脱细胞角膜基质为支架构建组织工程角膜上皮组织的实验研究

目的 比较氯化钠(NaCl)-十二烷基硫酸钠(SDS)-胰蛋白酶与分散酶(Dispase)-聚乙二醇辛基苯基醚(Triton-X-100)两种角膜组织脱细胞方法的效果,探讨以脱细胞角膜基质为支架构建组织工程化角膜上皮组织的可行性.方法 实验研究.采用完全随机化设计的方法,分别用NaCl-SDS-胰蛋白酶和Dispase-Triton-X-100处理兔角膜组织,使用裂隙灯显微镜、光学显微镜及透射电镜观察经两种方法处理后的角膜基质特性和脱细胞效果.以兔角膜缘上皮细胞为种子细胞,Dispase-Triton-X-100处理的猪角膜前弹力层与基质为支架,体外重建兔角膜上皮细胞层,并进行形态学、组织病理学及免疫组织化学检测.结果 两种方法处理过的兔角膜基质大体形态相似,灰白色不透明,水肿明显,质地柔软.组织病理学和超微形态学观察显示两种方法处理的兔角膜基质胶原排列规整,NaCl-SDS-胰蛋白酶处理的角膜组织残留了部分基质细胞碎片,而Dispase-Triton-X-100处理的角膜组织未见基质细胞碎片.兔角膜缘上皮组织块接种于脱细胞猪角膜前弹力层与基质上,24 h角膜上皮细胞开始游出,3～4 d融合呈片状,7～8 d形成单细胞层.组织工程化角膜上皮细胞表达CK3.结论 Dispase-Triton-X-100处理方法的角膜组织脱细胞效果良好.以脱细胞猪角膜前弹力层与基质为支架.可在体外构建组织工程化兔角膜上皮组织.     

组织工程角膜支架材料再生丝素膜的生物相容性

目的:研究再生丝素膜作为组织工程角膜支架材料的可行性。方法:制备再生丝素膜,测定其接触角与透光率;在材料上接种兔角膜上皮细胞,观察细胞生长情况,MTT法测定6h贴壁率;将膜材料植入兔角膜基质层间,观察材料的透明性、可降解性及生物反应性。结果:再生丝素膜材料接触角为58.2度;492nm波长透光率为93.0%,570nm波长透光率为94.4%;细胞在材料表面贴附良好,6h贴壁率为31.6%,经统计学比较优于普通培养板;4wk时材料开始变得不透明,从角膜缘长入新生血管,8wk时新生血管达到高峰,12wk时材料部分降解,至16wk材料大部分降解,新生血管显著减少。结论:再生丝素膜具有较好的生物相容性。     

组织工程角膜支架材料研究现状

支架材料是组织工程角膜的土壤,土壤微环境的好坏(即支架材料的选择)直接关系到组织工程角膜的构建及其应用。选择具有更高生物活性、透明性、机械强度等特点的支架材料是组织工程角膜研究的热点,本文就支架材料的研究现状做一综述。     

组织工程角膜支架材料的研究进展

理想的支架材料是组织工程角膜构建的重要条件.目前常用的组织工程角膜支架材料主要包括生物材料、人工材料、复合材料.羊膜、脱细胞角膜基质等生物材料是一种天然结构,具有组织相容性好、含有多种细胞因子、对人体无刺激性等优点,但来源有限,可塑性欠佳.聚羟基乙酸等高分子有机合成材料来源广泛、制作工艺简单、力学性能可控,但在人体代谢过程不尽清楚.复合材料综合了生物材料和有机合成材料的优点,但复合材料的混合比例,生物相容性和其他理化特性还需进一步研究.因此,寻找具有更高生物活性、安全性、透明性的支架材料仍是当前组织工程角膜研究的重点.     

