ACA微囊化细胞膜渗透性能研究

人工细胞的概念由加拿大McGill大学M.S.T.Chang教授于1957年首次提出并应用具有半渗透性薄膜的微胶囊固定活性细胞组织取得成功。由于微胶囊膜起到了类似细胞膜的作用,且固定后体系的形态和功能酷似活体细胞,所以称之为“人工细胞”。目前最成熟的人工细胞体系是海藻酸-聚赖氨酸-海藻酸(APA)体系。而对海藻酸-壳聚糖-海藻酸(ACA)体系人工细胞的研究多以虾蟹壳聚糖为膜材料,与虾蟹壳聚糖相比,蛆壳聚糖粘度较小,分子量较低且较易溶解,更适于用作人工细胞膜材料,因此我们选用蝇蛆壳聚糖制备ACA人工细胞。膜的渗透性能是决定人工细胞性能…     

可降解聚合物用作骨组织工程细胞外基质材料的研究进展

组织工程学是近年来发展起来的一门新学科.它是应用生物学和工程学的原理研究开发能够修复、维持或改善病损组织功能的生物替代物的一门学科.方法是体外分离、培养细胞,将一定量的细胞种植到具有一定空间结构的三维支架上,然后将此细胞-支架复合物植入体内或体外继续培养,通过细胞间的相互粘附、增殖和分化,分泌细胞外基质,从而形成具有一定结构和功能的组织或器官.目前,应用组织工程方法研究制备出人工骨、软骨、皮肤、肌腱、血管甚至人工胰、人工肝等,其中骨组织工程研究进展较快,已经利用组织工程化骨修复骨缺损取得成功[1].但是,在骨组织工程研究中还存在许多困难,其中理想的细胞外基质材料的选择和制备是骨组织工程中十分重要而迫切的任务,也是组织工程化骨组织能否应用于临床的重要影响因素之一.     

组织工程相关生物材料的主要产品与应用

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。〇种子细胞是组织工程化组织能够再生的首要物质基础。种子细胞可以来源于自体、同种异体甚至异种组织。异体或异种细胞虽来源广泛,但因免疫排斥反应等问题,无法用于病损组织的永久性修复。因此,真正用于修复组织缺损的细胞仍主要来源于自体。〇生物材料是种子细胞形成组织之前赖以生存和依附的三维支架,它能将细胞固定于一定位置,为其生长、繁殖、新陈代谢及细胞外基质分泌等生理活动提供场所,并引导再生组织形成基本形状。     

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。     

皮肤组织工程-细胞支架的构筑及其生物相容性评价

皮肤组织工程的发展提供了一种无损伤修复创伤和功能重建的皮肤治疗模式.作为组织工程的三要素之一,细胞支架发挥着重要的作用.为满足组织工程中对细胞支架在力学性能、物理结构及生物相容性等方面的要求,我们首先制备了聚乳酸(PDLLA)、聚乳酸-己内酯(PLACL)多孔支架,并以生物相容性较好的猪的无细胞真皮(acellular dermis matrix,ADM)为参比,分别把三种材料植入大鼠背部肌层,术后定期取大鼠皮下埋藏组织进行组织学检测.结果发现PDLLA与PLACL多孔支架的降解周期、力学性能、孔隙率及其孔径都可以根据皮肤组织工程中的要求进行调控.组织学检查,移植物内无明显炎性细胞,21天后,均完全血管化且分布较均匀.说明PDLLA与PLACL的生物相容性较ADM差,但并未出现明显的异物排斥反应,两者的生物相容性基本上可以满足组织工程中对支架的要求,这为聚乳酸类人工皮肤的进一步研究提供了有意义的实验依据.     

