不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的:总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展.方法:由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为"重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料".排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价.结果:来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快.人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足.结论:天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一.     

软骨组织工程支架材料研究的现状

目的:总结和分析软骨组织工程支架材料的研究进展、现状及其发展趋势。资料来源:应用计算机检索Medline1996-01/2006-10关于软骨组织工程支架材料方面的文章。检索词“cartilagedefects,tissueengineering,scaffold”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1996-01/2006-10的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索词“组织工程、软骨损伤、支架材料”等。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①关于软骨组织工程材料研究的现状、研究进展及发展方向。②对具体研究的回顾调查研究。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28篇重复性研究。34篇符合纳入标准。资料综合:在软骨组织工程中支架材料起着非常重要的作用,选择合适的载体是一个首先要解决的问题。在生物材料研制与开发过程中,应特别注重细胞与生物材料相互作用的研究,避免生物材料研究与种子细胞研究脱节。对材料进行生物或化学修饰的复合材料、纳米材料、仿生材料及智能材料等的研制与开发将是未来生物材料研究的重要内容。结论:选用软骨组织组织工程支架材料时,应充分考虑到无机材料、有机材料及自体骨材料的优缺点,通过表面改性提高材料的生物性能     

椎间盘组织工程支架材料的研究进展

学术背景:椎间盘组织工程是目前医学领域的研究热点之一,但是研究的成果却不多,其中一个关键问题就是支架材料这个瓶颈。目的:介绍近年来应用于椎间盘组织工程的支架材料。检索策略:以网络数据库为主,查询Pubmed,Elsiver,Springerlink,Highwire等数据库1994/2007关于椎间盘组织工程支架材料方面的文献,检索关键词为"intervertebral disk,tissue engineering,scaffold"限定文献语言种类为"English";检索CNKI,数据库2000/2007的相关文献为补充,限定文献语种种类为中文,检索关键词为"椎间盘,组织工程,支架材料";同时手工翻阅相关书籍。纳入标准:内容与应用于椎间盘组织工程的支架材料相关。排除标准:重复性研究。文献评价:共收集到58篇文献,对资料进行初审,40篇符合纳入标准,进一步查找全文,纳入其中25篇进行归纳总结。资料综合:目前常用的材料按其来源可分为人工合成材料、天然材料及复合材料3大类;按其形状又可分为凝胶状、海绵状和纤维网状3大类。详细介绍了壳聚糖、脂肪族聚酯均聚物、藻酸盐、胶原、小肠黏膜下层、纤维蛋白胶、明胶、磷酸钙等材料的优缺点及应用现状结论:目前应用于椎间盘组织工程的支架材料不少,但缺少一种理想的支架材料,研制和开发应用于椎间盘组织工程的支架材料仍是椎间盘组织工程的研究的热点和难点之一。     

组织工程窦房结支架材料的选择与展望

目的:总结目前心脏组织工程支架材料的发展现状,对窦房结组织工程的支架材料的选择提出意见,并展望未来支架材料的发展方向。资料来源:应用计算机检索PubMed数据库1995-01/2006-08的相关文章,检索词“tissue engineering,cardiac,scaffold-materials,sinuatrial-node”并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文科技期刊数据库(维普资讯)2000-01/2006-08的相关文章,检索词“组织工程,心脏,支架材料”限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①组织工程窦房结的发展现状。②组织工程心脏的支架材料的发展现状和展望。排除标准:重复性研究。然后查找余下文章的全文,进一步判断目前支架材料的发展现状。资料提炼:共检索到文献132篇,其中外文心脏组织工程121篇,与支架材料有关的26篇;中文文献11篇,根据相应标准排除重复的文献,选取4篇应用。资料综合:在目前心脏组织工程中,研究主要集中于组织工程瓣膜和心肌,对于窦房结的组织工程的研究较少,在研究中采用的支架材料主要有3类:①合成的可降解高分子材料。②天然的可降解高分子材料。③去细胞基质材料。在研究中发现3种材料各有其优缺点,天然材料的组织相容性好,但是机械力学差,而合成的高分子材料则相反,去细胞基质的脱细胞处理方法仍在进一步改进中,因此,对于某一特定器官的组织工程,要根据其特定的需要来选择合适的支架材料。结论:天然的高分子材料有利于细胞的生长、增殖,其组织相容性好,很少发生免疫排斥反应,可以作为目前组织工程窦房结的支架材料。但未来根据窦房结细胞的特点,研制专门的支架材料是其发展方向。     

