天然大分子及其生物材料在组织工程中的应用

本文根据组织工程的基本原理及其组织工程中对生物材料支架的基本要求,结合目前国内外组织工程生物材料的研究方向与成果和多年来的研究经验,着重介绍了天然大分子动物胶原、壳聚糖和海藻酸盐在组织工程中的应用、制备方法和一些亟待解决和探讨的问题。     

聚羟基丁酸酯支架在组织工程中的应用

目的：可降解支架在组织工程研究中起着很重要的作用，综述生物可降解聚合物聚羟基丁酸支架在组织工程中的应用进展。 资料来源：应用计算机检索EI和Elsevier数据库中1998—01／2006—03关于聚羟基丁酸酯支架在组织工程中的应用的文章。检索词“tissueengineering，scaffold，Polyhydroxybutyrate”并限定语种类为English。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1998—01／2006—03的相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“组织工程支架，聚羟基丁酸酯”。 资料选择：对资料进行初审，纳入标准：关于组织工程支架的特点及聚羟基丁酸支架在组织工程中的具体应用研究。排除标准：重复性研究。 资料提炼：共收集到符合上述要求的文献62篇，排除39篇重复性研究。23篇符合纳入标准：其中4篇关于组织工程支架及聚羟基丁酸酯的特性，19篇关于聚羟基丁酸酯支架在具体组织的应用研究。 资料综合：聚羟基丁酸酯作为天然的热塑性高聚物，其本身具有组织工程用支架材料的优良性质。大量的实验研究表明聚羟基丁酸酯支架在软骨、骨、皮肤、血管、神经等组织的修复中，细胞在其支架上有着良好的生长，缺损的组织可以达到预期修复的效果。 结论：聚羟基丁酸酯支架在组织工程中有着巨大的应用潜力。     

组织工程生物材料的表面修饰

工程科学与生命科学的交叉与融合产生了组织工程学[1、2 ] 。从材料科学与工程的观点看 ,组织可视为细胞的多相复合材料。它由 3种主要结构单元构成 :细胞、细胞外基质 (ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｍａｔｒｉｘ ,ＥＣＭ )和骨架[3] 。可植入生物降解材料的表面修饰 ,从材料学角度讲 ,是为材料赋予动态整合性 ,使其适应与组织的“接入” ;从组织工程临床应用角度上讲 ,则担当着黏附组织与植入生物材料的接合与过渡的“人工ＥＣＭ” ,这就要求严格按照体内ＥＣＭ环境要求来构思材料表面修饰。在体内环境中 ,细胞和材料的相互作用实际上是细胞…     

已经出版的组织工程角膜生物材料相关文章

聚磷酸钙纤维,明胶软骨组织工程支架复合材料的制备及性能表征粘麦云,王彦平,石宗利等．200913（47）：9265-9268     

聚羟基丁酸酯支架在组织工程中的应用

目的:可降解支架在组织工程研究中起着很重要的作用,综述生物可降解聚合物聚羟基丁酸支架在组织工程中的应用进展。资料来源:应用计算机检索EI和Elsevier数据库中1998-01/2006-03关于聚羟基丁酸酯支架在组织工程中的应用的文章。检索词“tissueengineering,scaffold,Polyhydroxybutyrate”并限定语种类为English。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1998-01/2006-03的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“组织工程支架,聚羟基丁酸酯”。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:关于组织工程支架的特点及聚羟基丁酸支架在组织工程中的具体应用研究。排除标准:重复性研究。资料提炼:共收集到符合上述要求的文献62篇,排除39篇重复性研究。23篇符合纳入标准:其中4篇关于组织工程支架及聚羟基丁酸酯的特性,19篇关于聚羟基丁酸酯支架在具体组织的应用研究。资料综合:聚羟基丁酸酯作为天然的热塑性高聚物,其本身具有组织工程用支架材料的优良性质。大量的实验研究表明聚羟基丁酸酯支架在软骨、骨、皮肤、血管、神经等组织的修复中,细胞在其支架上有着良好的生长,缺损的组织可以达到预期修复的效果。结论:聚羟基丁酸酯支架在组织工程中有着巨大的应用潜力。     

