新型组织工程血管材料：静电纺复合纳米纤维小口径管状支架

背景：小口径人工血管对生物相容性和抗凝血的要求远远高于普通大口径人工血管,因此血管移植体内原位诱导组织再生成为了新的研究方向。目的：总结近几年静电纺复合纳米纤维小口径管状支架的主要研究进展,并讨论其在体内原位诱导血管再生方面的重要应用。方法：由第一作者检索中国期刊网CNKI全文数据库、万方数据库及ISI Web of Knowledge外文数据库,有关复合纳米纤维小口径管状支架的制备方法、血管支架仿生天然细胞外基质微环境的表面修饰以及种植体植入后生物相容性和安全性评价等方面的文献。结果与结论：静电纺复合纳米纤维制备小口径管状支架,即将天然材料和合成材料共纺在一起,这样既能克服天然生物高分子材料力学性能的不足,又能避免合成材料在生物相容性和安全性的缺陷,成为制备小口径血管组织工程支架的必然趋势。同时制备多层血管,进行功能化修饰,模拟天然细胞外基质的结构和功能,将成为用于心血管组织修复及再生小口径血管组织工程研究的新方向。在获得上述新进展的同时,经动物实验检验的静电纺血管支架以聚合物为主。尽管这类支架采用了各种手段避免血栓、炎症等不良反应,其生物相容性仍旧无法与天然材料相比。由此可见,在天然材料与合成材料之间找到一个最佳比例,使复合材料的力学性能和血管相容性达到一个平衡,将会显著提高静电纺复合纳米纤维支架在小口径血管组织再生中的应用。     

静电纺纳米纤维用于组织工程支架

目的:描述静电纺支架的性质对细胞生长行为的影响及其在伤口敷料和皮肤、软骨、骨、血管、神经等组织工程领域的应用,介绍静电纺与其他支架相结合的制备方法,为开发理想的组织工程支架提供参考。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1998-01/2007-01关于静电纺制备组织工程支架方面的相关文章,检索词为"electrospinning,tissue engineering scaffolds,nanofiber",并限定文章语言种类为英语。资料选择:对资料进行初审,选取包括静电纺丝和组织工程支架的文献。排除标准:综述和重复实验。资料提炼:共收集到65篇静电纺制备组织工程支架相关文献,54篇纳入符合标准的文献,排除11篇综述。资料综合:静电纺纳米纤维直径、亲水性及纤维取向对细胞生长行为有影响。静电纺组织工程支架在伤口敷料和皮肤、软骨、骨、血管、神经等组织工程领域具有广泛应用研究,研究包括天然材料、合成材料的各种材料在可纺基础上的生物相容性。结论:静电纺纳米纤维能最大程度仿生细胞外基质的结构,孔隙率高,通过多种材料的静电纺研究及其生物相容性研究,有望得到适用不同组织的支架材料。     

静电纺丝纳米纤维组织工程支架的研究进展

背景：静电纺丝纳米纤维具有促进细胞生长的作用。目的：描述静电纺纳米支架对细胞生长的促进作用以及静电纺纳米支架孔径大小、机械强度缺陷改进的研究进展。方法：检索数据库为CNKI数字图书馆全文、PubMed数据库2001至2011年有关静电纺丝和组织工程支架的文献。检索关键词为“组织工程,静电纺丝,支架;electrospinning,tissue engineering scaffolds,nanofiber”。结果与结论：静电纺丝纳米纤维直径、孔径大小及纤维表面对细胞生长行为有重要影响,小孔径静电纺丝纳米纤维支架不利于细胞浸润生长,且用单一电纺技术制备得到的纳米纤维支架机械性能较差,如何增加静电纺丝纳米纤维支架孔径大小以提高细胞的浸润以及提高其机械性能强度,是目前应用研究应解决的问题。     

静电纺丝在组织工程的应用：距离临床转化还有多远？

背景：静电纺丝是一种制备组织工程支架材料极有前途的技术手段。目的：综述目前静电纺丝技术在组织工程中的应用进展及其在应用中存在的主要问题。方法：应用计算机检索Medline数据库、中国知网数据库2000至2013年文章,检索关键词为“静电纺丝,组织工程;Electrospinning,tissue engineering”。结果与结论：静电纺丝技术制备的纳米纤维无纺布材料,其结构类似于细胞外基质,具有高的比表面积,可控机械性能良好,便于加工,已被广泛应用到组织工程中生物降解材料和高分子聚合物的合成领域。静电纺丝在组织工程中的应用进展快速,尤其所选用的电纺材料或者与不同技术结合的电纺。静电纺丝能将材料的性能与组织的不同形态结构相结合,一系列新的聚合物被成功引入到组织工程支架中作为细胞再生和增殖的基质,然而重要的问题是,如何控制支架与生物系统的相互作用即实现细胞的浸润性生长,如何控制孔隙大小,机械性能,毒性等,在该技术应用到真正实用的生物医学中之前仍然需要进一步研究,尤其是体内研究。     

