种子细胞及支架材料在组织工程角膜构建中的应用

背景:在眼科角膜移植在组织工程中有很好的应用前景,但理想的支架材料一直制约组织工程角膜发展.目的:分析各种子细胞、支架材料的应用,总结近年来组织工程角膜构建所取得的进展.方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2000/2010-10)和PubMed数据库(2000/2010-10),检索词分别为"组织工程,角膜移植"和"tissue engineering,corneal transplantation".经计算机初检得到223篇文献,纳入与组织工程角膜研究进展、应用和体外构建的相关实验研究和综述,排除重复研究类文献,对33篇汇总分析.从种子细胞、支架材料、器官构建、临床应用等方面进行总结,对组织工程角膜的研究进展和未来发展进行探讨.结果与结论:结果表明,种子细胞和支架材料仍为组织工程研究的重点,由于眼免疫赦免现象和角膜的无血管特性,组织工程角膜移植将优于其他器官和组织的移植,成为能大量构建且易于移植的组织工程器官.目前,组织工程角膜构建已获得初步成功,但各类支架材料均存在一定缺点,寻找理想的支架材料是下一步的研究方向.     

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。     

体外构建工程化心肌组织的研究与应用

背景：＂工程化心肌组织＂是应用组织工程的方法,构建出具有天然心肌组织特征的心肌,将它移植到体内,最终修复或完全替代病损组织。但以往研究获得的工程化心肌组织存在较多的缺陷,仍不能满足实际需要。目的：总结体外构建工程化心肌组织方法的研究进展。方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI：2000/2010）和Medline（2000/2010）数据库,检索词分别为＂心肌,组织工程,心肌构建物＂和＂Myocardial Constructionmaterials,Tissue Engineering,Myocardial＂。从种子细胞、支架材料、体外培养环境和生物反应体系、工程化心肌组织的再血管化、移植实验5方面进行总结,对不同的种子细胞及生物支架材料和体外培养的环境、移植工程化组织的再血管化等方面进行了介绍。共检索到150篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入30篇文章。结果与结论：适合心肌细胞生存和心肌细胞形成的新型生物活性支架,理想的种子细胞、体外培养环境与生物反应体系、移植工程化组织的再血管化,动物移植实验等方面都是组织工程化心肌组织再造的关键所在。构建的组织工程化心肌组织应同时具备良好的收缩功能、稳定的电生理特性、力学强度和柔韧性、无免疫原性及自身能血管化或在移植后能迅速血管化的条件,但未来还需进一步研究。     

组织工程角膜基质的构建

学术背景:角膜供体来源的匮乏及高危角膜移植术后的高排斥率限制了角膜移植的临床应用。构建具有良好生物学活性且能满足一定生理功能要求的组织工程角膜是近年来眼科的研究热点,而角膜基质组织的构建则是利用组织工程技术构建角膜的主要任务、难点和关键所在。目的:总结构建组织工程化角膜基质种子细胞及支架材料的研究进展。检索策略:应用计算机检索Pubmed数据库1980-01/2007-06的相关文献,检索词"cornealstroma;tissueengineering",限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1997-01/2007-06期间的相关文章,检索词"组织工程;角膜基质",限定文章语言种类为中文。共检索到59篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与构建组织工程角膜基质密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:重复性研究。文献评价:文献的来源主要是构建组织工程角膜基质的实验。所选用的30篇文献中,5篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①国内角膜盲患者众多,临床上对供体角膜的需求越发迫切。构建具有良好生物学活性且能满足一定生理功能要求的组织工程角膜具有重大的探索价值与临床实际应用意义。②自体或异体角膜基质细胞不仅是最早采用的而且是应用最为广泛的种子细胞。皮肤成纤维细胞应用于构建组织工程角膜基质的文献已见诸于报道。③作为支架材料,胶原、明胶及壳聚糖均有报道用于构建组织工程角膜基质。研究表明人工合成可降解高分子材料聚羟基乙酸材料与角膜基质细胞有较好的亲和力。④随着干细胞研究、材料科学及生物工程学等多学科的发展,组织工程角膜基质的构建越来越凸现其优越性,但它仍然面临许多挑战,比如:如何定向诱导多能干细胞分化为角膜基质细胞;角膜基质支架材料如何改良以保证良好的透明性;支架材料的生物学特性及理化性质需进一步研究。结论:组织工程角膜基质是构建组织工程角膜的重要基础,也预示着临床应用组织工程技术治疗角膜盲时代的到来。它将为解决异体角膜来源匮乏、高危角膜移植成功率低等临床问题提供新的思路。     

