丝素蛋白作为组织工程材料应用于角膜的研究进展

背景：丝素蛋白纤维材料具有透明性、结构可塑性、成分单一性、力学强韧性及生物相容性等特点。 目的：综述国内外丝素蛋白应用于角膜组织工程的研究进展。 方法：由第一作者在标题和摘要中以“silk fibroin, corneal, ocular”或“丝素,角膜”为检索词,检索1980至2011年PubMed及1990至2011年CNKI数据库中关于丝素蛋白角膜的文章。 结果与结论：从天然蚕丝中提取的高分子丝素蛋白,因其良好的生物相容性、独特的力学性能、光学透明性及降解速率可控性,既可以单独应用于角膜组织结构的重建,又可与其他组织材料联合应用,成为角膜组织工程学应用的理想材料。现已证明多种角膜细胞可在丝素纤维膜上良好生长,但体外培养的细胞应用于动物模型的相关研究较少;此外丝素蛋白材料植入角膜内对其产生何种影响的研究数据较缺乏,这些均是亟待解决的问题。     

人工皮肤替代物的材料种类及其特征

目的:评价组织工程人工皮肤替代物各种生物材料的性能和应用,寻找适合人体的替代物。方法:以"组织工程,人工皮肤,支架材料"为中文关键词,"tissue engineering,Artificial skin,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人工皮肤修复相关的文章;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人工皮肤替代物及其性能。结果:组织工程人工皮肤是应用组织工程技术将体外培养的上皮细胞和成纤维细胞扩增后,接种于具有良好生物相容性的材料上,经体外培养,形成含有与正常皮肤相似的表皮和真皮结构的皮肤替代物。然后将其移植于皮肤创面处,以实现创伤的修复和重建。将两种或两种以上的材料复合在一起,或对生物材料表面进行各种各样的修饰,促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性、维持生物功能成为目前组织工程生物材料研究的热点。结论:目前还没有一种人工材料能完全符合组织工程的要求。进一步提高支架材料的微观渗透性和生物活性,促进毛细血管的长入;制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料是今后的研究方向。     

丝素蛋白材料在组织工程中的新进展

背景：丝素蛋白支架已被建议运用在组织工程骨和软骨重建、肌腱重建、血管重建,神经重建以及膀胱重建等各方面。 目的：总结丝素蛋白作为支架在生物材料和组织工程领域的应用与发展。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊数据库2000年1月至2011年11月有关丝素蛋白支架制备工艺,丝素蛋白支架修饰方法及丝素蛋白在组织工程中的应用等方面的文献。 结果与结论：丝素蛋白具有机械强度高、生物降解性慢、生物相容性良好、制备工艺多样等特点,支持多种细胞黏附、分化和生长,可应用于人工韧带、血管、骨、神经组织等方面。近期以丝素蛋白支架作为载体,通过多种方式添加各种生物制剂,比如各种生长因子和细胞因子,进一步扩大丝素蛋白在组织工程中的应用范围。     

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。     

补片在妇产科疾病中的临床应用及其生物相容性

背景：生物补片是重要的盆底组织替代物,能够替代薄弱受损的盆底筋膜组织,在盆底重建中的应用越来越广泛,但有关其疗效及生物相容性研究却少有报道。 目的：探讨生物补片在妇产科疾病中的临床应用及其生物相容性。 方法：应用计算机检索1990-01/2011-02 PubMed数据库及维普数据库有关生物补片在妇产科疾病中的临床应用及其生物相容性方面的相关文献,英文检索词“obstetrics,gynecology diseases,treatment”,中文检索词为“补片,妇产科疾病,治疗”。检索文献量总计192篇,最终纳入符合标准的文献22篇。 结果与结论：盆底修复及重建的材料作为盆底组织替代物能替代薄弱受损的盆底筋膜组织,目前大致包括生物材料、人工合成材料两类。各种修补材料均有优缺点。在各种类型植入物中,自体组织、同种异体移植物、异种移植物植入后易感染,磨损,生物相容性较差,作为重建材料并不合适。合成的可吸收补片材料坚固,应用方便,但可能发生感染、排斥和侵蚀等并发症,生物相容性较差。合成的不可吸收补片和脱细胞补片感染发生率低,并发症少,生物相容性较好。但应用哪种补片材料更佳及远期疗效等均有待于延长随访时间、大规模前瞻性病例对照研究加以验证。 关键词：重度盆腔脏器脱垂;全盆底重建;补片;生物材料;人工合成材料;综述文献 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.038     

