纳米材料在组织工程中的应用研究

组织工程研究领域中，支架材料与细胞的相互作用是主要的研究课题。支架材料表面的微观结构对细胞的生物调控作用更为重要。纳米材料因具有一些独特的效应，如体积效应和表面效应，有利于细胞的粘附、增殖和功能的增强，因而作为组织工程支架有良好的应用前景。目前用于组织工程研究的纳米材料主要有无机纳米材料、高分子纳米材料、复合纳米材料，仿生纳米材料的研究和利用将极大地促进组织工程学的发展。本文就近年来纳米材料的制备方法以及其在组织工程中的应用研究现状进行了综述。     

人工材料在急性运动骨损伤中的应用与表面修饰

背景：选择合适的表面修饰材料,有针对性的对基质支架材料进行表面改性和表面修饰,提高材料表面的细胞黏附性以及促进细胞的增生是骨组织工程支架材料研究的重要内容。 目的：概述骨组织工程支架材料的运用情况,支架材料表面修饰材料的运用以及修饰方法或途径。 方法：由第一作者检索1995/2010 PubMed数据及万方数据库文章,选择与组织工程支架材料运用及表面修饰相关的文献。 结果与结论：成骨细胞与支架材料的作用依赖于材料的表面特性、局部形态、表面能或化学能等,这些表面特性决定了细胞怎样吸附到材料表面、细胞的定位以及细胞的功能行为等。因此生物材料的复杂性和细胞-生物材料表面的相互作用决定着进行生物支架材料表面修饰的重要性。理想的表面修饰应该兼顾表面拓扑结构、特异性识别、亲水与疏水平衡、蛋白质吸附等各个方面才能得到功能化的新生组织。目前,应用最多的表面修饰材料是Ⅰ型胶原,未来研究中将多种表面修饰材料进行复合发挥材料的互补作用,以及基因疗法和纳米材料的发展,将成为骨组织工程学领域研究的热点问题。     

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。     

纳米材料在组织工程体外细胞培养中的应用进展

组织工程包括细胞和生物支架两部分.其中细胞的活性在很大程度上取决于支架材料的优劣.良好的生物支架应该能尽可能地模拟细胞在体内的内环境,从而提供细胞生长所需的微环境.纳米材料由于很好地模拟了细胞在体内的拓扑结构,从而在组织工程领域得到了越来越广泛的应用.综述了纳米材料在各种细胞体外培养中的作用,初步探讨了纳米材料对细胞促进作用的机制,并对纳米材料在肝脏组织工程中的应用进行了展望.     

肝脏组织工程纳米纤维支架材料的比较研究

探讨海藻酸钠、壳聚糖和PLGA纳米纤维支架的机械稳定性、生物相容性及细胞在其表面的生长规律,寻找合适的肝脏组织工程支架材料。用静电纺丝的方法分别制备海藻酸钠、壳聚糖和PLGA纳米纤维支架,观察材料的机械稳定性及肝细胞在材料表面的活性和生长情况。接种后0.5 h内,肝细胞在壳聚糖和海藻酸钠材料表面贴壁,生长良好。第二天起,肝细胞在壳聚糖表面逐渐聚集生长,形成聚集体,而在海藻酸钠材料表面无聚集。第三天后,海藻酸钠材料发生溶胀,纳米结构破坏,而壳聚糖纳米支架保持完好。在观察期间,PLGA材料表面一直没有肝细胞黏附。肝脏细胞不能在PLGA纳米材料表面黏附生长;壳聚糖具有良好的生物相容性,且肝细胞在壳聚糖纳米材料表面能形成球形聚集体;海藻酸钠生物相容性好,但机械稳定性差,容易降解,不能单独作为肝脏组织工程的纳米支架材料。     

纳米支架材料在脊髓损伤修复中的应用

背景:在作为种子细胞载体的组织工程支架材料中,纳米材料因具有利于细胞黏附、增殖等一些独特的效应,使其在脊髓损伤修复的研究中将发挥越来越大的作用。目的:通过分析和总结近几年采用纳米支架修复脊髓损伤的文献,寻求适合脊髓组织工程的纳米材料及其适用标准。方法:由第一作者于2010-09应用计算机检索PubMed数据库、万方数据库和维普数据库相关文献。英文资料的检索时间为2000/2009;中文资料的检索时间为2003-01/2010-08。英文检索词为"nanometer scaffold;materials,Spinal cord injury,repair,tissue engineering";中文检索词为"纳米支架,生物材料,脊髓损伤,修复,组织工程"。纳入标准:①纳米支架材料、制备工艺及性能的研究。②组织工程修复脊髓损伤的研究。③动物实验及临床应用方面的文献。经过阅读和筛选,共纳入30篇文章进行讨论分析。结果与结论:与传统的支架材料相比较,纳米支架具有良好的生物降解性能、无免疫原性、可塑性和适宜的力学性能等优异特性,使其在组织工程领域具有十分诱人的应用前景。随着纳米技术的成熟,制备工艺的优化,基因工程的引入,纳米材料安全性能的科学评价等将是纳米级组织工程支架材料未来临床应用的挑战。     

