纳米材料与运动性韧带损伤的修复

目的:探讨纳米材料的组织工程学特性及其修复运动性韧带损伤的性能评价.方法:以"韧带损伤;纳米材料;修复;组织工程;生物力学"为中文关键词;以:" cruciate ligament; nanomaterials; tissue engineering; application; ligament reconstruction" 为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库(1993-01/ 2010-04)、PubMed数据库(1993-01/2010-04)相关文章.纳入与纳米材料修复运动性韧带损伤相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.结果:共纳入相关文献16篇.临床常用的纳米材料有无机纳米材料、高分子有机材料、纳米复合材料及仿生纳米材料.各类纳米材料的组织工程学共性为:①尺寸在纳米量级.②有大量的界面或自由表面.③各纳米单元之间存在着或强或弱的相互作用.从临床应用效果来看,纳米材料可有效修复韧带的损伤. 结论:纳米材料在运动性韧带损伤的修复治疗中性能良好,是最具应用潜力的生物材料之一.     

生物材料在重建运动性交叉韧带损伤中的应用

目的:总结重建膝关节交叉韧带的研究进展,强调膝关节的损伤类型,膝关节交叉韧带重建的主要生物材料及研究进展.方法:以"重建交叉韧带、生物材料、人工韧带、组织工程"为中文关键词;以:"cruciate ligament,LARS artificial ligamernt,ligament reconstruction"为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1993-01/2010-02)相关文章.纳入与有关生物材料、重建交叉韧带、人工韧带、组织工程相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以30篇文献为主重点进行了讨论重建膝关节交叉韧带的生物材料的种类及其性能.结果:首先对膝关节损伤进行分析得知,常见的膝关节损伤主要是韧带损伤,为恢复其功能主要采用手术重建.其次对重建膝关节韧带的主要材料进行分析得知,生物材料在重建膝关节交叉韧带具有良好的应用前景,但在实际运用中,必须分析各种生物材料的特点,扬长避短.合成材料人工韧带由于组织相容性差、材料疲劳引起断裂导致失败;自体移植物常出现供体采集部位的并发症以及固定问题;同种异体移植物常出现疾病传播、免疫反应、延迟愈合、感染等;应用组织细胞分化和调节因子时,应将种子的分离培养,支架材料的选择和构建,以及辅以细胞因子和表面修饰这三者有机的融合起来,才能达到良好的效果.结论:对重建膝关节韧带的主要材料进行分析是治疗膝关节损伤及疾病的基础.     

组织工程韧带支架材料在体内的转归

背景:组织工程韧带由于具有自我更新和改建能力,生物力学性能优良,从而克服了现有人造韧带的不足,有望成为理想的韧带替代物,且已成为目前韧带修复重建外科领域关注的热点.目的:通过分析和总结1998年以来采用复合培养支架移植修复损伤韧带的研究,以寻求适合组织工程韧带的新型支架材料及适用标准.方法:分别以"韧带、组织工程、支架材料、细胞外基质","Ligament、Tissue Engineering,、Scaffold material、ECM"为检索词,应用计算机检索Pubmed 数据库及重庆维普期刊全文数据库1998-01/2009-12有关文章.纳入有关组织工程韧带的文献.排除与研究目的无关和内容重复者.保留31篇文献做进一步分析.结果与结论:韧带和肌腱损伤的治疗已研究较多,但对其修复重建以至完全恢复到受伤前的功能水平,迄今尚未实现.组织工程韧带的出现可能给韧带和肌腱损伤提供理想的治疗途径.组织工程支架材料研究结果报道越来越多,然而均各有利弊,绝大多数还处于研究阶段.目前仍在寻找一种完全合适的支架材料来治疗韧带损伤.     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的:总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展.方法:由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为"重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料".排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价.结果:来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快.人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足.结论:天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一.     

