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.     

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.     

肌腱细胞相关基础研究进展

肌腱缺损的修复是临床常见问题,肌腱移植虽然简便易行,但常受来源紧缺和供区继发损害的制约,而组织工程技术有可能成功解决此问题.肌腱的组织工程化构建已经取得了一定的成果,然而种子细胞的来源问题始终困扰着人们.目前,较多使用的种子细胞有肌腱细胞、真皮成纤维细胞和骨髓间充质干细胞,各有优缺点.肌腱细胞是肌腱的基本功能单位,它合成和分泌胶原等细胞外基质,维持肌腱组织的新陈代谢.     

骨髓基质干细胞-组织工程瓣膜的新细胞来源

目的：比较人骨髓基质干细胞与人瓣膜间质细胞抗原表达和分泌基质的特点，探讨人骨髓基质干细胞用于构建组织工程瓣膜的可行性。方法：体外培养、扩增人骨髓基质干细胞和人瓣膜间质细胞，比较形态学和生长特性，免疫荧光和流式细胞仪检测比较两者的抗原表达，免疫组织化学检测两者的细胞外基质分泌。扫描电镜观察MSC在瓣膜支架上的附着。结果：骨髓基质干细胞具有肌成纤维细胞的形态，细胞型分析显示α平滑肌肌动蛋白和波形蛋白阳性，平均荧光强度比分别为4．9和3．8，表达量与瓣膜间质细胞(2．4和3．1)接近。MSC分泌I型和Ⅲ型胶原蛋白，组织学和扫描电镜可见骨髓基质干细胞在瓣膜表面生长旺盛，具有正常的分泌功能和形态。结论：骨髓基质干细胞易于从体内分离、扩增，具有和瓣膜间质细胞相似的形态、抗原表达和功能，可以在去细胞猪主动脉瓣膜附着和扩增，形成组织，显示MSC是一种有前途的细胞，可以作为瓣膜组织工程的种子细胞来源。     

组织工程化肌腱研究的相关问题

1 组织工程化肌腱种子细胞的主要来源及存在的问题? 答:目前用于组织工程化肌腱构建的种子细胞主要有以下几种: 肌腱细胞:肌腱细胞是肌腱组织的基本功能单位,最方便作为种子细胞,但它是分化成熟的功能细胞,体外培养时,增殖缓慢,且几代后往往丧失增殖能力,同时也存在供体限制.永生化肌腱细胞珠虽然保留了肌腱细胞的功能特性又能进行长期大量扩增,但作为组织工程化肌腱种子细胞必须排除或控制其致瘤性,需要谨慎对待.     

组织工程肌腱研究的中国之最

组织工程化肌腱研究在中国已有初步成绩,学者们的主要方向为肌腱细胞外基质替代物、肌腱细胞生物学性质、肌腱细胞与细胞外基质材料复合研究等。研制适合于肌腱细胞生长、黏附和发挥功能的细胞外基质材料、建立生长增殖可调控的肌腱细胞系、肌腱细胞三维培养等,将是研究具有特定修复功能的组织工程化肌腱的重要问题。     

组织工程肌腱研究的中国之最

组织工程化肌腱研究在中国已有初步成绩,学者们的主要方向为肌腱细胞外基质替代物、肌腱细胞生物学性质、肌腱细胞与细胞外基质材料复合研究等.研制适合于肌腱细胞生长、黏附和发挥功能的细胞外基质材料、建立生长增殖可调控的肌腱细胞系、肌腱细胞三维培养等,将是研究具有特定修复功能的组织工程化肌腱的重要问题.     

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.     

利用猪子宫三种体外培养细胞构建三维医学模型

目的 在体外培养出结构和功能与活体组织和器官相同或相似的结构功能体,以作为器官移植宝贵材料或其他生物现象的体外研究模型.方法 运用胰蛋白酶消化、细胞筛网法和组织块贴壁法分离构建三维医学模型所需的种子细胞,然后选择适宜的生物支架材料,最后将种子细胞依照自然子宫结构附植在支架材料上,经体外培养而获得的与自然子宫形态与功能相似的模拟体.结果 本实验成功地建立了上皮细胞、基质细胞和平滑肌细胞的有限细胞系,并构建了猪子宫三种体外培养细胞三维医学模型.结论 运用胰蛋白酶消化、细胞筛网法和组织块贴壁法分离种子细胞是一种较好的方法,其分离结果细胞较纯.     