眼科领域中纳米技术的应用

纳米技术是现代科学和先进工程技术结合的产物,几乎涉及现有的所有科学技术领域。眼科领域的主要应用包括利用纳米技术观察与分析眼的组织形态结构、生理及病理现象;利用纳米药物载体的靶向性、缓释性及控释性,成功应用于多种眼病的临床治疗和实验室研究;纳米生物材料在组织修复和制作假体方面具有良好前景;利用纳米技术辅助诊断、作为基因治疗载体等。（中华眼科杂志．2007。43：1048—1052）     

组织工程角膜上皮支架材料研究进展

体外培养角膜缘干细胞构建组织工程角膜上皮后再行角膜移植是治疗角膜缘干细胞缺乏导致眼表疾病的重要方法,选择理想的支架材料是构建组织工程角膜上皮过程中的一个关键环节。但支架材料的组织相容性、透光度,支架材料的降解与角膜修复的同步化,手术的长期有效性等问题仍有待进一步研究。细胞生物学、分子生物学、组织工程学和材料学的发展为构建组织工程角膜上皮的研究开辟了更广阔的前景。从近年来新发现或研制的支架材料的来源、优缺点及应用等方面,就构建组织工程角膜上皮支架材料的研究进展进行综述。     

猪脱细胞角膜基质组织结构特点与生物相容性研究

背景构建组织工程化角膜时,载体的选择十分重要。目前有多种载体可供选用,但脱细胞角膜基质是公认的较好载体。目的观察猪脱细胞角膜基质的组织结构特点,评价其与异种角膜基质和上皮细胞的生物相容性。方法取猪角膜组织进行组织块培养,经胰蛋白酶-EDTA酶消化角膜上皮、基质、内皮细胞,支架组织于-20℃冷冻干燥后灭菌保存。猪脱细胞角膜基质石蜡切片行常规苏木精一伊红染色,光学显微镜下观察组织的形态学特征;扫描电镜下观察其组织结构特点;并对其物理特性,如抗拉性、膨胀性、含水量和透明度进行评价。将猪脱细胞角膜基质移植到兔角膜基质层内,同时与体外培养的兔角膜上皮细胞共培养4周,分析其组织和细胞生物相容性。结果经酶消化处理后猪角膜组织中未见上皮、基质和内皮细胞,其胶原纤维直径大小、排列与正常角膜组织相同,抗拉性、膨胀性、含水量和透明度等物理特性与正常猪角膜相似。猪脱细胞角膜基质行异种兔角膜基质层间移植1周时可见轻度水肿,2周后水肿基本消退,4周时透明度较好。猪脱细胞角膜基质与兔角膜基质之间贴附良好,未见炎症反应及新生血管。兔角膜上皮细胞接种于猪脱细胞角膜基质上共培养4周后CK3表达阳性。猪脱细胞角膜基质脱水前与脱水2h、4h后及正常猪角膜基质间的抗拉性、膨胀性、含水量的差异均无统计学意义（P〉0．05）,但脱水2h、4h后及正常猪角膜基质的透明度明显好于脱水前,差异均有统计学意义（P〈0．01）。结论猪脱细胞角膜基质组织结构与正常猪角膜相似,与兔角膜基质和上皮细胞具有良好的生物相容性。     

壳聚糖在眼科的应用

壳聚糖是一种新型天然生物材料,其生物学特性优良,具有良好的生物相容性、生物可降解性,无毒无刺激性,无致炎性、无抗原性、无有害降解产物,且具有止血和抑菌作用。目前,壳聚糖在生物医学领域已被广泛应用,在眼科已被用做药物转运的载体、人工泪液等,本文主要就壳聚糖在眼科的应用情况作一简要介绍。     

新型可降解支架材料植入角膜的生物学反应研究

目的　探讨可降解交联剂交联乙烯基吡咯烷酮对兔角膜组织的生物学反应的影响。方法　将乙烯基吡咯烷酮植入兔角膜囊袋内 3个月 ,观察生物材料在角膜内生物学反应。结果　可降解交联剂交联乙烯基吡咯烷酮合成材料植入兔角膜囊袋 3个月 ,生物相容性良好 ,材料逐渐降解 ,材料内有胶原和角膜基质细胞长入。结论　新型可降解交联剂交联乙烯基吡咯烷酮合成材料植入后未见兔角膜有明显的炎症反应 ,材料的组织相容性好 ,可作为组织工程角膜的支架材料。     

生物可降解材料在眼科中的应用

生物可降解材料由于具有良好的生物相容性、无毒无刺激性、无抗原性、无有害降解产物等作用,目前已在生物医学领域被广泛应用.在眼科已被用作人工泪液、黏弹剂、药物载体等.就近些年来生物可降解材料在眼科的应用及展望进行综述.     

