纤维环修复组织工程支架材料的研究进展
单层组织工程纤维环取向纳米纤维支架的构建和初步验证
Ｊ Ｓ ｏ ｉ ｎ ａ ｌ Ｓ ｕ ， Ａ ￣ ａ ｄ ｌ ２ ０ １ ４， Ｖ ｏ ｌ１ ２ 。 Ｎ ｏ ２
并不能修复纤维环。如能对破损的纤维环进行有效 的生物学修复不但可提高手术疗效 ， 还 能延缓椎间 盘进一 步退 变 。通过组 织工 程方 法构 建功 能性纤 维 环修复材料为椎间盘疾病 的治疗提供 了新 的方向， 而构建 满 足力学 和生 物学要 求 的组织 工程 支架是 制 备组织 工程 纤维 环 的关 键 。 组织工程纤维环支架的构建应当尽量模拟纤维 环 的细胞外 基质 的结构 特 点 ， 通 过 选 用 适 当 的制 备 方法 和原 料 ， 构 建兼 具 力 学 强度 和 良好 组织 相 容 性 的生物材料 。本实验采用静 电纺丝的方法 ， 使用力 学性 能和 组 织 相 容 性 较 好 的聚 左 旋 乳 酸 聚 己 内酯 ［ ｐ ｏ ｌ ｙ （ １ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ — Ｃ Ｏ — ｃ ａ ｐ ｒ ｏ ｌ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ％ Ｐ （ Ｌ Ｌ Ａ － Ｃ Ｌ ） ］ 模 拟 单层纤维环组织 的结构特点 ， ＾ 构建 了取向纳米纤维 支架 ， 并以无规纳米纤维支架为对照， 进行力学和生 物学评估 ， 探讨其作为组 织工程纤维环支架材料 的 可行 性 。 ，
参考 Ｔ ａ ｎ 等 描述 的方法 ， 提取原代 Ｓ Ｄ大 鼠 ＭＳ Ｃ ｓ 。将 ２种支 架分别 裁剪 成 １ ． ２ ｃ ｍ ×１ ． ２ ｃ ｍ 大 小 的方形 。裁 剪后 的支 架 材料 通 过 紫外 线 照 射 ２ ｈ 进行 消 毒 ， 并 将支 架浸 没 于 ７ ０ ％ 的酒 精 溶液 ４ ｈ中 增加 支架 的亲 水 性 。消 毒处 理 后 的支 架置 于 ２ ４孔 板中使用干细胞专用培养基 （ 美国 Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ 公 司） 孵 育过 夜 。每 个 支架 表 面种 植 Ｍ Ｓ Ｃ ｓ的数 目为 ５× １ ０ ， 置于 ３ ７ ℃， ５ ％ 二氧化 碳细胞 培养 箱 中培 养７ ｄ ， 培 养基 隔天换 液 。 １ ． ６ 细胞 增殖 实验 使用细胞计数试剂盒（ ｃ ｅ ｌ ｌ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｋ ｉ ｔ － ８ ， Ｃ Ｃ Ｋ － ８ ， 日本 Ｄ ｏ ｊ ｉ ｎ ｄ ｏ研究所 ） 对 ＭＳ Ｃ ｓ 在 ２种 支架 上 的增 殖 情况 进行评 估 。细胞 增殖测 试选 择接 种细胞 的第 １ 天 和第 ７天进 行 。分 别 提 取 ２ ４孔 板 中 的 细胞 培 养液 ， 并 加入 含有 １ ０ ％的 Ｃ Ｃ Ｋ－ ８试 剂 ， 避光孵 育 ２ ｈ 后， 使用 Ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ５ ５ ０型酶标仪 （ 美国 Ｂ ｉ ｏ ． Ｒ ａ ｄ公司 ） 于４ ５ ０ ｎ ｍ进行度数。根据前期绘制的标准 曲线 推 算 出每个支架上的细胞量。 １ ． ７ 细胞形 态观察 细胞种植 培养 后 ７ ｄ ， 取 出种有 细胞 的纳 米纤 维 支架 ， 使用 Ｐ Ｂ Ｓ冲洗 ３次 ， 使用 ４ ％多 聚甲醛 固定 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 以Ｔ ｒ ｉ ｔ ｏ ｎ Ｘ通 透 ５ ｍｉ ｎ后 ， 使 用 ４’ ， ６ 一 二 脒 基＿ ２ 一 苯基 吲 哚 （ Ｄ Ａ Ｐ Ｉ ， 美国 Ｉ ｎ ｖ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ公 司 ） 和 鬼 笔 环肽 （ 美国 Ｉ ｎ ｖ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ 公 司） 分别 对 细 胞核 和细 胞 骨 架进行染 色。使用 共 聚焦显微 镜 （ Ｔ Ｃ Ｓ Ｓ Ｐ ５ ， 德 国 Ｌ ｅ ｉ ｃ ａ 公司） 对 支架 表面 的细胞 形态 进行 观察 。 １ ． ８ 统计学 分析 使用统计软件 Ｓ Ｐ Ｓ Ｓ ２ １ ． Ｏ （ 美国 Ｉ Ｂ Ｍ公司） 对本 实验 的数据 进行 统计分 析 。实验 结果 的计量 资料 结 果 用 ４ － ｓ 表示 ， 均数 间 比较 采用 方差 分 析 ， 当 Ｐ＜ ０ ． ０ ５时认 为差异 有统 计学 意义 。
