静电纺丝纤维支架在软骨组织重建中的设计应用

软骨损伤是临床常见疾病之一。软骨是一种无神经和血管营养的组织,其自身修复能力很差。组织工程学为解决这一难题提供了新方法。组织工程学主要由支架材料、种子细胞和生长因子三要素构成。而其中支架材料是近年来组织工程学研究的热点。静电纺丝技术更是由于其能形成多孔隙的纳米纤维支架而备受青睐。本文具体介绍静电纺丝技术在软骨组织工程学中的设计应用。     

牙周膜成纤维细胞与静电纺丝纳米纤维的生物相容性研究

目的 研究不同比例的静电纺丝聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)纳米纤维与牙周膜成纤维细胞(PDLF)的生物相容性,探索其作为牙周膜组织工程支架的可行性.方法 聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)分别按重量比75:25、50:50和25:75制成混合溶液,应用静电纺丝技术制成3种比例的纳米纤维支架.将PDLF接种于3种比例的支架上,经细胞培养,通过光学显微镜观察PDLF在3种支架上的形态;MTT法检测PDLF在支架上的增殖,荧光显微镜下计数细胞,检测粘附能力;活死细胞染色法比较PDLF在3种比例支架上的活力.结果 在体外培养条件下,PDLF在3种比例支架上均能生长,其中50:50支架上的PDLF增殖曲线最接近常规培养细胞的曲线,明显较其他2种支架上PDLF数量多;50:50支架对PDLF的粘附作用明显强于另外2种;50:50支架对PDLF活性的影响最小,优于其他比例的支架.结论 PDLF能在不同比例的PLA/PCL纳米纤维上生长,其中,按重量比为50:50合成的支架在与牙周膜成纤维细胞共培养时体现出较好的生物相容性,可作为牙周膜组织工程候选支架材料.     

聚乳酸乙醇酸共聚物与纳米羟基磷灰石共混制备组织工程纤维环支架的实验研究

目的探讨以聚乳酸乙醇酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)与纳米羟基磷灰石(hydroxyapa-tite,HA)为原料,利用静电纺丝的技术制备出的三维多孔支架构建组织工程纤维环的可行性。方法将PLGA与HA溶解于丙酮中,配制20%(w/v)的溶液,磁力搅拌均匀后,进行静电纺丝,制备三维多孔支架。支架通过扫描电镜和磷酸盐缓冲液降解(phosphate buffered saline,PBS)的方式,观察支架的形貌和降解性能;利用CCK-8和伊红染色的方法观察支架的生物相容性。结果支架具有良好的纤维形貌,直径均匀,扫描电镜下可见HA结晶。支架在磷酸盐缓冲液中降解速度较快,8周时支架失重可达40%,表现出良好的降解性能。细胞毒性试验和伊红染色均表明细胞在支架上的生长情况较好,支架具有良好的生物相容性。结论 PLGA与HA共混制备的纳米纤维支架具有良好的空间结构和生物相容性,因此该支架是一种良好的组织工程纤维环支架材料。     

静电纺丝纳米纤维的制备及其在生物医药方面的应用

静电纺丝是一种制备纳米纤维的简便方法,通过调节电压,流速,接收距离,溶液浓度及溶剂种类等纺丝工艺条件,可以稳定地制备连续等截面的纳米纤维,且纤维形貌,直径大小与分布及其表面织构也可以得到控制.采用特殊的喷丝口结构,运用不同种类材料, 可以制备具有"皮-芯"结构的同轴纳米纤维,并经过一定处理获得空心纤维.在组织工程支架和药物控释等生物医用材料方面有广阔的应用前景.     

