组织工程心脏瓣膜的研究进展

组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)理论上能克服机械瓣及生物瓣的不足,具有广阔的发展前景。目前组织工程心脏瓣膜的研究主要集中在瓣膜支架材料的选取及制备、种子细胞的选择和种子细胞的种植及培养等三方面。本文将分别就这三方面研究进展进行介绍,分析目前存在的问题,并对其应用进行展望。     

脱细胞基质生物墨水制备方法及应用进展

组织器官脱细胞后制备成的脱细胞基质 (Decellularized extracellular matrix,dECM) 含有许多蛋白质和生长因子,不仅能够为细胞提供三维支架还能够调控细胞再生,是目前最具有生物结构的生物材料。3D生物打印可以层层打印dECM和自体细胞的组合,构建载细胞组织结构。文中综述了不同来源的组织器官脱细胞基质生物墨水制备方法,包括脱细胞、交联等,以及脱细胞基质生物墨水在生物打印中的应用,并展望了其未来的应用前景。     

清除牛心包组织内细胞的方法

置换生物心脏瓣膜的病人一般不需抗凝治疗。但由于生物心脏瓣膜的逐渐损坏,术后５年至１０年需行再次换瓣手术。根据生物心脏瓣膜的病理检查发现,瓣叶的钙化变性是瓣膜原发性失功的主要形式,而瓣膜内的残存细胞和细胞碎片则起了重要的初始钙化源的作用。     

生物素-亲和素微模式表面的制备与细胞定位

细胞在模式化表面的定位培养对于组织工程,生物传感器技术和细胞生物学基础研究具有重要意义。研究基于软光刻技术的生物素－亲和素微模式表面快速制备方法,并用所制备的模式进行了牛主动脉血管内皮细胞的定位培养。表明该技术可在细胞尺度上有效地控制细胞生长的空间位置。     

生物素-亲和素微模式表面的制备与细胞定位

细胞在模式化表面的定位培养对于组织工程、生物传感器技术和细胞生物学基础研究具有重要意义。研究基于软光刻技术的生物素-亲和素微模式表面快速制备方法,并用所制备的模式进行牛主动脉血管内皮细胞的定位培养。表明该技术可在细胞尺度上有效地控制细胞生长的空间位置。      

微环境对细胞的影响以及仿生学在组织工程支架中的应用

微环境影响着细胞的增殖、迁移、分化以及细胞功能,细胞微环境影响细胞命运的因素包括细胞之间相互作用、细胞与细胞外基质相互作用、可溶性信号分子以及缺氧和营养对细胞的影响。组织工程支架的制备就是要利用仿生学原理最大程度模拟细胞微环境,从而应用于细胞行为研究以及临床治疗。全面了解细胞微环境对细胞的影响因素是制备组织工程支架的重要条件,而组织工程支架的研究也进一步推动了细胞微环境对细胞影响的认识。组织工程支架研究在组织工程研究中仍具有广阔前景,新的制备工艺也在组织工程支架研究中发挥着巨大推动作用。     

交联透明质酸衍生物的研究进展

交联透明质酸既保持了天然透明质酸的生物特性,又弥补了天然透明质酸宜分解不稳定的缺陷,因此交联透明质酸可作为医疗、美容和组织工程领域的新型材料进一步扩展研究。主要针对国内外对制备交联透明质酸的各种交联剂进行了介绍,为研究新型透明质酸衍生物提供选择。     

抗菌生物材料的研究进展

生物高分子材料(医用缝合线、导尿管等)及人工器官(心瓣膜、人工肾等)的应用日益广泛,使用过程中引发的细菌性感染导致诸多严重后果,不容忽视。基于感染机理,人们通过对生物材料表面进行不同的改性,如通过阻止细菌黏附达到抗菌效果、通过干扰细菌细胞的组成取得杀菌效果等,研究了不同的抗菌机理。本综述了新型有机高分子抗菌剂的发展,提出对生物相容性良好的聚氨酯、聚砜、聚醚砜等材料进行表面改性,使之具有好的抗菌能力,是未来抗菌生物材料的研究与发展方向。     

