胶原蛋白和弹力蛋白在血管组织工程中的应用

胶原蛋白和弹力蛋白是细胞外基质的2个非常重要的组成成分,不同的细胞外基质对于内皮细胞生长和组织再生都有很重要的作用。胶原蛋白是构成细胞外基质的骨架结构,用不同的方法将胶原与不同的物质聚合可以得到不同机械性能和生物特性的血管支架。胶原蛋白作为一种促凝剂,利用一定的方法尽量避免组织血管中胶原蛋白的暴露,可以防止工程血管的血栓形成,胶原交替联接和胶原袖套混合物可以加强支架替代物的机械强度;弹力蛋白是血管的重要的结构和起重要调节作用的基质蛋白,赋予血管壁弹性和良好生物学特性,用于支架和包被支架材料方面显示出巨大的应用潜能。     

骨修复用胶原复合支架材料研究进展

胶原蛋白作为骨组织工程支架材料具有许多优点,文章综述了骨修复用胶原复合支架材料的研究现状,仿天然骨成分、结构和特性胶原复合支架材料是骨组织工程研究发展的趋势。     

骨修复用胶原复合支架材料研究进展

胶原蛋白作为骨组织工程支架材料具有许多优点，章综述了骨修复用胶原复合支架材料的研究现状，仿天然骨成分、结构和特性胶原复合支架材料是骨组织工程研究发展的趋势。     

胶原及丝素蛋白支架材料在脊髓组织工程中的应用

背景:以胶原及丝素蛋白材料为构架的脊髓生物支架,已被证实可以修复或部分修复受损的脊髓神经功能。目的:介绍胶原蛋白和丝素蛋白的部分特性,并对近年来其作为支架材料在脊髓组织工程中的应用及进展作一综述。方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2003年1月至2012年10月关于胶原蛋白及丝素蛋白支架材料在脊髓损伤中应用的文章,在主题和摘要中中文以"胶原蛋白,丝素蛋白,支架材料,脊髓损伤"为检索词检索;英文以"collagen;silk fibroin;spinal cord injury"为检索词进行检索。结果与结论:胶原蛋白具有低抗原性、优良的生物相容性和生物降解性,本身及其降解产物在人体内不会引起炎症反应,但存在降解速度过快及力学性能差等缺点。丝素蛋白具有良好的生物相容性及优良的力学性能,但降解速度较慢。将胶原蛋白和丝素蛋白用静电共纺的方法制备成复合体,可以在保持良好生物相容性的基础上,提高材料的物理性能。目前,国内外已对丝素或胶原蛋白材料在神经系统修复方面的应用做了一些研究,为脊髓组织工程奠定了一些基础;又考虑到胶原和丝素材料与脊髓软组织的特性和力学性能相似,胶原/丝素蛋白复合材料有望成为脊髓组织工程理想的支架材料。     

具有定向结构管状心肌组织工程支架的构建

心肌组织工程支架是心肌组织工程研究的重要内容之一.本文通过模仿天然心肌细胞外基质的材料组成和结构特征,采用＂胶原-壳聚糖-黏着＂蛋白的材料体系,设计并应用定向凝固后热致相分离的成形工艺,构建具有定向大孔和贯通小孔的管状心肌组织工程支架.扫面电镜观察结果表明,该心肌组织工程支架具有100μm左右定向大孔和10μm左右贯通小孔的孔隙特征,定向结构取向明显.生物学实验显示细胞与支架相容性良好,并可贴附支架沿孔隙生长.本文构建的具有定向结构的管状心肌组织工程支架,具有进一步用于组织工程心肌体外构建的潜力.     

胶原凝胶人工皮肤的体外构建

目的 探讨以胶原凝胶为支架材料构建组织工程皮肤的方法.方法 体外分离、培养人皮肤表皮细胞和成纤维细胞,利用本研究所自制胶原蛋白,制备胶原凝胶作为组织工程支架材料;在成功构建人工真皮的基础上,种植表皮细胞,构建人工复合皮肤,运用HE染色与免疫组织化学进行组织学检测.结果 HE染色可见构建的人工复合皮肤具有表皮和真皮双层结构,免疫组织化学染色显示Ⅳ型胶原、纤维连接蛋白和层粘连蛋白阳性,在形态结构上与正常皮肤相似.结论 培养的人表皮细胞和成纤维细胞种植于胶原凝胶支架行气-液界面培养可构建出具有类似正常皮肤结构的组织工程皮肤.     