肝脏干细胞研究及应用前景展望

背景：近年肝脏干细胞移植治疗终末期肝病得到人们的广泛关注,但临床应用中却面临来源有限,细胞数量不足,移植后干细胞往往弥散、流失,且分化率低,无法有效发挥其修复功能等技术问题制约。目的：总结肝脏干细胞组织工程的研究进展,并展望其应用前景。方法：应用计算机检索1999-01/2010-12 PubMed数据库相关文献,英文检索词＂liver stem cell tissue engineering＂分别与＂three dimensional culture,biodegradable materials,biological reactor＂组合,并限定文献语言种类为English。共检索到文献241篇,最终纳入符合标准的文献43篇。结果与结论：肝脏干细胞来源有限,而肝脏组织工程需要大量可靠的种子干细胞,三维培养是目前发现行之有效的体外扩增手段。在三维培养条件下,使用不同支架材料和反应器扩增效率及移植效果存在巨大差异,如何确定具有肝脏干细胞特异性的理想扩增条件、改善支架生物相容性以提高移植效率是关键技术问题。未来的研究需要进一步探讨肝脏干细胞特异性扩增生物反应器及肝脏干细胞特异性支架构建等技术难点。     

组织工程化软骨修复关节软骨缺损

背景：目前治疗软骨缺损的方法均有明显缺陷,组织工程软骨修复关节软骨缺损为微创治疗软骨缺损提供了新方法。目的：总结组织工程软骨应用于修复关节软骨缺损的新进展。方法：由第一作者用计算机检索万方数据库（2000/2010）和PubMed数据库（2000/2010）,检索词分别为＂软骨缺损,组织工程软骨＂和＂articular cartilage defects,tissue-engineered cartilage＂,语言分别设定为中文和英文。从组织工程软骨及其新进展2方面进行总结,对组织工程软骨的发展及构建等方面进行介绍。共检索到666篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23篇文章。结果与结论：近年来随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,结合活性细胞和支架的组织工程软骨为微创修复关节软骨缺损提供了良好的治疗手段及方法,组织工程软骨修复软骨缺损是完全可行的,C-GP凝胶与种子细胞相容性好,可做为组织工程软骨的理想支架,但细胞支架的制备及选择仍然是组织工程软骨的热点和难点。     

组织工程角膜内皮载体材料的研究进展

学术背景：前房注射法移植角膜内皮细胞遭到失败，而采用载体法移植角膜内皮获得成功，提示了载体在组织工程角膜内皮体外构建与移植中的重要性。以各种材料为载体进行角膜内皮细胞体外培养与移植的实验研究广泛开展，获得了初步成功。但材料的免疫相容性、降解，溶解特性、亲细胞性、术后排斥反应、移植疾病传播等难题限制了角膜内皮体外构建与移植的发展，至今无法应用于临床实践。所以，寻找一种理想的载体材料一直是组织工程角膜内皮研究领域的重要课题和研究热点。目的：分析组织工程角膜内皮各种载体材料的优缺点，探索该领域还存在的难题和进一步发展方向。检索策略：应用计算机检索MEDLINE数据库和中国期刊全文数据库1973—01／2007—12的有关文献，检索词为“角膜内皮，组织工程，载体，材料，角膜移植，角膜构建”，限定文章语言分别为英语和中文。共检索到986篇相关文献，其中中文文献645篇，英文文献341篇。根据本文文题和研究目的对文献进行筛选。纳入标准：①选取针对性强，相关度高的文献；②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献；排除重复研究和Meta分析类文章。最后35篇论文被选用。文献评价：选用35篇文献，其中3篇为综述，其余均为临床与实验研究。资料综合：早期开始使用的材料主要有：异体角膜片、明胶薄膜、胶原凝胶、聚羟基乙酸和聚乳酸羟基乙酸、水凝胶膜等，而角膜基质，后弹力膜、羊膜基底膜、角膜基质片、复合生物膜是目前的研究热点。组织工程角膜内皮材料投入临床实践目前还存在许多难题。结论：组织工程角膜内皮载体材料各有优缺点，改善材料的亲细胞性、免疫原性和降解，溶解特性是今后的发展方向，并且应该加强对材料的人体效应和远期影响?     

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.     

