运动性关节软骨缺损支架材料的选择及其生物相容性

摘要 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。 关键词：关节软骨;支架材料;生物相容性;软骨缺损;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.12.035     

不同生物材料复合支架对关节软骨缺损的修复评价

背景：不同生物材料制备的复合软骨支架其修复软骨缺损也各具特点。 目的：探讨不同生物材料制备复合支架的组织工程学特性及其修复关节软骨缺损的性能评价。 方法：以“软骨组织工程,生物材料,工程软骨,复合支架”为中文关键词,以“tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material”为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1993-01/2010-11)相关文章。纳入复合支架材料-细胞复合物修复关节软骨损伤等相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章。 结果与结论：复合支架是当前软骨组织工程中应用较多的支架,它是将具有互补特征的生物相容性可降解支架,按一定比例和方式组合,设计出结构与性能优化的复合支架。较单一支架材料具有更好的生物相容性和一定强度的韧性,较好的孔隙和机械强度。复合支架的制备不仅包括同一类生物材料的复合,还包括不同类别生物材料之间的交叉复合。可分为纯天然支架材料、纯人工支架材料以及天然与人工支架材料的复合等3类。复合支架使生物材料具有互补特性,一定程度上满足了理想生物材料支架应具的综合特点,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,如不同材料的复合比例、复合工艺等。     

生物材料复合支架与运动性关节软骨缺损的修复

摘要 目的：探讨复合支架的组织工程学特性及其修复关节软骨缺损的性能评价。 方法：以“关节软骨、生物材料、工程软骨、复合材料、复合支架”为中文关键词，以“ tissue enginneering，articular cartilage，scaffold material”为英文关键词，采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1993-01/2010-11)相关文章。纳入复合支架材料-细胞复合物修复关节软骨损伤相关的文章，排除重复研究或Meta分析类文章。 结果：共入选18篇文章进入结果分析。复合支架是当前软骨组织工程中应用较多的支架，它是将具有互补特征的生物相容性可降解支架，按一定比例和方式组合，设计出结构与性能优化的复合支架。较单一支架材料具有显著优越性，具有更好的生物相容性和一定强度的韧性，较好的孔隙和机械强度。复合支架的制备不仅包括同一类生物材料的复合，还包括不同类别生物材料之间的交叉复合。可分为纯天然支架材料、纯人工支架材料以及天然与人工支架材料的复合等3类。 结论：复合支架使生物材料具有互补特性，一定程度上满足了理想生物支架材料应具有的综合特点，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，如不同材料的复合比例、复合工艺等。 关键词：关节软骨；复合材料；生物材料；组织工程软骨；复合支架 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.08.035     

半月板运动损伤修复中组织工程材料的应用

目的：以半月板运动损伤修复中组织工程材料为出发点，介绍了半月板的结构与功能、半月板种子细胞来源、细胞因子的作用及半月板损伤组织工程修复材料的应用。 方法：以“半月板，组织工程，运动损伤，支架”为中文检索词；以“Meniscus，tissue engineering, Sports Injuries，Bracket” 为英文检索词，应用计算机检索中文期刊全文数据库1998-01/2009-12期间的相关文章。纳入与组织工程半月板生物支架材料研究相关文献，排除重复分析，重点对21篇文献进行归纳分析。 结果：半月板生物支架材料按其来源可分为：天然生物材料、人工合成高分子材料和复合材料。在半月板组织工程中支架材料起着非常重要的作用，选择合适的载体是一个首先要解决的问题。在生物材料研制与开发过程中，应特别注重细胞与生物材料相互作用的研究；避免生物材料研究与种子细胞研究脱节；复合材料的制备不仅包括同一类生物材料的复合，还包括不同类别生物材料之间的交叉复合；对材料进行生物或化学修饰的复合材料、纳米材料、仿生材料及智能材料等的研制与开发将是未来生物材料研究的重要内容。 结论：通过对支架材料进行表面修饰、采用新型构建技术以及利用天然和合成材料的各自优势联合应用，进行多材料复合，以研制出具有生物相容性好、力学适应能力强的复合材料、仿生材料、智能材料将是近年来半月板生物支架材料的主要研究方向。 关键词：半月板；组织工程学；运动损伤；修复；生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.037     

