静电纺聚合物纳米纤维在骨组织工程研究中的进展

组织工程骨在骨缺损、骨不连及骨折延期愈合等骨骼疾病的治疗中有重要应用前景,、组织工程支架是组织工程研究的核心内容之一,静电纺丝制备的纳米纤维以其优异的性能,近年来已开始成为骨组织支架材料的重要研究对象。综述了静电纺聚合物纳米材料包括天然高分子聚合物、人工合成聚合物及复合聚合物纺丝纤维在骨组织工程研究中的进展,提出复合聚合物电纺纤维及其改性是今后骨组织工程支架材料研究的重要方向之一;并探讨了其研究中存在的问题与应用前景。     

静电纺纳米纤维基组织工程大孔支架的研究进展

静电纺丝作为一种纳米纤维支架的仿生构建方法,已在组织工程和再生医学领域中得到越来越多的应用和关注。但是,静电纺支架的主要问题是密集排列的纳米纤维之间的空隙很小,阻碍细胞的长入和三维(3 D)组织的形成。为了解决这一问题,近年来已发展了许多用于扩大静电纺纳米纤维支架孔尺寸的制备方法。首先概述组织工程支架中大孔对细胞行为的影响,然后对静电纺纳米纤维3 D大孔支架的制备方法和技术研究进展进行综述,讨论这些3 D大孔支架促进细胞长入的效果,最后对静电纺3 D大孔支架在组织工程中应用的主要挑战和前景,提出了看法。     

制备赖氨酸改性聚乳酸纳米纤维支架的性能评价

文题释义：聚乳酸：是热塑性聚酯,由于其生物降解性、无毒性、良好的加工性和优异的机械性能在组织再生材料中得到了广泛的研究及应用,但存在降解速度较慢的缺点,其在骨组织中的降解速度较慢,长期存在于体内易导致炎症等并发症,且生物相容性仍不能很好地满足生物材料需要。赖氨酸：是为碱性必需氨基酸,是蛋白质的重要组成部分之一,具有无毒性、抗菌性、生物可降解性,促进细胞生长和黏附以及促进细胞发挥正常功能等作用。成骨细胞在分化过程中分泌大量的细胞外基质,成骨细胞的细胞外基质包含胶原蛋白和非胶原蛋白,在碱性环境中具有更好的黏附、生长和钙化的能力,但其强度低、脆性大的特点限制了其作为组织工程支架材料的应用。背景：聚乳酸作为可降解聚合物已被制成纳米纤维支架广泛应用于组织再生,但在某些组织工程应用中其作为支架材料存在降解速度慢、生物相容性差等局限。目的：制备赖氨酸/聚乳酸支架,通过控制不同赖氨酸浓度研究支架的结构及性能。方法：以1,4-二氧六环为溶剂体系、赖氨酸作为氨解剂,采用热致相分离技术制备赖氨酸改性聚乳酸纳米纤维支架,其中赖氨酸的浓度分别为5%,10%,15%,30%,以未改性的聚乳酸支架为对照,进行傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、示差扫描仪热分析仪、接触角和机械性能分析等检测。 结果与结论：①傅里叶变换红外光谱分析显示,聚乳酸支架被赖氨酸氨解改性成功;②扫描电镜显示,当非溶剂相为超轻水时,支架的纤维网格结构较差,未形成立体的三维结构;当赖氨酸浓度为5%时,支架呈片状、带状或大量团聚现象,没有形成良好的三维纤维的网络结构;随着赖氨酸浓度的增加,支架的纳米纤维结构逐渐形成,当赖氨酸浓度为10%时制备的支架仍存在片状及出现团聚现象;当赖氨酸浓度为15%时,支架有分布相对均匀的纳米纤维结构;但当赖氨酸浓度为30%时,支架纤维结构出现坍塌和大片团聚现象;③随着赖氨酸浓度的增加,支架的水接触角减少、抗压强度降低;④随着赖氨酸浓度的增加,支架的熔融温度稍有降低,但无明显变化,结晶度增加;⑤结果表明,赖氨酸的引入改善了聚乳酸支架的网格状纤维结构、亲水性和结晶度,降低了支架的机械性能。https://orcid.org/0000-0001-9850-2479 (李煜) 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     

