组织工程支架材料的制备与性能研究
纳米磷酸盐／聚磷酸钙纤维／聚乳酸骨与软骨组织工程支架复合材料研究
枚稿 日期 ：０ ０１ —２ ２ １—０１
（×ｌ 托） ４ｈ除去残 留的二氯 甲烷 ； １ ０ ２ 然后 放人
４ ０℃ 的双 蒸 水 中 ７ ， ２ｈ 以析 出碳 酸 氢 铵 ， 在 室 温 再
数 为 ３ 的 Ｃ Ｐ短纤 维 和重量 分 数 为 ２ 的 纳米 ０ Ｐ ０ 磷 酸盐 （ ＨＡＰ、— Ｃ 、 Ｐ 以及 颗 粒 尺 寸 为 ２ ０ Ｔ Ｐ ＴＣ ） ０ ５ ０ｆ 的碳 酸 氢铵 ， 拌 均匀 ， ０ ｍ 搅 在模 具 中浇 注成 型 ， 制 成 １ ×１ Ｏ ５ｍｍ 的试 样 ； ２ ￣３ 在 ０ ０℃ 环境 下 二氯 甲烷 自然挥 发 １ 脱 模 ； ２ｈ后 在真 空 干燥 器 内抽 真空
用 二 氯 甲烷 （ 析 纯 ） 致 孔 剂 选 用 碳 酸 氢 铵 分 ；
（ Ｏａ（ ＮＨ４ ＨＣ ）粒径 为 ２０ ０ ｍ） ０ ￣５ ０ ．
１ ２ 三 维支 架 复合材 料 制备 ．
粒子表面的原子数 目明显增加 ， 提高了粒子 的活性 ， 极有利于组织结合． 但是 ， 羟基磷灰石 的质地太脆 ， 制成 的材料 容易 碎裂 ， 有 足够 的强度 ； 酸三 钙 、 没 磷 ｊ ３ 磷酸三钙和聚乳酸均具有 良好 的生物相容性和降 解性 ， 磷 酸三 钙和 ｐ 但 一磷 酸 三 钙 脆性 较 大 ， 聚乳 酸
（ ｎ ｍｅｅ ｄ ｏ ｙ ｐ ｔ ｅ ｎ ｎ Ｎａ ｏ ｔｒＨｙ ｒ ｘ ａ ａｉ ， ａ ｏ ＨＡＰ 、 一磷 酸 ｔ ）ｌ ３
三钙 （—ｒ ａｃｕ ｐ ｏｐ ａｅ ｌ ＴＣ ） 磷 酸 三 钙 ｐｔｉ ｌｉｍ ｈ ｓｈ ｔ， 一 ｃ ３ Ｐ、
（ ｉ ｌｕ ｈ ｓｈ ｔ， Ｃ ） 作为生物活性调节剂 ｔｃ ｃ ｍ ｐ ｏｐ ａｅＴ Ｐ ］ ｒａｉ 和增强 材料 ， 聚磷 酸钙 （ ａ ｉ ｏｙ ｈ ｓｈｔ Ｃ ｌ ｕ Ｐ ｌ ｏｐ ａ ｃｍ ｐ ｅ，
纳米骨组织工程支架材料生物学效应研究进展_李波
纳米骨组织工程支架材料生物学效应研究进展_李波
目前，纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究主要集中在以下几个方面：
1.细胞生长和增殖：研究表明纳米骨组织工程支架材料能够促进骨细胞的粘附、增殖和分化，从而加速骨组织的再生过程。
这是因为纳米材料具有高比表面积和独特的表面化学特性，能够提供良好的细胞黏附环境和适宜的营养物质。
2.生物降解行为：纳米骨组织工程支架材料在体内的生物降解行为对临床应用起着决定性作用。
研究表明，纳米骨组织工程支架材料具有良好的生物降解性能，可以逐渐被机体吸收和代谢。
这种生物降解行为有助于材料与新生骨组织融合，加快骨组织的再生速度。
3.组织兼容性：纳米骨组织工程支架材料对周围组织的兼容性是影响其临床应用的重要因素。
研究表明，纳米材料能够通过调节材料的表面形貌和表面化学性质，改变材料与周围组织之间的相互作用。
这种材料的组织兼容性优于传统的支架材料，可以减少对机体的刺激和副作用。
4.生物活性：纳米骨组织工程支架材料具有良好的生物活性，可以模拟人体骨组织的生理和生化特性。
这种生物活性有利于支架材料与机体骨组织的结合，并提供机械支撑和生物信号，促进骨组织的再生和修复。
总的来说，纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究已经取得了一定的进展。
未来的研究方向可以包括进一步深入探讨纳米材料与细胞的相互作用机制、优化材料的表面形貌和表面化学性质，以及研发新型的纳米骨组织工程支架材料。
这将有助于提高纳米支架材料的生物学效应，推动其在骨组织工程和临床应用中的发展。
《组织工程脱细胞神经支架的制备与比较》
《组织工程脱细胞神经支架的制备与比较》一、引言随着生物医学技术的快速发展，组织工程已成为医疗领域的研究热点。
其中，神经组织工程在修复神经损伤、改善神经功能等方面具有巨大的应用潜力。
脱细胞神经支架作为神经组织工程的关键组成部分，其制备工艺和性能的优劣直接影响到神经再生和功能恢复的效果。
因此，本文将重点介绍组织工程脱细胞神经支架的制备方法，并对不同方法进行比较分析。
二、脱细胞神经支架的制备方法1. 酶消化法酶消化法是一种常用的脱细胞神经支架制备方法。
该方法利用酶类物质（如胰酶、胶原酶等）对组织进行消化，去除细胞成分，保留细胞外基质。
具体步骤包括：取材、清洗、酶解、去除非细胞成分等。
该方法具有操作简便、去除细胞效果好等优点，但酶解过程中可能对细胞外基质的结构和性能造成一定程度的破坏。
2. 物理法物理法主要包括冻融法、挤压法等。