组织工程材料表面拓扑结构对其细胞相容性的影响

目的:从粗糙表面、多孔表面、规则刻槽表面、纤维表面、纹理结构和蛋白质层6个方面全面论述组织工程材料表面拓扑结构对细胞相容性的影响。资料来源:应用计算机检索PUBMED 1987-01/2007-01的相关文章,检索词为“bio-compatibility,bio-compatibility materials,tissueengineering,tissue engineering materials,cell-compatibility,cell-compatibility materials”,并限定文章语言种类为English。资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述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。资料提炼:共收集到74篇相关文献,32篇文献符合纳入标准,排除的42篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的32篇文献中,24篇涉及生物相容性,8篇涉及细胞相容性材料。资料综合:①关于组织工程材料与生物体的相互作用:综述了高分子组织工程材料在与生物体组织接触时发生各种各样的相互作用。指出了材料与生物体的相互作用情况决定了材料组织相容性的程度;材料对组织相容性的影响包含着微观分子水平和宏观尺度水平,而且,宏观大尺度上(包括材料表面的拓扑结构)的效应比分子尺度上发生的化学效应更为重要。②关于材料表面物理化学性质对材料细胞相容性的影响:综述了高分子材料的粗糙表面、多孔表面、规则刻槽表面、纤维表面、纹理结构和蛋白质层等材料表面的拓扑结构对材料细胞相容性的影响。指出这种影响是研究组织工程材料的生物相容性及进行组织相容性材料设计的重要内容。结论:材料表面的拓扑结构对材料的细胞相容性有着较大影响,细胞与聚合物的相互作用是评价材料细胞相容性的指标。细胞与高分子材料间短期的相互作用程度可由细胞与高分子材料表面的黏附程度来评价,而长期的相互作用可以通过检测体外培养细胞的生长情况或在体内植入高分子村料进行长期评估。     

目前生物医用材料领域的研究热点

1生物材料表面改性改进和发展生物医用材料的血液相容性和组织相容性以及生物材料分子相容性评价新方法研究。今后对材料生物相容性的研究主要集中在以下3个方面:①生物医用材料对组织、器官的     

软骨组织工程中支架材料的文献回顾

背景:目前报道的软骨组织工程支架材料,大体分为天然高分子材料、人工合成可降解材料、天然材料与合成高分子材料复合构造的新型生物材料和纳米材料4大类。目的:总结近年来国内外关于组织工程支架材料的文献,对其进行简要综述,并探讨目前存在的问题和应用前景。方法:由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1997-01/2011-01有关软骨组织工程支架材料的文章,英文检索词为"natural polymer materials,synthetic materials,new biological materials,nanometer materials,scaffold materials,cartilage tissue engineering",中文检索词为"天然高分子材料,人工合成材料,新型生物材料,纳米材料,支架材料,软骨组织工程"。排除重复性研究,共保留33篇文献进行综述。结果与结论:软骨组织工程支架已由先前的单一材料逐渐向复合材料转变,其孔隙率更高、抗原性更低、组织相容性更好,软骨细胞的黏附及增殖更好。结合计算机辅助设计和三维打印快速成形技术,将生物可降解材料预制加工成精确形状,通过降解速率较慢的内支撑支架,维持材料支架的精确外形,研发具有一定机械强度、适当孔径和精确外观形状的可降解生物支架材料是未来的发展方向。     

组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用

背景:泌尿外科组织工程技术为泌尿道组织、器官的微创修复和功能重建带来了新的希望。近年来,有关泌尿系组织工程支架材料的研究以及组织工程化组织如肾脏、输尿管、膀胱、尿道等的实验和临床研究报道层出不穷。目的:总结近年组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用情况。方法:由作者应用计算机检索万方数据库(http://med.wanfangdata.com.cn/),检索时限1998-01/2010-12。检索关键词:输尿管;膀胱;尿道;支架材料;组织工程。纳入标准:①泌尿系组织工程所用生物支架材料制备方面的文章。②组织工程支架材料修复泌尿系统损伤方面的文章。排除标准:重复研究或较陈旧文献。根据纳入排除标准共保留相关文献41篇。结果与结论:近年来,泌尿系组织工程支架材料的研究较为迅速,主要有天然细胞外基质,如胶原、蛋白多糖、糖蛋白等;细胞外基质衍生物,如膀胱细胞外基质、尿道细胞外基质、小肠黏膜下层等;合成聚合物,如聚羟基乙酸、聚乳酸等。这类材料具有最接近人体的网架结构、生物力学性能、部分活性因子,与上皮细胞和平滑肌细胞共同培养,有利于细胞黏附生长发挥生理功能。目前泌尿外科组织工程技术正处于从基础研究向临床应用转化的关键阶段。     