壳聚糖及其衍生物作为组织工程角膜支架的研究进展

利用组织工程技术构建组织工程角膜能够从根本上解决角膜移植供体不足和术后免疫排斥等问题.理想的支架材料是构建组织工程角膜的重要条件.壳聚糖及其衍生物具有良好的透明性、生物相容性、可降解性、力学性能和可塑性,在角膜组织工程中具有良好的应用前景.本文对壳聚糖及其衍生物在角膜组织工程中的研究现状进行了综述,讨论了目前存在的问题,为构建满足临床要求的组织工程角膜提供指导.     

“软骨组织工程种子细胞的研究进展”点评

种子细胞来源问题一直是限制软骨组织工程进一步发展的重要瓶颈。尽管各类软骨细胞、成体干细胞、多能干细胞等在软骨再生领域均获得了较大进展,但要实现临床应用转化仍面临诸多挑战。该文重点综述了不同来源种子的特性、其在软骨组织工程中的研究进展、临床转化面临的难题及未来的研究方向,这为组织工程技术的发展提供了重要参考。     

“软骨组织工程种子细胞的研究进展”点评

种子细胞来源问题一直是限制软骨组织工程进一步发展的重要瓶颈。尽管各类软骨细胞、成体干细胞、多能干细胞等在软骨再生领域均获得了较大进展,但要实现临床应用转化仍面临诸多挑战。该文重点综述了不同来源种子的特性、其在软骨组织工程中的研究进展、临床转化面临的难题及未来的研究方向,这为组织工程技术的发展提供了重要参考。     

细胞层片技术及其在角膜组织工程研究的应用

细胞层片技术(CST)以异内基丙烯酰胺(PNIPAAm)在低临界溶解温度(LCST)快速转变亲水相/疏水相为基础,通过调节细胞的培养温度获取连接紧密的活细胞片与细胞外基质.这种无创性方法获取的活细胞植片,不需支架、不需缝线即可移植,叠加同种或异种细胞层片可构建三维立体组织或器官.温度敏感性材料的制备途径、密度、厚度、膜添加剂成分等都影响着细胞的黏附、增殖;通过改变膜成分与密度、接枝底物种类等,可加速细胞植片脱附,有助于保存细胞活力与功能发挥.以CST为基础,体外培养自体或异体角膜种子细胞为移植源,在降低移植术后排斥与感染同时,还可缓解供体紧张现状,实现一个供体治疗多个患者,为病患提供更多治疗机会,目前通过CST获取的角膜缘上皮细胞及自体口腔黏膜细胞植片已成功应用于临床进行眼表重建.现就温度敏感性材料制备方法及其特点、体外培养细胞影响因素及CST在角膜组织工程研究的应用现状进行阐述.

Abstract：

Cell sheet technology (CST) is based on the use of poly (N-isopropylacrylamide,PNIPAAm) ,which can be exhibit reversible hydration and dehydration of its polymer chains in response to temperature changes across the lower critical solution temperature (LCST) of 32 ℃. By reducing the incubation temperature to 20 ℃, all cultured cells are harvested as intact sheets along with their deposited extracellular matrix (ECM) due to the conversion of the grafted PIPAAm from hydrophobic to hydrophilic, as ECM remains present on the basal surface of the cell sheets,they can maintain cell viability and function as well as directly transplanted to tissue beds or even layered to create three-dimensional (3D) tissue-like structures without any scaffolds or sutures. The temperature-sensitive surfaces' preparation approaches,density, thickness, membrane additive ingredients and so on, all affect cell adhesion and proliferation. It can maintain cell viability and improve function by accelerating cell sheet detachment through changing the membrane compositions, density as well as types of graft substrate. With CST, cultured autologous/allogeneic corneal seed cells in vitro used as transplant sources can overcome the problems of immunorejection of transplanted tissues as well as donor organ shortages. So far, the cell sheet of limbal epithelium and autologous oral mucosal epithelium obtained by the CST have been successfully used in clinical graft for ocular surface reconstruction. Finally, There is an overview of preparations of temperatureresponsive surfaces, impacts of various factors that influenced cultured cells in vitro and clinical applications or clinically relevant animal experimentations of CST in corneal tissue engineering.     

