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1.
陈道玉张中民姜丽丽 《中国组织工程研究》2017,(30):4894-4901
背景:壳聚糖作为功能性高分子材料已被广泛应用于生物医药领域,是具有传感功能、反馈功能和响应功能的智能材料。目的:综述近年壳聚糖支架材料在组织工程不同领域内的应用,并着重介绍壳聚糖作为支架材料所具备的优势和劣势。方法:以"组织工程,支架材料,壳聚糖;tissue engineering,scaffold,chitosan"为关键词,检索CNKI、PubMed数据库2000至2016年的文献,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:壳聚糖支架生物相容性好,能在体内降解,同时能携载许多不同的生长因子,目前已在神经组织工程、眼角膜组织工程、牙周组织工程、软骨组织工程、骨组织工程、皮肤组织工程、心肌组织工程等方面有了广泛应用。但随着科技的进步,组织工程支架有利于组织修复的机制仍然存在许多争议。将壳聚糖与其他材料复合可形成仿生程度越来越高的人工细胞外基质,拓宽了壳聚糖的应用范围。 相似文献
2.
李荣 《中国组织工程研究》2011,15(3):551-554
目的:综述肌腱组织工程在肌腱修复过程中的应用进展。
方法:应用计算机检索1993-01/2009-10 PubMed数据库及维普数据库有关肌腱组织工程研究进展、肌腱支架材料生物力学分析、生物材料在肌腱组织工程中应用及组织工程技术在修复肌腱缺损临床应用方面的相关文献,英文检索词为“tendon transplantation,tissue engineering,biologicalmaterial,cell stent”,中文检索词为“肌腱移植,组织工程,生物材料,细胞支架”。检索文献量总计132篇。
结果:目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题。诸如最适的种子细胞来源、理想的支架材料、最佳的培养条件以及植入体内的检测方法等,在组织工程真正成为一种治疗肌腱缺损和功能重建的选择之前,这些问题都是有待进一步研究和解决的。
结论:要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代人体组织、器官功能,尚面临着许多挑战。 相似文献
3.
该文运用增材制造技术快速制备三维重建的缺损颅骨植入体,通过对骨植入体材料对比分析,选择多孔羟基磷灰石材料应用于颅骨植入手术中。运用Mimics 10.0软件对临床计算机断层扫描(CT)影像数据重建三维植人体模型,采用增材制造技术制备多孔羟基磷灰石颅骨植入体,与颅骨贴合度好,表面光滑平顺,而多孔羟基磷灰石能够引导和诱导骨的形成,大大提高其生物相容性。增材制造技术快速制备的特点促使个性化颅骨修补植入物成为可能,个性化医用三维模型用于植入手术降低手术风险,术后效果好,具有推广应用的前景。 相似文献
4.
背景:国内外关于如何成功构建组织工程牙支架材料内部空间构型的文献报道较少。
目的:建立适用于组织工程牙需求的支架材料CAD空间构型及支架结构实体微观模型STL格式文件。
方法:采用MICRO CT对离体大鼠第二磨牙进行连续扫描,将MICRO CT获得的DICOM格式文件导入MIMICS软件,将生成的三维模型导入GEOMAGIC12软件,提取外层轮廓,利用偏移功能模拟得到大鼠磨牙外层轮廓数据。利用CATIA V5R17软件构建支架材料空间内部多孔微观模型单体,在空间合适坐标上阵列得到组织工程牙内部支架整体模型,通过变更单体构型还可快速建立多种整体支架构型。装配大鼠磨牙外层轮廓数据与内部空间支架得到三维打印组织工程牙CAD 模型STL文件。
结果与结论:成功建立了牙体组织支架微观结构CAD模型,该CAD STL模型可直接用于三维打印系统快速成型组织工程牙支架。说明基于结合计算机逆向与正向工程建模技术,可快速建立多种符合组织工程牙要求的支架材料空间构型。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 相似文献
5.
目的 利用有限元法对骨骼、躯干和矫形器之间的交互作用进行仿真模拟,评估增材制造脊柱侧弯矫形器的治疗效果。方法 结合患者CT数据、躯干三维扫描模型和脊柱全长X线片,建立骨骼-躯干-矫形器有限元模型,并证明其有效性。计算在不同边界和载荷条件下主胸弯脊柱侧弯Cobb角的变化及发展趋势。结果 增材制造矫形器治疗效果良好。随着矫形器预紧力增加,Cobb角和骨盆倾斜的改善情况更加明显。预估70 N预紧力作用于矫形器的6个月后,Cobb角将减少6.18°。在增加骨骼系统刚度的情况下,Cobb角改善不明显,甚至出现恶化。结论 脊柱侧弯矫形器能够有效地治疗骨骼尚在发育的青少年,对于骨骼发育成熟或产生退变的患者,矫形器治疗效果欠佳。 相似文献
6.