本期专题：金属离子抗菌生物材料在组织工程中的应用

1纳米载银磷酸锆抗菌聚氨酯的抗菌性能,见2012年3期405-408页。2新型304-Cu抗菌矫治器的细胞毒性,见2012年25期4622-4626页。3纳米氧化锌对白色念珠菌的抗菌作用,见2012年25期4596-4600页。4LZB-GC纳米载银抗菌剂在藻酸盐印模材料中的抗菌性,见2011年51期9557-9560页。5载银硅灰石涂层对变形链球菌的抑制,见2012年3期475-478页。6数字化载银羟基磷灰石人工骨抗菌性及生物相容性,见2011年47期8745-8748页。     

组织工程相关生物材料的主要产品与应用

文章导语:由于传统的人工器官不具备生物功能,只能作为辅助治疗装置使用,研究具有生物功能的组织工程人工器官已在全世界引起广泛重视.构建组织工程人工器官需要三个要素,即生物材料、种子细胞、组织构建,因此,组织工程的主要研究内容也是围绕这三个基本要素展开的.     

丝素蛋白在组织工程中的应用

目的:总结丝素蛋白在生物材料和组织工程领域的应用,分析和展望丝素蛋白材料在医学生物领域的应用前景。资料来源:应用计算机检索PUBMED 1993-01/2007-01关于丝素蛋白和组织工程的文章。检索词为“silk,tissue engineering”,并限定文章的语言种类为English。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1994-01/2007-01的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词为“丝素蛋白、组织工程”。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①丝素蛋白的性质、在组织工程中的应用。②骨髓间充质干细胞与丝素蛋白复合的相关性研究。③丝素蛋白的改性、修饰在生物学领域的应用。排除标准:重复性研究。资料提炼:共收集到符合上述要求的文献96篇,排除45篇重复性研究。48篇符合纳入标准:其中13篇关于丝素蛋白的结构和性质的,7篇关于丝素蛋白表面修饰的,篇关于丝素蛋白和组织工程的。28资料综合:实验证明丝素蛋白可以多种形式(薄膜、膜、网状结构、海绵状等)在体外支持干细胞的黏附、增殖和分化,体内促进组织的修复,尤其是干细胞组织工程中三维的丝素蛋白支架扩大了丝素作为生物材料的应用,成为最有前景的生物材料之一。结论:丝素蛋白作为一种新的生物材料应用越来越受到关注。而且,通过多种方法改进、表面修饰等技术控制丝素蛋白的分子结构和形态,使得丝素蛋白在生物材料和组织工程领域的应用变得更为广泛。     

组织工程软骨生物材料特征与研究现状

组织工程支架材料是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的材料，是组织工程化组织的最基本构架。其最基本的特征是与活体细胞直接结合，同时必须具备细胞相容性和组织相容性，这是组织工程支架材料区别于其他功能材料的最重要特征。理想的支架材料应具备以下条件。①良好的组织相容性：材料应对种子细胞和邻近组织无免疫原性。②具有三维立体结构：材料必须是高度多孔的(孔隙率为80％以上、类似泡沫状)，从而具有很大的内表面积，有利于细胞的植入和黏附，以及细胞营养成分的渗入和细胞代谢产物的排出。③生物可降解性和降解率：材料应是可吸收的，在组织形成过程中逐渐分解，从而不影响新形成组织的结构和功能。降解率应与组织生长率相适合。④良好的细胞界面：材料应具有良好的表面活性，有利于细胞的黏附，并为细胞在其表面生长、增殖、分泌基质提供良好的微环境。⑤可塑性和机械强度：材料可被加工成所需要的形状，并有一定的机械强度，在植入体内后的一定时间内仍可保持其形状。从而使新形成的组织具有一定的外形。组织工程的支架材料根据其来源分为天然生物材料和合成生物材料。     

纤维蛋白基生物材料在组织工程中的应用

纤维蛋白基材料包括纤维蛋白原和纤维蛋白,是一种具有良好生物相容性和生物降解性能的天然聚合物材料,已被广泛应用于开发各种组织工程支架和生长因子释放系统。为满足不同组织工程对支架三维结构和力学性能的要求,纤维蛋白基材料可以制成凝胶、黏胶、微珠和纳米纤维,也可以单独使用或与其他材料复合。文章讨论了纤维蛋白基材料的主要性能,并重点论述了此类材料在组织工程中的应用现状和面临的问题。     

