组织工程心脏瓣膜支架材料的研究与进展

背景:组织工程心脏瓣膜有望克服生物瓣膜和机械瓣膜的缺点而从根本上解决瓣膜病外科面临的问题.其中,支架材料扮演着关键角色,而选择何种支架材料是经常困扰研究者的难题.目的:文章在强调细胞外基质与细胞的相互作用在组织动力学中有重要作用的基础上,对目前广泛使用的支架材料及其优缺点进行简要综述.方法:使用Pubmed文献检索数据库,采用医学主题词检索,检索词为"心脏瓣膜;组织工程",时间范围为2000-01/2009-08,语言限定为英文.共检索到186篇文章,其中综述34篇,实验研究152篇.选择文章主要内容与组织工程心脏瓣膜支架材料直接相关的、针对性强、代表性好、相关领域权威杂志的文章共39篇进行综述.结果与结论:天然支架材料因其优越的生物相容性和三维空间构象,具有其他材料不可比拟的仿生性.合成可降解高分子材料具有良好的可控性和力学性能也备受研究者青睐,而将天然材料和高分子材料融合一体构建的复合支架材料为组织工程心脏瓣膜的研究提供了新的策略和方向,具有广阔的应用前景.     

组织工程心脏瓣膜支架材料的研究和展望

背景：当前应用于临床的生物瓣和机械瓣都存在着一定缺陷,而组织工程心脏瓣膜将避免这些问题成为理想的生物瓣膜替代物。目的：综述近年来组织工程心脏瓣膜支架材料的研究进展及面临的问题。方法：应用计算机检索1990至2011年万方数据库相关文章,检索词为“组织工程,心脏瓣膜,支架材料”,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索1990至2011年PubMed数据库相关文章,检索词为“tissue engineering．heartvalve,scaffoldmaterials”,并限定文章语言种类为English。共检索到文献147篇,最终纳入符合标准的文献61篇。结果与结论：人工心脏瓣膜置换是目前治疗心脏瓣膜性病变的主要外科治疗手段,但现有机械瓣和生物瓣都不是理想的心脏瓣膜置换物,在耐久性,增长潜力,相容性,抗感染方面有着显著的缺陷。组织工程心脏瓣膜是一个活体器官,并具有和自体心脏瓣膜同样的生长,修复和重建能力,这一新概念的提出为构建理想的心脏瓣替换物带来了希望。     

不同类型生物材料的心脏瓣膜应用及安全性评价

背景:组织工程心脏瓣膜是应用工程学和生命科学的原理和方法构建具有生理功能和生物活性的瓣膜替代物,但仍处于动物实验阶段.目的:总结常用的组织工程心脏瓣膜,对不同类型生物材料的心脏瓣膜应用的安全性进行评价.方法:以"生物材料,心脏瓣膜,支架材料,综述文献,组织工程"为中文关键词,采用计算机检索2000-01/2010-12相关文章.纳入与生物材料与组织工程心脏瓣膜研究相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.结果与结论:共纳入生物材料与组织工程心脏瓣膜研究相关文献20篇.天然支架材料因其优越的生物相容性和三维空间构象,具有其他材料不可比拟的仿生性.合成可降解高分子材料具有良好的可控性和力学性能也备受研究者青睐,而将天然材料和高分子材料融合一体构建的复合支架材料为组织工程心脏瓣膜的研究提供了新的策略和方向,具有广阔的应用前景.     

组织工程心脏瓣膜种子细胞：来源及应用

背景：应用机械瓣和生物瓣行瓣膜置换是治疗终末期瓣膜病的有效手段,然而他们的临床应用受到多个因素的限制。具备生物活性的组织工程心脏瓣膜有潜力克服机械瓣和生物瓣的不足,选择适宜的种子细胞是组织工程心脏瓣膜研究的一个重要方面,许多成熟的体细胞和干细胞已被用于构建组织工程心脏瓣膜,然而尚未获得理想的结果。 目的：以构成瓣膜的细胞成分为基础,对用于构建组织工程心脏瓣膜的种子细胞、体外细胞种植方法的研究进行综述。 方法：由第一作者基于PubMed数据库和万方数据库应用计算机检索2000年1月至2012年12月相关的文章,英文检索词为＂Tissue engineering,Heart valves,Cell＂,中文检索词为＂组织工程,心脏瓣膜,细胞＂,优选文章内容与组织工程心脏瓣膜种子细胞直接相关,具备针对性和权威性,发表在权威杂志的文章共39篇进行综述。 结果与结论：瓣膜的细胞成分主要是内皮细胞和间质细胞,早期人们常用内皮细胞和成纤维细胞构建组织工程瓣膜,随着干细胞研究的深入,应用搏动性生物反应器种植间充质干细胞具有构建的组织工程瓣膜的潜力。     

