组织工程膀胱支架材料：应用现状及血管化策略

背景：随着组织工程膀胱研究的日益改进,组织工程膀胱组织在植入体内后的血管化问题,引起了构建组织工程膀胱者的极大关注。目的：结合近年来的相关文献,就组织工程膀胱支架材料的选择、设计与应用,支架材料植入体内后的血管化问题作一综述。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库2000年1月至2014年9月的相关文章,检索词为“tissue engineering,bladder,biomaterials/scaffolds,vascularization”;同时检索中国期刊数据库2000年1月至2014年9月的相关文章,检索词为“组织工程,膀胱,支架材料,血管化”,选择文章内容与生物支架材料在组织工程膀胱中的应用及组织工程膀胱血管化相关。结果与结论：组织工程膀胱中目前采用的支架材料主要包括天然生物材料和人工合成聚合物两大类。当前膀胱组织工程研究最主要的目标仍然是：制备接种细胞的最佳支架,确定干细胞的最佳来源,探索干细胞最优分化方式和促进植入支架新生血管和神经的再生,其中促进支架材料的血管化和构建复杂的组织是最具有挑战性的。目前来说,使支架上附着的内膜细胞精确的定向增殖、迁移和分化仍然很难控制。尽管血管网对于细胞和组织的营养供应和代谢废物清除是必要的,但促进血管生成或血管发生的策略仍有限。     

组织工程血管支架材料的评价

目的:评价组织工程修复颅骨缺损各种生物材料的性能和应用,寻找合理的颅骨替代物.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.纳入与生物材料及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: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.     

受损心肌组织工程修复材料的血管化

背景:心肌组织缺乏再生能力,受损后通过组织工程方法进行修复,而血管化在修复中起着重要作用.目的:就受损心肌组织工程修复的支架材料设计、输送血管生长因子、体内预血管化和体外预血管化等方面的最新研究进展进行综述.方法:以"Vascularization; Myocardium; Tissue Engineering; Regeneration Medicine"为检索词,应用计算机检索1995-01/2010-04 Sciencedirect数据库和Archive of Issues Nature数据库,检索到文献150篇,保留32篇进行分析.结果与结论:支架的结构、成分和物理性质影响着血管化的速度以及新生血管的完整性和功能.合理添加各种不同的血管生成因子能加快血管化进程.目前的研究表明,体内预血管化是最高效的,但患者需要承受两次外科手术和部分血管缺失.体外预血管化技术风险小,但普通医院无法满足苛刻的培养条件.另外,有必要建立一种能模拟体内微环境并且没有异源物质的基质.直至今日,所有模型都只能达到微米级的厚度,离真正的临床治疗还有很远的差距.     

大块血管化组织工程骨修复的骨缺损

背景：目前在构建较大体积组织工程骨方面还存在比较多的问题,其中最主要的就是缺血坏死。血管化的构建是保证大块组织工程骨生物学功能的关键因素。 目的：制备大块血管化组织工程骨,行原位移植修复兔股骨干大面积缺损,探讨组织再生方式及特点。 方法：建立仿兔股骨干结构支架材料内血管化预构模型,基于预构血管化支架,再构建大块血管化组织工程骨。18只8周龄新西兰大白兔分成实验组和对照组,实验组用大块血管化组织工程骨进行体内原位移植;对照组体内原位移植大块组织工程骨,未进行血管化处理。造模后2,4,8周通过大体观察、X射线片以及组织切片观察比较2组大块骨缺损的修复情况。 结果与结论：大体观察及影像学观察结果均显示,造模后2,4,8周实验组的成骨情况均优于对照组。实验组兔造模后2,4,8周的新生骨组织占总移植骨面积比均显著高于对照组（P〈0.01）。提示修复大面积的骨缺损,采用大块血管化组织工程骨比单纯采用组织工程骨的效果更好。     