组织工程在视网膜退行性疾病中的应用进展

视网膜退行性疾病的主要病理基础是视网膜各级神经元的结构和功能性异常,最终造成患者视力的不可逆性损害,目前缺乏有效的治疗方法。近年来干细胞替代治疗方法的出现为此类致盲性眼病的治疗带来了希望,其相关研究已取得一定的进展。但是在研究中发现,干细胞的眼部移植仍存在着一些难点,如移植后细胞的移行能力、存活效率以及向目的细胞的分化能力等。因此,最近研究显示,视网膜组织工程技术的研究和发展有助于解决或弥补以上问题。针对目前干细胞和组织工程视网膜的研究状况,对视网膜组织工程的种子细胞、支架材料、体内移植技术等研究进展、取得的成绩和存在的问题进行综述。     

灌注动物细胞培养及其在组织工程中的应用进展

灌注培养方法是在传统的培养方法基础上发展起来的新的动物细胞的培养方法。目前,组织工程方面有关灌注培养条件下细胞体外生长的研究表明,灌注培养提供的动态培养环境有利于细胞体外生长和增殖,可以得到与活体组织相似的体外组织,用灌注培养所得的细胞或组织进行体内移植的成功率较高。灌注培养方法为组织工程的研究和应用开辟了新的前景,本文对灌注动物细胞培养及其在组织工程中的应用研究进展进行综述如下。     

工程技术在眼视光医疗器械的应用进展

眼睛既是复杂的生物器官,也是精密的光学器官。相较于其他临床专科,生物医学工程领域的相关技术在眼科的应用前景很大,眼科不断引进各种生物材料及新式医疗器械。现就眼科临床诊疗技术和器械中常用的生物医学工程技术进行系统的概括,以促进这类技术及器械在临床中更好地应用。     

Kappa角在眼科手术中的临床应用及研究进展

人眼具有多种轴线和角度,其中Kappa角是反映人眼居中性的重要指标,在眼科手术中应用广泛。术前正确的评估与应用Kappa角,有利于恢复术后最佳视觉质量。μ弦是近几年为了更好地表达Kappa角而出现的一个新术语。临床上这两个概念未被很好地理解,限制了其实用性。因此,为了更好地理解Kappa角和μ弦,本文分别阐述了两者的定义和联系。同时,总结了Kappa角在斜视手术中的应用,探讨了在角膜屈光手术中补偿大Kappa角的方法以及在超声乳化联合多焦点人工晶状体(MIOL)植入术中参考Kappa角预测术后MIOL居中性的临床意义,以期为临床工作提供一定的参考。     

大力开展中国眼组织工程的研究和转化

眼组织工程是利用特定生物学活性的组织、细胞或支架材料在体外或体内构建成为眼部的组织和器官,用以维持、修复或诱导组织再生,使眼部组织器官功能得到改善或提高的一个科学方向.随着社会人口的老龄化和平均寿命的延长,眼组织工程与再生医学正逐渐成为眼科学的重要发展方向之一,其相关产品和技术研究将成为未来眼科医用替代类医疗器械的热点.大力发展中国的眼组织工程基础研究,不断革新眼组织工程技术是促进中国眼组织工程产业发展的基础,包括将相关领域的基础研究成果向工业化生产和应用等方面转化的研究,将大大提高中国在此领域的国际地位和研究市场竞争能力,为中国眼科学的发展提供新的动力.