体外构建工程化心肌组织的研究与应用

背景:"工程化心肌组织"是应用组织工程的方法,构建出具有天然心肌组织特征的心肌,将它移植到体内,最终修复或完全替代病损组织。但以往研究获得的工程化心肌组织存在较多的缺陷,仍不能满足实际需要。目的:总结体外构建工程化心肌组织方法的研究进展。方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2000/2010)和Medline(2000/2010)数据库,检索词分别为"心肌,组织工程,心肌构建物"和"Myocardial Constructionmaterials,Tissue Engineering,Myocardial"。从种子细胞、支架材料、体外培养环境和生物反应体系、工程化心肌组织的再血管化、移植实验5方面进行总结,对不同的种子细胞及生物支架材料和体外培养的环境、移植工程化组织的再血管化等方面进行了介绍。共检索到150篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入30篇文章。结果与结论:适合心肌细胞生存和心肌细胞形成的新型生物活性支架,理想的种子细胞、体外培养环境与生物反应体系、移植工程化组织的再血管化,动物移植实验等方面都是组织工程化心肌组织再造的关键所在。构建的组织工程化心肌组织应同时具备良好的收缩功能、稳定的电生理特性、力学强度和柔韧性、无免疫原性及自身能血管化或在移植后能迅速血管化的条件,但未来还需进一步研究。     

组织工程气管的构成和构建方法

背景:当气管切除长度超过6 cm,因吻合口张力大易产生吻合口瘘,这时需要进行气管重建,但无论是同种异体移植,自体组织移植和人工替代物等方法效果均不理想.组织工程学是近年来的研究热点,气管组织工程学虽然起步较晚,但已经取得一些重要成果,显示出良好的前景.目的:从支架材料、种子细胞、生长因子、立体结构重建、以及临床应用等方面,全面了解组织工程气管的构成和构建方法.方法:以"气管移植(tracheal transplantation),组织工程气管(tissue-engineered trachea)"为检索词,应用计算机检索维普数据库,Pubmed数据库,Elsevier数据库2000/2009有关文章.纳入与组织工程气管的构成和构建方法密切相关的文献,排除重复性研究.结果与结论:共检索到279篇文献,排除无关重复的文献,保留30篇文献进行综述.目前组织工程气管应用的支架材料主要为合成材料,纳米材料被认为是最具潜能的;种子细胞来源有软骨细胞和气管上皮细胞.旋转生物反应器可作为体外构建组织工程化气管软骨的可行的培养方法,生长因子的应用可诱导、加快和增强软骨形成.组织工程气管由于供体组织少,不易发生排斥反应,具有良好的应用前景.但还存在组织工程化气管的质地和延展性、管腔内壁上皮化和组织工程化气管的血管化等问题有待进一步解决.     

组织工程角膜内皮层移植的研究与应用

背景：组织工程角膜内皮可以克服角膜内皮移植的短缺并能够改善角膜内皮细胞的质量,其应用前景十分广阔。因此,寻找一种理想的重建角膜内皮方法是组织工程角膜研究领域的重要课题和研究热点。目的：总结并讨论组织工程角膜内皮重建的研究进展。方法：应用计算机检索PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）相关文章,检索时间为2000至2012年,检索词为＂corneal endothelial cell,transplantation,tissue engineering＂,并限定文章语言种类为英语,然后再从中筛选出与主题相关的部分文献。结果与结论：初检得到163篇文章,按主题相关性对文献进一步筛选,最终纳入44篇文章。目前构建单层角膜内皮层的研究较多,也取得了巨大的成绩,但是仍没有一种材料或重建方式可以完全符合临床应用的组织工程的人角膜内皮。每一种材料和方法都各有优缺点,克服这些缺点以及观察在体内的长期影响是今后的发展方向。     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景：关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。目的：总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。方法：由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI：2000/2010）和Medline（1990/2010）数据库中的相关文章,检索词分别为＂关节软骨缺损,软骨组织工程＂和＂articular cartilage defects（ACD）,cartilage tissue engineering＂,语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。结果与结论：支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。     

组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用

背景：泌尿外科组织工程技术为泌尿道组织、器官的微创修复和功能重建带来了新的希望。近年来,有关泌尿系组织工程支架材料的研究以及组织工程化组织如肾脏、输尿管、膀胱、尿道等的实验和临床研究报道层出不穷。目的：总结近年组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用情况。方法：由作者应用计算机检索万方数据库（http：//med.wanfangdata.com.cn/）,检索时限1998-01/2010-12。检索关键词：输尿管;膀胱;尿道;支架材料;组织工程。纳入标准：①泌尿系组织工程所用生物支架材料制备方面的文章。②组织工程支架材料修复泌尿系统损伤方面的文章。排除标准：重复研究或较陈旧文献。根据纳入排除标准共保留相关文献41篇。结果与结论：近年来,泌尿系组织工程支架材料的研究较为迅速,主要有天然细胞外基质,如胶原、蛋白多糖、糖蛋白等;细胞外基质衍生物,如膀胱细胞外基质、尿道细胞外基质、小肠黏膜下层等;合成聚合物,如聚羟基乙酸、聚乳酸等。这类材料具有最接近人体的网架结构、生物力学性能、部分活性因子,与上皮细胞和平滑肌细胞共同培养,有利于细胞黏附生长发挥生理功能。目前泌尿外科组织工程技术正处于从基础研究向临床应用转化的关键阶段。     