组织工程的突破与挑战——组织工程国家工程中心科研进展

组织工程技术已被普遍认为是解决组织、器官缺损修复与功能重建的有效手段,它的飞速发展依赖于细胞学、材料学、工程学、临床医学等多学科的交叉渗透.作为组织工程的三大核心,种子细胞、生物材料、组织构建各方面的突破,为组织工程技术的发展奠定了基础.组织工程国家工程中心近年来围绕上述核心开展了系列研究,通过研究胚胎干细胞、成体干细胞、同种异体干细胞、以及发育同源细胞替代的探索,为解决种子细胞来源问题提供了多种选择;生物支架材料的开发,为细胞增殖分化、组织再生提供理想的支持与空间,而生物反应器的开发与应用,进一步提高了组织构建技术,为促进组织的体外形成、重塑和功能成熟创造了条件.在此基础上,开展了大动物体内组织构建和缺损修复的研究,形成了以应用为目标的研究特色,并成功将部分技术应用于临床治疗.本文将对组织工程国家工程中心已有进展做简单介绍并对面临的挑战进行分析.     

细胞膜片技术在组织工程中的应用

细胞膜片技术在组织工程中显示了良好的应用前景。与传统胰酶消化收集细胞的方法相比,运用该技术收集到的细胞保留了体外培养过程中分泌的胞外基质、建立的细胞-基质连接以及细胞间连接等结构。目前细胞膜片技术已被应用到角膜、食管、心脏、牙周韧带及软骨等多种组织修复中。然而,应用细胞膜片技术构建富血管化的大块组织、细胞膜片技术的工业化进程及基于细胞膜片技术的再生医学被大众所认知和接受仍是其在组织工程中面临的挑战。本文就细胞膜片技术在组织工程中的研究现状及最新进展作一综述,并寻求出其在临床及基础研究中的进一步发展方向。     

基于微系统技术的细胞微操控、细胞图形化方法及应用

微系统技术给细胞研究提供了一个全新的平台。细胞图形化（Cell Patterning）技术作为全新的细胞培养方式,在细胞研究中发挥重要作用。本文介绍了目前应用于细胞图形化的主要技术,包括光刻（Photolithography）、软光刻（Soft lithography）、模板辅助（Stencil-assisted patterning）等方法,并阐述了利用细胞图形化技术的在基础生物学、组织工程以及基于细胞的生物传感器等方面的主要应用。     

组织器官脱细胞支架的制备及研究进展北大核心CSCD

脱细胞基质(decellularized extracellular matrix, dECM)旨在去除引起免疫排斥的细胞,保留原组织结构和成分。由于其具有与原组织器官相似的结构和成分,在组织工程和生物医学的应用上受到广泛关注,已成为一种很有前景的生物医学材料。通过适当的脱细胞方法,dECM很容易能够从组织器官中获得。文中总结了脱细胞的方法及最新研究进展,同时对脱细胞后支架灭菌、交联和保存的方式进行综述,概括了不同组织器官获得的脱细胞支架的最新应用及进展。最后对脱细胞支架目前面临的问题和挑战进行分析,并展望了未来的发展趋势。     

骨髓基质细胞与交联明胶-聚羟基丁酸酯膜的生物相容性研究

目的研究生物材料交联明胶-聚羟基丁酸酯膜与骨髓基质细胞的生物相容性,探讨新型材料在骨组织工程中的应用前景。方法体外培养兔骨髓基质细胞,分别接种于G-PHB(交联明胶-聚羟基丁酸酯)、PHB(聚羟基丁酸酯)和G(交联明胶)材料膜片。采用MTT法检测细胞增殖活性,体视学方法检测细胞粘附能力,荧光双染法检测细胞完整性,扫描电镜观察细胞-材料界面。结果MTT检测发现G-PHB组增殖活性最强,而且表现为最佳的细胞粘附特性,与对照组比较差异有显著性意义。各组细胞完整性分析没有发现显著性差异。扫描电镜观察显示,G-PHB组细胞粘附及铺展良好,优于其他各组。结论交联后的生物降解膜材料G-PHB与BMSCs细胞的体外相容性明显优于单纯膜材料PHB和明胶,在骨组织工程学领域具有良好的研究价值和应用潜力。     