组织工程化肌腱修复生物材料

自从 1987年美国国家科学基金会正式提出和确定“组织工程”以来 ,其在迄今的十余年里发展迅速。无论是修复皮肤、骨、软骨、肌腱、韧带 ,还是重建周围神经、血管等 ,均受到广泛关注[1] 。组织工程是指利用生命科学与工程科学原理构建人工合成的生物替代物 ,以促进细胞和组织生长 ,从而使受损组织或器官的功能得以恢复的一门学科[2 ] 。作为一种新兴生物医学技术 ,组织工程的主要目的是促进组织重建 ,并使其恢复到损伤前组织具有的生物学功能[3 ] 。组织工程的基本方法是在体外将种子细胞种植于生物相容性良好并可被降解吸收的三维多孔支架…     

组织工程技术构建组织器官的最新研究

组织工程技术的建立和发展为外科领域中组织缺损和器官功能障碍提供了全新的治疗模式和手段。它标志着医学将走出器官移植的范畴，步入预制、再生组织和器官的新时代。组织工程学研究涉及细胞生物学、材料学、工程学、生物化学、免疫学、发育生物学、分子生物学、临床医学及伦理学等多学科的交叉与渗透，是一项复杂的系统工程。目前，工程化软骨、皮肤、角膜、血管、肌腱、骨等的体外构建及动物移植实验研究已取得重大进展，其中组织工程皮肤和软骨已商品化用于临床治疗。进一步寻求防止种子细胞功能老化的方法、发掘新的细胞来源途径、选择更接近细胞生长微环境的支架材料以及探索增进工程化组织器官血管化的有效措施等，均是组织工程研究中亟待解决的重要问题。目前的研究热点主要集中在干细胞的研究、基因转染技术的应用、生物材料的分子设计等方面。要达到使工程化组织器官能提供“现货供应”(off-the-shelf)以满足临床应用需要的目标，尚需付出较长时间的艰辛努力。现就组织工程种子细胞的来源、支架材料的选择及组织器官体外构建与应用研究进展作一阐述。     

成人骨髓源成骨细胞体外培养条件下的生物学特性

背景：骨髓基质干细胞作为种子细胞构建组织工程化骨组织，具有广泛的应用前景，可作为首选的骨组织工程种子细胞来源。尽管目前对于动物骨髓基质干细胞向成骨细胞诱导分化的研究已不断深入，但对于成人骨髓基质干细胞大量诱导分化为成骨细胞的研究尚处于探索阶段。目的：研究成人骨髓基质干细胞在体外培养条件下的生物学特性及成骨能力，探讨简便易行的成人成骨细胞体外培养方法，为骨组织工程选择理想的种子细胞来源。设计：采用完全随机实验对照单盲设计进行横断面研究。地点和对象：实验在解放军第一军医大学南方医院全军创伤骨科中心完成，对象为健康成年志愿者骨髓组织。干预：抽取骨髓组织，在100mL／L胎牛血清的DMEM培养基中，置于37℃，50mL／L CO2湿化空气孵箱中培养，传代后改用含地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的条件培养基培养，用倒置相差显微镜、光镜(HE染色)、扫描与透射电镜观察细胞的形态特征和增殖分化情况，并测定培养细胞的生长曲线(MTT法)、碱性磷酸酶活性和钙结节形成能力。主要观察指标：形态学观察和生物学特性检测。结果：原代和传代培养的细胞具有活跃的增殖能力，诱导培养2周后，细胞呈多角形或梭形，具有多个突起可互相联结，透射电镜下观察细胞核较为幼稚，细胞器丰富。诱导分化后的细胞可分泌碱性磷酸酶，改良钙钴法染色阳性率可达74．2％，并可形成钙结节，具有与典型的成骨细胞相似的形态特征及生物学功能。结论：成人骨髓基质干细胞取材安全方便，易于诱导分化为成骨细胞；本实验方法可作为骨组织工程种子细胞培养的常规方法。     

表皮细胞、成纤维细胞复合脱细胞真皮基质构建组织工程皮肤

目的；观察体外培养的人皮肤角朊细胞和成纤维细胞的生物学特性，复合脱细胞真皮基质构建组织工程皮肤，为进一步临床应用奠定基础。方法：分别取人皮肤角朊细胞和成纤维细胞体外培养、扩增，测定细胞生长曲线、克隆形成率和染色体倍性；将培养的角朊细胞、成纤维细胞分别接种于脱细胞真皮基质表面，体外构建组织工程皮肤，观察细胞生长增殖情况。结果：在本培养体系下人皮肤角朊细胞和成纤维细胞增殖良好，细胞染色体倍性检测结果均为二倍体细胞。脱细胞真皮基质对角朊细胞、成纤维细胞无明显毒性作用，体外复合培养细胞可生长增殖。结论：此实验方法可以获得生长状态良好的组织工程皮肤种子细胞，复合脱细胞真皮基质可成功构建组织工程皮肤     

本期专题：人工心脏瓣膜材料一生物瓣

实验采用人的细胞外基质采包被去细胞猪瓣膜支架，避开了经典组织工程学中的种子细胞与瓣膜支架黏附不牢固的难题，尝试构建一种应用细胞外基质包被去细胞瓣膜支架的新型组织工程瓣膜。在构建效果的检测方面采用自制的用于检测人细胞外基质的特异抗体作为一抗使细胞外基质的检测更有针对性。     