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。     

天然胶原半月板组织工程支架修复运动半月板损伤

组织工程学;;运动性半月板损伤;;种子细胞;;可吸收天然胶原;;生物支架材料;;应力刺激;;力学因素 %X 背景：可吸收天然胶原支架材料是成熟和理想的半月板替代物。目的：总结半月板组织工程学研究的现状。方法：以＂组织工程学、运动性半月板损伤、种子细胞、可吸收天然胶原、生物支架材料、应力刺激、力学因素＂为中文关键词,以“Tissueengineering、Movement of the meniscus、Seedcells、Natural collagen can be absorbed、Biological scaffolds、Stress stimulation、Mechanical factor”为英文关键词,采用计算机检索PubMed数据库和维普数据库中1994年1月至2011年12月与运动性半月板损伤及半月板组织工程研究相关的文章。结果与结论：目前的研究重点包括半月板损伤机制、可吸收天然胶原作为半月板组织工程支架的可行性分析、应力刺激、半月板恢复力学因素4个方面。研究表明半月板组织工程修复运动性半月板损伤具有良好的应用前景和广阔的使用空间,但在实际应用中,半月板组织工程支架的构建、细胞外基质复合材料的研究及其与组织的相容性,修复后组织工程半月板的应力刺激和所能承受的力学因素问题仍是半月板组织工程学方面的难点问题。     

制备软骨组织工程支架的方法

背景：软骨组织工程支架作为软骨细胞外基质的替代物,其外形和孔结构对实现其作用和功能具有非常重要的意义。 目的：回顾目前若干种常用软骨组织工程中三维多孔支架的制备方法。 方法：由第一作者检索2000至2013年PubMed数据库,ELSEVIER SCIENCEDIRECT、万方数据库、中国知网数据库。英文检索词为＂Cartilage tissue engineering;scaffolds;fabrication＂,中文检索词为＂软骨组织工程;制备方法;支架材料;多孔支架＂。 结果与结论：制备软骨组织工程支架的方法有相分离/冷冻干燥法、水凝胶技术、快速成型技术、静电纺丝法、溶剂浇铸/粒子沥滤法及气体发泡法等。目前研究发现,支架中孔径的大小对组织的重建有着直接的影响,孔径为100-250 μm的孔有益于骨及软骨组织的再生。通过溶液浇铸/粒子沥滤法、气体发泡法所制备的支架孔径大小在这一范围内,因此比较适合用于骨、软骨组织工程支架的构建。研究人员通常将多种方法结合起来,以期能制备出生物和力学性能方面更加仿生的组织工程多孔支架。     

组织工程技术及生物材料修复运动性关节软骨损伤

目的：总结组织工程技术及生物材料在防治运动性关节软骨损伤中的应用特点。方法：以＂关节软骨,组织工程技术,生物材料＂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Pubmed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）及维普数据库（http：//www.cqvip.com/）1993-01/2010-10的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章。以23篇文献为主,重点对修复运动性关节软骨损伤种子细胞、支架材料、细胞因子及其性能进行讨论。结果：计算机初检得到104篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程软骨的种子细胞、生物支架材料以及用于组织工程中的细胞因子进行总结与分析。种子细胞是制约组织工程软骨进一步临床应用的首要因素,目前常采用的种子细胞有软骨细胞、骨髓基质干细胞和胚胎干细胞等;生物支架材料包括天然材料和人工合成可降解聚合物等;用于软骨组织工程的生长因子主要包括转化生长因子、骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等。结论：迄今为止,无论是工程软骨的种子细胞、支架材料、培养环境等还没有任何一种材料被认为最理想,寻求一种具有良好性能的组织工程化关节软骨是未来研究的重点。但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,特别是组织工程细胞支架材料植入体内后,材料的降解与细胞功能发挥是否同步,会不会产生遗传物质改变、基因表达或基因突变等问题,将其应用于临床更需要相关学者专家不断的实践和探索。