提高关节软骨脱细胞支架孔隙率及细胞渗透性方法的研究进展

关节软骨损伤后的再生与修复一直是临床上的难题。由于外科治疗手段具有较大的局限性,近年来,软骨组织工程领域不断发展并备受关注。在软骨组织工程中,具有软骨诱导特性的软骨基质,是一种很有前景的生物材料。这种天然的生物材料能够作为支架,为软骨组织再生提供结构框架和生物信号分子。脱细胞处理能够有效去除软骨组织中的细胞成分,获得天然的细胞外基质支架。然而,由于软骨组织具有缺乏血管、结构致密、细胞成分较少的特性,因此,经脱细胞的软骨组织能否获得足够的孔隙率,为再植的软骨细胞或干细胞提供有效的渗透途径,逐渐成为研究者关注的焦点。重点关注关于提高细胞渗透性的实验研究,总结提高支架孔隙率以及促进细胞迁移的实验方法,主要包括脱细胞处理、浓度调控、取向性冻干技术、人为制备孔道,以及激光刻蚀等。通过文献检索,对不同方法技术的原理与优势进行总结、分析,进一步强调孔隙结构在支架性能中的重要性,并阐明支架性能与调控方法之间的关系。     

壳聚糖液晶膜生物相容性的研究

壳聚糖因具有良好的生物相容性、生物可降解性、无口服毒性等而广泛应用于组织工程领域。近年来一些研究表明,液晶态普遍存在于生命体中。本研究从仿生角度出发,制备出壳聚糖液晶薄膜。采用偏光显微镜和动态接触角测定仪分别研究其织构和亲水性能,并通过体外细胞培养法研究了生物相容性。实验结果表明,壳聚糖液晶薄膜呈现典型的胆甾相液晶织构,与非液晶薄膜相比,它不仅具有更好的亲水性能,而且能更好地促进L929细胞黏附、生长、增殖及分化,表现出良好的生物相容性。本研究为开发新型生物材料和更好地模拟体内微环境提供了新的思路。     

组织工程心脏瓣膜及干细胞应用前景

组织工程心脏瓣膜是一种具有活力、能够自我修复和增生的人工瓣膜。理想的组织工程心脏瓣膜由于具有优良的血流动力学特征,低或甚至无免疫反应,不需要长期抗凝治疗以及耐用性好等特性,能够很好地克服目前临床上使用的机械瓣和生物瓣的缺点。综述了近年来国外组织工程心脏瓣膜在生物材料、培养环境和种子细胞等方面的新进展,并展望了干细胞作为种子细胞的应用前景。     

静电纺丝制备聚乳酸乙醇酸共聚物-胶原皮肤组织工程支架的实验研究

制备具有良好生物相容性的组织工程皮肤支架。以聚乳酸乙醇酸共聚物和胶原为原料,利用静电纺丝的方法,制备组织工程皮肤支架,并观察支架的形貌、降解等物理性能,利用CCK-8、伊红染色等方法观察支架的生物相容性。支架具有良好的纤维形貌,直径均匀。支架在磷酸盐缓冲液中降解8周,质量损失为35%,表明支架具有良好的生物可降解性。人成纤维细胞种植在支架上后,生长情况良好。种植3 d后,细胞存活率为75%;种植14 d后,细胞存活率为90%,表明细胞支架没有明显的细胞毒性,具有良好的生物相容性。用静电纺丝制备的聚乳酸乙醇酸共聚物-胶原支架是一种良好的皮肤组织工程支架,可以构建具有生物学功能的组织工程皮肤。     

人工细胞在医学及生物技术方面的应用

细胞是所有组织和器官的基本单位。能制造出具有各种不同的特殊功能人工细胞吗?如果这是可能的话,那么就是朝着人工置换的一种新的重要进步。这种可能性已经首先由作者在1957年提出和证实。什么是人工细胞人工细胞是在实验室里制备的,它们能制成具有生物细胞那样大小、但其内含物可能有很大差别,如图1所示。人工细胞膜可     

胶原凝胶人工皮肤的体外构建

目的 探讨以胶原凝胶为支架材料构建组织工程皮肤的方法.方法 体外分离、培养人皮肤表皮细胞和成纤维细胞,利用本研究所自制胶原蛋白,制备胶原凝胶作为组织工程支架材料;在成功构建人工真皮的基础上,种植表皮细胞,构建人工复合皮肤,运用HE染色与免疫组织化学进行组织学检测.结果 HE染色可见构建的人工复合皮肤具有表皮和真皮双层结构,免疫组织化学染色显示Ⅳ型胶原、纤维连接蛋白和层粘连蛋白阳性,在形态结构上与正常皮肤相似.结论 培养的人表皮细胞和成纤维细胞种植于胶原凝胶支架行气-液界面培养可构建出具有类似正常皮肤结构的组织工程皮肤.     