可降解组织工程骨材料及其血管化研究：问题与应用前景

背景：利用可降解组织工程骨材料治疗骨缺损是目前的最佳选择,如何保证材料充分地血管化已成为骨组织工程从基础研究向临床应用过渡的关键性问题。 目的：综述可降解组织工程骨材料及促进其血管化的方法。 方法：由第一作者检索PubMed数据库及PMC数据库1993至2013年有关可降解组织工程骨材料及促进其血管化方法的文献,检索词为“degradable materials;bone tissue engineering;angiogenesis;vasculogenesis;osteogenesis”。 结果与结论：目前常用的可降解组织工程骨材料包括合成高分子材料、镁合金、生物活性玻璃、钙磷盐陶瓷及其复合物。可从支架构建,生长因子、内皮祖细胞的应用,细胞共培养、显微外科技术支持等方面促进组织工程骨材料血管化。虽然血管化组织工程骨研究取得了很大发展,但仍然存在诸多不足。相信随着血管形成机制及分子基础研究的深入、改进材料的结构性能、控释生长因子及提高其协同作用能力、优化种子细胞混合培养及提高显微外科技术,血管化组织工程骨将具有日益广阔的前景。     

组织工程骨的再血管化研究

目的：探讨组织工程骨再血管化的方法及其应用效果和前景。资料来源：应用计算机检索Medlinel 980—01／2004—06期间组织工程骨再血管化方面的相关文章，检索词“Tissue engineered bone；Revaseularization”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索清华同方数据库2000—01／2004—06期间相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“组织工程骨，再血管化”。资料选择：资料纳入标准①组织工程骨再血管化方法和对照之间的比较研究。②组织工程骨再血管化方法之间的比较研究。资料提炼：共检索到组织工程骨再血管化方面的相关文献31篇，筛除明显不随机试验研究和重复研究8篇，共有23篇文章符合纳入标准。其中有2篇为关于松质骨和羟基磷灰石三维孔隙结构的研究，2篇为在支架材料中种植细胞密度的研究，6篇为在支架材料中复合生长因子的研究，5篇为血管内皮细胞与成骨细胞联合培养方面的研究，2篇为在组织工程骨中植入血管束的研究，3篇为用筋膜包被组织工程骨的研究，3篇为预构组织工程骨的研究。资料综合：支架材料适宜的三维孔隙结构、在支架材料上以适宜的密度种植种子细胞、在细胞和支架材料复合物中复合适量的生长因子、血管内皮细胞与成骨细胞以适宜的比例联合培养后与支架材料复合移植、将血管束植入组织工程骨、用筋膜瓣包裹组织工程骨及将组织工程骨预先置于各种带蒂肌瓣中预构均有利于组织工程骨的再血管化。预构组织工程骨是在异位完成血管化，不受骨缺损局部条件的影响，其临床应用前景可观。结论：将组织工程骨置于体内血液供应良好的带蒂组织内预构，是在异位完成组织工程骨的再血管化，形成具有血运的组织工程骨，然后行带蒂或吻合血管的组织工程骨移植修复骨缺损，不受骨缺损局部血液供应条件的影响，理论上可明显提高组织工程骨的成活率和修复骨缺损的成功率．     

脱细胞支架复合犬骨髓源内皮祖细胞构建组织工程血管

背景：目前临床使用的小口径（〈6cm）人工血管因生物相容性差、远期通畅率低，效果并不理想。 目的：将犬骨髓源内皮祖细胞与脱细胞血管支架动态复合培养，尝试构建一种全新的组织工程血管代用品。 设计、时间及地点：随机对照实验，细胞学、组织病理学体外观察，于2005—12／2007-12在南京大学医学院附属鼓楼医院实验室完成。 材料：通过去污剂-酶消化法制备犬颈动脉脱细胞支架；采用密度梯度离心法和内皮系条件培养法，分离扩增犬骨髓源内皮祖细胞，将扩增后的内皮祖细胞种植于脱细胞支架并置于生物反应器中动态构建组织工程血管。 方法：20只犬均暴露两侧颈总动脉及一侧股动脉，每只犬在3段血管随机移植组织工程血管、脱细胞血管支架及自体静脉，分别为组织工程血管组、脱细胞血管支架组及自体静脉组，每组的移植血管数量均为20例。 主要观察指标：对培养的内皮祖细胞进行免疫组化鉴定；血管移植术后6个月行数字减影血管造影、病理切片、扫描电镜等观察移植效果。 结果：犬骨髓单个核细胞在体外培养10d后形成“铺路石样”细胞，免疫组化结果符合内皮祖细胞表型特征；将内皮祖细胞与脱细胞支架置于生物反应器培养10d后，种子细胞在血管腔内黏附生长；犬动脉移植术6个月后，组织工程血管及白体静脉通畅率分别为85％，90％，均优于脱细胞支架移植组25％。 结论：犬骨髓源内皮祖细胞复合脱细胞血管支架，可获得一种具有良好生物相容性和通畅率的生物人工血管。     