京尼平交联仿骨结构诱导性骨组织工程支架材料的制备与表征

 背景：目前,尽管利用各种材料制备的组织工程化骨研究取得了一定进展,但均表现出诸如支架材料降解速度与新生骨组织形成速率不匹配、组织生长缓慢、降解代谢产物有毒性等缺陷。目的：构建一种新型的仿骨结构诱导性骨组织工程支架材料,评价其物理化学及生物学性能。方法：以壳聚糖包被淫羊藿苷制备微球,检测其体外缓释效果;将载药微球与胶原蛋白复合构建支架材料的管芯;将羟基磷灰石、聚己内酯与胶原蛋白依次以0∶3∶3、1∶3∶3、2∶3∶3、3∶3∶3的比例混合于六氟异丙醇中,通过静电纺丝技术依次电纺制得具有4层结构的支架材料外管;以1%京尼平将经嵌套的管芯与外管交联在一起。利用万能材料试验机、表面接触角仪、红外光谱、扫描电镜、吸水率、透气性、孔隙率、体外降解实验等对交联前后外管材料的结构和特征进行表征,并评价骨髓间充质干细胞与外管材料的生物相容性;Wistar大鼠皮下埋置实验进一步评价交联前后外管材料的组织相容性。结果与结论：药物在管芯中具有良好的缓释效果;制备的骨组织工程支架材料具有良好的均一性,交联后外管材料的力学性能、吸水率、透气性均高于未交联组(P < 0.05),且体外降解速率显著低于未交联组(P < 0.05)。苏木精-伊红染色显示骨髓间充质干细胞可良好贴附于交联前后的外管材料上;交联的外管材料植入Wistar大鼠皮下后均无炎症反应。表明交联后诱导性骨组织工程支架材料具有良好的生物相容性及力学性能。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

天然生物材料支架的应用

天然生物材料支架具有与细胞外基质结构相似,生物相容性好等特点,在组织工程中作为细胞培养的支架材料具有明显的优势。羊膜取材容易,易于加工处理,无毒无刺激性,具有抗微生物的特性和促进组织修复的生物学作用;小肠粘膜下层无免疫性,含有多种生长因子,具有促进细胞黏附、增殖和分化等作用。血管、膀胱、软骨等脱细胞基质分别用于相应的组织缺损修补,易达到结构再生和功能的恢复。本文就上述支架材料在组织工程中的应用进行综述。     

胶原改良聚乳酸电纺丝支架用于组织工程化输尿管的体外构建***

背景：聚乳酸是一种应用广泛的细胞支架材料,但其疏水性和缺乏细胞识别信号影响了在组织工程器官构建中的应用。 目的：探讨Ⅰ型胶原蛋白改良聚乳酸电纺丝支架体外构建组织工程化输尿管的可行性。 方法：用Ⅰ型胶原蛋白醋酸溶液冻干法处理聚乳酸电纺丝,使Ⅰ型胶原蛋白吸附于电纺丝纤维表面,制成胶原改良电纺丝支架。将分离培养的输尿管上皮细胞分别接种于改良聚乳酸电纺丝支架和未处理的聚乳酸电纺丝支架上。 结果与结论：MTT检测显示输尿管上皮细胞在改良支架中生长良好,细胞整体活性在各时间点均明显优于未处理的聚乳酸电纺丝支架上的细胞。扫描电镜观察发现细胞在改良支架表面黏附良好,接种后5 d,支架表面大部分已被增殖的输尿管上皮细胞覆盖。说明胶原改良聚乳酸电纺丝支架能明显提高种子细胞的黏附和增殖活性,可用于体外构建组织工程化输尿管。 关键词：输尿管;电纺丝;聚乳酸;胶原;黏附;增殖;组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.002     

关节软骨组织工程的研究进展

介绍了关节软骨组织工程中种子细胞、支架材料的研究现状以及生长因子在关节软骨组织工程中的应用进展，阐明了随着对细胞行为、支架材料特性、细胞与材料的组合构建研究的深入，组织工程在关节软骨修复方面应用前景十分广阔。     

