组织工程软骨实验生物反应器的设计

目的:设计一套计算机控制的组织工程软骨实验用灌流型生物反应器。方法:通过计算机控制时间及流量,利用蠕动泵、密闭的硅胶管、玻璃管、储液瓶等串联设计一套无菌的灌流型软骨组织工程用生物反应器。结果:生物反应器由控制系统和培养系统组成,运行良好,能置于培养箱中对软骨细胞材料复合物进行动态培养。结论:反应器设计合理。整个生物反应器系统运行可靠。     

应用旋转生物反应器开展软骨组织工程研究

目的：应用旋转生物反应器（RCCS）在体外条件下培养具有一定形状的组织工程化人工软骨,以便为软骨组织工程产品产业化生产奠定基础。方法：将兔关节软骨细胞接种到圆形或方形可降解聚合物材料上,然后在RCCS内进行培养,并以在培养瓶内培养复合体为对照组。在体外培养期间,对复合体培育产物氨基糖胺聚糖（GAG）及DNA含量进行定量测量。经体外培养后,将复合体植入到裸鼠背部皮下,术后不同时间取材,进行大体、组织学等检查。结果：经RCCS培养的复合体在体外培养期间以及体内植入后均有明显软骨形成,而对照组则仅见少量软骨形成。复合体体外培育产物检测结果表明,在RCCS内培育的复合体GAG和DNA含量明显高于对照组。结论：RCCS与以单层生长方式为主的传统细胞培养装置－培养瓶相比,能够提供更适宜的外部环境,从而有利于软骨细胞在支架内形成人工软骨组织。     

生物反应器在组织工程中的应用

目的 阐述生物反应器对组织工程学发展的重要性，并进一步探讨生物反应器研究的发展方向。方法 大量查阅国内外相关文献，分析近年来生物反应器在组织工程中应用所取得的最新成果，并在此基础上进行总结。结果 生物反应器极大地推动了组织工程学在理论和实践上的进步。成为组织工程中的四大关键环节之一。结论 生物反应器是组织工程中不可或缺的重要部分，其发展方向应是集成化、自动化和智能化，应用贯穿于整个组织工程过程的始终。     

生物反应器在组织工程中的应用进展

工程化大块组织的构建是目前组织工程研究中遇到的一个难题。工程化组织没有自己的血供系统,营养物质的供给和代谢产物的排出主要通过弥散和渗透作用完成,且这些作用是有限的,因此阻碍了工程化大块组织的构建。针对这一难题,国内外许多研究机构将生物反应器应用到工程化组织的构建过程中。近年出现的各种各样生物反应器的共同特点是既明显改善了工程化大块组织内部的物质转运,又对复合在各种支架材料上的种子细胞施加了适当的流体应力刺激,更有利于工程化组织的构建。动态的物质转运及流体应力是生物体内重要的两个微环境因素,生物反应器能够在一定程度上模拟这种体内微环境,因此对构建工程化组织具有重要意义。     

组织工程软骨生物反应器的设计

目的 根据流体力学原理优化反应器内腔结构,并设计一套组织工程软骨生物反应器.方法 采用计算机仿真的方法对反应器内腔流场进行仿真计算,通过流场分析确定内腔结构,最终构建一套完整的生物反应器系统.结果 确定了生物反应器的内腔结构,生物反应器由控制系统和细胞培养室两部分构成,能置于培养箱中对软骨细胞材料复合物进行动态培养.结论 反应器内腔的结构是合理的.整个生物反应器系统运行可靠.     

组织工程软骨生物反应器的设计

目的 根据流体力学原理优化反应器内腔结构,并设计一套组织工程软骨生物反应器.方法 采用计算机仿真的方法对反应器内腔流场进行仿真计算,通过流场分析确定内腔结构,最终构建一套完整的生物反应器系统.结果 确定了生物反应器的内腔结构,生物反应器由控制系统和细胞培养室两部分构成,能置于培养箱中对软骨细胞材料复合物进行动态培养.结论 反应器内腔的结构是合理的.整个生物反应器系统运行可靠.     

转壁生物反应器中动态分化组织工程软骨的实验研究

目的 :在转壁生物反应器动态环境中分化骨髓间充质干细胞 (bMSC) ,制备立体组织工程软骨。方法 :穿刺吸取成年兔骨髓 ,分离扩增bMSC ,复合于纤维蛋白凝胶制成圆柱状三维组织 (细胞密度2 0× 10 7/ml) ,置于转壁生物反应器中进行分化培养 ,同时设单纯静止培养组。 5周后观测大体形态和组织学形态、Ⅰ和Ⅱ型胶原免疫组织化学表达 ,测量分化组织的细胞活力。结果 :动态培养可以有效保持材料大体形态 ,甲苯胺兰染色阳性 ,无明显Ⅰ型胶原表达 ,大量表达Ⅱ型胶原 ,人工组织的细胞活力显著高于单纯静止培养方法。结论 :转壁生物反应器培养明显改善组织工程软骨的活力 ,有利于进行三维材料体外软骨分化。     