纳米纤维支架的制备及其在组织工程皮肤中的应用

本文通过综述现阶段纳米纤维支架的制备方法、可用材料及制备后的生物功能修饰等方面的研究进展,为设计真正意义的组织工程皮肤纳米纤维支架提供理论帮助。多聚物纳米纤维支架能够提供三维空间结构,并且能够调节细胞行为,具有传递生物分子的潜能,因此它们在组织工程应用中具有广泛的前景。现在能应用多种方法及材料制备纳米纤维结构,但是通过现有的方法和材料还不能将纳米纤维的所有优点完全体现出来,并构建成功一个真正意义上的纳米纤维三维支架结构。所以对纳米纤维支架制备技术的不断改进和对应用的材料体系的深入了解,将对未来临床成功地应用聚合纳米纤维组织工程支架奠定坚实基础。     

高分子纳米纤维在组织工程支架材料研究中的应用

介绍了高分子纳米纤维的特点、合成方法、生物相容性以及表明修饰,阐明其作为新型支架材料在骨组织工程中的应用价值。     

牙周膜细胞在网格型与无纺型聚乳酸纳米纤维支架材料上体外培养的研究比较

研究对比牙周膜细胞在无纺型和网格型聚乳酸纳米纤维膜上的生长行为,探讨支架结构对细胞生长的影响.采用静电纺丝技术,用金属平板或金属网分别接收,得到无纺型和网格型聚乳酸纳米纤维膜;通过SEM观察两种支架形貌差异,并测试比较它们的力学性能.通过MTT测试和SEM观察,比较无纺型和网格型纳米纤维膜对细胞生长的影响.实验结果:网格型膜的纤维直径平均为500～600 nm;无纺型膜的纤维直径大于网格型膜,平均直径约为700 nm,但网格型膜的拉伸断裂应变略大.牙周细胞与支架联合培养的MTT结果显示,与在聚苯乙烯(TCPS) 培养板上的培养比较,两种纳米纤维膜都显示出促进细胞增殖的效果,其中网格膜的促进效果比无纺膜更加明显.SEM观察的结果显示,细胞无法进入无纺型膜内部生长,而网格型膜中由疏松纤维堆积形成的大孔结构则非常有利于细胞进入支架内部,细胞在后者上生长良好.因此,网格型纳米纤维支架是一种优于纤维为完全无纺排布的支架,更适用于组织工程研究.     

骨组织工程多孔支架制备方法的研究进展

近年来,骨组织工程中人工合成骨移植物的出现为骨缺损病例的修复提供了新思路,在原料、性能及应用上得到了广泛的关注和研究,也在临床上取得了初步应用.文章从骨支架材料的传统制备方法和基于计算机技术的3D打印相关技术的原理和优缺点进行了综述,并对制备技术的未来改进方向和可行性提出展望,以期探索出更具有应用价值的方法.     

纳米骨组织工程支架材料生物学效应研究进展

国内外学者将纳米技术运用于支架材料制备了一系列新型的骨组织工程支架材料,并对纳米生物学效应进行了深入的研究。纳米生物材料的生物学效应研究可以更好地从分子水平上认识材料与生命体的相互作用,为构建具有生理功能的新型生物材料提供研究思路和方向。为了更好地认识纳米材料对蛋白、细胞的影响和纳米材料的生物安全性问题,本文综述了近年来纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究进展。     

骨组织工程应用可降解聚合物的可能性探讨

成骨细胞细胞外基质材料的选择是骨组织工程研究中一项重要而紧迫的任务。本文阐述了理想骨组织工程基质材料的研制要求 ,介绍了几种可降解聚合物在骨组织工程中的应用现状 ,并重点介绍了 PL A、PGA及其共聚物的优缺点和相应的改进方法。作者认为 ,以合成可降解聚合物为主要组成成分的新型基质材料必将在未来骨组织工程研究中展示出可喜的应用前景     