胶原静电纺纳米纤维膜对人牙髓细胞生物学行为的影响

目的:比较人牙髓细胞(human dental pulp cells,hDPCs)在胶原静电纺纳米纤维膜(collagen nanofibrous matrix,Col_NFM)与直接沉积胶原膜(collagen flat film,Col_FF)上的黏附、增殖和分化情况,探究胶原纳米纤维支架对hDPCs生物学行为的影响。方法:采用扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)观察两种胶原膜的表面形貌,并比较其表面接触角和溶胀性能。将hDPCs分别接种于两种胶原膜表面共培养,SEM和激光共聚焦显微镜(laser scanning microscope,LSM)观察hDPCs在支架表面的生长形态,并用CCK-8法测定hDPCs的增殖情况。在诱导14 d后,比较成牙本质分化相关基因的表达变化,茜素红染色观察矿化结节的形成情况。结果:SEM图可见Col_NFM组纤维直径为(884±159) nm,纤维之间存在大量三维连通的孔隙结构,而Col_FF组表面平坦,未见孔隙结构。Col_NFM组瞬间表面接触角为85.03°±4.45°,溶胀度为3,Col_FF组瞬间表面接触角为98.98°±5.81°,溶胀度为1,Col_NFM组的亲水性和溶胀性能更佳。SEM和LSM结果显示,Col_NFM组hDPCs表现为不规则多角形,呈三维生长,Col_FF组细胞在二维平面上呈纺锤形生长。CCK-8结果显示,hDPCs在Col_NFM支架上增殖活性更高。在诱导14 d后,Col_NFM组成牙本质分化相关基因表达水平较Col_FF组显著升高(P<0.05),茜素红染色也更深。结论:Col_NFM具有纳米尺度的微观结构,并具备良好的亲水性和溶胀性能,相较于Col_FF,hDPCs在Col_NFM表面表现出更好的黏附、增殖和分化性能。     

纳米静电纺丝纤维对糖尿病小鼠创面修复的影响

目的：探讨纳米静电纺丝纤维对糖尿病小鼠模型创面愈合的影响。方法：构建糖尿病小鼠创面模型,观察组使用电纺纳米纤维包扎创面,对照组使用涂药纱布包扎创面,自愈组不做处理。比较3组小鼠创面愈合情况并计算创面愈合率;qRT-PCR法检测小鼠血清白细胞介素(IL)-1β、IL-4、IL-6和肿瘤坏死因子α水平;Western blotting法检测小鼠创面组织表皮生长因子、表皮生长因子受体、缺氧诱导因子-1α、增殖细胞核抗原蛋白表达水平。CCK-8和划痕实验明确静电纺丝对人脐静脉内皮细胞增殖和迁移的影响。结果：与对照组和自愈组比较,观察组小鼠创面愈合率提高,炎症细胞因子表达降低,表皮生长因子及受体水平升高(P<0.05～P<0.01)。采用纳米静电纺丝纤维处理后,人脐静脉内皮细胞迁移和增殖能力增强(P<0.05和P<0.01),凋亡率降低(P<0.05)。结论：纳米静电纺丝纤维可改善糖尿病创面愈合情况,具有潜在的临床应用价值。     

静电纺丝制备荧光导电双功能复合纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术将导电聚苯胺（PANI）和铕/铽稀土配合物掺杂到高分子基质聚乙烯吡咯烷酮（PVP）中,制备出荧光导电复合纳米纤维。用扫描电镜（SEM）、荧光光谱仪（FL）、宽频介电松驰谱仪对荧光导电复合纳米纤维的性能进行分析,结果显示,在270 nm紫外光激发下,铕系列与铽系列复合纳米纤维分别发出红光和绿光。同时,复合纳米纤维的电导率可以达到1.18×10^-6 S/cm,两种复合纳米纤维同时具有优异的荧光性能及良好的导电功能。     

电纺PLLA/PVP纳米纤维膜材料用于血管组织工程的前期研究

目的:研究静电纺丝在血管组织工程中的应用。方法:利用静电纺丝技术制备不同质量分数的聚乳酸(PLLA)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)电纺丝膜,并通过差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)观察、接触角测试(CA)和力学性能分析进行材料学表征。在不同的电纺丝膜上种植血管平滑肌细胞(VSMCs),并分别在2、4、6 d取样进行SEM、激光共聚焦显微镜(LCMS)观察,以检测VSMCs在材料上铺展的形貌和分布情况。经MTT测试,以了解材料对VSMCs增殖的影响,用血小板黏附实验测试材料的血液相容性。结果:混入PVP的PLLA电纺丝膜具有良好的表面结构,亲水性显著提高,且随着PVP含量的增多PLLA电纺丝膜的亲水性增高,但对力学性能影响不明显。细胞实验结果表明:混有PVP的PLLA电纺丝膜利于VSMCs的黏附生长,具有良好的细胞相容性和血液相容性。结论:成功地将PVP和PLLA进行了静电纺丝,该材料具有良好的细胞相容性和血液相容性,其在血管组织工程应用中具有广阔的前景。     