背景:快速成型是基于材料堆积法,结合计算机、数控、激光和材料技术于一体的高新制造技术。
目的:综述快速成型技术在组织工程支架制备中的应用。
方法:由第一作者检索万方数据库、中国知网数据库和Elsevier Science Direct Online有关支架材料的生物力学性能、支架材料发展前景及快速成型技术在支架材料制备领域中应用研究等方面的文献。
结果与结论:快速成型技术应用于组织工程支架的制备已经越来越成熟,快速成型技术不但克服了传统制造方法中存在的支架复杂外形制造困难和内部微结构无法控制的缺陷,而且还可以通过有限元分析预先对支架的结构进行优化,以实现改善支架机械强度等某些特殊的要求。但是,由于组织器官的特殊性和排外性及细胞的黏附条件,不但要从结构上改善支架,而且需要快速成型技术与具有组织相容性及可降解的材料相结合,使支架植入生物体后,细胞能更好地增殖和分化,促进组织再生,修复缺损组织。 相似文献
7.
介绍了组织工程的原理、研究现状,以及相关生物材料的基本概念和生物材料的发展概况.指出目前组织工程的研究为生物材料提供了极大的发展机会,认为可降解生物材料是组织工程用支架材料的研究重点,未来组织工程相关生物材料的发展方向是仿生化和智能化,组织工程学的发展将会促进材料的发展,并将由此产生巨大的社会效益和经济效益. 相似文献
8.
目的介绍国内外增材制造骨科医疗器械的发展及应用情况,并对基于增材制造技术的定制式骨科植入型医疗器械发展方向进行讨论,以期能为相关研究人员提供参考。方法结合增材制造技术在医疗器械领域的发展现状,简要说明其普遍存在的问题,并对增材制造技术的个性化骨科植入型医疗器械的发展方向进行讨论。结果增材制造是一种通过材料的逐层累加以实现零部件自由成型的加工生产工艺。近年来,增材制造技术因其可实现复杂结构等优势在医疗器械领域,尤其是骨科植入物方面得到了广泛应用,不仅为产品生产提供了一种新的加工工艺,也为医疗产业带来了便利。结论迄今为止,国内外已有多种基于增材制造技术的骨科医疗器械在临床上得到广泛应用,利用增材制造技术完成复杂的医疗器械结构的设计与制造,用于满足特殊需求的治疗案例也越来越多,基于增材制造技术的定制式骨科植入型医疗器械也逐步成为医学研究的热点之一。 相似文献
9.
BACKGROUND: It is a hotspot that calcium phosphate and calcium sulphate as the main ingredients are combined with one or more other materials to improve or increase the performance of bone tissue engineering scaffolds.
OBJECTIVE: To introduce the research advance of these two kinds of scaffolds in bone tissue engineering.
METHODS: The articles related to the bone tissue engineering published during January 2000 to June 2015 were retrieved from CNKI and PubMed databases by computer. The key words were “bone tissue engineering, scaffold, calcium phosphate, calcium sulphate, vascularization” in Chinese and English, respectively.
ESULTS AND CONCLUSION: Calcium phosphate and calcium sulfate are characterized as having good biocompatibility, biodegradability, osteoconductivity and complete bone substitutability. However, single use of calcium phosphate or calcium sulfate scaffold has certain disadvantages, both of which are difficult to fully meet the requirements of the bone defect repair. Improvement can be acquired in the mechanical strength, injectability and biodegradability, as well as drug-loading and pro-angiogenesis of the scaffold in combination with other materials. In the basal and clinical research, we should explore and develop ideal scaffolds in on the basis of therapeutic aim. However, most of the scaffold studies are still at the extracorporeal and animal experiment stage, and the comparative studies on composite scaffolds and optimal proportion of those composite scaffolds still need to be further investigated. 相似文献
10.
BACKGROUND: Tissue-engineered vascular scaffold materials have been developed from pure natural materials to degradable composite materials and nano polymer materials, and the preparation method has also been developed from the manual technology to the rapid proto-typing technology.