冻融法是通过反复冷冻和融化组织样品，使细胞在冰晶形成和溶解过程中破裂，从而达到脱细胞的目的。
挤压法则通过机械挤压去除组织中的细胞成分。
物理法具有操作简单、成本低等优点，但可能对细胞外基质的完整性造成一定程度的破坏。
3. 化学法化学法是利用化学试剂（如SDS、Triton X-100等）对组织进行脱细胞处理。
该方法可以有效地去除细胞成分，同时保留细胞外基质的形态和结构。
具体步骤包括：取材、清洗、化学处理、去除非细胞成分等。
化学法具有脱细胞效果好、操作简便等优点，但化学试剂可能对组织产生一定的毒性和影响。
三、不同制备方法的比较分析1. 效果比较酶消化法、物理法和化学法均可实现脱细胞的目的，但在效果上存在一定差异。
酶消化法和化学法在去除细胞成分方面效果较好，而物理法则可能对细胞外基质的完整性造成一定程度的破坏。
因此，在制备脱细胞神经支架时，需根据具体需求选择合适的制备方法。
2. 操作简便性比较从操作简便性来看，物理法最为简单，成本较低；酶消化法和化学法操作相对复杂，成本较高。
然而，在实际应用中，需考虑设备的购置和维护成本等因素。
纳米复合软骨组织工程三维支架的的制备及其评价
华中科技大学硕士学位论文纳米复合软骨组织工程三维支架的的制备及其评价姓名：***申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：***20061102华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTIntroduction: Comparing with hydroxyapatite (HA), nano-hydroxyapatite has received much more attention due to its excellent biocompatibility. Recent research suggested that the composition, size and morphology of nano-HA resembled natural apatite crystals in bone minerals. There is much increase in protein adsorption and osteoblast adhesion and osteoconductivity on the nano-ceramic materials compared to micro-ceramic materials. In this study, Porous scaffolds which were made of high molecular poly (D, L-lactide) (PDLLA) / hydroxyapatite nanocrystals (nano-HA) were fabricated through solvent-casting and particulate-leaching technique. The morphologies, mechanical properties, biodegradability and biocompatibility of the scaffolds were investigated. Then, 3D dummy human data, CAD and RP technique were combined to construct 3D tissue engineering scaffold. New method to fabricate 3D tissue engineering scaffold was searched. Materials and Methods: Six groups of scaffold were fabricated by using a solvent casting / particulate leaching technique, with PDLLA, micro-HA/PDLLA, and nano-HA/ PDLLA (nano-HA: PDLLA weight ratio 1:9, 1:4, 2:3, 1:1). The phase and morphology of the scaffolds were investigated by using SEM. Cells proliferation was evaluated quantitatively by MTT assay. The interaction between