组织工程材料表面物理化学性质对细胞相容性的影响

目的: 从材料表面能、材料表面的亲 / 疏水性、材料表面的电荷状况、材料表面的化学结构和材料表面负载活性因子 5 个方面论述了材料表面物理化学性质对细胞相容性的影响。指出材料表面的物理化学性质对材料的细胞相容性有着较大影响, 暨从这个方面阐明了组织工程材料的细胞相容性问题。资料来源: 应用计算机检索 PUBMED 1997- 12/2006- 12 期间的相关文章 , 检索词为“bio-compatibility, bio-compatibility materials, tissueengineering, tissue engineering materials, cell-compatibility”, 并限定文章语言种类为 English。同时计算机检索万方数据库 1997- 12/2006-12 期间的相关文章, 检索词为“生物相容性, 生物相容性材料, 组织工程, 组织工程材料, 细胞相容性”, 并限定文章语言种类为中文。资料选择: 对资料进行初审, 纳入标准: 与生物相容性组织工程材料相关的文章。排除标准: 重复研究或 Meta 分析类文章。资料提炼: 共收集到 71 篇相关文献, 33 篇文献符合纳入标准, 排除的38 篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的 33 篇文献中, 22 篇涉及生物相容性, 11 篇涉及细胞相容性材料。资料综合: ①关于组织工程材料与生物体的相互作用: 综述了高分子组织工程材料在与生物体组织接触时发生各种各样的相互作用。指出了材料与生物体的相互作用情况决定了材料组织相容性的程度; 材料对组织相容性的影响包含着微观分子水平和宏观尺度水平, 而且, 宏观大尺度上的效应比分子尺度上发生的化学效应更为重要。②关于材料表面物理化学性质对材料细胞相容性的影响: 综述了高分子材料表面的化学性质和结构、表面组成、表面能、表面亲 / 疏水性、表面的电荷状况、表面负载活性因子等材料表面物理化学性质对材料细胞相容性的影响。指出这种影响是研究组织工程材料生物相容性的重要内容及进行组织相容性材料设计的重要内容。结论: 材料表面的物理化学性质对材料的细胞相容性有着较大影响, 细胞与聚合物的相互作用是评价材料细胞相容性的指标。细胞与高分子材料间短期的相互作用程度可由细胞与高分子材料表面的黏附程度来评价, 而长期的相互作用可通过检测体外培养细胞的生长情况或在体内植入高分子材料进行长期评估。     

国外生物医用材料领域研究热点：本刊学术部

组织工程材料：研究具有全面生理功能的人工器官、组织支架材料、研究新的降解材料。复合生物材料：有效解决材料的强度、韧性及生物相容性问题,目前研究较多的是：合金、碳纤维/高分子材料、无机材料。     

前交叉韧带重建移植材料的研究与进展

背景:膝关节前交叉韧带重建效果受多种因素影响,包括移植物的选择.目的:对用于前交叉韧带重建的移植材料的种类、材料性质、相关实验、临床应用等方面的研究进行回顾分析.方法:由第一作者检索1985/2009 PubMed数据及万方数据库有关前交叉韧带重建的移植材料如自体韧带、同种异体韧带、人工韧带、组织工程韧带、异种韧带等方面的文献.结果与结论:目前国内外修复前交叉韧带损伤可供选择的移植物有自体组织替代物、同种异体韧带、人工韧带、生物组织工程韧带等.此外还有一些其他生物材料如异种韧带等,目前还处于实验探索及研究阶段.人工合成材料与组织工程韧带近几年研究较多,但其制作工艺复杂,价格昂贵,很难满足临床移植的需要.随着越来越多去抗原处理技术的出现,有效去除异种韧带的免疫原性,提高其组织相容性已不是没有可能,在此基础上异种韧带来源广泛,获取方便、价格低廉、适用性广等优势得以凸显.     

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.     