模拟微重力培养在骨和软骨组织工程中的应用

骨和软骨组织工程主要致力于骨和软骨的形成和再生,通过建立细胞与生物材料的三维复合物,构建具有生物活性的组织,进而对受损的骨和软骨组织进行形态结构和功能的重建以求达到永久性替代.目前模拟微重力条件下骨和软骨组织工程的研究表明,微重力培养环境有利于细胞体外增殖和分化,并维持细胞的表型;有利于细胞和材料的三维立体复合;有利于构建的组织更接近于活体.因此微重力细胞培养为骨和软骨组织工程的研究开辟了新的道路.     

应用旋转生物反应器开展软骨组织工程研究

目的 应用旋转生物反应器(RCCS)在体外条件下培育具有一定形状的组织工程化人工软骨,以便为软骨组织工程产品产业化生产奠定基础。方法 将兔关节软骨细胞接种到圆形或方形可降解聚合物材料上,然后在RCCS内进行培养,并以在培养瓶内培养复合体为对照组。在体外培养期间,对复合体培育产物氨基糖胺聚糖(GAG)及DNA含量进行定量测量。经体外培养后,将复合体植入到裸鼠背部皮下,术后不同时间取材,进行大体、组织学等检查。结果 经RCCS培养的复合体在体外培养期间以及体内植入后均有明显软骨形成,而对照组则仅见少量软骨形成。复合体体外培育产物检测结果表明,在RCCS内培育的复合体GAG和DNA含量明显高于对照组。结论 RCCS与以单层生长方式为主的传统细胞培养装置—培养瓶相比,能够提供更适宜的外部环境,从而有利于软骨细胞在支架内形成人工软骨组织。     

干细胞构建软骨组织工程研究进展

[背景]创伤后软骨的再生能力是很有限的,而目前处理小的软骨缺损的方法有以下几种:(1)姑息治疗,包括关节镜下的清理和冲洗;(2)修补治疗,骨髓刺激疗法,如微骨折术;(3)修复治疗,包括骨软骨的移植和自体软骨细胞的移植。大的缺损的处理,一般使用同种异体骨软骨移植,或全关节成形术。然而软骨缺损治疗的未来,要靠软骨再生技术所提供的生物医学解决方法。[目的]探讨近年来软骨组织工程的进展,总结干细胞及其他方面进步和发展方向。[方法]检索关于干细胞构建软骨组织工程的文章,在标题和摘要中以"stem cell、tissue engineering、cartilage、bioreactor"为检索词进行检索。最终选择45篇文献进行综述。[结果与结论]实验室和临床研究都已经验证了软骨组织工程治疗大的缺损的方法。再生的软骨可以来自于软骨细胞,多能干细胞和间充质干细胞。支架材料的来源包括蛋白质,碳水化合物,合成材料,复合高分子材料等。软骨诱导生长因子的应用可以加强软骨的形成。生物反应器的发明,能加强体外组织工程软骨的营养运输,提供所需的机械刺激。多学科研究方法的运用,使得临床运用软骨再造技术有希望变为现实。     

软骨组织工程生物反应器研究进展

软骨组织工程技术的发展已进入体外构建的关键阶段.生物反应器能在体外动态模拟体内微环境中物质转运和流体应力刺激反应,从而实现体外经生物力学途径调控软骨细胞的基因表达和增殖.传统的二维或静态压力型生物反应器难以构建功能接近于正常的软骨,各种可即时智能调控的微重力、灌流-液压、微栽体等新型生物反应嚣使得培养基环境的调控更加高...     

共培养体系在关节软骨组织工程中的应用研究

软骨组织工程是未来修复关节软骨的重要策略,但面临着软骨细胞数量不足,体外培养去分化以及分化方向难以控制等瓶颈。共培养体系的提出为这些问题提供了新的解决方式。一系列的研究发现,共培养体系可以阻止软骨细胞在体外培养的去分化现象,并促使已发生去分化的软骨细胞实现再分化,同时促进体系中干细胞的软骨分化以及抑制其肥大化进程。本综述通过对国内外应用在软骨组织工程的共培养研究进行概述,总结共培养体系对于软骨组织工程软骨形成的作用,同时探讨其积极作用的机制。     

胶原在软骨组织工程中的应用

软骨组织工程的出现,为解决软骨修复这个临床难题提供了新的方法.然而寻找一种合适的生物载体材料是目前软骨组织工程的热点.胶原是一种天然支架材料,具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性,可作为细胞三维生长支架,并且有维持种子细胞增殖、黏附和分化的能力.本文就胶原及其复合材料在软骨组织工程方面的应用状况与前景作一综述.     