组织工程在脊柱修复中的应用研究
组织工程在脊柱修复中的应用研究脊柱是人体的重要支柱，它不仅支撑着身体的重量，还保护着脊髓和神经根等重要结构。
然而，由于各种原因，如创伤、退变、肿瘤等，脊柱可能会受到损伤，导致疼痛、功能障碍甚至残疾。
传统的治疗方法，如脊柱融合术和脊柱内固定术，虽然在一定程度上能够缓解症状，但也存在一些局限性，如融合节段活动度丧失、相邻节段退变加速等。
因此，寻找一种更加有效的脊柱修复方法一直是医学界的研究热点。
组织工程技术的出现为脊柱修复带来了新的希望。
组织工程是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科，其核心思想是利用细胞、生物材料和生物活性因子构建具有特定功能的组织或器官替代物。
在脊柱修复中，组织工程主要应用于椎间盘修复、椎体修复和脊柱韧带修复等方面。
一、椎间盘修复椎间盘是脊柱中连接相邻椎体的重要结构，它由髓核、纤维环和软骨终板组成。
椎间盘退变是导致脊柱疾病的常见原因之一，其主要表现为髓核脱水、纤维环破裂和软骨终板退变等。
传统的治疗方法无法从根本上恢复椎间盘的结构和功能，而组织工程技术为椎间盘修复提供了新的途径。
在组织工程椎间盘修复中，细胞是构建椎间盘替代物的基础。
常用的细胞包括髓核细胞、纤维环细胞和间充质干细胞等。
髓核细胞和纤维环细胞具有分化成相应组织的能力，但获取和扩增较为困难。
间充质干细胞具有多向分化潜能，来源广泛，易于获取和扩增，因此成为组织工程椎间盘修复中常用的细胞来源。
生物材料在组织工程椎间盘修复中起着重要的支架作用。
理想的椎间盘支架材料应具有良好的生物相容性、生物降解性、合适的孔隙率和力学性能等。
目前，研究较多的椎间盘支架材料包括天然生物材料（如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸等）和合成生物材料（如聚乳酸、聚乙醇酸等）。
这些材料可以通过各种方法制备成三维多孔支架，为细胞的生长和分化提供适宜的微环境。
生物活性因子在组织工程椎间盘修复中也发挥着重要作用。
例如，转化生长因子β（TGFβ）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和骨形态发生蛋白（BMP）等可以促进细胞的增殖和分化，调节细胞外基质的合成和代谢，从而有助于恢复椎间盘的结构和功能。
仿生可降解组织工程纤维环支架的制备与评估
仿生可降解组织工程纤维环支架的制备与评估张维昊; 邵鹏飞; 徐宝山; 马信龙; 张杨; 郭悦; 杜立龙; 许海委; 张凯辉; 夏金健【期刊名称】《《中国组织工程研究》》【年(卷),期】2020(024)004【总页数】8页(P524-531)【关键词】聚己内酯; 聚二恶烷酮; 纤维环; 仿生结构; 支架; 熔融纺丝; 微米纤维; 椎间盘【作者】张维昊; 邵鹏飞; 徐宝山; 马信龙; 张杨; 郭悦; 杜立龙; 许海委; 张凯辉; 夏金健【作者单位】天津医科大学研究生院天津市 300070; 天津医院微创脊柱外科天津市 300211【正文语种】中文【中图分类】R456; R681.5; Q632.520 引言 Introduction椎间盘退变性疾病是一类发病率和致残率都较高的疾病，可导致腰腿部疼痛，严重影响工作和生活，并能造成巨额医疗费用[1]，现已引起全球高度关注。
目前针对椎间盘退变性疾病的治疗主要分为保守治疗和手术治疗。
其中保守治疗对退变早期或可有效，但是对于退变晚期或症状明显者则需通过手术治疗。
最常用的手术方法是髓核摘除、椎间盘部分切除等。
椎间盘手术后常形成椎间盘缺损、瘢痕等，且手术并不能逆转椎间盘的退变，甚至可能导致继发性退变，从而形成椎间盘突出复发、椎管狭窄、椎体滑脱、慢性腰痛等不良预后[2-3]。
近年来临床上尝试在椎间盘切除后以缝线缝合纤维环或椎间盘修补装置[4-6]，虽然取得了一定的临床效果，但由于这种方法仅通过物理方法修补破损的纤维环，且由于椎间盘缺乏血液供应，所以营养物质难以到达纤维环破损处[7]，从而限制了纤维环的自我修复，难以恢复纤维环的生物学功能[8-9]。
组织工程技术是一种能永久修复组织缺损的理想技术，这为椎间盘退变的生物学再生修复带来了希望[1，10-11]。
目前组织工程技术主要采用支架复合干细胞方法修复破损的椎间盘，目前已取得了诸多成果[12-13]。
由于理想的支架需为种子细胞的生长分化以及组织的再生提供拟天然空间的仿生微环境[14]，但是目前研究中所制备的纤维环支架仍难以满足其再生修复所需同时具备的仿生性、可降解性、良好力学性能和生物相容性的要求。
组织工程在脊柱修复中的研究进展
组织工程在脊柱修复中的研究进展脊柱是人体的重要支柱，它不仅支撑着身体的重量，还保护着脊髓和神经根等重要结构。