人工皮肤替代物的材料种类及其特征

目的:评价组织工程人工皮肤替代物各种生物材料的性能和应用,寻找适合人体的替代物.方法:以"组织工程,人工皮肤,支架材料"为中文关键词,"tissue engineering,Artificial skin,intravascular stent"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关生物材料与人工皮肤修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以26篇文献为主重点进行了讨论组织工程人工皮肤替代物及其性能.结果:组织工程人工皮肤是应用组织工程技术将体外培养的上皮细胞和成纤维细胞扩增后,接种于具有良好生物相容性的材料上,经体外培养,形成含有与正常皮肤相似的表皮和真皮结构的皮肤替代物.然后将其移植于皮肤创面处,以实现创伤的修复和重建.将两种或两种以上的材料复合在一起,或对生物材料表面进行各种各样的修饰,促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性、维持生物功能成为目前组织工程生物材料研究的热点.结论:目前还没有一种人工材料能完全符合组织工程的要求.进一步提高支架材料的微观渗透性和生物活性,促进毛细血管的长入;制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料是今后的研究方向.     

CRTER杂志“生物材料”栏目本月组稿重点

1生物医用材料领域热点研究项目 组织工程材料：研究具有全面生理功能的人工器官、组织支架材料、研究新的降解材料。     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的：总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展。方法：由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为＂重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料＂。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价。结果：来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快。人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足。结论：天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一。     

制备软骨组织工程支架的材料和方法

背景:软骨组织工程的研究为修复软骨缺损提供了新的思路和方法,其中如何获得理想的组织工程支架是这一研究的核心和难点。目的:回顾性分析软骨组织工程支架的材料选择和制备方法。方法:由第一作者检索2000至2012年PubMed数据库、ELSEVIER SCIENCEDIRECT、万方数据库、中国知网库有关制备软骨组织工程支架的材料选择和方法等方面的文献。结果与结论:软骨支架材料分为天然生物材料、人工合成高分子材料和复合材料。可采用相分离法、溶剂浇铸/粒子沥滤技术、气体发泡技术、快速成型技术及静电纺丝法制备支架材料。由于胶原、琼脂糖和藻酸盐等水凝胶类天然材料可提供足够的生物相容性、增殖和黏附能力及亲水性,电纺的人工合成高分子材料复合支架又可以保证支架的力学强度、塑形要求、孔隙率、可降解性等,将天然材料利用包埋技术和表面修饰技术复合于电纺的高分子复合材料支架上将更有利于支架性能的发挥。     

胶原材料在组织修复中的应用

胶原是组织构建和组织重建的重要材料，在外科应用的生物聚合材料中，胶原是目前研究最热门的材料之一。介绍近10年胶原作为缝合材料、溃疡、烧伤、骨组织、心瓣膜、血管、食道和气管等修复材料的研究、应用和发展情况，以及胶原作为皮肤普代品在培养皮肤细胞支持物、胶原真皮和复合移植皮等组织工程皮肤研究和应用中的前景。     

社长的话：留恋2011②

（接目次页）2．关于生物材料研究,我们重点关注和约稿的范畴：О组织工程支架材料。О材料生物相容性。О药物缓释材料。О纳采材料。О生物膜材料。О抗菌生物材料。О细胞外基质材料。О硬组织生物材料。О软组织生物材料。O材料力学。О材料表面改性。О生物材料基础研究。О生物材料临床应用。3．关于硬组织植入物研究,我们重点关注和约稿的范畴：     

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?     

种子细胞及支架材料在组织工程角膜构建中的应用

背景:在眼科角膜移植在组织工程中有很好的应用前景,但理想的支架材料一直制约组织工程角膜发展.目的:分析各种子细胞、支架材料的应用,总结近年来组织工程角膜构建所取得的进展.方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2000/2010-10)和PubMed数据库(2000/2010-10),检索词分别为"组织工程,角膜移植"和"tissue engineering,corneal transplantation".经计算机初检得到223篇文献,纳入与组织工程角膜研究进展、应用和体外构建的相关实验研究和综述,排除重复研究类文献,对33篇汇总分析.从种子细胞、支架材料、器官构建、临床应用等方面进行总结,对组织工程角膜的研究进展和未来发展进行探讨.结果与结论:结果表明,种子细胞和支架材料仍为组织工程研究的重点,由于眼免疫赦免现象和角膜的无血管特性,组织工程角膜移植将优于其他器官和组织的移植,成为能大量构建且易于移植的组织工程器官.目前,组织工程角膜构建已获得初步成功,但各类支架材料均存在一定缺点,寻找理想的支架材料是下一步的研究方向.