静电纺丝素纳米纤维对大鼠深Ⅱ度烧伤创面愈合的作用

目的 探讨静电纺丝素纳米纤维对大鼠深Ⅱ度烧伤创面愈合的影响及作用机制.方法 采用静电纺丝技术制备丝素纳米纤维,建立SD大鼠深Ⅱ度烧伤创面模型,将60只雄性SD大鼠随机分成静电纺丝素纳米纤维治疗组(实验组)和对照组,实验组创面予以静电纺丝素纳米纤维敷料覆盖,对照组创面以无菌纱布覆盖.观察大鼠烫伤创面大体愈合情况,苏木精-...     

纳米结构组织工程支架材料

组织工程支架材料表面的微观和亚微观结构对细胞的粘附与生长有很重要的影响,表层具有纳米结构的支架材料可以改善细胞对材料的粘附性和生物相容性。本文主要介绍了纳米生物材料对组织工程发展的影响及纳米生物材料的一些制备方法,如自组装技术和模板技术。     

Preparation of PLGA Electrospun Nanofibers for Tissue Engineering Applications

Non-woven poly （lactic-co-glycolic acid） （PLGA） nanofibers were prepared by electrospinning technology. The morphology of the electrospun fibers was observed using scanning electron Microscopy （SEM） and the fiber diameter was calculated. Primary human dermal fibroblasts （HDFs） were cultured to evaluate the biocompatibility of the electrospun PLGA nanofibers. The results of MTT testing and SEM showed that the PLGA nanofibers have the morphology of interwoven and highly porous structure and can support the attachment and proliferation of HDFs. It is can be expected to be a potential scaffold material for tissue engineering.     

载黄芪多糖组织工程支架促糖尿病大鼠皮肤创伤修复研究

目的研究载黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)组织工程支架(APS/PDLGA)对糖尿病大鼠皮肤创面愈合的影响。方法采用高压静电纺丝技术制备APS/PDLGA超细纤维,构成三维纤维网状组织工程支架;扫描电子显微镜观察纤维形貌,并计算直径;采用苯酚-浓硫酸法检测载药量与包封率;将APS/PDLGA用于糖尿病大鼠皮肤溃疡创面修复,采用苏木精-伊红染色观察各实验组皮肤修复进程。结果 APS/PDLGA纤维表面光滑、粗细均匀、直径(2.56±0.50)μm、载药量(5.22±0.076)%、包封率(90.06±1.31)%,覆盖APS/PDLGA纤维膜组的糖尿病大鼠皮肤创面约在第18天完全愈合,新生上皮外观与结构和正常皮肤相似,愈合速度明显快于空白PDLGA纤维膜组和对照组创面(P0.01)。结论 APS/PDLGA纤维组织工程支架可促进糖尿病大鼠皮肤创面愈合,有望应用于糖尿病皮肤溃疡治疗。     

壳聚糖支架材料在骨组织工程中的应用

壳聚糖是由β-(1-4)-2-乙酰氨基-D-葡萄糖单元和β-(1-4)-2-氨基-D-葡萄糖单元共聚而成的天然多糖。在结构上类似于动物体内的糖胺聚糖,可促进骨形成,具有良好的组织相容性、非抗原性、无毒性,有抑菌作用,同时对温度相对稳定,因此壳聚糖在骨组织工程中的应用显示出巨大的优势。现将壳聚糖作为支架材料在骨组织工程中的研究进展予以综述,并对其发展前景予以展望。     