然而，由于创伤、疾病或退行性变等原因，脊柱可能会受到损伤，导致疼痛、功能障碍甚至残疾。
传统的治疗方法如脊柱融合术、脊柱内固定术等虽然在一定程度上能够缓解症状，但也存在一些局限性，如融合节段活动度丧失、相邻节段退变加速等。
近年来，组织工程技术的发展为脊柱修复带来了新的希望。
组织工程是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科，旨在通过构建生物活性材料、细胞和生长因子的复合物，修复或替代受损的组织和器官。
在脊柱修复领域，组织工程技术主要应用于椎间盘修复、脊柱骨修复和脊柱韧带修复等方面。
椎间盘是脊柱中连接相邻椎体的重要结构，它由髓核、纤维环和软骨终板组成。
椎间盘退变是导致腰痛的常见原因之一。
组织工程椎间盘修复的策略主要包括细胞治疗、生物材料支架构建和生长因子应用等。
细胞治疗是将具有分化潜能的细胞植入椎间盘内，促进椎间盘细胞的再生和修复。
常用的细胞类型包括髓核细胞、纤维环细胞、间充质干细胞等。
研究表明，间充质干细胞具有多向分化潜能和免疫调节作用，在椎间盘修复中具有良好的应用前景。
然而，细胞治疗面临着细胞存活、分化和功能整合等诸多挑战。
生物材料支架在椎间盘修复中起着重要的支撑和引导作用。
理想的椎间盘支架应具有与椎间盘相似的生物力学性能、良好的生物相容性和孔隙结构，能够支持细胞的黏附、增殖和分化。
目前，研究较多的支架材料包括胶原蛋白、聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）、壳聚糖等。
此外，一些新型的生物材料如丝素蛋白、水凝胶等也在不断涌现。
生长因子如转化生长因子β（TGFβ）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）等能够调节细胞的增殖、分化和基质合成，在椎间盘修复中具有重要作用。
然而，生长因子的应用存在剂量控制、半衰期短等问题，需要进一步研究解决。
脊柱骨修复是脊柱组织工程的另一个重要研究方向。
脊柱骨折、脊柱肿瘤切除等情况常导致脊柱骨缺损，需要进行修复重建以恢复脊柱的稳定性。
综述组织工程支架修复脊髓损伤的研究进展
・综 述・组织工程支架修复脊髓损伤的研究进展蒋 涛综述 任先军审校作者单位:第三军医大学附属新桥医院骨科重庆400037电话:(023)68774908 E 2mail:fr omcq2000@sina .com 脊髓损伤(Sp inal Cord I njury,SC I )是骨科领域致残率、死亡率最高的创伤之一,人们不断努力探索神经元轴突再生机制,试图找到有效的治疗方法。
目前,治疗S C I 的主要策略有:挽救受损神经元,减少其发生迟发性损伤和凋亡;应用刺激神经生长的因子和/或阻断抑制轴突生长和延伸物质的作用,促进受损轴突的再生;组织或细胞(外周神经、胚胎脊髓、神经干细胞、神经胶质细胞等)移植诱导轴突再生和细胞分化。
他们对修复SC I 起到了很大作用,但尚无根本突破。
近年来,运用组织工程支架修复SC I 的新思路已日益受到人们重视。
1 SC I 研究的现状作为中枢神经系统,脊髓是一个由大量神经元和神经纤维精确连接构成的三维立体网络系统,具有复杂的结构。
SC I 会直接导致神经元坏死、神经纤维中断,继而引发包括炎症反应、缺血损伤、各种毒性物质大量释放、神经元凋亡等一系列复杂的病理生理学变化,脊髓结构严重破坏。
而SC I 区轴突再生却又存在诸多困难,如:髓鞘抑制蛋白、胶质瘢痕等神经再生抑制因素的存在,多种神经营养因子缺乏等。
此外,SC I 修复不同于其它组织,要求极高,必须重建轴突与靶细胞间的精确连接才有根本意义。
种种复杂因素为修复SC I 的研究带来了巨大挑战。
当前SC I 的各种治疗策略均不能达到理想效果。
其中存在的问题有:神经元凋亡机制尚未完全弄清,外源性应用神经营养因子难以持续恒定起效,而细胞移植在移植部位缺少支持基质,其作用难以充分发挥,此外,如何抑制胶质瘢痕的生成也是难以突破的瓶颈。
SC I 治疗研究需要另寻出路。
2 修复SC I 组织工程学理念近年来,许多学者已经意识到单一依靠某种细胞或神经营养因子不可能彻底解决SC I 治疗中所遇到的问题。
天然生物支架材料在软骨修复中的研究进展
天然生物支架材料在软骨修复中的研究进展【关键词】软骨修复关节软骨缺乏再生能力，外伤或疾病引起的软骨缺损需利用软骨或其它材料修复。
自体软骨来源有限，且容易造成供区缺损，应用受到限制。
异体软骨曾广泛应用，但可引起免疫排斥反应，而导致细胞死亡及功能丧失。
骨膜移植曾风行一时，但其存在远期效果不稳定的缺陷，使得人们不断探索更完善的修复方法。
体外软骨细胞培养成功，引发人们尝试直接用软骨细胞修复软骨缺损。