scaffolds and cells were observed by HR-SEM. Results and Discussion: The results showed that nano-HA nanocrystals formed homogeneous dispersion in the PDLLA matrix. The porosity of scaffolds was up to 90%, and macropores and micropores coexisted and interconnected throughout the scaffolds. The tensile modulus for nanocomposites increases with nano-HA loading. The good mechanical properties for nano-HA composites may be due to the homogeneous dispersion of HA nanocrystals in the PDLLA matrix as well as the good interfacial adhesion. Cells grew well after cultured in the scaffold for five days. The morphology of the cells in the last group (nano-HA: PDLLA (w/w) =1:1) was better than others. 3D human data was used to reconstruct 3D cartilage tissue model, 3D scaffold was fabricated with two methods: silica rubber mould were prepared by using SLS RP technique frist, then the scaffold was fabricated by traditional method; after designed reasonable structure, 3D scaffold was constructed by SLS technique.Conclusion: In the study, we fabricated a nanocomposite porous scaffold, and this kind of scaffold showed outstanding biocompatibility and other biological properties. Tissue engineering scaffold could be constructed exactly, rapidly and conveniently by using RP technique. In conclusion, nano-HA/PDLLA porous scaffold and RP technique have a promising application in cartilage tissue engineering.Keywords: Cartilage Tissue Engineering Composite scaffold, Biocompatibility,3D scaffold construction, RP technique独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
组织工程支架材料的制备与性能调控
组织工程支架材料的制备与性能调控随着生物医学技术的不断发展，组织工程支架材料在修复和重建组织器官方面发挥着重要作用。
本文将探讨组织工程支架材料的制备方法以及如何调控其性能。
一、组织工程支架材料的制备方法组织工程支架材料的制备方法主要包括生物陶瓷、生物高分子材料和合金材料等。
其中，生物陶瓷是目前最常用的一种材料。
其制备方法可以分为烧结法、溶胶-凝胶法和生物打印技术等。
烧结法是将陶瓷粉末通过热处理使其颗粒间发生结合，形成具有一定形状和结构的支架材料。
烧结法制备的陶瓷材料具有高强度和良好的生物相容性，但其制备过程较为复杂，需要控制烧结温度和时间等参数。
溶胶-凝胶法是将溶胶中的金属离子或有机物质凝胶化成固体材料。
这种方法可以制备具有多孔结构和大比表面积的材料，有利于细胞生长和组织再生。
溶胶-凝胶法制备的支架材料具有较好的生物相容性和可调控性。
生物打印技术是一种新兴的支架材料制备方法。