丝素蛋白在小口径人工血管中的应用

背景：国内外众多学者将丝素蛋白应用到小口径人工血管中,得到的人工血管拥有较好的抗血栓性及优秀的机械强度,动物实验也取得了满意的远期通畅率。目的：概述丝素蛋白的生物化学性质,目前在血管中常用的改性手段,以及国内外小口径人工血管中丝素蛋白的具体应用。方法：应用计算机检索中国知网、Medline数据库及ScienceDirect数据库1980年1月至2013年12月有关小口径人造血管血液相容性方面的文献,中文检索词为“人工血管,丝素蛋白”,英文检索词为“Vascular grafts,silk fibroin”。结果与结论：丝素蛋白拥有可控的机械性能,可通过醇化等处理获得不同的顺应性。同时,丝素蛋白拥有良好的生物相容性,分解产物已知、无毒,满足生物医药材料的安全需求。此外,丝素蛋白易于整合抗凝集团,效果明显可靠,且易于内皮细胞定植生长,而短期内能否形成稳定牢固的内皮层是保证血管假体拥有理想远期通畅率的关键,因此丝素蛋白是制备小口径人工血管的理想材料。但是由于制作工艺等问题,中国早期应用丝素蛋白制作的人工血管并未得到长远的发展。近年来,随着纳米材料、仿生技术、组织工程类血管、静电纺丝等技术的研究发展,以及众多学者为应对小口径血管中复杂血流动力学环境对多层血管的研究尝试,为丝素蛋白在人工血管中的应用开辟了新的空间领域。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

干细胞及神经导管支架修复神经缺损

背景：组织工程的发展为神经缺损的修复提供了可能,种子细胞与导管支架制成的复合体是构建组织工程神经的核心。 目的：从干细胞的组织工程应用及构建具有良好生物相容性的导管支架材料角度,探索如何更好的修复神经损伤。 方法：以“干细胞,神经损伤,修复,神经导管,神经支架材料”为中文关键词,以“stem cells,nerve damage,repair,nerve guide conduit material,scaffold materials,nerve tissue engineering”为英文关键词,采用计算机检索CNKI和Medline数据库1996-01/2011-01有关不同来源干细胞和导管支架材料修复神经缺损的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章,筛选纳入30篇文献进行评价。 结果与结论：移植神经干细胞可以在神经系统存活、增殖、迁移,在不同部位分化为相应的细胞,因此给神经修复领域带来新的希望。另外,随着生物材料的发展,神经导管材料修复神经缺损也取得了优良的效果,具有良好的应用前景。将神经干细胞复合导管可降解生物材料有望能更好的满足神经支架的要求,达到修复和重建的目的。     

纳米支架与关节软骨重建

背景：纳米羟基磷灰石因具有与骨组织中天然羟磷灰石晶体尺寸相关的特性以及具有良好的生物相容性和骨传导性,被广泛用于骨组织工程。 目的：对纳米支架材料的性能进行阐述,探讨仿生多层纳米支架构建和纳米支架体内试验研究的新进展。 方法：由作者应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库1979/2011,在英文标题和摘要中以“cartilage, nano”和“cartilage, nanofiber or nanofibrous”检索,中文文献检索以“软骨,纳米,支架”为关键词,选择内容与纳米支架、软骨损伤修复与软骨组织工程相关的文章,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50篇文献。 结果与结论：软骨自我修复能力有限,软骨组织工程作为一种新治疗手段为其治愈提供了可能,纳米支架则以其优越的性能成为软骨组织修复的重要生物材料,纳米支架的仿生分层设计与制备及其生物性能的最优化,以及大宗样本临床试验的缺乏成为制约纳米支架材料应用于临床软骨缺损修复的关键问题。 关键词：纳米;支架;软骨重建;组织工程;综述文献 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.041     

再生医学研究进展

因创伤、肿瘤切除及先天畸形导致的组织器官缺损,一直是困扰临床医生的棘手难题.目前临床上常用的组织器官重建与修复方法不外乎组织器官移植或生物替代物应用,这些方法虽然各有优点,但总的来说不尽人意.再生医学则是在再生生物学研究的基础上,运用以细胞移植为基础的细胞治疗学及以生物材料为支架的组织工程学原理,激发体内成体干细胞的再生,从而修复缺损或损害组织器官的结构和功能.重点综述再生医学基础研究方面的相关进展.     