1968年，Chertman等将软骨细胞悬液注射到关节软骨缺损部位，结果表明：缺损为滑膜成纤维组织修复，镜下仅见少量新生软骨细胞结节。
1977年，Green等以脱钙骨作为支架，并接种上软骨细胞，移植到缺损部位。
虽未成功，可喜的是作者第一次提出：如能找到一种合适的支架材料，将软骨细胞接种于其上，即有可能形成良好的软骨组织修复。
当前，在组织工程中开发为细胞培养支架的生物支架材料主要分为两类，即天然生物支架材料和人工合成的支架材料。
天然生物支架材料具有细胞信号识别，促进细胞的黏附、增殖和分化、良好的生物相容性及良好的生物降解性等优点，显示出人工合成支架材料无可比拟的优势。
本文就天然生物支架材料在软骨修复中的现状和研究进展做如下综述。
1 天然脱细胞生物支架材料天然脱细胞生物支架材料主要利用同种或异种器官／组织，经脱细胞、去除抗原处理得到脱细胞基质材料。
细胞外基质(ECM)是由细胞自身分泌组成的并围绕在细胞周围主要含有胶原蛋白、纤维蛋白粘连素、层粘连蛋白，层连素等。
细胞外基质不仅为细胞提供了一个支持结构和附着位点，而且对细胞的粘附、迁移、增殖、分化以及基因表达的调控有重要作用和显著影响。
目前已经有研究应用同种异体脱细胞材料修复膀胱、尿道、动脉和皮肤缺损［1～3］，以及构建心脏瓣膜［4］，结果比较满意。
另外关于脱细胞软骨基质和小肠粘膜下基质(SIS)这2种天然的细胞外基质材料应用也有相关的研究报道［5～7］。
脱细胞基质材料具有多种天然细胞外成分，有利于细胞的吸附，增殖和分化并具有一定的力学强度，可作为组织填充物而长期存在；并且具有较好的组织亲和性和相容性，可诱导软骨细胞向其中生长而重建软骨，在未来组织修复中它们将拥有广泛的应用前景；但其脱细胞后的孔穴大小及孔穴间的连接缝隙的大小制约着种植细胞向深层发展。
组织工程支架材料研究进展及发展趋势
组织工程支架材料研究进展及发展趋势摘要：支架的性能在组织工程的应用中非常重要。
对生物支架材料的基本要求、分类、研究现状及前沿动态作了较全面系统的概述。
聚乳酸无毒、易加工、可生物降解、生物相容性好，是目前医学界作为组织工程支架最有开发和应用潜力一类材料。
关键词：组织工程；支架材料；聚乳酸The Research Progress and Future Trends of the ScaffoldMaterial of Tissue EngineeringAbstract: Tissue engineering is an important development stage of bio-manufacturing. It constructs the tissue/organs by firstly fabricating the biomaterial scaffolds，and then planting the cells on them. The performance of the scaffold is very important to the application of tissue engineering. This article summarizes the fundamental requirement, classification, research status and the foremost advance of the scaffold material. Poly(1actic acid)tissue engineering scaffolds are the most potential materials for exploiture and application in medicine at present with their innocuity, easy process, biodegradability and biocompatibility.Keywords: Tissue engineering; Scaffold material; Poly(1actic acid)组织工程(Tissue Engineering)是应用生命科学和工程学的原理与技术，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态生物替代物的科学。
26382208_组织工程支架材料及制备方法研究现状
作者简介：张婷芳（1992-），女，硕士，主要从事生物医用材料及医疗器械研发。
收稿日期：2021-11-170 引言组织工程（tissue engineering ，TE ）一词最早出现在1987年，美国科学基金会在华盛顿举办的生物工程小组会上[1]。
其定义为：通过工程技术与生命科学的原理，方法制备组织替代物，改善和修复组织缺损或恢复功能的一门新兴学科[2]。