高分子组织工程材料在组织工程中的应用

学术背景：组织工程学的发展为组织或器官的修复与再建提供了可能，组织工程及高分子材料的研究进展值得探讨。目的：从生物相容性的角度出发论述了组织工程的研究内容及高分子组织工程材料在组织工程中的应用。检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1990-01／2007-12相关文献，检索词“tissue engineering, tissue engineering materials, Polymers materials, bio-compatibility, bio-compatibility materials , cell-compatibility , cell-compatibility materials”，并限定文章语言种类为English，同时计算机检索万方数据库1990-01／2007-12期间的相关文章，检索词为“组织工程；组织工程材料；高分子材料；生物相容性材料；生物相容性；细胞相容性；组织相容性”，并限定文章语言种类为中文。共收集到81篇相关文献，对资料进行初审。纳入标准：文章内容应与生物相容性组织工程材料相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。30篇文献符合纳入标准，排除的51篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的30篇文献中，19篇涉及生物相容性，11篇涉及细胞相容性材料。文献评价：文献的来源主要是Pubmed数据库及万方数据库。共得到论著类文章25篇，综述类文章5篇。资料综合：组织工程研究的内容包括种子细胞种植、生物材料植入及细胞移植。细胞的研究包括基因重组技术，将同种、自体或异种的组织体外分解成细胞后培养、增殖后进行构建。材料的研究主要集中于如何将材料与活细胞建成组织工程构建，即具有生物功能的活性材料，由于组织工程材料应具备最佳的材料与细胞界面反应效果，因此设计具有化学分子水平、三维分子水平的细胞，材料杂化界面，具有宏观三维分子水平、符合生物力学要求的装置是组织工程材料研究的核心。高分子材料由于具?     

高分子组织工程材料在组织工程中的应用

学术背景:组织工程学的发展为组织或器官的修复与再建提供了可能,组织工程及高分子材料的研究进展值得探讨.目的:从生物相容性的角度出发论述了组织工程的研究内容及高分子组织工程材料在组织工程中的应用.检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1990-01/2007-12相关文献,检索词"tissue engineering,tissue engineering materials,Polymers materials,bio-compatibility,bio-compatibility materials,cell-compatibility,cell-compatibility materials",并限定文章语言种类为English,同时计算机检索万方数据库1990-01/2007-12期间的相关文章,检索词为"组织工程;组织工程材料;高分子材料;生物相容性材料;生物相容性;细胞相容性;组织相容性",并限定文章语言种类为中文.共收集到81篇相关文献,对资料进行初审.纳入标准:文章内容应与生物相容性组织工程材料相关.排除标准:重复研究或Meta分析类文章.30篇文献符合纳入标准,排除的51篇文献为内容陈旧或重复.符合纳入标准的30篇文献中,19篇涉及生物相容性,11篇涉及细胞相容性材料.文献评价:文献的来源主要是Pubmed数据库及万方数据库.共得到论著类文章25篇,综述类文章5篇.资料综合:组织工程研究的内容包括种子细胞种植、生物材料植入及细胞移植.细胞的研究包括基因重组技术,将同种、自体或异种的组织体外分解成细胞后培养、增殖后进行构建.材料的研究主要集中于如何将材料与活细胞建成组织工程构建,即具有生物功能的活性材料,由于组织工程材料应具备最佳的材料与细胞界面反应效果,因此设计具有化学分子水平、三维分子水平的细胞/材料杂化界面,具有宏观三维分子水平、符合生物力学要求的装置是组织工程材料研究的核心.高分子材料由于具有良好的物理机械性能、分子结构更接近于生物体而广泛用作生物材料,并在组织工程领域发挥着重要作用.结论:研究开发具有良好组织相容性的材料是组织工程发展的基石,高分子材料具有较好的性能及接近于生物体的分子结构在组织工程中应用广泛.     

激光在组织工程生物材料表面修饰中的应用

目的:介绍激光消蚀术、激光选择性烧结和激光干涉平板印刷在组织工程生物材料表面修饰应用的背景和基本原理,并总结激光表面修饰的工作条件和特点。资料来源:应用计算机检索Medline1993-01/2006-12关于激光修饰组织工程材料的文章。检索词"laserablation,biomaterial,sintering"并限定文章的语言种类为English。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1994-01/2006-12的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“组织工程,激光”。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:关于3种激光表面修饰方法的应用和实验结果。排除标准:重复性研究。资料提炼:共收集到符合上述要求的文献35篇,排除5篇重复性研究。30篇符合纳入标准:其中16篇关于激光消蚀术,8篇关于激光选择性烧结,6篇关于激光干涉平板印刷术。资料综合:与传统的化学方法和其他物理手段相比,激光表面修饰具有加工精度高、无污染和不改变材料力学性质的优越性,其中有代表性的3种方法为激光消融术、激光选择性烧结和激光干涉印刷术。结论:激光表面修饰的优点是无接触加工降低污染概率,通过计算机和精密机械装置进行操控,加工精度高、结果重复性好、操作灵活;不仅能用于高分子聚合物材料,还可以用于对生物金属材料的加工。     