海藻酸钠-壳聚糖微胶囊载体在组织工程研究中的应用

背景：用壳聚糖包裹海藻酸钠制备微囊,可以改善海藻酸钠水凝胶的力学性能,如何获得理想的海藻酸钠壳聚糖微囊以及该微囊体系的应用前景是这一研究的关键。 目的：探讨海藻酸钠壳聚糖微胶囊载体的制备方法、成型机制,分析影响微胶囊膜强度性能的几个重要因素及探讨海藻酸钠-壳聚糖微胶囊在固定化细胞技术、药物载体和组织工程方面的应用前景。 方法：由第一作者采用计算机检索PubMed数据库、Elsevier ScienceDirect、中国知网库、万方数据库1987至2013年有关海藻酸钠壳聚糖微囊制备方法、反应机制及应用前景的文章。 结果与结论：海藻酸盐水凝胶在药物释放和组织工程领域具有很多优势,但是凝胶溶蚀现象和力学性能缺陷限制了它的应用,壳聚糖与海藻酸钠通过静电相互作用形成聚电解质络合物,弥补了海藻酸钠凝胶的不足。通过控制壳聚糖溶液的性质-壳聚糖的分子质量、壳聚糖溶液的pH值和浓度制备膜强度高的微囊,海藻酸钠-壳聚糖微囊在固定化技术、药物释放和组织工程领域表现出了广阔的应用前景。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：     

羟基磷灰石表面修饰人工角膜钛支架的体内生物相容性

背景：纯钛人工角膜支架在临床应用中的并发症发生率较高,因此寻找一种生物相容性高的人工角膜支架材料一直是国内外研究的重点和热点。目的：观察羟基磷灰石表面修饰人工角膜钛支架的体内生物相容性。方法：取新西兰白兔27只,制作右眼角膜碱烧伤模型,造模后立即均分为3组,实验组右眼植入经过羟基磷灰石表面修饰的人工角膜钛支架,对照组右眼植入人工角膜钛支架,空白对照组右眼仅制备囊袋而不植入支架。术后2,4,16周取兔右眼角膜组织,进行病理组织学观察及扫描电镜观察。结果与结论：术后16周,3组间炎性细胞与纤维细胞数量比较差异均无显著性意义。随着时间的延长,实验组角膜组织逐渐增多,纤维组织逐渐增厚,细胞外基质附着逐渐增加,角膜组织贴附密集度、细胞外基质附着密集度及组织愈合度均优于对照组及空白对照组。表明羟基磷灰石表面修饰人工角膜钛支架具有良好的生物相容性,可有效促进角膜细胞增生,有利于角膜血管化。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     

生物混合的人工器官

所谓生物混合人工器官指的是细胞或少量组织群被包裹在一层半渗透膜中,并植入活体内的治疗装置。这层半渗透膜有免疫保护的作用,它的微孔可以输送有关的小分子物质,如营养物质、电解质、氧以及生物活体分泌的产物,通过活体内的体液和细胞免疫系统的作用防止或适当妨碍接触已包裹的材料。多年来,研究人员探讨     

细胞生理条件下壳聚糖微胶囊包埋肝细胞

从乙酰化率15．3％的市售壳聚糖（Fifteen N-acetylated chitosan，FNC）出发制备酰化率50％的壳聚糖衍生物（Half N-acetylated chitosan，HNC），探讨其在细胞生理条件下与异丁烯酸（Methacrylic acid，MAA）-羟乙基异丁烯（Hydroxyethyl methacrylate，HEMA）-甲基丙烯酸甲酯（Methyl methacrylate，MMA）三元共聚物（MAA-HEMA-MMA）制备微胶囊包埋肝细胞的可行性。微囊化细胞实验结果表明，与体外表面培养实验相比，生理条件下基于HNC构建的三维正电微环境有利于支持肝细胞的体外功能，且制备的微胶囊在培养过程中具有较好的渗透性及结构稳定性。     