组织工程化韧带在前交叉韧带运动损伤修复中的作用

背景:交叉韧带是膝关节内的核心性稳定结构,具有制导膝关节生理活动并限制非生理性活动的功能,其中前交叉韧带的作用更为重要,其损伤的治疗已成为目前运动医学研究的热点.目的:探讨前交叉韧带生理功能、损伤机制,综述其修复过程中组织工程化材料的研究成果.方法:应用计算机检索1990-01/2011-02 PubMed数据库及维普数据库有关前交叉韧带组织工程研究进展、肌腱支架材料生物力学分析、生物材料在肌腱组织工程中应用及组织工程技术在修复肌腱缺损临床应用方面的相关文献,英文检索词"anterior cruciate ligament,biological materials,damage,treatment",中文检索词"前交叉韧带,生物材料,损伤,治疗",检索文献量总计102篇.结果与结论:前交叉韧带损伤后组织工程化康复措施得到了较快发展,从材料的选择来看,单一移植材料难免会存在诸多不足,不利于韧带的康复,复合材料可以结合不同材料的特性对韧带组织工程化材料进行配置,可以弥补单一材料的生物相容性、降解速度、生物力学性能、材料的韧性等不足,另外,对组织工程化材料进行功能结构加工也是尤为重要,这样可以更大程度的为细胞提供吸附、成长和分化的良好环境.同时,基因技术的进步以及各种新型材料的研制,必将在更大程度上满足前交叉韧带康复的需要.     

韧带急性损伤与组织工程人工材料修复的生物相容性分析

背景:阐述组织工程人工材料在韧带修复过程中生物相容性的必要性与重要性.方法:由第一作者应用计算机检索PubMed数据库与CNKI数据库中与韧带急性损伤治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关的文章.结果:韧带急性损伤后的修复手段中传统疗法较为保守,大多以物理疗法为主,在损伤不太严重的情况下修复效果较好,但对较为严重的韧带断裂或撕裂很难起到良好的修复效果.运用组织工程人工材料对严重的韧带断裂或撕裂进行韧带重建会起到很好的修复效果.在运用组织工程人工材料重建韧带过程中,理想生物材料的选择必须重视其良好的生物相容性,其生物相容性的好坏直接决定着韧带修复的效果,可以说良好的生物相容性应是组织工程治疗手段过程中生物材料选择的基础和必要条件.结论:随着组织工程人工材料研究的进步,在多样化的生物材料中,保证生物材料良好的生物相容性是选择理想材料的基础.     

膝关节韧带急性损伤修复中人工生物材料的运用

目的:分析膝关节韧带急性损伤生物力学特点,并对膝关节前交叉韧带损伤后人工生物材料干预下的治疗机制与康复手段进行分类与归纳.方法:采用电子检索的方式,在万方数据库中检索1996-01/2010-10有关生物材料应用于膝关节前交叉韧带修复的研究文章,关键词为"组织工程,膝关节,韧带,生物材料".结果:膝关节是人体运动和负重的重要关节,也是落地缓冲的重要装置,由于运动中存在多种内外部因素致使膝关节前交叉韧带损伤较为常见.组织工程学人工韧带是目前研究的热点方向,人们在支架材料的选择和构建的具体方法,种子细胞的分离和培养方法,细胞因子和表面修饰的应用等方面做了大量的研究,目前运用人工材料治疗前后交叉韧带的康复手段日趋成熟和多样,但各种手段往往利弊犹存.结论:虽然目前人工韧带还存在不足之处,还不是理想的移植物,不能完全代替交叉韧带,但是人工韧带为前交叉韧带重建提供了一种选择,是交叉韧带重建进展史中重要的一步,尤其在多种利弊犹存的生物学康复手段中,选择个体适宜的康复措施尤为必要.     