在心外科异种膜状移植物组织内种植人体活性细胞的方法

目前临床的应用的心外科膜状移植物主要有心脏瓣膜和血管两种移植物。由于现有的各种心外科膜状移植物尚无法令人满意,因此国外正在研究一种先清除异种膜状移植物组织内原有的细胞、再在已清除组织内原有细胞的异种膜状移植的人种植人体活性细胞的方法。将新鲜异种膜状移植物先经高、低渗溶液处理,然后用酶溶液处理,以清除异种膜状移植物组织内原有细胞。人体细胞经培养分离后,将成纤维细胞和平滑肌细胞植入已清除组织内原有细胞的异种膜状移植物组织内,再植入内皮细胞。种植人体活性细胞的异种膜状移植物不会促使受体产生有害的免疫反应,并具有再生能力。     

京尼平或紫外线交联制备的壳聚糖/ 藻酸盐复合支架材料比较

目的:比较京尼平或紫外线交联的壳聚糖/藻酸盐复合支架材料的降解率、孔隙率、含水量、细胞毒性以及生物力学等特性。方法:①按照交联方法不同分为:京尼平组、紫外线组。②扫描电镜下观察材料的表面结构以及检测材料的降解率、孔隙率、含水量、细胞毒性以及生物力学。结果:①紫外线组与京尼平组均表现为多孔隙结构,无明显差异。②紫外线组降解率高于京尼平组。③京尼平组与紫外线组的孔隙率差异无统计学意义,含水量差异比较有统计学意义。④两组均表现为较低的细胞毒性,良好的生物相容性。⑤京尼平交联组的生物力学特性较紫外线组显著提高。结论:京尼平交联的壳聚糖/藻酸盐复合支架材料,具有良好的生物学特性,为组织工程脊髓领域提供了非常具有潜力的材料。     

3D生物打印在软骨修复中的应用*

关节软骨损伤后的自我修复是医学界一直在研究和探讨的难题。3D生物打印技术可以精准的分配载细胞生物材料,构建复杂的三维活体组织,在优化软骨缺损修复组织的内部结构、机械性能以及生物相容性上有很大优势,因此近年来成为软骨修复组织工程领域的研究热点。重点介绍了软骨生物3D生物打印的最新进展,包括软骨生物打印“墨水”材料的选择、种子细胞的来源以及3D生物打印技术的发展。此外,还阐述了3D生物打印技术在组织工程学应用上的部分局限性,并对其在软骨修复领域的发展与应用进行了预测。     

光交联水凝胶在组织工程中的研究进展

由于生物相容性、可降解性、与天然细胞外基质结构的相似性,水凝胶成为组织工程的研究热点与重点。基于原位形成和可注射性、与现有加工技术(3D打印、静电纺丝)的兼容性,光交联水凝胶在组织工程领域广泛应用。综述了近年来光交联水凝胶在组织工程领域的研究进展,包括其在软骨组织、骨组织、脂肪组织、牙周组织和皮肤组织方面的研究思路及应用进展,以期为后续光交联水凝胶作为组织工程支架的研究提供参考。     

生物医用透明质酸多糖的改性和功能化研究

透明质酸(HA)是一种天然聚阴离子粘多糖已广泛用于医药和其它领域。目前已开发出了许多具有新的生物活性和功能性的透明质酸交联产物和衍生物,特别是水凝胶医用材料。本文综述了近年来透明质酸物理和化学改性研究的进展,重点介绍了交联改性、酯化改性、接枝改性和复合改性,以及改性产物在医药、生物组织工程支架等方面的应用前景。     

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。     

应用于组织工程支架制备的电纺技术

组织工程技术为修复病损的组织和器官提供了一种新的途径,在组织工程中,细胞支架起着支撑细胞生长、引导组织再生、控制组织结构和释放活性因子等作用。针对电纺技术的新发展和细胞支架的新理念,综述了国内外利用电纺技术制备细胞支架的工艺条件、制备方法、组织细胞培养等方面的研究进展,并结合作者所在研究团队的研究工作提出了对未来电纺技术在组织工程中应用的研究重点和发展方向的认识。