Skeletal tissue engineering using silk biomaterials

Silks have been proposed as potential scaffold materials for tissue engineering, mainly because of their physical properties. They are stable at physiological temperatures, flexible and resist tensile and compressive forces. Bombyx mori (silkworm) cocoon silk has been used as a suture material for over a century, and has proved to be biocompatible once the immunogenic sericin coating is removed. Spider silks have a similar structure to silkworm silk but do not have a sericin coating. This paper provides a general overview on the use of silk protein in biomaterials, with a focus on skeletal tissue engineering.     

组织工程天然生物材料支架的特征

目的：归纳总结目前国内外组织生物工程天然生物材料支架在结构和性能上的特点与问题及解决的方法和技术。 方法：根据组织工程对生物材料支架的要求，阐明分析天然生物材料支架的生物相容性和组织相容性，生物降解性和可吸收性，三维立构空间，支架的表面结构、力学与加工性能。 结果：天然生物材料可做为组织工程支架，其结构和组成与人体的组织细胞生长基质相似，具备做为组织工程支架的性能和结构。 结论：天然生物材料具有的性能与结构满足组织工程支架的要求。     

组织工程天然生物材料支架的特征

目的:归纳总结目前国内外组织生物工程天然生物材料支架在结构和性能上的特点与问题及解决的方法和技术。方法:根据组织工程对生物材料支架的要求,阐明分析天然生物材料支架的生物相容性和组织相容性,生物降解性和可吸收性,三维立构空间,支架的表面结构、力学与加工性能。结果:天然生物材料可做为组织工程支架,其结构和组成与人体的组织细胞生长基质相似,具备做为组织工程支架的性能和结构。结论:天然生物材料具有的性能与结构满足组织工程支架的要求。     

神经组织工程生物材料的生物相容性及安全性评价

神经组织工程生物材料的出现尽管只有20年左右的时间，但发展迅速，已成为神经系统疾病的一种新的治疗手段和发展趋势。多数组织工程生物材料在动物实验已体现出良好的生物相容性，但是由于神经系统独特性，实际应用于临床还需要大量深入研究。总之，具有良好生物相性和安全性的神经组织工程生物材料仍是当前和今后研究方向。文章回顾神经组织工程生物材料的应用历史及现状，从生物相容性及安全性方面对现有神经组织工程生物材料进行评价，为提高神经组织工程生物材料水平提供依据。     

周围神经组织工程生物材料的生物相容性评价

目的:总结周围神经组织工程生物支架材料生物相容性评价方法的进展。资料来源:应用计算机检索CNKI1990-01/2006-12有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文章,检索词“神经,组织工程,生物材料,生物相容性”,限定文献语言种类为中文。同时计算机检索ElsevierScienceE-journals1990-01/2006-12有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文章,检索词“nerve,tissueengineering,biomaterial,biocompatibility”,限定文献语言种类为English。资料选择:对资料进行初审,选取周围神经组织工程生物材料方面的相关文献,开始查找全文。排除中枢神经系统文献。对剩余的文献进行分析,总结研究内容。资料提炼:共收集到相关文献168篇,72篇符合纳入标准,其中30篇有关周围神经组织工程生物材料生物相容性评价方面的文献用于综述。资料综合:周围神经组织工程生物材料生物相容性评价可分为体外和体内两个方面。体外评价即利用生物材料与细胞共培养,通过观察细胞的形态,测定细胞的活力和凋亡等反映细胞的细胞毒性。体内评价最常用大鼠坐骨神经模型,通过普通和免疫组化染色、血液指标检测、器官病理切片等反映生物材料体内局部和整体的相容性。目前,生物相容性评价以短期为主,而其长期评价也是必须的。结论:在常用方法的基础上,一些新的方法逐渐被运用到周围神经组织工程支架材料的生物相容性评价上。对于各种评价方法的“性价比”还需要进一步的分析,以建立一套基本评价体系。