静电纺丝在组织工程的应用:距离临床转化还有多远?

背景:静电纺丝是一种制备组织工程支架材料极有前途的技术手段。目的:综述目前静电纺丝技术在组织工程中的应用进展及其在应用中存在的主要问题。方法:应用计算机检索Medline数据库、中国知网数据库2000至2013年文章,检索关键词为"静电纺丝,组织工程;Electrospinning,tissue engineering"。结果与结论:静电纺丝技术制备的纳米纤维无纺布材料,其结构类似于细胞外基质,具有高的比表面积,可控机械性能良好,便于加工,已被广泛应用到组织工程中生物降解材料和高分子聚合物的合成领域。静电纺丝在组织工程中的应用进展快速,尤其所选用的电纺材料或者与不同技术结合的电纺。静电纺丝能将材料的性能与组织的不同形态结构相结合,一系列新的聚合物被成功引入到组织工程支架中作为细胞再生和增殖的基质,然而重要的问题是,如何控制支架与生物系统的相互作用即实现细胞的浸润性生长,如何控制孔隙大小,机械性能,毒性等,在该技术应用到真正实用的生物医学中之前仍然需要进一步研究,尤其是体内研究。     

静电纺聚合物纳米纤维在骨组织工程研究中的进展

组织工程骨在骨缺损、骨不连及骨折延期愈合等骨骼疾病的治疗中有重要应用前景,、组织工程支架是组织工程研究的核心内容之一,静电纺丝制备的纳米纤维以其优异的性能,近年来已开始成为骨组织支架材料的重要研究对象。综述了静电纺聚合物纳米材料包括天然高分子聚合物、人工合成聚合物及复合聚合物纺丝纤维在骨组织工程研究中的进展,提出复合聚合物电纺纤维及其改性是今后骨组织工程支架材料研究的重要方向之一;并探讨了其研究中存在的问题与应用前景。     

静电纺丝纳米纤维组织工程支架的研究进展

背景：静电纺丝纳米纤维具有促进细胞生长的作用。 目的：描述静电纺纳米支架对细胞生长的促进作用以及静电纺纳米支架孔径大小、机械强度缺陷改进的研究进展。 方法：检索数据库为CNKI数字图书馆全文、PubMed数据库2001至2011年有关静电纺丝和组织工程支架的文献。检索关键词为“组织工程,静电纺丝,支架;electrospinning,tissue engineering scaffolds,nanofiber”。 结果与结论：静电纺丝纳米纤维直径、孔径大小及纤维表面对细胞生长行为有重要影响,小孔径静电纺丝纳米纤维支架不利于细胞浸润生长,且用单一电纺技术制备得到的纳米纤维支架机械性能较差,如何增加静电纺丝纳米纤维支架孔径大小以提高细胞的浸润以及提高其机械性能强度,是目前应用研究应解决的问题。     

电纺纳米羟基磷灰石/聚酯酰胺复合支架材料的制备及其细胞相容性

背景：采用静电纺丝技术将功能性无机纳米微粒复合高分子超细纤维,形成类细胞外基质结构和功能的复合支架材料是骨组织工程支架领域一个新的研究方向。 目的：通过静电纺丝法构建纳米羟基磷灰石/脂肪族聚酯酰胺复合纤维支架材料,并初步考察其细胞相容性。 方法：以静电纺丝法制备纳米羟基磷灰石/脂肪族聚酯酰胺超细纤维支架材料,通过扫描电镜、原子能谱等表面形貌的物相分析,进行细胞在复合材料上的形态学观察。 结果与结论：通过静电纺丝法成功制备出纳米羟基磷灰石/脂肪族聚酯酰胺超细纤维复合材料,成骨细胞直接培养于材料上呈现良好生长行为,初步证实了复合支架材料的细胞相容性。说明静电纺丝技术在构建类骨细胞外基质结构和功能的仿生复合材料方面具有独特优势,电纺超细纤维复合材料有望成为新型的骨组织工程支架。     