组织工程骨的再血管化研究

目的:探讨组织工程骨再血管化的方法及其应用效果和前景。资料来源:应用计算机检索Medline1980-01/2004-06期间组织工程骨再血管化方面的相关文章,检索词“Tissueengineeredbone;Revascular-ization”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索清华同方数据库2000-01/2004-06期间相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“组织工程骨,再血管化”。资料选择:资料纳入标准①组织工程骨再血管化方法和对照之间的比较研究。②组织工程骨再血管化方法之间的比较研究。资料提炼:共检索到组织工程骨再血管化方面的相关文献31篇,筛除明显不随机试验研究和重复研究8篇,共有23篇文章符合纳入标准。其中有2篇为关于松质骨和羟基磷灰石三维孔隙结构的研究,2篇为在支架材料中种植细胞密度的研究,6篇为在支架材料中复合生长因子的研究,5篇为血管内皮细胞与成骨细胞联合培养方面的研究,2篇为在组织工程骨中植入血管束的研究,3篇为用筋膜包被组织工程骨的研究,3篇为预构组织工程骨的研究。资料综合:支架材料适宜的三维孔隙结构、在支架材料上以适宜的密度种植种子细胞、在细胞和支架材料复合物中复合适量的生长因子、血管内皮细胞与成骨细胞以适宜的比例联合培养后与支架材料复合移植、将血管束植入组织工程骨、用筋膜瓣包裹组织工程骨及将组织工程骨预先置于各种带蒂肌瓣中预构均有利于组织工程骨的再血管化。预构组织工程骨是在异位完成血管化,不受骨缺损局部条件的影响,其临床应用前景可观。结论:将组织工程骨置于体内血液供应良好的带蒂组织内预构,是在异位完成组织工程骨的再血管化,形成具有血运的组织工程骨,然后行带蒂或吻合血管的组织工程骨移植修复骨缺损,不受骨缺损局部血液供应条件的影响,理论上可明显提高组织工程骨的成活率和修复骨缺损的成功率。     

骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景

背景：目前组织工程骨修复骨缺损在临床应用中较为关键的问题是建立血管网,为新骨的形成提供氧气及营养物质,并为机体提供代谢途径。 目的：综述近年组织工程骨支架材料的特点,并着重介绍复合支架材料的研究现状。 方法：以“骨组织工程,血管化,支架材料,复合支架材料”为中文检索词,以“bone tissue engineedng,vascularization,scaffold,compositescaffold”英文检索词,应用计算机在中国期刊全文数据库和PubMed数据库检索2001年1月至2014年1月的相关文章,将所有文章进行初步筛选后,对保留的文章进一步详细分析、归纳并总结。 结果与结论：按照组织工程骨支架材料的来源不同,可将其分为人工合成材料、天然衍生材料和复合支架材料,单一支架材料难以作为最理想的材料修复骨缺损,复合支架材料能在不同程度上弥补单一支架材料的缺陷,因此近年来组织工程支架材料的发展由单一材料发展为复合材料,并呈现人工合成材料与天然材料有机结合的趋势。但复合支架材料在临床应用中仍然有许多尚待解决的问题,主要有控制复合材料比例,使材料降解速率与组织细胞的生长速率相适应,保持复合材料的多孔隙和高机械强度。     

泌尿系统组织工程支架材料的发展与应用

背景:应用组织工程方法进行膀胱、尿道、输尿管以及阴茎海绵体等各类泌尿器官重建的报道逐年增加,其中各类重建器官中支架材料的应用显得十分重要.目的:结合近年来的相关文献,对组织工程支架材料在泌尿系统修复和重建中的应用进行总结.方法:由第一作者应用计算机检索Pubmed 2003-01/2009-11相关文章,检索词为"tissue engineering,biomaterials,urethra,bladder,urology",并限定语言种类为"English";同时检索中国期刊数据库2003-01/2009-11的相关文章,检索词为"组织工程,支架材料,尿道,膀胱,尿路",并限定文章语言种类为中文.选择文章内容与组织工程支架在泌尿系统中的应用相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.结果与结论:利用组织工程生物材料作为支架进行组织或器官修复与重建是目前泌尿系统组织工程研究的主要领域,各种天然、人工及复合材料相继用于动物实验或临床应用,尤其最近纳米技术的发展及应用为组织工程又开辟了一条新的途径,因此根据组织特性选取理化性质及超微结构相似的替代材料将是泌尿系统组织工程支架材料发展的方向.     