组织工程血管支架材料的评价

目的:评价组织工程修复颅骨缺损各种生物材料的性能和应用,寻找合理的颅骨替代物.方法:以组织工程,组织工程血管,干细胞,细胞因子,支架材料为中文关键词;以tissue engineering,tissue engineering blood vessel,intravascular stent为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与生物材料及组织工程血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以30篇文献为主重点讨论组织工程血管材料的种类及其性能.结果:血管脱细胞基质可作为一种较理想的支架材料应用于血管组织工程.基于纤维蛋白制成的支架不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能促进血管生成、组织修复.明胶无抗原性,生物相容性好,可完全生物降解,可实现支架自身的血管化.天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程化血管.纳米修饰技术有望被应用于下一代组织工程化血管移植.结论:到目前为止,还没有发现一种很理想的血管支架材料.虽然现在天然生物材料成为研究的热点,但是物理机械性能并不能很好地符合支架要求,这就迫切需要新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到修复和重建的目的.     

静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的细胞相容性

背景:有报道以生物可降解的胶原盘或聚L-乳酸、聚羟基乙酸、聚L-乳酸/聚羟基乙酸共聚物等作为骨骼肌组织工程的支架材料,各有优缺点,不能完全满足骨骼肌组织工程的需要。目的:探讨静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的可行性。方法:制备7种不同组分的静电纺丝纳米纤维膜,以其浸提液为培养基培养第3代SD乳鼠成肌细胞,以含体积分数20%新生小牛血清的F12培养基培养的为对照。采用MTT法和扫描电镜检测成肌细胞在各组材料的黏附及生长情况。结果与结论:各组分静电纺丝纳米纤维膜吸光度值与对照组间差异无显著性意义(P>0.05)。各组分静电纺丝纳米纤维膜组成肌细胞黏附率差异有显著性意义(P<0.05)。扫描电镜与上述结果一致。含70%聚乳酸+20%蚕丝蛋白+10%胶原组成电纺丝纳米纤维膜组可见大量成肌细胞黏附,呈梭形,两极伸展,排列规律,效果最好。其他各组细胞少,形态不规则,似衰退期成肌细胞。提示静电纺丝纳米纤维膜无细胞毒性,对成肌细胞的增殖无影响,成肌细胞能良好地黏附;以70%聚乳酸+20%蚕丝蛋白+10%胶原组分效果最佳。     

静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的细胞相容性

背景：有报道以生物可降解的胶原盘或聚L-乳酸、聚羟基乙酸、聚L-乳酸/聚羟基乙酸共聚物等作为骨骼肌组织工程的支架材料,各有优缺点,不能完全满足骨骼肌组织工程的需要。目的：探讨静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的可行性。方法：制备7种不同组分的静电纺丝纳米纤维膜,以其浸提液为培养基培养第3代SD乳鼠成肌细胞,以含体积分数20%新生小牛血清的F12培养基培养的为对照。采用MTT法和扫描电镜检测成肌细胞在各组材料的黏附及生长情况。结果与结论：各组分静电纺丝纳米纤维膜吸光度值与对照组间差异无显著性意义（P〉0.05）。各组分静电纺丝纳米纤维膜组成肌细胞黏附率差异有显著性意义（P〈0.05）。扫描电镜与上述结果一致。含70%聚乳酸＋20%蚕丝蛋白＋10%胶原组成电纺丝纳米纤维膜组可见大量成肌细胞黏附,呈梭形,两极伸展,排列规律,效果最好。其他各组细胞少,形态不规则,似衰退期成肌细胞。提示静电纺丝纳米纤维膜无细胞毒性,对成肌细胞的增殖无影响,成肌细胞能良好地黏附;以70%聚乳酸＋20%蚕丝蛋白＋10%胶原组分效果最佳。     

基于不同溶剂静电纺再生丝素蛋白组织工程支架的研究与进展

静电纺丝可以制备出具有良好性能的再生丝素蛋白组织工程支架，细胞可以在其上很好地黏附、增殖。相对有机溶剂而言，水作为溶剂的电纺再生丝素蛋白纳米纤维能更好地应用于组织工程支架，这是由于支架中不会残留对细胞有害的有机溶剂。文章从不同溶剂的角度综述了再生丝素蛋白的静电纺丝及其用于组织工程支架的研究进展。     