组织工程心脏瓣膜支架材料的选择与应用

背景:支架材料的选择在组织工程心脏瓣膜中起着至关重要的作用,支架材料的选择也就影响着组织工程心脏瓣膜的构建效果.目的:评价组织工程心脏瓣膜支架材料的的优缺点,并对其选择进行总结.方法:以 "组织工程,心脏瓣膜,支架材料,生物相容性",为中文关键词;以:"tissue engineering,heart valves,scaffold material,biocompatibility" 为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程心脏瓣膜的相关的文章;排除重复研究及Meta分析类文章.结果与结论:人工合成高分子材料有更大的可控性,可预先塑性,大量制备,孔径和孔隙率较容易控制,成本低廉;天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将人工可降解材料与天然材料相结合构建瓣膜支架,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程心脏瓣膜.组织工程心脏瓣膜的研究前景广阔.但距离临床应用还有很长的路要走,相信随着研究的不断深入以及支架材料的不断优化对组织工程心脏瓣膜构建方法的改进,在不远的将来造福于广大心脏瓣膜病患者.     

不同类型生物材料的心脏瓣膜应用及安全性评价（英文）

背景：组织工程心脏瓣膜是应用工程学和生命科学的原理和方法构建具有生理功能和生物活性的瓣膜替代物,但仍处于动物实验阶段。目的：总结常用的组织工程心脏瓣膜,对不同类型生物材料的心脏瓣膜应用的安全性进行评价。方法：以＂生物材料,心脏瓣膜,支架材料,综述文献,组织工程＂为中文关键词,采用计算机检索2000-01/2010-12相关文章。纳入与生物材料与组织工程心脏瓣膜研究相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。结果与结论：共纳入生物材料与组织工程心脏瓣膜研究相关文献20篇。天然支架材料因其优越的生物相容性和三维空间构象,具有其他材料不可比拟的仿生性。合成可降解高分子材料具有良好的可控性和力学性能也备受研究者青睐,而将天然材料和高分子材料融合一体构建的复合支架材料为组织工程心脏瓣膜的研究提供了新的策略和方向,具有广阔的应用前景。     

利用人骨髓基质干细胞构建组织工程心脏瓣膜的体外实验

背景：目前临床应用的人工瓣膜,无论机械瓣还是生物瓣都存在着诸如易感染、出血和血栓形成并发症,因瓣口狭窄需再手术等自身难以克服的缺陷。理论上具有生物活性的组织工程心脏瓣膜可克服上述缺点,但种子细胞和瓣膜支架的选取尚存在争议。目的：探讨应用人骨髓基质干细胞及脱细胞猪主动脉瓣支架体外构建组织工程瓣膜的可行性。方法：采用去垢剂一核酸酶消化法处理,去除猪主动脉瓣叶细胞成分,获取施行简单先心病修补患者胸骨来源的骨髓基质干细胞,将其种植于脱细胞猪主动脉瓣支架共培养5d。结果与结论：流式细胞技术证实接种的种子细胞的表面抗原符合人骨髓基质干细胞的特征;光镜及电镜检查证实,猪主动脉瓣膜中的细胞成分可完全去除,获得完整无细胞的纤维网状支架;瓣叶去细胞前后的生物力学性能无明显变化;种植的人骨髓基质干细胞可在脱细胞猪主动脉瓣支架表面形成一层连续的细胞层;接种的人骨髓基质干细胞有向成纤维细胞分化的趋势。以上结果提示种植人骨髓基质干细胞于脱细胞猪主动脉瓣支架上,可构建出组织工程心脏瓣膜。     