静电纺纳米纤维基组织工程大孔支架的研究进展

静电纺丝作为一种纳米纤维支架的仿生构建方法,已在组织工程和再生医学领域中得到越来越多的应用和关注。但是,静电纺支架的主要问题是密集排列的纳米纤维之间的空隙很小,阻碍细胞的长入和三维(3 D)组织的形成。为了解决这一问题,近年来已发展了许多用于扩大静电纺纳米纤维支架孔尺寸的制备方法。首先概述组织工程支架中大孔对细胞行为的影响,然后对静电纺纳米纤维3 D大孔支架的制备方法和技术研究进展进行综述,讨论这些3 D大孔支架促进细胞长入的效果,最后对静电纺3 D大孔支架在组织工程中应用的主要挑战和前景,提出了看法。     

静电纺三维结构组织工程支架:应用中的问题与发展前景

背景:静电纺技术制备的生物支架能够模拟细胞外基质的纳米纤维结构,因此在再生医学和组织工程领域受到了普遍关注。目的:回顾近年来在增加静电纺纳米纤维支架孔隙率,增大孔隙直径,促进细胞渗透的相关技术,以期发现最具有实用性和经济性的支架制作工艺。方法:由第一作者检索CNKI全文数据库、万方数据库及Pub Med数据库2004年1月至2014年10月的相关文献,检索关键词为"细胞渗透,静电纺,三维支架;cell infiltration,3D scaffold,electrospinning"。结果与结论:静电纺技术是目前制备纳米纤维支架的最有效方法,使用静电纺支架作为组织工程支架的基础研究逐年增加。然而,纳米纤维支架内部的纳米级孔隙使细胞只能局限于支架表面生长,因此近年来的研究热点已从制备二维支架向具有疏松多孔结构,能够促进细胞渗透生长的三维支架转换。从简单的调整电纺速率,改变电纺原料简易方法到需要各种复杂设备的方法已被应用于该领域的研究,但现有研究方法仍不成熟稳定,并且多数只应用于体外细胞植入或小动物皮下植入后观察研究,尚未将以上各类方法应用于具体器官的组织工程修复,仍需要进一步的长期比较性研究以证实各类方法的可行性。     

纤维基组织工程支架结构对细胞行为的影响

有效引导细胞的生长对于组织工程的发展至关重要,而目前研究表明细胞与支架的相互作用受到材料表面结构的影响,这为设计细胞诱导生长的新型支架提供理论依据。通过静电纺丝技术制备的纤维基支架可以模拟天然细胞外基质的纤维网络结构,对于细胞的生长和组织修复有促进作用,因此成为组织工程支架设计的研究热点。从纤维直径、空间排列、孔径等方面综述支架结构对细胞增殖、迁移、分化等行为的影响,并进一步讨论利用静电纺和静电纺复合技术制备不同纤维结构的常用方法,并展望纤维基支架的未来发展方向。     

新型组织工程血管材料：静电纺复合纳米纤维小口径管状支架

背景：小口径人工血管对生物相容性和抗凝血的要求远远高于普通大口径人工血管,因此血管移植体内原位诱导组织再生成为了新的研究方向。 目的：总结近几年静电纺复合纳米纤维小口径管状支架的主要研究进展,并讨论其在体内原位诱导血管再生方面的重要应用。 方法：由第一作者检索中国期刊网CNKI全文数据库、万方数据库及ISI Web of Knowledge外文数据库,有关复合纳米纤维小口径管状支架的制备方法、血管支架仿生天然细胞外基质微环境的表面修饰以及种植体植入后生物相容性和安全性评价等方面的文献。 结果与结论：静电纺复合纳米纤维制备小口径管状支架,即将天然材料和合成材料共纺在一起,这样既能克服天然生物高分子材料力学性能的不足,又能避免合成材料在生物相容性和安全性的缺陷,成为制备小口径血管组织工程支架的必然趋势。同时制备多层血管,进行功能化修饰,模拟天然细胞外基质的结构和功能,将成为用于心血管组织修复及再生小口径血管组织工程研究的新方向。在获得上述新进展的同时,经动物实验检验的静电纺血管支架以聚合物为主。尽管这类支架采用了各种手段避免血栓、炎症等不良反应,其生物相容性仍旧无法与天然材料相比。由此可见,在天然材料与合成材料之间找到一个最佳比例,使复合材料的力学性能和血管相容性达到一个平衡,将会显著提高静电纺复合纳米纤维支架在小口径血管组织再生中的应用。     