通过使用3D打印技术，可以打印出具有复杂形状和结构的支架材料。
这种方法可以实现精确的定制化设计，减少手术过程中的不确定性。
生物打印技术制备的支架材料具有良好的生物相容性和可塑性。
二、组织工程支架材料的性能调控组织工程支架材料的性能对于细胞生长和组织再生具有重要影响。
因此，研究人员通过调控材料的物理、化学和生物学性质，来改善其性能。
在物理性能上，研究人员可以调节支架材料的孔径、孔隙度和表面形态等。
合适的孔径和孔隙度可以促进细胞的吸附和生长，而表面形态的改变可以增加细胞黏附的机会。
在化学性能上，研究人员可以向支架材料中引入生物活性分子，如细胞因子和生长因子等。
这些生物活性分子可以促进细胞的增殖和分化，加快组织再生的过程。
在生物学性能上，研究人员可以利用细胞培养和动物实验等方法评估支架材料的生物相容性和生物降解性。
这些性能的调控可以提高支架材料的生物匹配性和迁移行为。
总结起来，组织工程支架材料的制备与性能调控是一项复杂而重要的任务。
生物医学领域中增材制造组织工程支架
生物医学领域中增材制造组织工程支架一、生物医学领域中增材制造组织工程支架概述增材制造技术，也被称为3D打印技术，近年来在生物医学领域取得了显著的进展，尤其是在组织工程支架的制造中。
组织工程支架是一种用于引导细胞生长和组织修复的三维结构，它们可以模拟天然细胞外基质的特性，为细胞提供必要的支持和信号。
增材制造技术以其独特的优势，如设计灵活性、复杂结构的制造能力以及对材料的精确控制，为组织工程提供了新的可能性。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 设计灵活性：可以根据需要定制支架的形状和结构，以适应不同的生物医学应用。
- 复杂结构制造：能够制造出具有复杂内部结构的支架，如仿生结构，以促进细胞生长和组织整合。
- 材料多样性：可以使用多种生物相容性材料进行打印，包括聚合物、陶瓷和金属等。
- 精确控制：可以精确控制支架的孔隙率、孔径大小和分布，以满足特定细胞生长的需求。
1.2 增材制造技术在组织工程中的应用场景增材制造技术在组织工程中的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 骨组织工程：制造用于骨缺损修复的支架，促进骨细胞的增殖和分化。
- 软骨组织工程：打印具有特定力学性能的支架，以模拟软骨组织的特性。
- 皮肤组织工程：制造用于皮肤缺损修复的支架，提供细胞生长的平台。
- 血管组织工程：打印具有良好血流动力学特性的血管支架，用于血管重建。
二、生物医学领域中增材制造组织工程支架的制造技术增材制造组织工程支架的制造技术是实现其在生物医学领域应用的关键。
这些技术不仅需要满足生物相容性和生物功能性的要求，还需要具备高度的精确性和可重复性。
2.1 常用的增材制造技术在组织工程支架的制造中，常用的增材制造技术包括：- 熔融沉积建模(FDM)：通过逐层沉积熔融材料来构建三维结构。
- 光固化立体打印(SLA)/数字光处理(DLP)：利用光固化技术逐层固化液态树脂，形成所需的三维结构。
骨组织工程多孔支架材料性质及支架制备
骨组织工程多孔支架材料性质及支架制备吴景梅* 吴若峰*上海大学材料科学与工程学院高分子化学与物理系(201800)email:wujingmei@摘要：多孔性生物可降解支架的选择和制备是组织工程技术成功运用的关键，本文从骨架的材料要求、常用的骨架材料、骨架的制备技术等几个方面对组织工程和生物降解支架的工作进行了综述，并对该研究的前景进行了展望关键词：组织工程多孔支架生物降解性制备方法1. 引言组织工程是应用生命科学和工程学的原理和方法，在正确认识哺乳动物的正常和病理两种状态下组织结构与功能关系的基础上，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的生物替代物的一门新兴学科[1—3]。
组织工程学的基本方法是首先分离培养相关的细胞，然后将一定量的细胞种植到具有一定空间结构的三维支架上，再将此细胞支架复合物植入体内或在体外培养，通过细胞之间的粘附、生长繁殖分泌细胞外基质，从而形成具有一定结构和功能的组织或器官[4—6]。
近年来，随着细胞生物学、分子生物学及生物材料学研究的突飞猛进，组织工程作为一门新兴的交叉学科在其研究和应用方面也取得了很大的进展。
目前组织工程研究的领域主要有皮肤组织工程，骨、软骨组织工程，神经、肌腱组织工程等，其中骨组织工程的研究是最活跃的领域之一。
骨组织工程的研究和应用将会克服现有骨缺损修复中自体骨移植来源少、异体骨移植存在排斥反应的问题和不足，预期它将为骨缺损修复带来美好的前景。