软组织和硬组织再生过程中的电纺纳米纤维支架

背景：目前,静电纺丝纳米纤维是天然细胞外基质的仿生材料,其包含互连孔隙的三维网络,已成功用作各种组织再生的支架,但目前仍面临着如何将生物材料扩展成三维结构以再现组织微环境的生理、化学以及机械性能的挑战。目的：总结归纳静电纺丝的工艺、原理,探讨由此生产的静电纺丝纳米纤维在皮肤、血管、神经、骨骼、软骨和肌腱/韧带等组织再生中的应用。方法：以“静电纺丝、电纺纳米纤维、电纺纳米纤维支架、组织再生”为中文检索词,“Electrospinning,electrospun nanofibers,electrospun nanofiber scaffolds,tissue regeneration”为英文检索词,检索Google学术、PubMed和中国知网数据库,最终纳入88篇文献进行综述分析。结果与结论：(1)静电纺丝纳米纤维是天然纤维状细胞外基质的仿生材料,并包含互连孔隙的三维网络,在各种组织再生的支架领域中应用较多。(2)多篇文献阐述了电纺纳米支架应用于皮肤、血管、神经、骨骼、软骨和肌腱/韧带组织再生的巨大潜力,为其最终应用于临床疾病治疗,或转化为实际产品进入市场提供了坚实的理论基础。(3)但目...     

骨组织工程支架材料的研究进展

支架材料作为骨组织工程学的关键环节，成为近年来研究的热点。就骨组织工程学不同支架材料的优缺点、研究现状及前景进行综述，希望能为今后的研究提供参考。     

细胞外基质作为组织工程支架的最新进展

目前存在很多由于先天缺陷、创伤或肿瘤切除等导致人体完整性缺陷的现象,故近年来组织工程成为研究热点。支架材料是组织工程的要素之一。人脂肪组织细胞外基质粉末呈三维空间结构,能促进干细胞增殖、分化、新生血管形成及生长因子释放等,已成为组织工程支架的新材料。     

生物衍生骨在骨组织工程研究中的应用

支架材料的选取是骨组织工程研究的关键 ,生物衍生骨具有较好的生物相容性和材料界面 ,三维立体孔隙 -网架合理 ,可塑性强 ,可降解 ,并具备一定的力学强度 ,兼备良好的骨传导及一定的骨诱导能力。可作为种子细胞的支架材料应用于骨组织工程研究。     

聚乙烯醇及其复合材料在组织工程支架中的应用

背景：聚乙烯醇是具有良好生物相容性和生物降解特性的聚合物,因其水溶性、成膜性、乳化性、胶黏性,而且无味无毒,被广泛用于临床领域。目的：综述聚乙烯醇及其复合材料在骨、软骨、皮肤、血管等组织工程支架中的应用。方法：由第一作者检索2000年1月至2011年12月中国知网数据库、1980年1月至2012年12月Pubmed数据库及 Elsevier数据库中,有关聚乙烯醇及其复合材料在骨、软骨、皮肤、血管等组织工程支架中应用的文章,中文关键词为 “聚乙烯醇,复合材料,组织工程支架”,英文关键词为 “Poly (vinyl alcohol),composite material, tissue engineering scaffold”。结果与结论：虽然聚乙烯醇及其复合材料还存在强度不够高、植入后有并发症等缺点,但这类材料具有良好的生物相容性和生物可降解特性,在组织工程中的应用从实验室到临床前研究都有很大的进展。对于其修复的长期效果还需要进一步深入研究。通过对材料表面进行修饰,改善细胞与支架材料的相互作用;通过模拟细胞生长微环境,制备仿生材料,提高材料的亲水性、对细胞的黏附性,促进细胞的分化增殖;构建具有可控三维多孔结构的支架,并赋予其控制释放细胞生长因子等功能,更好地仿生天然细胞外基质的结构和功能;制备出降解速度与机械强度能够完全适应组织再生需要的支架,研制复合、仿生材料是今后支架材料研究的主要方向。     

骨组织工程支架材料及其血管化的研究进程

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。     

丝素在骨组织工程中的应用及进展

蚕丝作为缝合线应用于临床已有多年历史,其中的丝素具有良好的生物相容性。丝素可制备成不同性状的新型生物材料如溶液、粉末、薄膜等,用其修复骨缺损的实验研究已相继开展。本文主婪对丝素在骨组织工程中修复骨缺损的应用及前景进行了综述。