的出现大大减少了对患者的损伤及并发症,且不同程度地保证了自体骨植骨术的临床效果。本文对国内外骨组织工程基础研究和临床应用予以综述。     

明胶的凝胶化及凝胶强度的影响因素研究

文章就明胶的凝胶化和凝冻强度的影响因素等方面进行了综述,为明胶凝胶化作用的研究和开发利用提供了文献依据。     

骨组织工程材料的研究进展

细胞外基质(ECM)的构建是骨组织工程研究中一项主要的工作。本文阐述了理想骨组织工程基质材料的要求,介绍了几种可降解材料在骨组织工程中的应用现状。作者认为,新型基质材料必将在未来骨组织工程研究中展示出可喜的应用前景。     

壳聚糖在骨组织工程中的应用进展

壳聚糖类似动物体内的糖胺多糖,可促进成骨细胞增生和表型表达。壳聚糖作为骨修复材料具有良好的降解性和可塑性,且作为药物载体在生物医药和制剂中已得到广泛运用。寻找理想的支架材料是目前骨组织工程研究的热点。利用壳聚糖参与制备或修饰各种仿生支架材料,可以成为骨组织工程的一个研究方向。随着科技水平的提高和人们认识的不断深入,医学、生物等相关领域对壳聚糖的应用将越来越广泛。     

组织工程化骨血管形成的影响因素

建立丰富的血管网为骨组织供应充足的氧和营养物质,排出机体的代谢物是骨成活和生长的基本条件。用骨组织工程构建骨的生物替代物同样需要考虑其是否建立了丰富的血管网。目前,对骨组织工程中血管生成的研究已经引起众多研究者的重视,特别是与血管形成相关的影响因素,如细胞、支架材料等。这对骨组织工程的发展将是重要的一步,并且在这方面的研究还在不断地深入。     

壳聚糖支架材料在骨组织工程中的应用

壳聚糖是由β-(1-4)-2-乙酰氨基-D-葡萄糖单元和β-(1-4)-2-氨基-D-葡萄糖单元共聚而成的天然多糖。在结构上类似于动物体内的糖胺聚糖,可促进骨形成,具有良好的组织相容性、非抗原性、无毒性,有抑菌作用,同时对温度相对稳定,因此壳聚糖在骨组织工程中的应用显示出巨大的优势。现将壳聚糖作为支架材料在骨组织工程中的研究进展予以综述,并对其发展前景予以展望。     

脂肪干细胞在骨组织工程的研究进展

脂肪干细胞是一类存在于脂肪组织中,能够自我更新、具有多向分化潜能的成体干细胞,在一定的条件下可以分化成许多有特定功能的细胞系,具有一般干细胞的特点,可作为多种组织工程的种子细胞。本文主要介绍脂肪干细胞的生物学特性以及在骨组织工程领域中的研究进展。     

有望用于骨组织工程的纤维增强材料的研究进展

骨缺损修复是临床骨科医师面临的一个难题。虽然骨组织工程的研究为骨缺损修复提供了新的思路,但是在对力学强度要求高的部位,移植物的强度还需提高。大量的体外材料实验研究应用纤维增强的方式来增强生物材料的力学强度,常用的纤维增强材料有高分子纤维、生物陶瓷纤维、金属纤维等。现对常用的纤维增强材料进行综述。     

纳米羟基磷灰石复合支架材料在骨组织工程中的研究现状

纳米羟基磷灰石(nHAP)是一种性能优良的骨修复材料,但由于其脆性大、强度低而限制了它在承力部位的应用。nHAP与其他材料复合可以提高材料生物相容性和力学性能,具有更大的临床应用前景。现就各种nHAP复合支架的种类,以及nHAP复合材料与骨形态发生蛋白、骨髓间充质干细胞复合来构建组织工程化骨的研究现状进行简要综述。     

组织工程骨修复骨缺损的应用瓶颈分析

骨肿瘤的治疗导致骨缺损很常见,修复缺损的方法是采取骨移植。骨移植材料根据来源大致可分为自体骨、同种异体骨、异种骨和人工骨替代材料。骨组织工程的兴起为骨缺损的治疗带来新的选择。利用骨组织工程培养的人工骨不仅可以修复大面积骨缺损,而且可以按需塑形并大量制备,是一种理想的骨修复材料。现就组织工程骨在治疗骨缺损中的应用现状进行综述。     

骨组织工程中脐带间充质干细胞的应用进展

MSCs是具多向分化与自我复制能力的干细胞,能够分化成为多种类型的组织细胞。相比于骨髓间充质干细胞与脂肪间充质干细胞,MSCs成本较低、来源充足、对捐献者不构成病毒或细菌感染,在未来的临床应用中展现了较好的发展与应用潜力。该文对骨组织工程中脐带间充质干细胞的应用进展进行分析。     

骨组织工程中种子细胞与细胞支架复合培养的研究进展

骨组织工程的研究热点主要集中在种子细胞、支架材料和骨组织构建3个方面,其中种子细胞与细胞支架复合体的体外培养既是骨组织工程的基础,也是其研究的重点。细胞只有有效与支架材料充分的黏附,并在支架中良好的迁移、扩增和分化,才能形成具有骨组织修复功能的细胞-支架复合体。文章对骨组织工程中细胞-支架复合体的体外构建作一综述,为骨组织工程的研究及细胞的三维立体培养提供参考。