OBJECTIVE: To clarify the advantages and disadvantages, application and research hotspots of different tissue-engineered vascular scaffold materials, and to find a suitable scaffold material for clinical treatment.
METHODS: The first author retrieved databases of PubMed, CNKI and CqVip for relevant articles about tissue-engineered vascular scaffolds published from 1985 to 2015. The key words were “tissue engineering, tissue engineered, blood vessel, vascular, scaffold” in English and Chinese, respectively. In accordance with the inclusion and exclusion criteria, 36 articles were reviewed.
RESULTS AND CONCLUSION: Non-degradable materials are mainly used to construct large diameter tissue-engineered blood vessels. Natural biomaterials have good biocompatibility, which can provide necessary signals for cells and promote cell attachment and retain cell differentiation ability. Degradable polymer composite materials have good biocompatibility, whose mechanical properties, degradation rate and microstructure can be controlled, and they can be mass-produced according to the design requirements. The composite materials inheriting the advantages of natural biomaterials and synthetic polymer materials have become the most ideal scaffold materials and will be a research focus in the future. 相似文献
11.
背景:软骨组织工程支架作为软骨细胞外基质的替代物,其外形和孔结构对实现其作用和功能具有非常重要的意义。
目的:回顾目前若干种常用软骨组织工程中三维多孔支架的制备方法。
方法:由第一作者检索2000至2013年PubMed数据库,ELSEVIER SCIENCEDIRECT、万方数据库、中国知网数据库。英文检索词为“Cartilage tissue engineering;scaffolds;fabrication”,中文检索词为“软骨组织工程;制备方法;支架材料;多孔支架”。
结果与结论:制备软骨组织工程支架的方法有相分离/冷冻干燥法、水凝胶技术、快速成型技术、静电纺丝法、溶剂浇铸/粒子沥滤法及气体发泡法等。目前研究发现,支架中孔径的大小对组织的重建有着直接的影响,孔径为100-250 μm的孔有益于骨及软骨组织的再生。通过溶液浇铸/粒子沥滤法、气体发泡法所制备的支架孔径大小在这一范围内,因此比较适合用于骨、软骨组织工程支架的构建。研究人员通常将多种方法结合起来,以期能制备出生物和力学性能方面更加仿生的组织工程多孔支架。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;组织工程全文链接: 相似文献
12.
背景:组织工程技术的发展为已退变椎间盘功能的恢复提供了可能。
目的:综述椎间盘组织工程中支架的研究进展。
方法:由第一作者检索PubMed 数据库中1990-01-01/2012-12-31 有关椎间盘组织工程中支架的文献,以 “tissue engineering, intervertebral disc, scaffold”为检索词。
结果与结论:支架材料是组织工程研究中的一项重要组成部分。椎间盘纤维环支架材料有3大类,包括天然生物材料、人工合成材料及复合材料。椎间盘纤维环支架材料种类繁多,各有优缺点,尚无公认的最合适的支架材料,支架材料选择仍需进一步的实验研究。纳米级生物材料是研究发展的一个必然趋势,另外,利用仿生学原理,在模拟人椎间盘组织的过程中对支架材料进行改进同样是一个发展趋势;此外,可注射型支架同样是另一个研究热点,可注射型支架材料的选择范围主要集中在壳聚糖、Ⅱ型胶原、透明质酸、纤维蛋白、弹性蛋白、藻酸盐身上,目前将壳聚糖作为支架的研究相对较多。 相似文献
13.
背景:随着骨组织工程学技术的不断发展,利用组织工程骨修复大面积骨缺损成为当今研究的热点。
目的:介绍骨组织工程中的种子细胞、细胞因子、支架材料的特性及材料血管化情况。
方法:以“骨组织工程,支架材料,血管化”为中文关键词,以“bone tissue engineering,scafold,vascularization”为英文关键词,采用计算机检索2000年1月至2012年1月CNKI数据库和PubMed数据库相关文章,选择与骨组织工程学概述、支架材料和血管化方面相关的文章进行分析。
结果与结论:种子细胞的选择、细胞因子的应用、支架材料的性能及血管化程度均对组织工程骨成功修复骨损伤产生着重要影响。适宜的种子细胞是骨组织工程的研究基础,细胞因子是骨组织工程研究的催化剂,具有良好三维结构的支架材料对于促进细胞的生长增殖、组织长入、成骨方式和血管化等方面均有积极的促进作用。但每种支架材料都有其不足之处,所以可以通过将多种材料进行复合达到综合效应来满足临床需求。另外也要积极寻求新的材料制备工艺和对已有方法进行改进,以制造出更加优良的支架材料。但血管化仍然是骨组织工程要面对的重大考验。目前所应用的促进组织工程骨血管化的方法均存在一定缺陷,如利用生长因子促进血管化时,易造成代谢异常患者病情恶化等情况发生;利用显微外科技术促进组织工程骨血管化,易导致其他部位形成创伤和畸形,不利于患者的身体康复等。 相似文献
14.