支架材料在牙髓再生和血运重建中的应用

文题释义：细胞外基质：是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子,是细胞生长的天然支架。 支架材料：在组织工程中支架可作为细胞的运载体,为细胞定植、黏附、增殖、分化提供三维空间结构。支架材料为制备组织工程支架所需要材料的统称。 牙髓血运重建：在临床上牙髓血运重建是指在进行彻底有效的根管消毒时,尽可能保护牙髓组织及其周围的干细胞,而后通过刺激根方组织出血形成以血凝块为主的天然支架,最后进行严密的冠方封闭,为干细胞提供合适的微环境,促进其分化成为成牙本质细胞和成骨细胞,最终实现牙髓再生和牙根继续发育的一种临床术式。文中运用的“血运重建”“再血管化”概念,为广义上牙髓组织再生过程中血管的再生和再生牙髓血管系统的重建过程。   摘要背景：随着组织工程研究与技术的不断发展,牙髓再生和血运重建成为可能。干细胞、支架材料、信号分子作为组织工程3要素在此过程中的相互作用尤为重要,干细胞是否能正常增殖、分化和生成牙髓组织很大程度取决于支架材料的选择。目的：对研究较广泛、效果较好的支架材料及两种支架制备方法进行综述,分析其在牙髓重建中的应用和再血管化能力。 方法：由第一作者应用计算机于2019-01-01/09-30以“pulp regeneration,pulp revascularization,scaffold”为英文检索词,以“牙髓再生、牙髓血运重建、再血管化、支架材料”为中文检索词,在PubMed、万方、知网中检索已经发表的文献。共检索得到外文文献421篇、中文文献181篇,通过筛选整理61篇相关文献做一综述。结果与结论：血小板来源支架、细胞外基质来源支架、自组装肽均在牙髓再生和血运重建取得了一定效果。将天然和合成材料以水凝胶和纳米材料等技术制备成合成或半合成支架,在细胞增殖分化、细胞迁移黏附、对抗炎症、传递因子上具有独特优势,并可通过一定修饰提高支架的促血管生成能力。可以预见未来基于合成水凝胶或纳米材料的支架设计及制备技术,能解决目前临床支架来源缺乏、效果不稳定的问题。 ORCID: 0000-0002-7090-3788(陈乐怡) 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     

构建组织工程化半月板：细胞、支架及生物因子

背景：自体或异体移植修复损伤的半月板治疗效果并不理想,应用组织工程化技术重建半月板的研究成为目前的研究热点。 目的：探讨组织工程化技术修复重建损伤半月板的可行性。 方法：对体外构建组织工程化半月板的种子细胞进行培养,并制备半月板支架材料,将种子细胞依附于支架材料上,利用细胞因子调控种子细胞的黏附、生长、分化和迁移,组织学检查细胞与支架的结合情况以及细胞的数量等。 结果与结论：组织工程化半月板修复研究主要包括种子细胞、支架材料和细胞因子等方面。构建需要的种子细胞有骨髓间充质干细胞和半月板纤维软骨细胞,半月板纤维软骨细胞传至第3代可得出最佳效应浓度。对组织工程化半月板支架材料进行表面修饰,由多材料组成的复合材料具有更好的生物相容性。应用组织工程化技术修复重建损伤的半月板,是今后半月板损伤修复研究一种新的治疗方法。     

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     

以交联透明质酸钠为支架体外构建组织工程软骨

背景：采用组织工程技术再生和重建软骨是目前修复软骨组织缺损效果最好、最有应用前景的方法。 目的：以体外培养的软骨细胞和交联透明质酸钠为支架材料,开发一套体外构建组织工程软骨的完整方案。 方法：分离新西兰兔膝关节软骨细胞,制成细胞悬液滴加于交联透明质酸钠支架上,体外复合培养21 d,提取RNA进行RT-PCR检测,制备冰冻切片进行显微观察和免疫组织化学观察。 结果与结论：软骨细胞接种于交联透明质酸钠支架材料后,可贴附于支架上生长,并且大量细胞聚集成团,在支架材料的纤维间隙中生长或呈单层细胞附着于支架材料纤维。细胞-支架复合物表达软骨组织特异性蛋白聚糖基因和Ⅱ型胶原α1基因,以及软骨组织特异性蛋白Ⅱ型胶原蛋白,可维持软骨细胞表型。表明培养的细胞-支架复合物在体外培养可形成软骨细胞外基质,有望获得组织工程软骨组织。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：     