但是骨组织工程研究中还存在许多困难，其中理想的细胞外支架材料的选择和制备是骨组织工程研究中急需解决的困难。
2. 组织工程对支架材料的要求理想的骨组织工程支架材料的要求有[7—8]：(1)良好的生物相容性：除满足生物材料的一般要求，如无毒、不致畸之外，还要有利于种子细胞的粘附、增殖，降解产物对细胞无毒害作用，不引起炎症反应，有利于细胞的生长和分化。
（2）良好的生物降解性：支架材料在完成支撑功能后应能降解，降解速率应与骨组织细胞生长速率相适应。
电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究
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电 纺 丝 法 制 备 骨 组 织 工 程 用 聚 羟 基 丁 酸 酯 支 架 及 性 能 研 究
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组织工程支架材料的制备与性能研究
组织工程的发展，是在人们对于疾病治疗需求的驱使下，逐渐形成的一种全新的生物制造技术。
组织工程支架材料的制备与性能研究，是为了满足组织工程的临床需求，实现生物组织的修复与再生。
作为生物材料的一大类，组织工程支架由于其特殊的化学和物理性质，已经被广泛应用于生物医学领域。
本文将介绍组织工程支架材料的制备与性能研究的相关进展。
1. 组织工程支架材料的制备
1.1 生物陶瓷材料制备
生物陶瓷是指一种由无机非金属元素组成的材料，具有优异的生物相容性、生物活性和生物降解性。
生物陶瓷材料的制备主要采用生物活性玻璃的法制备，如溶胶-凝胶法、共沉淀法、离子交换法、水热合成法等。
其中溶胶-凝胶法技术简单，成本低，制备得到的生物陶瓷具有高比表面积和孔隙率，有利于细胞生长和组织修复。
离子交换法制备的生物陶瓷具有更好的生物活性和矿化作用。
1.2 高分子材料制备
高分子材料是一类由聚合物组成的高分子体系，与人体组织相容性良好，易于加工，具有一定的生物相容性和生物可降解性。
高分子材料的制备可以采用生物降解聚合物、合成聚合物和天然高分子等材料。
生物降解聚合物如聚乳酸（PLA）、聚丙交酯（PGA）、聚合酯等，具有较好的生物降解性和生物相容性。
合成聚合物如聚乳酸-共-羟基乙酸（PLGA）、聚乳酸-共-己内酯（PHL）等，具有更好的机械性能和更好的生物相容性。
天然高分子如海藻酸、明胶等，具有优异的生物相容性和生物降解性。
2. 组织工程支架材料的性能研究
组织工程支架材料在临床应用中必须具备一定的力学性能、生物活性、生物相
容性、生物可加工性等性能。
因此，对组织工程支架材料的性能进行研究十分必要。
2.1 力学性能研究
力学性能是影响组织工程支架材料临床应用的重要性能之一。
组织工程支架材
料的力学性能可以通过压缩试验、拉伸试验、弯曲试验等方法进行测定。
具体来说，通过测定材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量等指标，可以评估其承受外力的能力和承担生物负载的能力。
聚丙烯脂酸三羟甲基甲烷酯（PPM）等材料的得到了
广泛的应用。
2.2 生物活性研究
生物活性是指组织工程支架材料在体内能否引发生物学反应、促进异体细胞迁移、分化和生长。
生物活性与材料表面的微观结构和化学成分密切相关。
因此，通过改变材料表面的化学成分和微观结构，可以调节组织工程支架材料的生物活性。
例如，可以通过表面修饰生物陶瓷和高分子材料，添加生长因子等手段，提高材料的生物活性。
2.3 生物相容性研究
生物相容性是指组织工程支架材料与宿主组织的相互作用过程中，材料不会产
生异物反应和免疫排斥反应的能力。
为了提高组织工程支架材料的生物相容性，可以从材料本身、材料表面、微观结构和细胞材料相互作用等方面入手。
其中，人工合成聚合物如PLGA具有良好的生物相容性，入口难过是研究的方向之一。
2.4 生物可加工性研究
生物可加工性是指组织工程支架材料的可加工性能，包括材料的可塑性、可注
射性、可喷涂性、可制备性等。
生物可加工性是材料应用的重要性能之一。
例如，通过纳米技术制备出的生物陶瓷材料可以具有良好的生物可加工性能，可应用于三维生物打印和组织工程等领域。
综上所述，组织工程支架材料的制备与性能研究在生物医学领域占据着重要地位。
生物陶瓷和高分子材料是当前应用比较广泛的组织工程支架材料。
同时，力学性能、生物活性、生物相容性和生物可加工性四个方面也是影响组织工程支架材料的关键性能。
未来，需要进一步开展针对组织工程支架材料的制备与性能研究，为生物组织的修复与再生提供更好的材料支持。