运动性关节软骨缺损支架材料的选择及其生物相容性

背景:骨软骨支架是用于承载细胞,供细胞黏附、生长、增殖、分化的载体.目的:总结运动性关节软骨缺损支架材料的应用进展及其生物替代材料的生物相容性.方法:以"关节软骨,生物材料,工程软骨,支架材料,生物相容性"为中文关键词,以" tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material"为英文关键词,采用计算机检索维普数据库、PubMed数据库1993-01/2010-11相关文章.纳入与有关修复关节软骨损伤、生物材料、支架材料、生物相容性等相关的文章.以20篇文献为重点对运动性关节软骨缺损修复用的生物材料的生物相容性进行了讨论.结果与结论:天然软骨支架材料因其具有细胞识别信号,故生物相容性好,细胞黏附率高,但力学性能较差.有些人工合成材料生物相容性不理想、亲水性差、对细胞吸附不足,人工合成高分子聚合物生物相容性良好.复合支架利用不同生物材料的优点克制材料的局限性制备理想的复合支架,其混合比例、混合技术还有待进一步研究.目前尚无一种材料完全满足组织工程的要,通过材料制备技术的改进或将几种不同材料的复合,材料的性能会不断的提高.     

组织工程窦房结支架材料的选择与展望

目的:总结目前心脏组织工程支架材料的发展现状,对窦房结组织工程的支架材料的选择提出意见,并展望未来支架材料的发展方向。资料来源:应用计算机检索PubMed数据库1995-01/2006-08的相关文章,检索词“tissue engineering,cardiac,scaffold-materials,sinuatrial-node”并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文科技期刊数据库(维普资讯)2000-01/2006-08的相关文章,检索词“组织工程,心脏,支架材料”限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①组织工程窦房结的发展现状。②组织工程心脏的支架材料的发展现状和展望。排除标准:重复性研究。然后查找余下文章的全文,进一步判断目前支架材料的发展现状。资料提炼:共检索到文献132篇,其中外文心脏组织工程121篇,与支架材料有关的26篇;中文文献11篇,根据相应标准排除重复的文献,选取4篇应用。资料综合:在目前心脏组织工程中,研究主要集中于组织工程瓣膜和心肌,对于窦房结的组织工程的研究较少,在研究中采用的支架材料主要有3类:①合成的可降解高分子材料。②天然的可降解高分子材料。③去细胞基质材料。在研究中发现3种材料各有其优缺点,天然材料的组织相容性好,但是机械力学差,而合成的高分子材料则相反,去细胞基质的脱细胞处理方法仍在进一步改进中,因此,对于某一特定器官的组织工程,要根据其特定的需要来选择合适的支架材料。结论:天然的高分子材料有利于细胞的生长、增殖,其组织相容性好,很少发生免疫排斥反应,可以作为目前组织工程窦房结的支架材料。但未来根据窦房结细胞的特点,研制专门的支架材料是其发展方向。     

层层静电自组装多聚电解质共混膜与组织工程心脏瓣膜细胞的黏附

背景:组织工程心脏瓣膜研究中的核心和难点是种子细胞在支架材料上的黏附.层层静电自组装技术能够将多聚阴阳离子组装成多层膜状结构增加材料表面的生物相容性.目的:拟对猪去细胞瓣膜在体外进行层层静电自组装成多聚电解质共混膜,并且检测共混膜列种子细胞黏附的效果.设计时间及地点:细胞学体外观察性实验,于2008-09/2009 02在解放军第二军医大学长海医院胸心外科实验室和复旦大学高分子科学系实验室完成.材料:新鲜猪心脏瓣膜取自上海五丰上食肉联厂,采用酶消化法将猪主动脉瓣叶行脱细胞处理.密度梯度离心法从骨髓中获取骨髓单个核细胞,体外扩增培养后鉴定.方法:通过层层静电自组装技术构建20,10,5,0层的壳聚糖,透明质酸共混膜履盖在猪去细胞瓣膜支架上.将骨髓基质干细胞在涂膜支架上种植培养并检测支架对种子细胞的黏附效果.主要观察指标:扫描电镜观察、细胞计数、MTT检测组织工程心脏瓣膜上种子细胞的形态和细胞黏附效果.结果:扫描电镜观察20层壳聚糖,透明质酸多层膜样品上细胞生长情况比较好,样品上可以铺满细胞.而在组装层数为5层和10层的样品上,细胞生长的比较少.构建层数为20层的瓣叶,其细胞计数及吸光值高于10层和5层构建的瓣叶(P<0.01).构建层数为10层和5层的瓣叶与0层比较差异无显著性意义(P>0.05).结论:通过层层静电自组装技术构建的共混膜能够促进种子细胞的黏附,而且有一定的量效关系.