纳米生物材料及其表面对成骨细胞生物学行为影响的研究进展

骨组织工程是再生医学的重要组成部分，支架材料和种子细胞是其关键。近年来，随着纳米技术等相关学科的发展，在骨组织工程领域，研究人员对成骨细胞株的选择和培养、纳米材料的元素组成、表面形态、表面粗糙度及表面改性等方面进行了大量研究，并在纳米材料对成骨细胞生物学行为的影响方面取得了重要的研究成果和进展，本文对近年来在该领域内的研究进展作一综述。     

组织工程支架材料在脊髓损伤修复中的应用

背景：脊髓损伤最初往往会导致细胞和组织的不断丢失,组织工程支架可以模拟细胞外基质的生理状态,从而有利于细胞的黏附、迁移、扩增和分化。 目的：总结近年来组织工程支架材料联合细胞和/或细胞因子修复脊髓损伤的新进展。 方法：应用计算机检索PubMed、Ovid Medline及CBM数据库中2000-10/2010-10 与组织工程支架材料修复脊髓损伤相关的文章。  结果与结论：组织工程材料治疗脊髓损伤需要3 因素：种子细胞、组织工程支架、细胞因子。组织工程支架对于损伤脊髓断端起到桥接作用,而种植于材料的种子细胞和/或细胞因子可以促进神经轴突的生长和迁移。可用于组织工程支架的材料可分为天然材料和人工合成材料,包括胶原、壳聚糖、琼脂糖/藻酸盐、聚乳酸、纤连蛋白、聚羟基乙酸/聚乳酸、聚β羟丁酸等,动物实验已经取得一些成果,显示组织工程支架材料联合细胞移植修复效果更好,但临床上目前尚无开展组织工程支架材料修复脊髓损伤的研究。     

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。     

组织工程肌腱研究进展

肌腱组织工程是组织工程中开展较早的研究领域之一[1] 。经过几十年有关肌腱替代物以及十余年肌腱组织工程的研究 ,取得了一些突破性进展。但由于肌腱解剖结构和功能要求的特殊性 ,特别是常见的人体手部肌腱损伤的修复 ,至今仍是临床工作和组织工程研究的难点之一。主要存在以下几个方面的问题 :肌腱组织工程种子细胞的来源 ;同种异体肌腱细胞的免疫学反应 ;特殊力学强度和降解性能支架材料的制备和筛选 ;细胞与支架材料之间相互作用关系及细胞—材料复合体与周围组织相互关系的问题等等。现对上述问题的研究进展作一综述。1　肌腱组织工程…     

修复运动性肌腱损伤组织工程化肌腱及种子细胞和支架材料

背景：获得大规模、具有再生活力的种子细胞以及具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的理想支架材料是当前组织工程化肌腱研究面临的最为关键的限制性因素。 目的：总结和分析组织工程肌腱研究中的种子细胞和支架材料的研究进展。 方法：查阅近年来肌腱组织工程研究的相关文献,综合国内外最新研究成果,就肌腱组织工程中合适的种子细胞来源、研究更为理想的支架材料及组织相容性等方面的进展进行概述。 结果与结论：肌腱组织工程中常用的种子细胞有间充质干细胞、肌腱干细胞及胚胎干细胞等,可以向骨、软骨和脂肪分化,修复肌腱损伤的理想细胞。肌腱组织工程支架材料有天然材料及人工合成材料等,肌腱组织工程支架材料应有良好的生物相容性和适度的机械性能,复合材料将是肌腱组织工程支架材料研究的重点。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程      

肝脏干细胞研究及应用前景展望****○

背景：近年肝脏干细胞移植治疗终末期肝病得到人们的广泛关注,但临床应用中却面临来源有限,细胞数量不足,移植后干细胞往往弥散、流失,且分化率低,无法有效发挥其修复功能等技术问题制约。 目的：总结肝脏干细胞组织工程的研究进展,并展望其应用前景。 方法：应用计算机检索1999-01/2010-12 PubMed数据库相关文献,英文检索词“liver stem cell tissue engineering”分别与“three dimensional culture,biodegradable materials,biological reactor”组合,并限定文献语言种类为English。共检索到文献241篇,最终纳入符合标准的文献43篇。 结果与结论：肝脏干细胞来源有限,而肝脏组织工程需要大量可靠的种子干细胞,三维培养是目前发现行之有效的体外扩增手段。在三维培养条件下,使用不同支架材料和反应器扩增效率及移植效果存在巨大差异,如何确定具有肝脏干细胞特异性的理想扩增条件、改善支架生物相容性以提高移植效率是关键技术问题。未来的研究需要进一步探讨肝脏干细胞特异性扩增生物反应器及肝脏干细胞特异性支架构建等技术难点。     

骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景

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：