骨组织工程支架的研究进展

骨组织工程支架最初用于骨组织的结构性修复,现在负载生物活性物质用于骨诱导和血管形成,促进骨组织生长、修复骨缺损,并呈递生物活性物质。骨组织工程支架负载生物分子或药物等促进成骨和血管生成特性逐渐成为现在研究的热点。在对骨组织工程支架的构建方面,3D打印技术以设计方便,构建不需要模具,可以轻易制备结构复杂、孔隙均匀、几何形态各异的骨组织工程支架,被业内广泛认可。     

骨组织工程中种子细胞与细胞支架复合培养的研究进展

骨组织工程的研究热点主要集中在种子细胞、支架材料和骨组织构建3个方面,其中种子细胞与细胞支架复合体的体外培养既是骨组织工程的基础,也是其研究的重点。细胞只有有效与支架材料充分的黏附,并在支架中良好的迁移、扩增和分化,才能形成具有骨组织修复功能的细胞-支架复合体。文章对骨组织工程中细胞-支架复合体的体外构建作一综述,为骨组织工程的研究及细胞的三维立体培养提供参考。     

胶原蛋白-几丁聚糖三维骨架构建组织工程血管的可行性

目的 研究胶原蛋白——几丁聚糖构建的三维支架在血管组织工程研究中的可行性。方法 以Ⅰ型胶原蛋白和几丁聚糖为生物材料，体外预构具有三维结构的支架，观察支架的空间立体结构；将培养的种子细胞（人平滑肌细胞和纤维细胞）种植于支架，观察材料与细胞的生物相容性和抗收缩性，并测定材料中DNA含量和胶原蛋白含量。结果 应用相分离技术制备的支架，具有均匀的三维结构和丰富的交通孔，种植种子细胞后可以形成良好的细胞黏附和生长，且选用的支架材料可以抵抗细胞收缩引起的材料变形；培养2、4、6周的材料中，DNA含量和胶原蛋白含量随培养时间延长而明显增加。结论构建的胶原蛋白——几丁聚糖三维支架具有结构均匀、细胞生物相容性好的特点，并具有一定的物理强度，可以应用于血管组织工程研究。     

羟基磷灰石在骨软骨组织工程支架材料的研究进展

随着软骨组织工程技术的研究与发展,近年来认识到软骨修复中软骨下力学性能的支持对软骨修复起着关键的作用,同时软骨下骨促进移植物与宿主组织的锚定。羟基磷灰石因其具有良好的骨传导性能和生物活性,能与软骨下骨组织形成牢固的骨性结合促进支架材料的锚定,近年来被广泛应用于骨软骨组织工程支架材料,本文将对近年来羟基磷灰石在骨软骨组织工程支架材料中的应用作一综述。     

肌腱组织工程的研究进展

由于肌腱的特殊结构与功能,使得肌腱缺损后的治疗成为困扰临床医师的一大难题。近年来,组织工程的迅速发展让学者们找到了新的研究方向。随着种子细胞、支架材料、力学特性研究逐步深入,组织工程化肌腱的体外构建及体内应用亦随之日趋成熟,使其有望成为临床肌腱缺损修复最为理想的替代物。     

组织工程三维多孔支架的制备方法和技术进展

组织工程的关键技术之一在于将具有良好生物相容性和生物降解吸收性能的生物材料制备成具有特定形状和相连孔结构的三维多孔细胞支架（细胞外基质替代物）。本文着眼于多孔支架制备方法分别与多孔支架孔结构和外形的内在联系，从致孔和外形成型两个层次对组织工程多孔支架的制备方法和技术新近的研究进展进行了综述。     

椎间盘退变细胞组织工程研究进展

椎间盘退变是多因素引起的脊柱疾病,目前尚无有效的治疗方法。近年兴起的椎间盘细胞组织工程,内容涉及种子细胞、支架、生长因子及基因转染调控等,其中以细胞和支架为核心。细胞移植通过增加椎间盘细胞的数量使细胞外基质合成增加,支架则为细胞提供附着部位。同时,诱导细胞合成更多的细胞外基质,替代原有退变的椎间盘,相关研究尚处于初级阶段。