软组织和硬组织再生过程中的电纺纳米纤维支架

背景：目前，静电纺丝纳米纤维是天然细胞外基质的仿生材料，其包含互连孔隙的三维网络，已成功用作各种组织再生的支架，但目前仍面临着如何将生物材料扩展成三维结构以再现组织微环境的生理、化学以及机械性能的挑战。目的：总结归纳静电纺丝的工艺、原理，探讨由此生产的静电纺丝纳米纤维在皮肤、血管、神经、骨骼、软骨和肌腱/韧带等组织再生中的应用。方法：以“静电纺丝、电纺纳米纤维、电纺纳米纤维支架、组织再生”为中文检索词，“Electrospinning,electrospun nanofibers,electrospun nanofiber scaffolds,tissue regeneration”为英文检索词，检索Google学术、PubMed和中国知网数据库，最终纳入88篇文献进行综述分析。结果与结论：(1)静电纺丝纳米纤维是天然纤维状细胞外基质的仿生材料，并包含互连孔隙的三维网络，在各种组织再生的支架领域中应用较多。(2)多篇文献阐述了电纺纳米支架应用于皮肤、血管、神经、骨骼、软骨和肌腱/韧带组织再生的巨大潜力，为其最终应用于临床疾病治疗，或转化为实际产品进入市场提供了坚实的理论基础。(3)但目...     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

静电纺丝血管组织工程支架构建仿生血管微环境的研究进展

静电纺丝是近年来制备纳米纤维组织工程支架的主要技术,可用于多种天然或合成高分子材料的成型加工,其制备的纳米纤维支架具有体内细胞外基质(ECM)的仿生结构和特点,是最有发展前景的仿生构建细胞外基质的新技术.综述了多种静电纺丝技术以及静电纺丝支架的生物活性分子修饰在小口径人工血管的仿生微环境构建研究中的研究进展.     

纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯骨组织工程支架的制备及性能表征

背景：高分子聚合物聚羟基丁酸酯具有优良的生物相容性、生物降解性及压电性,但也存在脆性大、亲水性较差等不足。 目的：制备不同组成比例的电纺纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯纤维支架材料,分析其结构及性能。 方法：通过气流-高压静电纺丝技术制备纳米羟基磷灰石质量百分比分别为0、10%、20%、30%的电纺纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯纤维支架,检测支架材料的微观结构、基团组成、晶相分布、热学性能及表面润湿性。 结果与结论：扫描电镜观察显示,随着纳米羟基磷灰石含量的增大,越来越多的纳米羟基磷灰石颗粒分布于复合纤维表面且分布趋于均匀,到含量达到30%时,纳米羟基磷灰石已基本布满纤维表面,纤维表面的粗糙度也随之增加;差示扫描量热法及X射线衍射结果表明,纳米羟基磷灰石的加入可以降低复合纤维中聚羟基丁酸酯的结晶度及结晶规整程度,且纳米羟基磷灰石含量越大效果越明显;随着纳米羟基磷灰石含量的增大,复合支架表面的接触角逐渐降低,亲水性有所提高。表明将纳米羟基磷灰石与聚羟基丁酸酯复合进行电纺可以有效提高材料的表面润湿性及结晶度,改善材料的亲水性及脆性,且纳米羟基磷灰石含量越高作用越明显。 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