背景:与传统水凝胶相比,智能水凝胶能够对外界刺激诸如温度、pH值、光、磁场等作出不同的应答表现,产生二级结构甚至化学结构的变化,自发组装形成有序的超分子结构,最终形成具有三维结构的凝胶。
目的:综述智能水凝胶的研究现状及其在组织工程的应用。
方法:应用计算机检索中国知网及PubMed 数据库从建库至2014年有关智能水凝胶在组织工程中应用的文献,检索关键词为“水凝胶,组织工程学,hydrogel,Tissue engineering”。
结果与结论:智能水凝胶中包括温度敏感性、pH敏感性、光敏感性、磁敏感性及温度/pH双重敏感性水凝胶,其对于外界环境变化能自动感知并能作出响应性的反应,在药物递送系统、药物释放,修复和改善缺损组织等领域表现出一系列传统材料所没有的突出性能,尤其是在组织工程方面表现出相当的优越性:低免疫原性,减少了炎症和排斥作用;具备生物可降解性;能真正在三维尺度上模拟细胞所处微环境,从而利于细胞黏附、生长、迁移及分化等。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;组织工程全文链接: 相似文献
15.
背景:生物活性玻璃是一种多相复合材料,具有良好的生物活性、骨传导性及生物相容性,但作为骨修复材料仍然存在不能完全降解、机械强度较低等不足。
目的:设计生物活性玻璃/壳聚糖复合材料骨组织工程支架,并检测其理化性能。
方法:将2.0%壳聚糖盐酸溶液与β-甘油磷酸钠以7∶1的体积比混合制备壳聚糖溶液。称取0.5,1.0,1.5 g生物活性玻璃分别加入上述壳聚糖溶液中,使得壳聚糖与生物活性玻璃的质量比为2∶1,1∶1及1∶1.5。将复合材料浸泡于模拟生理体液中7 d进行体外矿化。
结果与结论:扫描电镜见复合支架具有相互贯通的多孔结构,孔隙率最高可达89%,孔径大小合适,为100- 300 µm,生物活性玻璃以针状形式分散在壳聚糖支架之间,均匀排列,被壳聚糖支架充分包裹结合紧密。随生物活性玻璃含量的增加,复合材料的孔隙率逐渐下降,断裂强度逐渐升高,他们之间呈正相关性。X射线衍射图及傅里叶变换红外光谱证实复合支架中的单一材料未发生性质改变,示差扫描量热法分析显示正常体温情况下材料无质量丢失。矿化3 d后材料表面形成的羟基磷灰石逐渐长大为绒毛状,数量也明显增多;矿化7 d后绒毛状的羟基磷灰石长成为针状,数量进一步增多,且众多的矿化物结成球状。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;组织工程全文链接: 相似文献
16.
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 engineering, vascularization,scaffold,composite scaffold”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。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;组织工程全文链接: 相似文献
17.
背景:将具有特定功能的蛋白质、酶、多肽等生物活性物质固定于种植体表面,可促进骨潜能细胞及成骨细胞的增殖、分化,达到良好的成骨作用。
目的:介绍生物活性多肽精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸的生物学特性,及其在骨质疏松状态下对细胞生物学行为和种植体骨整合的影响。
方法:计算机检索PubMed数据库(1984年1月至2013年1月)、万方数据(2002年1月至2012年12月)、CHKD期刊全文数据库(2002年1月至2012年12月)中,有关生物活性多肽精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸的生物学特性,以及其在骨质疏松状态下对细胞生物学行为和种植体骨整合影响的文献。
结果与结论:在种植体表面接种生物活性物质可进一步改善种植体与骨组织的整合速度。通过在生物材料表面固定精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽的方法进行仿生态化学修饰,模拟体内细胞外基质环境,促进细胞黏附和生长,是早期改善内植物骨整合的有效途径,也是近年组织工程领域研究的重要方向。今后研究的重点在于设计特异高效的多肽和简单有效的固定方法,同时将对这类物质长期应用的安全性做进一步深入的研究。 相似文献
18.