新型脊髓纳米组织工程支架的组织相容性***☆

背景:纳米技术可改善脊髓组织工程生物材料的性能.目的:分析新型脊髓纳米组织工程支架的组织相容性.方法:以胶原为原料制备纤维定向排列及非定向排列的纳米纤维膜,培养及鉴定S D大鼠脊髓源性神经干细胞.将两种纳米纤维膜与SD乳鼠脊髓源性神经干细胞共培养,以正常培养的神经干细胞为对照,通过 MTT 实验检测纳米纤维膜的细胞相容性;以扫描电镜检测细胞在纳米纤维膜表面的黏附及增殖情况;将纳米纤维膜植入S D大鼠体内,通过组织学检查确定其降解情况及组织相容性;通过免疫组织化学实验确定神经干细胞在体内的存活及移动情况.结果与结论:两种纳米纤维膜表面的神经干细胞黏附及增殖情况良好,MT T实验结果表明纳米纤维膜的细胞相容性佳,电镜结果表明细胞在纳米纤维膜表面黏附良好,增殖情况佳;在体内纳米纤维膜降解情况良好,组织相容性佳;BrdU 标定的神经干细胞在 SD 大鼠体内存活并移动情况良好.结果表明新型纳米组织工程支架具有良好的细胞及组织相容性.     

静电纺丝技术在纤维环组织工程中的研究进展

椎间盘退变疾病是一种常见的慢性疾病,也是目前骨科医师面临的挑战。手术是治疗椎间盘退变疾病的主要方法,但在临床实践中仍存在固有的局限性,而组织工程为是目前最有前途的椎间盘修复及再生提供了潜在的治疗手段方法。其中静电纺丝技术是一种制备纳米级纤维的方法,不同材料和参数的静电纺丝材料具有不同的力学性能、孔隙率和取向,可以模拟天然椎间盘的结构特征和力学性能。因此,静电纺丝材料可用于椎间盘的替代和再生。该文综述了椎间盘组织工程进展以及用于制备椎间盘支架常用的静电纺丝纳米材料,对目前和未来可能提高静电纺丝纤维性能的方法进行了介绍。     

新型纳米纤维支架的细胞生物相容性

背景:高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性.目的:探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性.方法:根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组.采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3～6代细胞作为实验用种子细胞.应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性.结果与结论:高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好.提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性.     

新型纳米纤维支架的细胞生物相容性

背景：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性。目的：探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性。方法：根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组。采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3~6代细胞作为实验用种子细胞。应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性。结果与结论：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好。提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性。     

构建人工椎间盘组织工程支架

背景：组织工程技术的发展为已退变椎间盘功能的恢复提供了可能。 目的：综述椎间盘组织工程中支架的研究进展。 方法：由第一作者检索PubMed 数据库中1990-01-01/2012-12-31有关椎间盘组织工程中支架的文献,以“tissue engineering, intervertebral disc, scaffold”为检索词。 结果与结论：支架材料是组织工程研究中的一项重要组成部分。椎间盘纤维环支架材料有3大类,包括天然生物材料、人工合成材料及复合材料。椎间盘纤维环支架材料种类繁多,各有优缺点,尚无公认的最合适的支架材料,支架材料选择仍需进一步的实验研究。纳米级生物材料是研究发展的一个必然趋势,另外,利用仿生学原理,在模拟人椎间盘组织的过程中对支架材料进行改进同样是一个发展趋势;此外,可注射型支架同样是另一个研究热点,可注射型支架材料的选择范围主要集中在壳聚糖、Ⅱ型胶原、透明质酸、纤维蛋白、弹性蛋白、藻酸盐身上,目前将壳聚糖作为支架的研究相对较多。     

静电纺壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维的细胞相容性

目的:静电纺是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中射流来制备聚合物纳米级纤维的加工方法,采用此种技术制备壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维,并观察其细胞相容性.方法:实验于2006-11/2007-10在东华大学化学化工与生物工程学院生物材料与组织工程实验室完成.①支架材料制备:以六氟异丙醇/三氟乙酸为溶剂体系,采用静电纺制备复合纳米纤维,其中壳聚糖/胶原蛋白的质量比分别为100:0,80:20,50:50,20:80与0:100.②细胞相容性观察:体外接种猪髋动脉内皮细胞,苏木精-伊红染色法观察细胞形态,MTT法检测细胞黏附和增殖情况.结果:猪髋动脉内皮细胞在壳聚糖/胶原蛋白复合纤维表面贴附牢固,外形饱满,多呈长梭形,具有良好的生长形态;MTT法结果显示纳米纤维能够有效地促进内皮细胞在材料表面的黏附和增殖,质量比为20:80材料组细胞黏附、增殖能力最强,其次为50:50组.结论: 静电纺壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维具有良好的细胞相容性,可望成为一种新型的组织工程支架材料.     