组织工程的主要目的是对人体器官和组织进行修复[3]。
组织工程的基本过程是从人体获取活体组织，采用一定的方法使得该组织中的细胞在体外进行繁殖扩增，同时在体外采用制备具有优良生物相容性、可吸收、可降解的生物支架。
将体外培养的组织细胞固载在生物支架上进行体外培养，最后将固载有组织细胞的生物支架植入到体内组织或器官病损部位。
生物支架在体内不断吸收降解，同时植入体内的细胞不断增殖并分泌细胞外基质，最终形成相应的组织或者器官，达到人体器官和组织修复的作用（如图1所示）。
图1 组织工程原理示意图[4]目前组织工程技术可应用于修复各种组织，如肌肉、骨骼、软骨、腱、韧带、人工血管和皮肤；生物组织工程支架材料及制备方法研究现状张婷芳1, 刘志远1, 张瑜2, 程杰1, 崔景强1(1.河南省医用高分子材料技术与应用重点实验室，河南驼人医疗器械集团有限公司，河南 长垣 453400；2.甘肃省医疗器械检验检测所，甘肃 兰州 730070)摘要：组织工程支架已经广泛应用于皮肤、软骨、心血管、心脏等各种组织的修复中。
组织工程材料分为天然材料和合成材料两大类，均需要具备良好的生物相容性。
组织工程支架的制备方法主要有相分离、冷冻干燥、发泡、颗粒浸出、静电纺丝、3D 打印等。
现对组织工程支架所用到的材料、制备方法以及组织工程支架的应用进行综述。
关键词：组织工程支架；材料；制备方法中图分类号：TQ174.5文章编号：1009-797X(2022)03-0020-04文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2022.03.004人工器官的开发，如人工胰脏、肝脏、肾脏等；人工血液的开发；神经假体和药物传输等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纤维环修复组织工程支架材料的研究进展王宇鹏;银和平【摘要】腰椎间盘突出症是外科的常见病、多发病,摘除髓核后仍然会有一定的复发率,造成术后复发的主要原因之一是如何使得纤维环缺口修复及再生,以恢复原有纤维环的结构及功能.随着组织工程学的不断发展,纤维环修复组织工程支架材料的研究也不断得到学者们的重视.本文对近几年国内外关于纤维环组织工程学修复支架材料做一介绍,为今后的纤维环修复支架材料选择提供参考.【期刊名称】《内蒙古医学杂志》【年(卷),期】2014(046)008【总页数】4页(P944-947)【关键词】纤维环;修复;支架材料;组织工程学【作者】王宇鹏;银和平【作者单位】内蒙古医科大学,内蒙古呼和浩特010059;内蒙古医科大学第二附属医院,内蒙古呼和浩特 010030【正文语种】中文【中图分类】R681.3生理状态下，椎间盘由髓核、纤维环及上下软骨终板组成［1］，纤维环由胶原纤维组成的片层结构并包绕髓核，每层之间以约60°角相互排列［2］。
纤维环的这种排列方式与髓核相连能够承受巨大压力，但纤维环本身承受压力则很弱［1］。
在外伤、手术及退行性变导致纤维环破裂，造成腰椎间盘突出症的复发率很高［3～5］，因此，纤维环的修复显得十分重要，组织工程学近年不断收到学者的关注［6］。
近年，组织工程学［7］的不断发展给学者们带来希望，学者们通过研究纤维环修复支架材料来修复纤维环的缺口，尽最大程度修复纤维环，以最大限度的恢复椎间盘的结构及功能［8］。
1 纤维环修复支架材料的组织工程学要求随着组织工程学的不断发展，用作纤维环修复的材料也不断被发现，纤维环修复主要是恢复自身力学结构及原有的功能。
因此，作为纤维环修复的支架材料具备一些基本要求：（1）具有免疫源性，材料应当无毒，对人体无刺激性，无遗传毒性，无致癌性，无致畸性，对人体组织、血液无不良反应。
（2）具有生物相容性及良好的生物安全性。
（3）具有生物降解性。
（4）易植入。
（5）多孔特性等［9，10］。
另外纤维环修复支架材料满足纤维环组织工程材料的特殊需求［9，11］：（1）能够填充和（或）修复纤维环缺口，以使破损的纤维环闭合并防止髓核脱出。
（2）能够与终板以及纤维环周围的组织结构固定。
（3）能够为纤维环细胞（或干细胞）的存活提供有利条件，并能够合成及分泌细胞外基质。
（4）在来自不同方向的应力作用下，能够维持脊柱运动单位的生理性能，或者使已发生功能改变的脊柱恢复如常。
（5）对神经不产生激惹以及粘连。
2 目前所研究的支架材料支架材料一般都会达到上述需求，它们也略有不同。
根据纤维环组织工程修复支架材料的来源及性质可以分为生物衍生支架、生物医用高分子材料支架、生物医用复合材料支架及高聚物材料［12］。
2.1 生物衍生支架由天然生物组织经过处理而形成的一类支架材料，这类材料具有良好的组织相容性。