不同生物材料复合支架对关节软骨缺损的修复评价

背景:不同生物材料制备的复合软骨支架其修复软骨缺损也各具特点.目的:探讨不同生物材料制备复合支架的组织工程学特性及其修复关节软骨缺损的性能评价.方法:以"软骨组织工程,生物材料,工程软骨,复合支架"为中文关键词,以"tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material"为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1993-01/2010-11)相关文章.纳入复合支架材料-细胞复合物修复关节软骨损伤等相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章.结果与结论:复合支架是当前软骨组织工程中应用较多的支架,它是将具有互补特征的生物相容性可降解支架,按一定比例和方式组合,设计出结构与性能优化的复合支架.较单一支架材料具有更好的生物相容性和一定强度的韧性,较好的孔隙和机械强度.复合支架的制备不仅包括同一类生物材料的复合,还包括不同类别生物材料之间的交叉复合.可分为纯天然支架材料、纯人工支架材料以及天然与人工支架材料的复合等3类.复合支架使生物材料具有互补特性,一定程度上满足了理想生物材料支架应具的综合特点,但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,如不同材料的复合比例、复合工艺等.     

不同支架材料与间充质干细胞构建组织工程韧带在前交叉韧带损伤中的应用

背景:前交叉韧带是连接于股骨和胫骨之间的致密结缔组织,是能维持膝关节前向稳定性的重要结构,前交叉韧带损伤会导致膝关节前向不稳,若不及时治疗,将继发软骨、半月板等结构损伤.目的:综述间充质干细胞与不同支架材料构建组织工程韧带在前交叉韧带损伤中的应用.方法:应用计算机检索1950-01/2010-11 PubMed数据库相关文章,检索词"ACL,stem cells,MSC,tendon,ligament".共检索到文献103篇,最终纳入符合标准的文献35篇.结果与结论:应用间充质干细胞和支架构成的组织工程韧带目前已成功在动物实验中应用,间充质干细胞能明显加快韧带损伤修复,加强组织愈合的生物力学性能,但是再生组织的生物力学性能仍未达到正常肌腱水平.同时,间充质干细胞能促进移植物与骨的愈合,防止前交叉韧带重建后腱骨不愈合导致的失败.选择合适的间充质干细胞,支架,适当的机械刺激和必要的细胞因子是构建良好组织工程韧带的关键.随着组织工程科学及支架材料工程学的发展,应用间充质干细胞构建组织工程韧带不久将从实验室走向临床应用.     

生物材料在膝交叉韧带运动损伤修复中的应用

目的:通过对膝关节的结构和力学特征进行分析,阐明交叉韧带的损伤机制,并综述交叉韧带修复材料的种类与特点,为预防膝交叉韧带损伤及损伤后修复提供参考.方法:由第一作者应用计算机检索2000-01/2010-09中国知网数据库(http://www.cnki.net/index.htm)及Pubmed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)有关生物材料修复膝交叉韧带损伤的基础及临床应用研究,中文关键词为"韧带,损伤,重建",英文关键词为"ligament,injury,reconstruct".排除重复及陈旧文献,对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文.结果:依据纳入标准共保留文献28篇.膝关节受力的突发性和复杂性是造成其损伤的重要因为.交叉韧带损伤是膝关节损伤中的重要类型,由于交叉韧带自身愈合能力差,多采用关节镜下移植物重建.在交叉韧带重建中,修复材料主要有自体或同种异体移植物和人工材料两大类.目前对膝交叉韧带重建的临床研究多从重建材料、重建效果及重建技术等方面进行.对膝交叉韧带的实验研究多从促进腱一骨愈合、微血管生成、胶原重塑等角度出发,探讨组织工程韧带种子细胞及生长因子的作用.结论:膝交叉韧带损伤是膝关节损伤中的常见现象,在交叉韧带重建中,无论是自体移植物、同种异体移植物或人工韧带都存在一定的弊端,因此,随着组织工程技术的发展,寻找一种生物性、机械性与正常韧带相容、生物力学与正常韧带匹配的新型人工韧带是人们未来研究的方向.