脱细胞组织基质材料构建组织工程血管支架的特点与效应

目的:评价组织工程血管支架材料的特性和发展前景.方法:以 "组织工程,组织工程血管,支架材料"为关键词,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组织工程血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以26篇文献为主重点讨论了组织工程血管材料的种类及其性能.结果:血管脱细胞基质可作为一种较理想的支架材料应用于血管组织工程.纤维蛋白制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能促进血管生成、组织修复.明胶无抗原性,生物相容性好,可完全生物降解,可以实现支架自身的"血管化",但机械性强度低.天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程化血管.纳米修饰技术有望被应用于下一代组织工程化血管移植.结论:近年来组织工程血管发展迅速,但到目前为止,还没有发现一种很理想的血管支架材料.天然生物材料成为目前研究的热点,但是物理机械性能并不能很好地符合血管支架要求,这就迫切希望新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到修复和重建的目的.     

利用复合生物支架材料构建全生物型小口径组织工程血管的研究

目的利用复合纤维蛋白胶生物支架材料和血管细胞成分体外构建具有完整中膜及内皮层的全生物型小口径组织工程血管。方法体外培养扩增猪主动脉血管内皮细胞及平滑细胞,将血管平滑肌细胞与猪纤维蛋白胶混合,均匀复合于犬颈总动脉脱细胞基质材料外表面,经培养后将血管内皮细胞悬液种植到基质材料的内表面,构建全生物型小口径组织工程血管。通过组织学染色观察组织工程血管的组织学结构,扫描电镜观察血管的内外表面结构。结果组织学染色结果表明构建的小口径组织工程血管具有完整的内膜层及中膜层结构;扫描电镜结果显示组织工程血管内表面覆盖着完整的内皮细胞层,血管的外表面可见分层排列的血管平滑肌细胞。结论利用纤维蛋白胶血管细胞混合液复合犬颈总动脉脱细胞基质可以构建出具有完整中膜及内膜层的全生物型小口径组织工程血管。     

组织工程膀胱支架材料：应用现状及血管化策略

背景：随着组织工程膀胱研究的日益改进,组织工程膀胱组织在植入体内后的血管化问题,引起了构建组织工程膀胱者的极大关注。目的：结合近年来的相关文献,就组织工程膀胱支架材料的选择、设计与应用,支架材料植入体内后的血管化问题作一综述。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库2000年1月至2014年9月的相关文章,检索词为“tissue engineering,bladder,biomaterials/scaffolds,vascularization”;同时检索中国期刊数据库2000年1月至2014年9月的相关文章,检索词为“组织工程,膀胱,支架材料,血管化”,选择文章内容与生物支架材料在组织工程膀胱中的应用及组织工程膀胱血管化相关。结果与结论：组织工程膀胱中目前采用的支架材料主要包括天然生物材料和人工合成聚合物两大类。当前膀胱组织工程研究最主要的目标仍然是：制备接种细胞的最佳支架,确定干细胞的最佳来源,探索干细胞最优分化方式和促进植入支架新生血管和神经的再生,其中促进支架材料的血管化和构建复杂的组织是最具有挑战性的。目前来说,使支架上附着的内膜细胞精确的定向增殖、迁移和分化仍然很难控制。尽管血管网对于细胞和组织的营养供应和代谢废物清除是必要的,但促进血管生成或血管发生的策略仍有限。     

组织工程血管支架材料

1可降解性聚乙醇酸血管外支架抑制移植静脉内膜的增生 2不同浓度细胞种植脱细胞血管基质上构建组织工程血管 3应用猪主动脉脱细胞基质制备新型组织工程血管支架：生物相容性及力学性能评价     

静电纺丝丝素蛋白纳米纤维在骨组织工程中的运用

骨组织工程(tissue engineering,TE)由支架、细胞、生长因子以及它们在微环境中的相互联系组成.其中,研究设计促进细胞生长和新骨形成的三维支架是骨TE研究的热点.天然丝素蛋白(silk fibroin,SF)具有良好的生物相容性、降解性、机械性和低免疫原性等特征,经过不同的加工技术可形成SF凝胶、海绵、...     

不同材料构建组织工程化血管支架:特点与效应

目的:评价组织工程血管支架材料的性能和应用前景.方法:以"组织工程,组织工程血管,干细胞,细胞因子,支架材料为中文关键词:以:"tissue engineering.tissue engineering blood vessel,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组织工程血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以30篇文献为主重点讨论了组织工程血管材料的种类及其性能.结果:血管脱细胞基质可作为一种较理想的支架材料应用于血管组织工程.基于纤维蛋白制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能促进血管生成、组织修复.明胶无抗原性,生物相容性好,可完全生物降解,可以实现支架自身的"血管化".天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程化血管.纳米修饰技术有望被应用于下一代组织工程化血管移植.结论:组织工程血管近年来发展迅速,到目前为止,还没有发现一种很理想的血管支架材料.虽然现在天然生物材料成为研究的热点,但是物理机械性能并不能很好地符合支架要求,这就迫切需要新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到修复和重建的目的.