Qiang Y［13］等人将猪的纤维环做去细胞处理，脱去细胞后做成支架并分别在Triton X-100，十二烷基硫酸钠（SDS）及胰蛋白酶中培养，经观察处理，Triton X-100 处理组的纤维环结构仍然保留同心圆排列的结构，细胞外基质与最初没有多大差别。
而经十二烷基硫酸钠（SDS）及胰蛋白酶培养的则不如Triton X-100。
这说明生物衍生支架具有良好的生物兼容性，并且Triton X-100培养的脱细胞纤维环仍然保持原本结构，很有可能成为修复纤维环的支架材料。
Vunjak-Novakovic［14］等人用多孔蚕丝作为种子细胞支架［15，16］，联合多肽并培养8周，评估纤维环细胞的基因表达情况、组织学表现以及细胞外基质的积累。
结果支架内的纤维环细胞表达II型胶原的数量要比没放支架的单纯的纤维环细胞多，结构也与正常的内层纤维环细胞更为接近。
这说明多孔蚕丝支架适合纤维环细胞生长、合成并分泌细胞外基质，是纤维环组织工程学的一个良好材料。
Sato［17］等人用I型去端肽胶原作支架材料，并用兔的纤维环细胞作为种子细胞，分别做了体内、体外实验，在体外实验观察84 d发现纤维环细胞增殖似球形，高表达II型胶原，本实验亦说明I型去端肽胶原未来亦可能成为理想的纤维环支架材料。
2.2 生物医用高分子支架根据生物医用高分子支架降解性能又可分为两类：非降解高分子材料支架和可降解高分子材料支架。
非生物降解高分子材料如聚丙稀酸酯、芳香聚酯等，这类材料在生理环境中能长期保持稳定，不发生降解、交联和物理磨损。
可降解高分子材料主要有胶原、纤维素、聚酯。
然而在骨组织工程材料中，由于高分子固有的结构限制，力学强度常常不能达到骨组织工程的需要。
Wan［18］等人用多聚1，8-辛二醇苹果酸作为支架在小鼠模型上进行实验，在培养第21日发现纤维环细胞呈现星状及条索状，并高表达蛋白聚糖及II型胶原，II型胶原的韧性增加，降解时间延长。
这说明多聚1，8-辛二醇苹果酸亦有可能成为纤维环修复的良好的支架材料之一。
2.3 生物医用复合材料支架这类支架择两种不同支架材料的优点复合而成，具有更广泛的属性而应用于实验研究。
Pamela Mozetic［19］将具有生物活性的多聚L-丙交酯微纤维丝作为支架（PLLA），用以释放转化生长因子（TGF-1）以修复损伤的纤维环。
在实验3 周用来评价糖胺聚糖及胶原的总量，并与用裸静电纺丝作支架比较两者糖胺聚糖及胶原的总量的产生情况，其结果是PLLA/TGF-1产生糖胺聚糖及胶原的总量远比裸静电纺丝支架产生的多，这说明PLLA/TGF-1作为支架材料能够很好的为纤维环细胞生长及修复提供有利条件。
Shao［20］等人用湿制顺式冻干海藻酸钠壳聚糖作支架植入犬纤维环细胞进行实验，其研究结果是纤维环细胞成簇的生长并产生纤维，表达I型胶原、Ⅱ型胶原及蛋白聚糖，但这与单用海藻酸钠及海藻酸钠/壳聚糖作支架表达的没有差别。
2.3 高聚物材料支架纤维环结构比较简单，但是作为有机体的一部分，对于纤维环修复组织工程支架材料的选择并不是单一材料就能够满足的，因此，高聚物材料可以充分利用原材料各自的优点，设计出符合生物体条件的支架材料。
高聚物—生物活性物质复合材料支架。
这类材料既有高聚物的韧性，又兼具生物活性物质复合材料的生物相容性及免疫原性，应用比较广泛。
Wan［21］等人用骨基质明胶/聚己酸内酯三元醇作为支架，以兔软骨细胞作为种子细胞，实验第28日观察，软骨细胞附着于支架增殖并弥散到支架中，主要产生II型胶原及蛋白聚糖，在拥有聚合高分子材料的情况下，其所产生II型胶原及蛋白聚糖的韧性增强、降解率下降。
这说明骨基质明胶/聚己酸内酯三元醇不失为一种良好的纤维环修复材料。
高聚复合材料支架。
这种复合材料具有各聚合物单体的性质。
Mizuno［22］等人用涂有1.5%w/v聚乳酸溶液的聚羟基乙酸纤维网作支架在羊模型进行实验，结果示在第8 周时DNA 含量还保持在原有水平，但在12～16周后，体内实验的部分纤维环细胞的DNA 含量有不同程度的增加。
高聚物-生物金属合金材料支架。
此类材料具有高聚物的优点，又具有一定的抗张力性能。
Nerunkar［23］等人用多聚己内酯静电纺丝作为支架，用牛的纤维环细胞作为种子细胞，研究结果显示纤维走向与对照组纤维环细胞一致，这与没用支架的对照组没有区别。
Leon［24］研究透明质酸纳米银汞合金作为支架材料修复纤维环破口。
聚合物-陶瓷复合材料。
这一类材料的优点是既有高聚物的韧性和弹性，又富有陶瓷的强度及良好的耐磨性，是研究非常广泛的一类复合材料。
常用的聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯（PMM A）、乳酸与羟基乙酸共聚物（PLGA）、壳聚糖（chitosan）及其衍生物、聚氨基酸（poly aminoacid）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚酰胺（PA）。