组织工程在泌尿外科中的运用前景

临床医生、生命科学家和工程师都对本世纪新兴的交叉学科——组织工程学的发展怀有浓厚的兴趣。组织工程学是综合细胞培养、材料构建、细胞种植等多方面学科的交叉学科。此外,组织工程的发展对人类泌尿学科的发展提供了重要帮助。本文结合我们的工作对泌尿系统组织工程学的研究进展作一综述。     

Reconstructive urology and tissue engineering: Converging developmental paths

Reconstructive urology is a complex and demanding branch of modern urology. Complicated cases, necessity of microsurgical approach, and constant exposure to urine make urinary reconstruction especially difficult. With impaired healing, excessive scarring, and recurring fibrosis, functional results are still not satisfying. For better, more successful outcomes, a novel tissue engineering technology‐based solutions are being gradually investigated. The use of tissue engineering is the most promising strategy to improve results of reconstructive urology procedures due to possibility of designing organ‐specific grafts. Moreover, targeted modification of healing environment by stem cells and growth factors is a unique opportunity that might bring reconstructive urology on molecular level. This review defined limitations and problems encountered in reconstructive urology and discussed relevant tissue engineering‐based achievements in the field of urethra, urinary bladder, and ureter regeneration. The background justifying tissue engineering approach to urethra, urinary bladder, and ureter reconstruction was discussed. Then, the wide range of experimental methods utilising biomaterials and cell seeding was deliberated to show readers the current tools offered by tissue engineering. At the end, we characterised major challenges that are needed to be addressed before tissue entering would become standard technology in urological departments.     

组织工程支架材料的研究现状

20世纪80年代,美国学者Langer和Vacanti提出组织工程(TissueEngineering)的再生医学的新概念,现正在形成组织工程学这门新学科。该学科利用生命科学与工程学的原理与方法,研究和开发具有修复或改善人体组织功能的新一代临床应用结构物,用于替代器官的一部分或全部功能。组织工程提高了组织缺损的治疗水平和患者的生活质量,降低了医疗费用,正在形成高新技术产业。组织工程研究主要有4个方面:种子细胞、支架材料、器官构建、临床使用。其中支架材料和种子细胞是组织工程目前研究的重要内容。介绍人工合成可降解聚合物如聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物、聚丁酸、聚偶磷氮、聚酸酐、聚磷腈、聚酯尿烷等和天然高分子聚合物胶原、纤维蛋白、甲壳素以及透明质酸等作为组织工程支架材料的研究进展概况,包括各自的优缺点和一些改进措施。并指出了今后的研究方向。     

心肌组织工程可降解支架材料的最新研究

健康细胞移植到心肌损伤部位是当前关注的热点.组织工程的三维支架材料可替代丢失和损伤的细胞外基质,对自我或移植细胞提供支持,避免或减少梗死区移植细胞被冲洗掉或死亡,并通过微环境线索获得组织的再生和修复,从而预防和改善心功能.就生物活性可降解材料的设计、修饰及目前常用的类型的研究现状做一综述,为可降解材料的应用研究提供理论依据.     

组织工程软骨支架材料的应用选择

背景：软骨损伤后几乎不可能完全修复,近年来采用组织工程学方法构建软骨复合组织已成为软骨修复方面新的研究领域。其中支架材料在软骨修复过程中起着至关重要的作用,支架材料的选择也就影响着整个修复过程。目的：全面了解组织工程软骨支架材料的优缺点,并对其选择进行综述。方法：由第一作者于2010-11在CBM、PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）、万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn）及google学术网检索组织工程软骨支架材料方面的内容,检索时限为1990/2010,英文检索词为＂cartilage,tissue engineering,scaffold materials,bone mesenchymal stem cell＂,中文检索词为＂软骨,组织工程,支架材料,骨髓间充质干细胞＂,排除重复性研究。结果与结论：计算机初检得到1185篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与本文无关及内容重复的研究1142篇,共保留其中的43篇进行归纳总结,最终引入文献29篇。结果提示,目前应用于组织工程的支架不论是天然的还是人工合成的,都存在一定的缺陷,如体内降解速度过快或过慢,生物相容性不佳、引起炎症等问题。最重要的是组织工程软骨支架距临床应用仍有很大差距,而未来组织工程支架材料的研究重点是改进现有材料和制备工艺,研制复合材料、仿生材料、纳米材料及改性天然材料等。     