背景:生物可降解支架的出现为第四次冠状动脉介入治疗革命带来新的曙光,不仅可以解决术后血管急性闭塞的问题,还可以在一定的时间后完全吸收。
目的:综述可降解冠状动脉支架的应用现状。
方法:通过PubMed,CBM,embase等检索数据库搜索近年来可降解血管内支架相关研究内容。
结果与结论:可降解聚合物支架、可降解镁合金支架及可降解铁合金支架为目前主要研究的3大生物可降解支架系统。大量临床试验已证明生物全降解支架的长期安全性和可靠性,不久的将来必将取代现有的药物涂层支架,成为经皮冠状动脉介入治疗的主要手段。目前生物全降解支架仍有其局限性,体现在支架的机械性能和降解速率及两者之间的关系,以及暂时未进行复杂冠状动脉病变临床试验。血管恢复正常的生理功能需要6-12个月,支架在12-24个月之内降解可以认为是合理的。目前得到广泛认可的是聚 乳 酸 与聚 羟 基 乙 酸共聚形成的聚 (乙交脂/丙交脂)二元共聚物作为支架的骨架,通过调节聚乳酸与聚羟基乙酸的比例可以在支架力学性能和降解速率这两者之间取得一个较为合适的平衡。让这种支架既具有良好的力学性能,又能在血管恢复正常生理功能以后完全生物降解。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;组织工程全文链接: 相似文献
19.
背景:聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵具有良好的塑形适应性、生物降解性与生物相容性。
目的:观察聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵作为软骨组织工程支架的适用性及体内降解性。
方法:分别制备乳兔软骨细胞-聚羟基乙酸无纺网复合物、乳兔软骨细胞-聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵复合物。在实验组成年兔两侧背部皮下分别植入制备的两种复合物,在对照组成年兔两侧背部皮下分别植入聚羟基乙酸无纺网与聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物。
结果与结论:组织学观察显示,以聚羟基乙酸无纺网获取的组织工程软骨,植入4 周时软骨细胞较小,软骨内有较多聚羟基乙酸纤维残留,8周时软骨细胞较成熟,包埋在陷窝内,聚羟基乙酸纤维消失,12周时软骨细胞成熟,基质分泌丰富,无聚羟基乙酸存留;以聚羟基丁酸酯-聚羟基己酸酯共聚物多孔海绵获取的组织工程软骨,植入4周时软骨细胞不成熟,软骨基质内似“杂质”样材料残留物较多,8周时软骨细胞较成熟,软骨基质内仍可见材料残留,12周时软骨基质材料残留基本消失。两组组织工程软骨特殊染色与免疫组织化学检测均显示再生软骨胶原与基质黏多糖生成良好,软骨中均检测出Ⅱ型胶原。表明两种材料作为软骨组织工程支架具有良好的适用性,其降解时间均达到组织工程软骨构建的要求。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;组织工程全文链接: 相似文献
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背景:国内外众多学者将丝素蛋白应用到小口径人工血管中,得到的人工血管拥有较好的抗血栓性及优秀的机械强度,动物实验也取得了满意的远期通畅率。目的:概述丝素蛋白的生物化学性质,目前在血管中常用的改性手段,以及国内外小口径人工血管中丝素蛋白的具体应用。方法:应用计算机检索中国知网、Medline数据库及ScienceDirect数据库1980年1月至2013年12月有关小口径人造血管血液相容性方面的文献,中文检索词为“人工血管,丝素蛋白”,英文检索词为“Vascular grafts,silk fibroin”。结果与结论:丝素蛋白拥有可控的机械性能,可通过醇化等处理获得不同的顺应性。同时,丝素蛋白拥有良好的生物相容性,分解产物已知、无毒,满足生物医药材料的安全需求。此外,丝素蛋白易于整合抗凝集团,效果明显可靠,且易于内皮细胞定植生长,而短期内能否形成稳定牢固的内皮层是保证血管假体拥有理想远期通畅率的关键,因此丝素蛋白是制备小口径人工血管的理想材料。但是由于制作工艺等问题,中国早期应用丝素蛋白制作的人工血管并未得到长远的发展。近年来,随着纳米材料、仿生技术、组织工程类血管、静电纺丝等技术的研究发展,以及众多学者为应对小口径血管中复杂血流动力学环境对多层血管的研究尝试,为丝素蛋白在人工血管中的应用开辟了新的空间领域。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;组织工程全文链接: 相似文献