骨组织工程支架材料修复骨缺损的特性

摘要 目的：介绍各种骨组织工程支架的特性及在修复骨缺损中的作用。 方法：以“骨组织工程,支架材料,骨缺损”为中文关键词;以:“bone tissue engineering,scafold,bone defect”为英文关键词,采用计算机检索2000-01/2010-06相关文章。纳入骨组织工程支架修复骨缺损相关的文章。选择28篇文献重点介绍各种骨组织工程支架的特性及在修复骨缺损中的特点。并应用硫酸钙人工骨进行验证。 结果：用于骨组织工程的支架材料众多,目前,骨组织工程支架材料主要分为3类：生物衍生材料、无机材料和高分子材料,每种材料在修复骨缺损中都有各自的优缺点。随着研究的不断深入,复合支架材料成为目前的研究热点之一。一些具有生物活性的无机材料,如生物玻璃、羟基磷灰石已经被用来加入到胶原、壳聚糖的基体中来制备新型的骨组织工程复合支架材料。至今还未研制出一种理想的适于骨组织工程的支架材料。临床验证显示硫酸钙人工骨修复大块骨缺损效果较好。 结论：相信随着各学科的发展,骨组织工程用支架材料的性能会越来越完善,从而促进骨组织工程的发展,最终应用于临床。 关键词：硫酸钙人工骨;骨组织工程;支架材料;骨缺损;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.47.032     

骨组织工程纳米复合支架及其生物学评价**

目的：综述骨组织工程常用支架材料的种类及其性能,同时,简介一种新型的,可降解的,具有三维空间网络结构的纳米支架材料——细菌纤维素/羟基磷灰石复合材料,并探讨纳米生物材料的安全性评价。 资料来源：检索人为第一作者,检索文献时限为1979-01/2009-06,检索数据库为PubMed数据库(http://www.ncbi. nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm)。中文检索词“骨组织工程, 细菌纤维素, 安全性评价”;英文检索词为“bone tissue engineering, Bacterial cellulose, safety evaluation”。 资料选择：①文章所述内容与骨组织工程密切相关。②有关于纳米材料安全性评价的文章。 结局评价指标：骨组织工程材料的种类及性能,纳米材料的安全性。 结果：常用的3种支架材料有天然生物材料,人工合成高分子生物材料及陶瓷材料。单一材料难以满足组织工程所需的机械强度和生物相容性,而生理状态的磷灰石是纳米级,纳米级复合材料更符合仿生的原则。细菌纤维素与具有极好生物活性、骨传导作用和骨结合能力的纳米羟基磷灰石复合制成纤维状复合支架材料,不仅具有足够的强度,还具有骨传导功能,以满足骨细胞在支架上的黏附和繁殖,成为一种很有前途的骨组织工程纳米支架材料。对生物材料生物相容性的研究与评价,不仅要从整体水平去观察材料对人体各系统的影响,从细胞水平去观察材料对细胞的数量、形态及分化的影响,还要深入到分子水平去观察材料对细胞DNA、mRNA以及蛋白表达水平的影响。 结论：由于细菌纤维素/羟基磷灰石复合支架材料结合细菌纤维素和羟基磷灰石两种材料的优点,其复合产物的性能将优于传统的骨组织工程产品。对其完成一系列生物相容性评价后,新一代骨组织工程三维纳米纤维仿生支架材料便可安全的投入到临床应用。 关键词：骨组织工程;支架材料;纳米;安全性评价     

不同材料构建组织工程化血管支架：特点与效应☆

摘要 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。 关键词：血管支架;组织工程;复合材料;纳米生物材料;修复     

不同生物支架材料修复骨缺损的性能与评价

摘要 目的：评价不同生物材料修复骨缺损的性能与效果，寻找适合生物材料以利于临床应用。 方法：以“生物材料，骨缺损，骨髓基质干细胞，细胞因子，组织工程” 为中文关键词，以“biological materials，bone defect，bone marrow stromal cells ，Cytokine，tissue engineering”为英文关键词，采用计算机检索1995-01/2010-01相关文章。纳入与有关生物材料与组织工程骨缺损修复相关的文章；排除重复研究或Meta分析类文章。以22篇文献为主重点讨论了骨缺损修复生物材料及其性能。 结果：目前骨组织工程支架材料主要有两类：一类是天然生物衍生材料，由天然生物组织经一系列理化方法处理而得，如胶原、珊瑚、生物衍生骨等。另一类是人工合成材料，主要为生物陶瓷和高分子材料，如钙磷陶瓷、自固化磷酸钙、聚乳酸、聚乙内酯，聚乙烯乙二醇等。目前，单一的材料，无论是生物陶瓷还是高分子(天然或人工合成)，都不能满足骨组织修复的要求，因而复合支架材料的研究备受瞩目。如纳米羟基磷灰石与胶原、羟基磷灰石与磷酸三钙、羟基磷灰石与聚乳酸-聚羟乙酸复合等。 结论：复合支架材料能保证足够的强度而且能有效结合种子细胞和生长因子，有利于组织工程骨的构建。     

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。 关键词：组织工程皮肤材料；人工皮肤；支架材料；皮肤替代物；生物相容性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.29.037     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

摘要 目的：总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展。 方法：由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为“重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价。 结果：来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快。人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足。 结论：天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一。 关键词：肌腱;重建;天然高分子材料;人工合成高分子材料;支架材料;生物相容性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.039