皮肤组织工程支架材料

皮肤组织工程支架材料为种子细胞提供生长和代谢的环境,是人工皮肤研究中的重要内容,可按来源分为合成支架材料和天然支架材料。近几年的研究重点是:前者通过表面仿生技术增强其对细胞的黏附性;后者通过物理或化学方法提高其力学性能和渗透性等。今后应重点研究以下内容:深入研究合成支架材料的表面改性,进一步提高其引导细胞行为的功能,促进材料对细胞的黏附;进一步提高天然支架材料的微观渗透性和生物活性,促进毛细血管的长入;制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料。     

基于组织工程研究的可降解支架材料选择策略

目前,器官或组织移植是治疗器官衰竭或大范围组织缺损唯一长期有效的方法,但存在供体短缺、免疫排斥等问题。组织工程技术作为一种潜在的替代治疗方法,支架材料的选择是其中具有决定意义的组成部分。组织工程支架材料按其来源可分为天然及其改性修饰材料、人工合成与复合支架材料3种。组织工程目的就是修复临床上的病损组织或器官,并达到较理想的结构和功能的恢复。因此组织工程支架也必须从基本性质上具有一定的仿生化结构及功能,即"活"支架,这样才能彻底代替病损组织或器官。通过多种支架材料的优化组合(即材料的复合),对材料进行表面改性、制备工艺优化及添加细胞因子缓释微球等技术,模拟病损器官组织的特性及周围环境,有望打开组织工程的新局面。理想的组织工程支架应当以临床需要为根本目的,依靠材料学、分子生物学、工程学等多学科间的交叉研究,取各家之长,优化配比组合,达到仿生的目的。本课题组前期工作已经将骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胆管上皮样细胞,并设计出左旋聚乳酸/聚己内酯共聚物(PLCL)胆道支架,内部混有包含生长因子的纳米缓释微球,供细胞因子的远期释放,支架内表面涂有基质胶/胶原混合层,且胶内加入bFGF、EGF,提供诱导因子的早期释放。将诱导细胞与PLCL胆道支架复合,制备组织工程胆管。文中综述了现存各类支架材料的研究状况,简单介绍了制备工艺、表面修饰等影响支架性能的因素,力求探索组织工程支架材料的选择策略。     

丝素蛋白在电纺丝法构建组织工程支架中的应用进展

丝素蛋白是天然高分子纤维蛋白,具有良好的物理和机械力学性能及生物相容性,因而在组织工程领域有着广阔的应用前景。文中对丝素蛋白的化学组成、分子结构特点、提取方法以及利用静电纺丝技术在组织工程化支架构建中的应用作了概述。总结了丝素蛋白在用于组织工程材料上的性能和优势以及在人工血管、皮肤、骨组织等工程化支架方面的应用情况,探讨了丝素蛋白支架对细胞在其上生长、增殖和功能的影响,同时对丝素蛋白在组织工程化食道支架及其他再生医学上的应用前景进行了展望。     

肌腱组织工程研究进展

随着人口的年龄和预期寿命的增加,尤其是在年轻的人群中,肌腱损伤将变得更加普遍。传统的肌腱修复方法有许多不足之处,其功能重建不能令人满意。组织工程是一个发展的领域,组织工程肌腱体外的构建和体内的应用技术逐渐成熟,为临床上治疗肌腱缺损提供了一种不需要自体肌腱移植而且更加有前景的途径。在肌腱组织工程的研究中所面临的挑战和未来的发展方向为:种子细胞,新型支架材料和力学刺激。近年来肌腱干细胞的发现为种子细胞的选择提供了新思路,力学刺激对组织工程肌腱的影响也逐渐成为热点。本文就组织工程肌腱研究中种子细胞、支架材料和力学刺激的进展做一综述,并对未来的发展进行展望。     

组织工程皮肤研究现状

组织工程皮肤是通过培养功能细胞,将其与细胞外基质及支架材料互相作用,制成的具有生物活性的人工皮肤替代物。组织工程皮肤的发展为修复皮肤创面,重建皮肤功能,治疗皮肤病提供了新的方法。本文从皮肤种子细胞培养、真皮支架材料和体外构建活性复合皮三个方面对组织工程皮肤的研究进展进行了综述。目前组织工程皮肤在一定程度上克服了原有的皮肤供区不足、免疫排斥、传播疾病等各种问题。新的种子细胞和支架材料逐渐成熟,并逐渐应用于临床治疗;在种子细胞和真皮替代物基础上发展起来的复合皮肤可以更快速的促进缺损皮肤的愈合,但与在体皮肤比较尚有差距。组织工程皮肤是理想的皮肤替代物,具有良好的发展前景,未来的研究应该着眼于模仿机体皮肤的生理结构和功能,使愈合后的皮肤与在体皮肤融为一体。     