常用的陶瓷材料有羟基磷灰石（HA）、碳酸钙、生物玻璃等。
Helen［25］等人用PDLLA/生物玻璃（0.5%比重与30%比重）分别作支架，用人的纤维环细胞作种子细胞，研究结果显示30%比重要比0.5%比重及没有用PDLLA/生物玻璃支架的纤维环细胞生长的要好，在所培育的细胞中所产生的主要是I型胶原。
3 结语及展望目前，纤维环修复的研究逐渐受到学者们的重视，近些年尤其在组织工程学方面发展十分迅速，人们通过支架导入种子细胞以使纤维环缺损达到修复及再生的目的。
目前，国内外学者的研究方向由理化高分子材料向生物材料转变，由合成材料向自体材料转变，并逐步取得良好进展。
但是，国内外学者对于纤维环修复组织工程材料支架的研究仍然处于初级阶段，主要问题在于：（1）实验条件的限制（实验室的硬件配备，实验观察时间，受试对象及处理因素）。
（2）实验所产生的胶原及基质几乎都是从免疫组织形态学及简单的力学方面进行描述的，很少考虑到其它功能特性，目前还没能够合成与天然人类纤维环结构及功能相一致的材料。
（3）目前支架材料的研究仍处于实验动物阶段，在人类身上还未见报道，在人类身上会出现何种效应及其产生机制，至今仍是一个未知数。
随着科学技术日益发展及多学科交叉渗透，在纤维环修复支架材料的组织工程学及相关领域的不断深入，我们坚信，在今后，我们一定能够找到修复纤维环的良好组织工程支架材料逐步修复纤维环，减少腰间盘突出症患者的术后复发率。
［参考文献］【相关文献】［1］ Pattappa G，Li Z，Peroglio M.Diversity of intervertebral disc cells：phenotype and function［J］.Journal of Anatomy，2012，221（6）：480-496.［2］ Desrochers J，Duncan NA.Strain transfer in the annulus fibrosus under applied flexion［J］.Biomech，2010，43（11）：2 141-2 148.［3］ Anderson DG，Tannoury C.Molecular pathogenic factors in symptomatic disc degeneration［J］.Spine，2005，5（6）：260-266.［4］ Battie MC，Videman T.Lumbar disc degeneration：epidemiology and genetics ［J］.Bone Joint Surg Am，2006，88（2）：3-9.［5］ Setton LA，Chen J.Mechanobiology of the intervertebral disc and relevance to disc degeneration［J］.Bone Joint Surg Am，2006，88（2）：52-57.［6］ Clare C，Guterl，Eugene Y.See，et al.Challenges and Strategies in the Repair of Ruptured Annulus Fibrosus［J］.Eur Cell Mater，2013，2（25）：1-21.［7］姜忠义，成国祥.纳米生物材料［M］.北京：化学工业出版社，2003：26.［8］刘兰涛，朱瑜洁，黄博，等.椎间盘纤维环组织工程的研究进展［J］.中国脊柱脊髓杂志，2011，21（8）：695-698.［9］ Johannes，Leendert Bron，Marco N，et al.Repair，regenerative and supportive therapies of the annulus fibrosus：achievements and challenges［J］.Eur Spine，2009，18（3）：301-313.［10］黄霞，陈家昌，申长雨，等.骨组织工程支架材料研究进展［J］.化工新型材料，2010，38（9）：65-68.［11］Leung VY，Chan D，Cheung KM.Regeneration of intervertebral disc by mesenchymal stem cells：potentials，limitations，and future direction［J］.Eur Spine，2006，15（3）：406-413.［12］王新宏，沈忆新，范志海，等.组织工程支架材料在脊髓损伤修复中的应用［J］.中国组织工程研究与临床康复，2011，15（25）：4 719-4 722.