生物可降解丝素蛋白在骨科中的应用与进展

组织工程的三要素分别是支架材料、种子细胞和生长因子,其中支架材料在组织工程中起到关键的作用.骨组织工程中最常用支架材料有透明质酸、海藻酸钠、壳聚糖、聚乳酸、聚氰基丙烯酸酯、胶原蛋白和聚己内酯等,但现阶段以上材料在骨科临床实际应用中都各自面临问题,比如壳聚糖亲水性过强、降解速度快,海藻酸钠、胶原蛋白力学性能差等,因此,寻求一种更合适的支架材料成为研究的重点方向.丝素蛋白作为一种天然高分子材料,广泛存在于自然界中,具有价格低、易获取、可降解性、低毒性的优点.以丝素蛋白为材料的骨组织支架在骨科中发挥了巨大的作用,有望在未来给更多的骨病患者带来福音.本文综述丝素蛋白的组成结构和理化性质,阐述了不同类型丝素蛋白支架在骨组织修复中的应用,总结了丝素蛋白在治疗骨肿瘤和预防骨感染领域的国内外最新研究进展,并展望丝素蛋白材料在骨科中的发展前景和应用趋势,为丝素蛋白材料应用于生物医学工程和临床提供有利参考.     

组织工程支架在神经修复中的应用

背景：组织工程支架能够营造适当的神经再生微环境,富集神经再生所需的营养因子,促进轴突生长。 目的：综述近年来组织工程材料在神经损伤修复方面的科研进展。 方法：应用计算机检索PubMed数据库2009至2014年关于组织工程材料修复神经损伤的文章,检索词为“nerve regeneration, prostheses and implants”,并限定为“Full text”。同时利用计算机检索中国知网数据库2004至2014年相关方面的文章,检索词为“神经修复,材料”。 结果与结论：目前用于神经损伤的支架材料主要有天然材料、天然衍生材料、合成材料与复合材料,不同种材料具备各自的优点与缺点。通过化学交联剂或化学修饰,将天然衍生聚合物与其他天然或合成材料复合,可提高其理化和生物学特性,即复合材料神经支架取得的神经再生效果比单一材料效果好,因此当前的研究热点是复合材料。在临床研究方面,胶原蛋白基的神经修复支架材料已开始进入临床研究阶段。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

工程软骨支架的临床应用研究进展

移植工程软骨修复软骨损伤是目前较为理想的治疗方法,构建工程软骨需要种子细胞和支架材料,支架材料的性能对工程软骨的生物特性有重要影响.讨论支架材料的研究进展,比较不同支架材料的工程软骨的临床应用结果,对进一步改善工程软骨的生物学性能有重要意义.结合近年来工程软骨支架的研究和临床应用情况作一综述和展望.     

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。     

胶原蛋白-硫酸肝素神经生物支架材料的制备

背景：有报道胶原-氨基聚糖材料基体植入周围神经组织节段性损伤处,可以促进神经轴突修复再生。硫酸肝素是细胞外基质的重要组成部分。 目的：制备胶原蛋白-硫酸肝素神经组织工程生物支架,观察其生物相容性并用于神经损伤的修复。 方法：将胶原蛋白-硫酸肝素悬浊液冷冻干燥,通过显微物镜、扫描电镜观察内部孔隙结构,测量孔的大小。选取SD大鼠12只制备5 mm坐骨神经神经缺损模型,随机分为3组。硫酸肝素复合胶原支架移植桥接组、空白对照组(旷置)、正常对照组(自体神经移植)。移植术后经神经功能学观形态学检测其修复疗效。 结果与结论：胶原蛋白复合硫酸肝素支架材料具有纵行的、平行排列的微管结构,高度仿生神经的内部空间三维结构。组织学染色、电镜观察证实再生神经纤维成功地长入组织工程材料内。部分大鼠运动功能恢复良好。结果提示,胶原蛋白复合硫酸肝素材料组织相容性良好,可以促进神经的再生并可用于神经损伤的修复。     

羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景:最近胶原蛋白作为细胞体外三维立体支架材料被大量用于组织工程,但胶原蛋白支架材料机械强度低,很难承受较大外力,为此将胶原蛋白与羟基磷灰石制成复合支架材料,探索复合支架的生物相容性和生物活性。目的:验证大鼠骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的增殖与分化情况。方法:贴壁法分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别在平板、胶原支架、羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上,观察3种条件下细胞的生长状况,四甲基偶氮唑盐法检测其增殖情况。培养14,21d后,考察细胞碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量。结果与结论:发现骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上铺展良好,其增殖率显著高于纯胶原蛋白支架上培养的细胞,并高于平板培养细胞。骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量明显高于纯胶原蛋白支架,高于平板培养。结果提示,羟基磷灰石/胶原蛋白复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,并诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