组织工程软骨支架材料的应用选择

背景:软骨损伤后几乎不可能完全修复,近年来采用组织工程学方法构建软骨复合组织已成为软骨修复方面新的研究领域.其中支架材料在软骨修复过程中起着至关重要的作用,支架材料的选择也就影响着整个修复过程.目的:全面了解组织工程软骨支架材料的优缺点,并对其选择进行综述.方法:由第一作者于2010-11在CBM、PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)、万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn)及google学术网检索组织工程软骨支架材料方面的内容,检索时限为1990/2010,英文检索词为"cartilage,tissue engineering,scaffold materials,bone mesenchymal stem cell",中文检索词为"软骨,组织工程,支架材料,骨髓间充质干细胞",排除重复性研究.结果与结论:计算机初检得到1 185篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与本文无关及内容重复的研究1 142篇,共保留其中的43篇进行归纳总结,最终引入文献29篇.结果提示,目前应用于组织工程的支架不论是天然的还是人工合成的,都存在一定的缺陷,如体内降解速度过快或过慢,生物相容性不佳、引起炎症等问题.最重要的是组织工程软骨支架距临床应用仍有很大差距,而未来组织工程支架材料的研究重点是改进现有材料和制备工艺,研制复合材料、仿生材料、纳米材料及改性天然材料等.     

神经组织工程生物支架材料的应用现状

学术背景:开发具有一定的生物学活性,能促进干细胞的增殖分化,组织再生的各类新型的复合材料、仿生材料、生物活性材料及智能型材料,是组织工程材料的研究方向.目的:总结神经组织工程生物支架材料应用研究进展. 检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed和维普信息资源系统V6.32数据库2001-01/2007-06的相关文献,检索词:"神经组织工程"和"tissue engineering,neural,neural stem cells,Schwann cell,biomedical materials,scaffold",并限定文章语言种类为English.共检索到123篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与组织工程修复神经研究方面密切相关.②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章.排除标准:重复性研究.文献评价:文献的来源主要是神经组织工程生物支架材料的基础研究,包括其来源、理化特性、与神经干细胞、雪旺细胞相容性检测.所选用的36篇文献中,6篇为综述、述评、讲座,其余为基础实验研究.资料综合:①神经损伤后的再生与修复,目前的研究并没有取得具有临床意义的突破.随着成体神经干细胞的发现、材料技术和细胞培养技术的发展,组织工程学方法为神经损伤的治疗带来了希望.②生物支架是对细胞外基质结构和功能的仿生,起到细胞外基质替代物的重要作用,寻找再生能力强的种子细胞和适合细胞生存的生物材料为组织工程的核心研究内容.③研究表明,神经组织工程支架材料来源广泛,明胶、胶原、聚乳酸杂化材料、壳聚糖及脱细胞细胞外基质等均具有生物相容性和安全性,理化性能稳定,在组织工程中有非常好的应用前景.④在神经组织工程生物支架研究方面仍然存在着许多尚未阐明和解决的问题.加强基础性问题的探索,系统地阐明组织工程化组织形成、成熟及体内转归过程中的一系列重要基础科学问题和内在机制,这对优化组织构建技术,加速组织工程技术的临床应用与产业化发展具有重要意义,必将成为今后研究的热点.结论:神经组织工程生物支架研究已取得了一定的进展,但仍然存在着许多尚待解决的问题.     

骨组织工程支架材料的研究进展

寻找理想的支架材料是目前骨组织工程研究的热点之一.文章阐述了用于骨组织工程的天然支架材料,人工合成支架材料及其复合材料的研究现状.分析了这些材料的优缺点,并展望了骨组织工程支架材料的发展趋势.