［13］Xu H，Xu B，Yang Q，et parison of Decellularization Protocols for Preparing a Decellularized Porcine Annulus Fibrosus Scaffold［J］.PLoS ONE，2014，9（1）：86 723.［14］G.Chang H.-J，Kim D，Kaplan G，et al.Porous silk scaffolds can be used for tissue engineering annulus fibrosus［J］.Eur Spine，2007，16：1 848-1 857.［15］Kim UJ，Park J，Li C，et al.Structure and properties of silk hydrogels［J］.Biomacromolecules，2004，15（3）：786-792.［16］Nazarov R，Jin HJ，Kaplan DL.Porous 3-D scaffolds from regenerated silk fibroin ［J］.Biomacromolecules，2004，5（3）：718-726.［17］Sato M，Asazuma T，Ishihara M，et al.An atelocollagen honeycomb-shaped scaffold with a membrane seal（ACHMSscaffold）for the culture of annulus fibrosus cells from an intervertebral disc［J］.Biomed Mater Res A，2003，64（2）：248-256.［18］Wan Y，Feng G，Shen FH，et al.Novel biodegradable poly（1，8-octanediol malate）for annulus fibrosus regeneration［J］.Macromol Biosci，2007，7（11）：1 217-1 224.［19］Gianluca V，Pamela M，Alberto R，et al.Bioactive electrospun scaffold for annulus fibrosus repair and regeneration［J］.Eur Spine，2012，21（1）：20-26.［20］Shao X，Hunter CJ.Developing an alginate/chitosan hybrid fiber scaffold for annulus fibrosus cells［J］.Biomed Mater.Res A，2007，82（3）：701-710.［21］Wan Y，Feng G，Shen FH，et al.Biphasic scaffold for annulus fibrosus tissue regeneration［J］.Biomaterials，2008，29（6）：643-652.［22］Mizuno H，Roy AK，Vacanti CA，et al.Tissue-engineered composites of anulus fibrosus and nucleus pulposus for intervertebral disc replacement［J］.Spine，2004，29（12）：1 290-1 297.［23］Nerurkar NL，Elliott DM，Mauck RL.Mechanics of oriented electrospun nanofibrous scaffolds for annulus fibrosus tissue engineering［J］.Orthop Res，2007，25（8）：1 018-1 028.［24］LEON J，NESTI.Intervertebral Disc Tissue Engineering Using a Novel Hyaluronic Acid-Nanofibrous Scaffold（HANFS）Amalgam［J］.Tissue Engineering，2008，14（9）：1 527-1 537.［25］Helen W，Gough JE.Cell viability，proliferation and extracellular matrix production of human annulus fibrosus cells cultured within PDLLA/Bioglass［J］.Composite Foam Scaffolds in Vitro，2008，4（2）：230-243.。