不同生物材料构建血管支架的组织相容性

背景：组织工程支架已成为近年来研究的热点,不同材料构建的组织工程血管支架的特点各异,植入后的生物相容性、感染、再狭窄是临床上面临的难点与重要研究课题。 目的：文章综述了不同材料构建的组织工程血管支架的特点和生物相容性等的研究进展,以便寻找临床最佳的生物材料支架。 方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2002-01/2010-12关于细菌生物膜耐药机制的文章,在标题和摘要中以“组织工程,血管支架,相容性,感染,再狭窄”或“Tissue engineering,stents,compatibility,infection,restenosis ”为检索词进行检索。选择文章内容与血管支架的特点和生物相容性相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到285篇文献,根据纳入标准选择23篇文章进行综述。 结果与结论：天然材料包含有生物信息(如特殊的氨基酸序列),可促进细胞吸附或使细胞保留分化功能,人工合成材料的优点是它们的强度、降解速度、微结构和渗透性均可在生产过程中进行控制;若生物材料和高分子可降解材料相结合,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,便能更好地满足血管组织工程的要求,构建出性能良好的组织工程化血管。     

胶原/丝素蛋白神经导管修复周围神经缺损的研究与应用进展

BACKGROUND: Peripheral nerve defect due to limb dysfunction has always been the difficulty faced by the medical profession. Ideal materials and processing technology for constructing a tissue engineering scaffold targeting peripheral nerve repair are still in research stage. OBJECTIVE: To review the research progress in peripheral nerve repair using collagen/silk fibroin nerve conduits. METHODS:In this paper, the first author retrieved the PubMed and CNKI from 2003 to 2016 to search articles regarding methods of constructing artificial nerve scaffolds and selection of raw materials. Data from these articles were collected, summarized and analyzed. RESULTS AND CONCLUSION: Forty-six articles were included for final analysis. Collagen and its degradation products trigger no inflammatory response in the host because of high biocompatibility and biodegradability. However, its use is largely limited by its rapid degradation and poor physical performance. Silk fibroin has a high flexibility and biocompatibility, and exhibits a slow degradation in vivo. As a rapid prototyping technique, three-dimensional printing can print various forms of scaffolds within a short time, characterized as high-quality pore structure and large-scale production. Given these, the collagen/silk fibroin nerve conduit prepared using the three-dimensional printing technology can maintain the biocompatibility and even improve the mechanical properties of the raw materials. Until now, more investigations on nerve repair using collagen or silk fibroin have been done, and we have never stopped improving the production process of these scaffolds. Therefore, the collagen/silk fibroin scaffold prepared using the three-dimensional printing technology is expected to become the main candidate for the repair of peripheral nerve defects.      

Stem cell-based tissue engineering with silk biomaterials

Silks are naturally occurring polymers that have been used clinically as sutures for centuries. When naturally extruded from insects or worms, silk is composed of a filament core protein, termed fibroin, and a glue-like coating consisting of sericin proteins. In recent years, silk fibroin has been increasingly studied for new biomedical applications due to the biocompatibility, slow degradability and remarkable mechanical properties of the material. In addition, the ability to now control molecular structure and morphology through versatile processability and surface modification options have expanded the utility for this protein in a range of biomaterial and tissue-engineering applications. Silk fibroin in various formats (films, fibers, nets, meshes, membranes, yarns, and sponges) has been shown to support stem cell adhesion, proliferation, and differentiation in vitro and promote tissue repair in vivo. In particular, stem cell-based tissue engineering using 3D silk fibroin scaffolds has expanded the use of silk-based biomaterials as promising scaffolds for engineering a range of skeletal tissues like bone, ligament, and cartilage, as well as connective tissues like skin. To date fibroin from Bombyx mori silkworm has been the dominant source for silk-based biomaterials studied. However, silk fibroins from spiders and those formed via genetic engineering or the modification of native silk fibroin sequence chemistries are beginning to provide new options to further expand the utility of silk fibroin-based materials for medical applications.     

人工硬脑膜材料的生物相容性

背景：目前研究应用的硬脑膜修补材料主要有自体组织修补材料、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料。 目的：评价修复硬脑膜缺损各种修补材料的性能和应用,寻找合理的硬脑膜修补材料。 方法：以 “硬脑膜,材料”中文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库2000-01/2010-12中相关硬脑膜缺损修补材料学研究及各种材料在硬脑膜缺损修补临床应用情况的文章。 结果与结论：目前国内使用自体组织、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料等硬脑膜修补材料分别存在着来源困难、易粘连、不易保存、不易消毒或生物相容性差等缺点,自体组织修补材料在可利用的情况下仍为首选,其中异种生物材料因其良好的生物相容性及理化特性成为目前临床应用最广泛的硬脑膜修补材料。虽然异种生物材料是目前临床上大量使用的硬脑膜修补材料,但由于其存在各自不可避免的缺点,硬脑膜修复材料仍需进一步开发。     

医用生物材料在肌腱损伤后粘连修复中的应用

背景：选用何种生物材料预防肌腱粘连,是目前医学界研究的热点。 目的：总结近年生物材料在肌腱损伤术后粘连修复中的应用现状。 方法：由作者应用计算机检索1999-01/2009-10维普数据库,选择生物材料修复肌腱损伤术后粘连的有关文章,共入选相关文献30篇。 结果与结论：几丁糖具有良好的生物学特性,是一种无毒、无刺激性、无抗原性、组织相容性良好、在体内可降解吸收的新型医用生物材料,具有显著预防肌腱粘连作用。医用生物蛋白胶具有优良的止血与封闭作用、良好的生物相容性、生物降解功能,一定的杀菌作用,可减少和控制创伤炎症反应。大量临床研究及动物实验研究显示医用透明质酸钠、明胶海绵、糜蛋白酶等均具有防止术后组织粘连的作用。     