心肌组织工程的研究现状

心肌组织工程研究主要包括种子细胞的获取、支架材料的研制、工程化心肌组织的构建三部分.种子细胞的来源和种类是心肌组织工程的关键环节,目前研究较多的主要有胎幼心肌细胞、心脏自体细胞和全能干细胞、多能干细胞等.支架材料是细胞附着的基奉框架和代谢场所,直接影响所构成的组织形态和功能.目前用于心肌组织工程的生物材料很多,大体上分为两类:天然材料和合成材料.天然材料主要有胶原、珊瑚、氨基葡聚糖、硫酸软骨素、纤维蛋白凝胶等.合成材料较多,例如聚弧安酯、聚羟乙酸、聚乳酸、聚羟基丁酸戊酯等.体外构建由种子细胞和支架材料所组成的复合体是心肌组织工程的核心.目前,心肌组织工程的体外构建主要包括以下几种方式:①直接在人工或天然材料上种植.②在可溶解的基质材料中培养.⑧叠加单层细胞,形成心肌样组织.心肌组织工程的研究已取得了很大的成绩,目前这方面的研究仍处于起步阶段,有很多问题尚待解决.     

组织工程肺种子细胞及其细胞外基质的研究与进展

背景：至今为止,构建组织工程肺并运用于临床尚并未取得较大进展,原因在于种子细胞来源及鉴定,移植时限选择,支撑架安全性,细胞分化程序的标准化,细胞外基质分泌的控制等多个方面都存在难点。目的：总结组织工程肺的种子细胞来源及鉴定、细胞外基质替代物的研究与进展。方法：检索中国期刊全文数据库（CNKI：1989/2011）和PubMed（1989/2011）数据库,检索词分别为＂组织工程肺,细胞源,支架,细胞外基质,体内植入＂和＂Tissue-engineered Lung,Cell Source,Support Scaffolding,lung matrices,Vivo Implantation＂,语言分别设定为中文和英文。阅读文题和摘要进行筛选,选择具有原创性,论点论据可靠且分析全面、密切相关的文章,排除重复性研究以及质量较差文章。共检索到72篇文章,按纳入及排除标准筛选后,共纳入36篇文章。结果与结论：利用合适的细胞源与支撑架进行组织工程肺研究可培育出功能健全的可用来替换的肺组织,但目前组织工程肺的研究尚无重大进展。最近研究成功运用于临床的脱细胞气管为组织工程肺治疗肺部疾病带来新的希望。     

组织工程肺种子细胞及其细胞外基质的研究与进展

背景:至今为止,构建组织工程肺并运用于临床尚并未取得较大进展,原因在于种子细胞来源及鉴定,移植时限选择,支撑架安全性,细胞分化程序的标准化,细胞外基质分泌的控制等多个方面都存在难点.目的:总结组织工程肺的种子细胞来源及鉴定、细胞外基质替代物的研究与进展.方法:检索中国期刊全文数据库(CNKI:1989/2011)和PubMed(1989/2011)数据库,检索词分别为"组织工程肺,细胞源,支架,细胞外基质,体内植入"和"Tissue-engineered Lung,Cell Source,Support Scaffolding,lung matrices,Vivo Implantation",语言分别设定为中文和英文.阅读文题和摘要进行筛选,选择具有原创性,论点论据可靠且分析全面、密切相关的文章,排除重复性研究以及质量较差文章.共检索到72篇文章,按纳入及排除标准筛选后,共纳入36篇文章.结果与结论:利用合适的细胞源与支撑架进行组织工程肺研究可培育出功能健全的可用来替换的肺组织,但目前组织工程肺的研究尚无重大进展.最近研究成功运用于临床的脱细胞气管为组织工程肺治疗肺部疾病带来新的希望.     

骨髓基质细胞在骨组织工程中的研究与进展

大面积骨缺损与骨不连等疾病一直是困扰临床骨科的难题，骨组织工程的提出为其治疗提供了一种可行的方法。种子细胞是骨组织工程的核心与基础，一直是人们普遍关注的热点。目前的种子细胞包括成骨细胞，骨细胞，骨膜成骨细胞，骨髓基质细胞等。其中骨髓基质细胞被公认为是一较理想的种子细胞：获取方便，来源较广泛，对供体损伤较小，体外培养技术成熟，细胞增殖较快，而且可以作为一些成骨因子基因转染的靶细胞。骨髓基质细胞、基质支架和／或成骨因子构成的复合材料能够修复骨缺损；特别是将含有成骨因子基因(如骨形态发生蛋白-2基因)的骨髓基质细胞与基质支架复合能够加快骨缺损的修复，这具有重要的临床意义。目前骨髓基质细胞在骨组织工程中应用面临的主要问题是细胞纯化、基因转染后的安全等问题，特别是后者亟待解决。     

组织工程血管的种子细胞

血管移植物数量和功能的不足制约着许多疾病的治疗，因此组织工程血管成为研究的热点。种子细胞作为组织工程血管重要组成部分，如何达到正常血管内皮细胞及平滑肌细胞的生理功能，是人们关注的焦点。干细胞因具备多向分化潜能，被视为理想的种子细胞，然而干细胞种类较多，在组织工程血管的构建过程中，哪种干细胞更适合作为种子细胞，尚无定论。文章对造血干细胞、骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞等多种干细胞进行比较，简述各自的特点，试图全面了解干细胞的功能，为进一步实验奠定一定的基础。