生物型人工韧带的体外检测和体内组织相容性的实验研究

目的:应用最新生化处理技术研制了一种以动物组织为原料的去抗原生物型人工韧带,检测其结构、力学性能及组织相容性,探讨应用去抗原生物型人工韧带重建膝关节叉韧带的可行性。方法:对动物肌腱/韧带组织进行环氧交联固定、多方位去抗原、力学增强改性以及表面活性修饰处理制得生物型人工韧带,应用组织学检查、扫描电镜、细胞培养及力学测试等多种方法分析生物型人工韧带的组织结构、生物力学特性和体内/体外组织相容性。结果:生物型人工韧带的外观与正常肌腱外观相似。组织学检查显示韧带为无细胞的胶原纤维。电镜检查显示韧带为走向一致的发状纤维样物紧密平行排列。异种骨髓基质细胞于韧带表面培养3周,可见细胞黏附并可见细胞分泌的基质沉积于细胞周围,韧带内部未见细胞。人工韧带平均直径约5 mm。在速度100 mm/m in条件下进行力学测试,平均最大拉力为927.19 N,抗拉强度47.22 N/mm2,与正常山羊的前交叉韧带(ACL)相应参数相近。人工韧带置换羊ACL术后12周,韧带表面可见滑膜组织覆盖并有小血管长入,术后52周人工韧带材料被新生的韧带替代,近关节面骨隧道内的人工韧带材料纤维周边可见韧带-纤维软骨-钙化软骨-骨的直接连接模式。结论:应用新的生化处理技术研制的生物型人工韧带有效地去除了猪肌腱的异种蛋白的免疫原性,具有良好的生物力学特性和组织相容性,作为膝关节叉韧带重建的韧带替换材料具有良好的应用前景。     

肝组织工程研究中生物反应器的研究进展

文章就生物反应器的特点、生物反应器在肝组织工程中的应用（肝组织重建、生物人工肝脏、药物筛选、生物反应器在肝组织工程其他相关方面的应用）进行综述,论述目前生物反应器亟待解决的问题是供氧问题、细胞密度和分布及微型化,指出生物反应器作为一个重要的媒介促进肝组织工程及生物人工肝的研究发展：同时肝细胞反应器可有效提高培养肝细胞的生物功能,其也将为肝再生医学的理论研究、肝脏的药物代谢及功能评价等提供有效的技术手段,肝细胞生物反应器的研发具有重要的理论意义和巨大的经济价值。     

骨组织工程材料的表面仿生矿化

骨组织工程材料的表面特性与体内组织直接接触,对材料与细胞组织间的相互作用情况起关键作用,因而对植入体内材料的表面进行改性就显得特别重要。在材料表面制备生物矿化层能够提高材料的生物相容性和细胞亲和性。仿生矿化是根据仿生原理制备合成复合人工材料的新方法。本文就近年来有关仿生矿化的机理和用于诱导仿生矿化的骨组织工程支架基质材料的研究进展进行了综述。     

骨组织工程材料的表面仿生矿化

骨组织工程材料的表面特性与体内组织直接接触，对材料与细胞组织间的相互作用情况起关键作用，因而对植人体内材料的表面进行改性就显得特别重要。在材料表面制备生物矿化层能够提高材料的生物相容性和细胞亲和性。仿生矿化是根据仿生原理制备合成复合人工材料的新方法。本就近年来有关仿生矿化的机理和用于诱导仿生矿化的骨组织工程支架基质材料的研究进展进行了综述。     

聚酰亚胺薄膜电极与大鼠视神经胶质细胞的生物相容性研究

为了研究视神经胶质细胞与聚酰亚胺薄膜电极的黏附性及生物相容性、最佳体外电脉冲刺激参数,为人工视觉假体材料的植入提供实验依据,本实验从大鼠神经胶质细胞的体外培养入手,采用细胞毒性试验、黏附试验等多种生物学方法对材料的生物相容性进行系统的评价,并建立电刺激大鼠神经胶质细胞体外模型,观察脉冲电流对神经胶质细胞生物学特性的影响。结果显示:聚酰亚胺薄膜材料的细胞毒性为0～1级,无明显细胞毒性。聚酰亚胺薄膜电极表面的细胞黏附生长良好,该材料对大鼠体外培养的细胞形态无损害,对细胞的生长和增殖均无明显的抑制作用;扫描电镜下观察到神经胶质细胞紧密贴附在材料表面,铺展良好并连接成片。在固定刺激脉冲的宽度和幅度以及刺激时间的情况下,频率越小,对细胞影响越小。以上研究结果提示聚酰亚胺薄膜电极与大鼠视神经胶质细胞有较好的黏附性和生物相容性,并能形成有效的电脉冲刺激,是一种优良的视神经植入材料。