组织工程化肌腱的构建与运动性肌腱损伤

目的:总结评价构建组织工程化肌腱生物支架材料的性能及作用,以寻找合理的肌腱替代物.方法:以"组织工程;肌腱修复;生物材料支架;运动性肌腱损伤"为中文关键词,"tissue engineering,tendon repairing,biological material scaffold,sport injury of terndon"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2009-12相关文章.纳入与有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以16篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论:①肌腱的组织学特征?②肌腱移植材料种类及组织工程肌腱种子细胞的来源?③如何解决同种异体肌腱细胞的免疫学反应?④如何制备与筛选特殊力学强度的支架材料?⑤伦理学问题.结果:与传统肌腱修复比较,组织工程化肌腱具有许多优点:解决了供体肌腱来源问题;组织工程化肌腱具有活力和功能,植入后可与受体肌腱愈合,永久性替换缺损肌腱;可根据缺损肌腱任意塑型,在重建功能的同时达到形态修复的目的.但是构建组织工程化肌腱,还有许多问题有待研究和解决.如何提高支架材料应用性,研制具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的支架材料是其中的关键性问题.结论:模拟体内环境,解决组织工程肌腱构建的牛物材料、种子细胞,以及在体外成功构建肌腱组织是未来组织工程肌腱构建过程中的研究的重点.     

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.     

人工肌腱材料在手外科中的应用

中以"人工肌腱,手外科,细胞支架"或"artificial tendon,hand surgery,cytoskeleton"为检索词进行检索.选择文章与检索关键词材料学特点、生物相容性及其应用效果相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.共纳入15篇文献.结果:组织工程细胞支架材料是组织工程研究中的一个重点及难点.没有合适的支架,种子细胞就会流失死亡.组织工程支架材料应具有良好的生物相容性、生物降解性、三维立体结构及可塑性与相当的力学强度外,还要具有良好的表面活性,以利于种子细胞的黏附,并为细胞在其表面生长繁殖、分泌基质提供良好的微环境.人工肌腱成为有生命的新型肌腱缺损替代物,被机体同化成为机体的一部分,参与机体的更新.组织工程化肌腱的基础研究和临床应用已显出诱人的前景.结论:肌腱组织工程对支架材料的要求很高,复合材料的开发研究将继续成为今后研究的热点,在材料制备工艺、设计及性能优化组合方面将有待于进一步研究.     

不同材料构建组织工程化血管支架:特点与效应

目的:评价组织工程血管支架材料的性能和应用前景.方法:以"组织工程,组织工程血管,干细胞,细胞因子,支架材料为中文关键词:以:"tissue engineering.tissue engineering blood vessel,intravascular stent"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血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以30篇文献为主重点讨论了组织工程血管材料的种类及其性能.结果:血管脱细胞基质可作为一种较理想的支架材料应用于血管组织工程.基于纤维蛋白制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能促进血管生成、组织修复.明胶无抗原性,生物相容性好,可完全生物降解,可以实现支架自身的"血管化".天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程化血管.纳米修饰技术有望被应用于下一代组织工程化血管移植.结论:组织工程血管近年来发展迅速,到目前为止,还没有发现一种很理想的血管支架材料.虽然现在天然生物材料成为研究的热点,但是物理机械性能并不能很好地符合支架要求,这就迫切需要新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到修复和重建的目的.     

组织工程肌腱材料修复肌腱损伤

目的:总结和分析组织工程肌腱研究进展,在此基础上进一步分析组织工程肌腱作为替代物对于肌腱损伤修复的可能性,以及对未来发展进行展望.方法:以"组织工程,种子细胞,肌腱,损伤修复,支架材料"为中文关键词,以"tissue engineering,seed cells,tendon,damage repair,scaffold"为英文关键词,应用计算机检索 1994-01/2009-12 Pubmed 数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及维普数据库(http://www.cqvip.com/)有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱的文献,排除重复研究或Meta分析类文章.共纳入25篇文献,重点对以下4个问题进行讨论:①运动性肌腱工程生物力学研究进展.②肌腱组织工程种子细胞的分类与筛选.③肌腱组织工程支架材料应具备的特点.④组织工程肌腱面临的问题与研究方向.结果:目前,在肌腱组织工程中研究的种子细胞有肌腱细胞、皮肤成纤维细胞和骨髓基质干细胞.标准种子细胞的难以确立一直制约着组织工程的发展,如何获得大规模、再生性的种子细胞是当前组织工程化肌腱研究面临的最为关键的问题.组织工程化人工肌腱修复缺损肌腱,与其他传统方法相比,主要具有以下优点:①所形成的肌腱组织有活力和功能,可对肌腱缺损进行形态修复和功能重建,并达到永久性替代.②以相对少量的肌腱细胞经体外培养扩增后,修复严重的肌腱缺损.⑨按缺损肌腱形态任意塑形,达到形态修复. 结论:组织工程肌腱要真正应用于临床,关键是如何模拟体内环境,在体外成功构建肌腱组织,因而在体外模拟体内环境进行组织工程的构建是未来的研究方向.     