以交联透明质酸钠为支架体外构建组织工程软骨

背景：采用组织工程技术再生和重建软骨是目前修复软骨组织缺损效果最好、最有应用前景的方法。 目的：以体外培养的软骨细胞和交联透明质酸钠为支架材料,开发一套体外构建组织工程软骨的完整方案。 方法：分离新西兰兔膝关节软骨细胞,制成细胞悬液滴加于交联透明质酸钠支架上,体外复合培养21 d,提取RNA进行RT-PCR检测,制备冰冻切片进行显微观察和免疫组织化学观察。 结果与结论：软骨细胞接种于交联透明质酸钠支架材料后,可贴附于支架上生长,并且大量细胞聚集成团,在支架材料的纤维间隙中生长或呈单层细胞附着于支架材料纤维。细胞-支架复合物表达软骨组织特异性蛋白聚糖基因和Ⅱ型胶原α1基因,以及软骨组织特异性蛋白Ⅱ型胶原蛋白,可维持软骨细胞表型。表明培养的细胞-支架复合物在体外培养可形成软骨细胞外基质,有望获得组织工程软骨组织。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

京尼平交联L-赖氨酸修饰胶原蛋白支架的性能和生物相容性

胶原蛋白(Coll)作为细胞生长支架基质,在再生医学和组织工程学领域得到广泛应用。本研究以L-赖氨酸(Lys)修饰胶原蛋白,并采用京尼平(GN)交联的方式,制备Lys修饰胶原蛋白(Lys-Coll-GN)支架,考察支架的微结构、孔径、孔隙率、稳定性和生物相容性。研究发现:Lys-Coll-GN支架的Lys与胶原蛋白分子间通过形成酰胺键相连,小鼠胚胎成纤维细胞在制备的Lys-Coll-GN支架上增殖未受抑制;Coll支架、京尼平交联胶原蛋白(Coll-GN)支架与Lys-Coll-GN支架的组间比较结果显示Coll支架力学性能最差且生物降解速率最高;与Coll-GN支架相比,Lys-Coll-GN支架纤维结构增多,孔隙率高,断裂拉伸力减少但断裂拉伸长度显著增加(均P0.01);使用胶原蛋白酶降解5d后,Lys-Coll-GN支架各时间点的降解剩余质量率略有降低(均P0.05)。实验提示,Lys-Coll-GN支架在满足对细胞良好增殖特性的同时,有效改善了Coll支架的力学性能及降解速率。本研究或可为再生医学提供一种更有优势的新型组织工程支架材料。     

天然组织工程皮肤支架材料的分类及其免疫原性研究现状

组织工程皮肤是组织工程研究最为成熟的一个领域,其核心内容是构建一种支持细胞生长的三维支架,与角质形成细胞和／或成纤维细胞进行体外复合培养,形成可用于创面覆盖与修复的皮肤等同物。其中支架材料为种子细胞提供了黏附、迁移、增生和分化的空间环境,在组织工程皮肤的构建中起着重要作用。组织工程皮肤支架材料包括人工合成组织工程皮肤支架材料（简称人工合成支架材料）和天然组织工程皮肤支架材料（简称天然支架材料）两大类。     

牙髓牙本质组织工程生物支架材料的研究进展

背景：组织工程方法中选择合适的支架是关键性的步骤。 目的：回顾分析牙髓牙本质组织工程中支架材料的应用研究。 方法：由第一作者检索1993至2012年 PubMed数据及万方数据库有关牙髓牙本质组织工程中支架材料应用研究等方面的文献。 结果与结论：在牙髓牙本质组织工程中有包括天然生物、人工合成材料和复合材料在内的大量生物材料可供选择,每一种材料都有各自的生物学特点。其中胶原、聚酯、羟基磷灰石等是研究较多的支架材料。自组装多肽水凝胶是由氨基酸制成的新型支架材料,满足理想牙髓牙本质组织工程支架材料的大部分要求,是一种前景广阔的牙髓牙本质组织工程支架材料。