组织工程皮肤研究现状

组织工程皮肤是通过培养功能细胞,将其与细胞外基质及支架材料互相作用,制成的具有生物活性的人工皮肤替代物。组织工程皮肤的发展为修复皮肤创面,重建皮肤功能,治疗皮肤病提供了新的方法。本文从皮肤种子细胞培养、真皮支架材料和体外构建活性复合皮三个方面对组织工程皮肤的研究进展进行了综述。目前组织工程皮肤在一定程度上克服了原有的皮肤供区不足、免疫排斥、传播疾病等各种问题。新的种子细胞和支架材料逐渐成熟,并逐渐应用于临床治疗;在种子细胞和真皮替代物基础上发展起来的复合皮肤可以更快速的促进缺损皮肤的愈合,但与在体皮肤比较尚有差距。组织工程皮肤是理想的皮肤替代物,具有良好的发展前景,未来的研究应该着眼于模仿机体皮肤的生理结构和功能,使愈合后的皮肤与在体皮肤融为一体。     

组织工程皮肤发展现状

组织工程皮肤从概念提出至今技术发展迅速.本文对现有的组织工程皮肤进展展开论述,组织工程皮肤主要分3大类:由种子细胞和支架材料体外三维构建培养的组织工程皮肤、由细胞组成的组织工程化皮肤和由支架材料构成的组织工程化皮肤,根据其结构组成、形态或来源又分成2~3种,每种选1~3个代表具体描述.然后针对现有组织工程存在的再生修复性能不足、细胞来源受限、生产运输成本过高等技术问题进行分析讨论,同时就目前国家对该领域的管理办法进行了讨论和建议,并提出了组织工程皮肤的一些非移植性扩展应用.通过对组织工程皮肤领域技术成果的总结、技术问题与现有研究热点的讨论和未来前景的分析,希望能更好地促进该领域发展.     

制备大孔径静电纺丝组织工程支架的研究进展

研究表明静电纺丝可以制备出模拟细胞外基质的三维结构,其中限制静电纺丝纤维支架应用的问题之一就是纤维排列紧密导致支架的孔径较小,从而阻碍了细胞的浸入,组织中血管化的形成以及支架与宿主细胞的融合。为了增大支架的孔径,提高孔隙率,许多研究者提出了相应的策略。本文综述了多种制备大孔径静电纺丝纤维支架的方法,主要包括不同接收装置控制电场分布、盐粒子/聚合物析出法、水浴接收、低温静电纺丝以及激光/紫外烧蚀法等,以上的方法都能够有效的增大静电纺丝三维支架的孔径,进而提高了细胞的浸润性、营养物质的传输以及废物的排出,为静电纺丝纤维支架在组织工程中的应用奠定了基础。     

可降解组织工程血管支架成功用于犬股动脉移植

目的采用可降解的聚己内酯接枝肝素材料,负荷b-FGF(碱性成纤维细胞生长因子),体外构建的小口径组织工程血管,完成犬的股动脉移植动物实验。方法利用可降解的聚己内酯接枝肝素材料,电纺丝技术制备组织工程血管支架,并对支架负荷b-FGF生长因子,并进行材料的内皮细胞粘附实验。将体外构建的小口径组织工程血管,完成犬的股动脉移植动物实验,观察通畅率和移植术后组织工程血管的改变。结果可降解聚己内酯接枝肝素材料支架,负荷细胞生长因子(b-FGF),利于内皮细胞粘附。构建的组织工程血管进行体外动物实验构建,3个月移植物通畅率好,移植后取材,有新生内膜迁移和胶原纤维浸入。结论利用可降解聚己内酯接枝肝素材料构建小口径支架,初步符合构建组织工程血管支架的要求。     

天然高分子复合人工肌腱组织细胞外基质的构建与表征

胶原与壳聚糖是2种具有较好生物相容性和一定力学强度的天然高分子,可在肌腱组织工程中用于细胞外基质的构建,但二者单独使用时各有不足.本研究利用二者性能上的互补,在一定的外力场作用下,采用EDC/NHS对2种天然高分子材料进行共价交联,获得具有一定空间取向和力学强度的多孔支架,然后引入细胞黏附因子RGD进行表面修饰,构建了具有较好组织相容性和细胞亲和性及适当降解速率的人工肌腱组织细胞外基质.对基质材料的力学性能、亲水性、体外降解速率等的检测和显微观察,结果显示:所构建的多孔支架材料柔软富有弹性,抗拉强度达:15.0Mpa,相应形变为:7.33%;孔隙率:79.4%;吸水率:772%;保水率:206%;在RPM1640培养液(含10%胎牛血清)和人血清中,3周总降解率分别为4.13%和37.2%,其降解速率可与肌腱修复周期相吻合,RGD修饰后材料对3T3-L1细胞具有较好的亲和性.有望成为理想的人工肌腱组织和人造皮肤细胞外基质,或整形手术的软组织填充材料.