不同生物材料修复跟腱损伤的应用

背景:构建组织工程化肌腱的关键是寻找适于肌腱细胞黏附、生长及功能分化的支架材料.目的:评价不同生物材料在跟腱损伤修复中的效果.方法:以"生物材料,跟腱,修复" 为关键词在万方数据库中检索1985-01/2011-01关于生物材料治疗跟腱缺损的文章.结果与结论:陈旧性跟腱断裂难以自行愈合及修复,易遗留疼痛及功能障碍.长期以来,不少学者对跟腱缺损的治疗进行了较多的研究,从自体肌腱移植、同种异体肌腱移植到人工肌腱移植、组织工程肌腱移植等,实践证明这些方法手段都存在一定的优点和缺点.虽然肌腱组织工程中支架材料的研究与应用已经取得了一些成功,但是目前应用的材料或存在生物相容性问题、降解性问题或存在力学性能差、难加工成型等缺陷,与理想的支架材料还存在很大差距.     

组织工程化肌腱应用于肌腱运动损伤的修复:研究与应用现状

目的:总结和分析肌腱组织工程应用于肌腱运动损伤修复的研究现状.方法:以"tissue engineering,artificial biocompatlble tendon",为英文检索词,以"组织工程,肌腱"为中文检索词,计算机检索PubMed和万方数据库1994-01/2009-12的相关文献.纳入具有原创性,论点论据可靠的实验文章,排除重复性的研究,选择符合标准的33篇文献做进一步分析.结果:肌腱运动损伤后若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍,组织工程化人工肌腱修复缺损肌腱可对肌腱缺损进行形态修复和功能重建,并达到永久性替代.目前,组织工程学研究进展迅速,但要真正应用于临床仍存在一些问题.文章就以下问题进行了讨论:①种子细胞的来源.②对材料选取及如何合理改进,从而塑造理想的器官形状三维支架材料.③如何模拟体内环境,在体外构建肌腱组织.④如何使制造出来的组织工程肌腱有更好的生物力学性能.结论:如何在体外利用生物反应器模拟体内环境,进行组织工程化肌腱的构建,将是未来的研究方向.     

组织工程血管支架材料的评价

目的:评价组织工程修复颅骨缺损各种生物材料的性能和应用,寻找合理的颅骨替代物.方法:以"组织工程,组织工程血管,干细胞,细胞因子,支架材料为中文关键词;以"tissue engineering,tissue engineering blood vessel,intravascular stent"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与生物材料及组织工程血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以30篇文献为主重点讨论组织工程血管材料的种类及其性能.结果:血管脱细胞基质可作为一种较理想的支架材料应用于血管组织工程.基于纤维蛋白制成的支架不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能促进血管生成、组织修复.明胶无抗原性,生物相容性好,可完全生物降解,可实现支架自身的"血管化".天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程化血管.纳米修饰技术有望被应用于下一代组织工程化血管移植.结论:到目前为止,还没有发现一种很理想的血管支架材料.虽然现在天然生物材料成为研究的热点,但是物理机械性能并不能很好地符合支架要求,这就迫切需要新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到修复和重建的目的.     

五种不同血管支架材料学特点及置入后的生物相容性

目的:评价组织工程血管支架材料的性能、相溶性和应用前景.方法:以"组织工程,支架材料,生物相容性,性能,应用"为中文关键词;以:"tissue engineering,intravascular stent,Biocompability,Performance,Using"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血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以26篇文献为主重点进行了讨论组织工程血管材料的种类及其性能.结果:天然材料支架与细胞亲和性强,能为细胞的生长、增殖、分化及功能发挥提供近似体内的发生发育的细胞外基质支架条件,能使细胞聚集成组织,控制组织结构,调节细胞表型;免疫排斥反应极低,且有良好的顺应性.但机械强度比较差.人工合成聚合物支架具有精确的町操作性,但缺乏细胞外基质中的生物信号和功能基团,与种子细胞的黏附性较差;且在材料降解过程中,会产生一些酸性物质,对局部会产生一定的影响;且缺乏生物信号而不易被细胞识别.此外,提高支架置入后的生物相容性应从血液相容性和组织相容性入手.结论:虽然现在合成材料成为研究的热点,但是置入后的相溶性并不能很好地符合支架要求,与组织融合,既要有良好的细胞亲和性,又要有与血管相似的力学性能.这就迫切需要新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到复和重建的目的.     

运动性半月板损伤及组织工程半月板的应用

背景:半月板损伤是常见的膝关节运动损伤之一,常伴有关节软骨的损伤,其原因是膝关节内环境的紊乱.目的:评价组织工程半月板在半月板构建中的生物支架材料的性能,以寻求合理的半月板替代物.方法:以"组织工程;半月板修复;生物材料支架;运动性半月板损伤"为中文关键词,以"tissue engineering,the meniscus repair,biological material scaffold; athletic meniscal injury"为英文关键词,应用计算机检索维普数据库(1994-01/2009-12)和Pubmed数据库(1994-01/2009-12),纳入30篇运动性半月板损伤和组织工程半月板相关的文献.对半月板组织的特征、半月板组织工程种子细胞的来源、组织工程半月板支架材料生物相容性和可降解性以及细胞因子在组织工程半月板构建过程中的作用进行综合评价.结果与结论:与传统半月板修复相比,组织工程化半月板具有无抗原性,来源不受限制,可按预先设计塑型,具有生命力等许多优点.但是组织工程化半月板仍有许多问题有待研究和解决,如何模拟体内环境,在体外成功构建半月板组织,如何提高支架材料的应用性,研制具有与正常人体半月板组织相接近的力学性能的支架材料是一个半月板修复的关键性问题.