Woven silk fabric-reinforced silk nanofibrous scaffolds for regenerating load-bearing soft tissues

Although three-dimensional (3-D) porous regenerated silk scaffolds with outstanding biocompatibility, biodegradability and low inflammatory reactions have promising application in different tissue regeneration, the mechanical properties of regenerated scaffolds, especially suture retention strength, must be further improved to satisfy the requirements of clinical applications. This study presents woven silk fabric-reinforced silk nanofibrous scaffolds aimed at dermal tissue engineering. To improve the mechanical properties, silk scaffolds prepared by lyophilization were reinforced with degummed woven silk fabrics. The ultimate tensile strength, elongation at break and suture retention strength of the scaffolds were significantly improved, providing suitable mechanical properties strong enough for clinical applications. The stiffness and degradation behaviors were then further regulated by different after-treatment processes, making the scaffolds more suitable for dermal tissue regeneration. The in vitro cell culture results indicated that these scaffolds maintained their excellent biocompatibility after being reinforced with woven silk fabrics. Without sacrifice of porous structure and biocompatibility, the fabric-reinforced scaffolds with better mechanical properties could facilitate future clinical applications of silk as matrices in skin repair.     

丝素在骨组织工程中的应用及进展

蚕丝作为缝合线应用于临床已有多年历史,其中的丝素具有良好的生物相容性。丝素可制备成不同性状的新型生物材料如溶液、粉末、薄膜等,用其修复骨缺损的实验研究已相继开展。本文主婪对丝素在骨组织工程中修复骨缺损的应用及前景进行了综述。     

丝素蛋白纳米羟基磷灰石复合材料的生物安全性

BACKGROUND: Silk fibroin has excellent biocompatibility, biodegradability and unique mechanical properties. Its composite, silk fibroin/nano-hydroxyapatite, can simulate the composition and structure of nature bone tissue, contributing to remedying the insufficient mechanical properties of nano-hydroxyapatites. OBJECTIVE: To observe the biological safety of silk fibroin/nano-hydroxyapatite composites. METHODS: Silk fibroin/nano-hydroxyapetite composite biomaterial was synthesized by the coprecipitation method using silk fibroin, calcium chloride and diammonium phosphate as raw materials. According to the demands of International Standard Organization (ISO10993) and Technical Evaluation Standards of Biomedical Materials and Medical Instruments promulgated by Chinese Board of Health (GB/T 16886), experiments of cell toxicity in vitro, acute toxicity and hemolysis were investigated to evaluate the biocompatibility of silk fibroin/nano-hydroxyapetite composite. RESULTS AND CONCLUSION: L929 cells co-cultured with silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite leaching liquor had good cell morphology, metabolism and proliferation. The leaching extract of silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite injected into mice intraperitoneally had no significant adverse reactions. And silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite extracts caused 2.39% blood hemolysis, less than the international standards 5%. These experimental results on cell toxicity test in vitro, acute toxicity and hemolysis met the demands of ISO10993 and GB/T, which show the biological safety of the silk fibroin/nano-hydroxyapatite composite for clinical application.     

脱细胞脊髓基质支架的制备及生物特性

背景：以脱细胞脊髓基质材料为构架的脊髓生物支架,已被证实可恢复或部分恢复受损的脊髓神经功能。 目的：介绍脱细胞脊髓基质支架的制备方法和部分生物特性,对近年来其在脊髓组织工程中的应用及进展作一概述。 方法：应用计算机检索 CNKI 和 PubMed 数据库中 2005年1月至2014年10月关于脱细胞脊髓基质支架材料在脊髓损伤中应用的文章,在主题和摘要中,中文以“脱细胞脊髓,支架材料,脊髓损伤,组织工程学”为检索词检索,英文以“acellular spinal cord;engineering tissue;spinal cord injury;scaffold”为检索词进行检索。 结果与结论：脱细胞脊髓基质支架具有较低的抗原性、优良的生物相容性及类似脊髓的三维支架结构,但存在力学性能差及结构不稳定等缺点。通过京尼平、戊二醛等交联剂改性后可明显提高支架的生物性能。目前国内外已对脱细胞脊髓基质支架在神经修复再生方面的应用做了一些探索,为脊髓组织工程学打下了基础。由于脱细胞脊髓基质支架的诸多优点,脱细胞脊髓基质材料有望成为脊髓组织工程学的理想材料。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程