水凝胶在软骨组织工程中的应用

成熟的关节软骨无血液供应、神经支配及淋巴同流,故软骨的自身修复能力非常有限.全厚软骨损伤在某些情况下可发牛自发性修复反应,但新形成的组织是纤维性软骨组织,不具有天然透明软骨的生物化学和生物力学特征,通常会在生理负荷下发生退变[1].组织工程的提出及应用为关节软骨缺损的再生修复带来了希望.水凝胶是一种以水为分散介质的高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状和吸收大量的水.凡是水溶性或亲水性的高分子,通过一定的化学交联或物理交联,都可以形成水凝胶.水凝胶应用丁软骨组织工程,克服了以往支架材料的许多缺陷,本文就水凝胶的部分基础研究及其在软骨组织工程中的应用做一综述.     

水凝胶在软骨组织工程中的应用

成熟的关节软骨无血液供应、神经支配及淋巴同流,故软骨的自身修复能力非常有限.全厚软骨损伤在某些情况下可发牛自发性修复反应,但新形成的组织是纤维性软骨组织,不具有天然透明软骨的生物化学和生物力学特征,通常会在生理负荷下发生退变[1].组织工程的提出及应用为关节软骨缺损的再生修复带来了希望.水凝胶是一种以水为分散介质的高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状和吸收大量的水.凡是水溶性或亲水性的高分子,通过一定的化学交联或物理交联,都可以形成水凝胶.水凝胶应用丁软骨组织工程,克服了以往支架材料的许多缺陷,本文就水凝胶的部分基础研究及其在软骨组织工程中的应用做一综述.     

胶原蛋白水凝胶在软骨组织工程中的应用

由创伤或骨病所致的关节骨软骨损伤在临床中十分常见,其中软骨缺损者达40.31%。由于关节软骨自身修复能力低下,采用组织工程技术对关节软骨损伤进行修复是目前采用再生医学治疗关节软骨损伤的新方法。组织工程支架按照性状可分为预成型支架材料及水凝胶材料两大类。传统的预成型支架材料移植技术容易给缺损周边软骨带来继发损伤,也存在支架与缺损整合不紧密等问题。如何在避免二次损伤的基础上,应用理想的仿生材料复合种子细胞修复关节不规则软骨损伤将成为未来软骨损伤修复的主要问题。选取微创、仿生并且可以原位塑形的胶原蛋白水凝胶复合种子细胞修复关节软骨损伤为损伤关节软骨的修复带来了希望。本文结合国内外相关文献对目前胶原蛋白水凝胶在软骨组织工程中的应用做一综述。     

可注射性材料在软骨组织工程中的应用

软骨破坏后 ,自愈能力低下 ,临床治疗缺乏有效手段。体外软骨细胞、骨髓基质干细胞的培养成功 ,引发人们尝试用自体软骨细胞、骨髓基质干细胞修复软骨缺损 ,这给组织工程带来了极大的机遇和挑战。可注射性水凝胶是国际上近几年兴起的一种相对新颖的软骨组织工程材料 ,提供了一类新的细胞固定机制 ,避免了传统组织工程材料需要表面处理等工艺 ,易于修复形状复杂而不规则的组织。同特定成型的聚合物材料相比 ,可注射性材料用于软骨缺损修复的优势在于材料与修复组织之间嵌合连接好 ,塑形容易 ,细胞和 (或 )生长因子能与材料充分均匀混合 ,且能…     

间充质干细胞在软骨组织工程中的应用

间充质干细胞具有高度自我更新能力,能够分化为各种类型的细胞.近20年间充质细胞在软骨组织工程中得到应用,动物实验显示了良好的软骨修复潜能,成为软骨组织工程的理想的细胞来源.组织工程和干细胞技术已经确定为对软骨缺损有效的治疗方法,间充质干细胞有望在软骨组织工程中得到更广泛的应用.本文对间充质干细胞的特性和在组织工程中的应用进行了综述.     

藻酸钙复合材料在软骨组织工程中的应用前景

软骨缺乏血运,仅靠自身修复能力有限,近年来随着组织工程的兴起,构建出人工的组织工程化软骨来替代自身缺损的软骨组织已广为研究,研究重点也集中在寻找适合软骨细胞生长,且能满足自身内部环境并能降解的支架材料上。藻酸钙支架构建方式简单;具有水凝胶及三维多孔结构2种形式;在改变物理及化学因素的条件下能改变自身材料的力学及生物特性;且能与其他因素(如高分子聚合物、生长因子)构建出新型的复合材料,因此在软骨组织工程上具有一定的应用前景。本文主要概括了藻酸钙支架材料的特点和优势,就复合其他成分(生长因子、基因片段)的藻酸钙水凝胶和三维结构2种不同形式,联合整复软骨缺损甚至软骨及软骨下骨的应用前景作出展望。