基于壳聚糖的纳米材料在骨组织工程与再生医学中的研究进展
组织工程在再生医学中的应用
组织工程在再生医学中的应用近年来，随着再生医学领域的快速发展，组织工程技术在临床治疗中得到了广泛的应用。
组织工程技术是将生物材料、生物因子和细胞等多种生物学组分相结合，构建三维结构体外或体内复杂组织和器官的一种技术，可以帮助人体再生缺损组织，提高治疗效果和生命质量。
本文将从组织工程技术的原理、应用及前景三个方面来阐述其在再生医学中的应用。
一、组织工程技术的原理组织工程技术是一种多学科融合的交叉学科，包含生物学、材料科学、化学、物理学等众多学科。
其核心原理在于构建三维复杂的组织和器官，实现细胞定向增殖、成形和空间排列，在生物材料、生物因子和细胞的相互作用下，形成生物功能结构体。
组织工程技术计划利用生物材料、细胞和生物因子之间的交互，构建三维复杂的结构体，以代替人体缺损组织，进而实现细胞定向增殖、成形和空间排列。
组织工程技术所构建的生物功能结构体可以用于再生医学，治疗许多常见的疾病，如糖尿病、心脏病、肝脏病等。
二、组织工程技术在再生医学中的应用1. 组织工程技术在骨折治疗中的应用传统骨折治疗方法主要是手术或身体治疗。
然而，这些过程都非常痛苦，而且需要长时间的康复期。
组织工程技术通过修复或再生骨组织，可以缩短康复时间并提高治疗效果。
组织工程技术可获得包括生物陶瓷，骨细胞生长因子等需要再生骨组织的组分，用于建立人工骨骼或帮助器官创新，从而实现手术的最终复原。
2. 组织工程技术在心血管领域中的应用心脏病是全球面临的重要公共卫生问题之一。
组织工程技术可以帮助心功能不全患者重新生长心肌组织，提高心脏的收缩力和柔韧性，促进静脉设备的再生，为心脏再生和治疗创造有利条件。
在心电生理诊断和治疗中，组织工程技术可以用于开发可移植心脏。
3. 组织工程技术在神经科学中的应用组织工程技术也可以用于改善神经受损的情况，如脊髓损伤和多发性硬化。
组织工程技术可以重新建立神经结构，促进神经细胞和胶质细胞的再生和增殖，并增强神经组织与外部环境之间的联系，生成更好的神经元-神经细胞中间键合区和分离，同时也促进活动后的康复治疗。
壳聚糖及其衍生物的研究进展
Research Progress of Chitosan and its Derivatives in the Fields of Medicine,Agriculture and
Nanomaterials
作者： 李靖雅[1];钟志梅[1]
作者机构： [1]内蒙古农业大学理学院,内蒙古呼和浩特010018
出版物刊名： 化工管理
页码： 125-128页
年卷期： 2020年 第28期
主题词： 壳聚糖;衍生物;进展
摘要：壳聚糖作为一类具有良好生物相容性、可降解性等优点的天然聚氨基葡萄糖,在众多
领域都有广泛的应用空间。
文章阐述了壳聚糖在医学领域,例如组织工程学、基因工程方向的研
究方向;农业领域,壳聚糖在防治作物虫害、吸附水土中重金属离子等热点问题的应用实例;以及在纳米材料领域有关新型复合材料、新型生物传感器的研究进展,总结了近年来壳聚糖及其衍生物
的研究成果,展望了其未来的研究方向。
壳聚糖纳米粒载体的应用研究进展
壳聚糖纳米粒载体的应用研究进展马茜;范娟【摘要】Objective This article is a brief introduction of the applications of chitosan nanoparticles as drug and gene delivery carri‐er ,providing references for further study .Methods 27 Chinese and foreign articles were analyzed .Results Chitosan nanoparticles have many applications as drug and gene delivery carrier .Conclusion Chitosan nanoparticle carrier is a kind of promising non‐viral delivery carrier ,its characteristics and application need further exploration .%目的：介绍壳聚糖纳米粒载体在药物、基因递送等方面的研究应用进展，为其在新领域的应用提供依据。
方法广泛查阅中外文有关文献，整理分析归纳了其中27篇文献内容。
结果壳聚糖纳米粒载体在药物和基因递送方面已经有诸多研究应用。
结论壳聚糖纳米粒载体是一种有前途的非病毒递送载体，其特性和应用有待进一步探索。
【期刊名称】《西北药学杂志》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P213-215)【关键词】壳聚糖;纳米粒;药物和基因递送系统【作者】马茜;范娟【作者单位】泸州医学院，泸州 646000;泸州医学院，泸州 646000【正文语种】中文【中图分类】R94有效的药物和基因传递面临许多问题，包括保护药物或基因免受胃肠道的破坏，并促进细胞吸收，组织和细胞靶向性，减少毒性和不良反应等。
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶是一种新型的生物材料，具有广泛的应用前景。
它是由乙二醇缩水甘油醚和壳聚糖经过一系列化学反应，形成交联结构的高分子化合物。
这种凝胶具有优秀的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性，在医药、生物工程、组织工程等领域有着广泛的应用前景。
深度和广度的要求下，我们来全面评估乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的特性、制备方法及应用前景。
我们简要介绍乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的基本结构和性质，然后探讨其制备方法和潜在的应用领域，最后分析该材料的未来发展方向。
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶主要由乙二醇缩水甘油醚和壳聚糖两种材料构成。
乙二醇缩水甘油醚是一种生物相容性较强的聚合物，具有较好的水溶性和生物可降解性。
而壳聚糖是一种来源于天然的多糖类化合物，具有生物相容性和生物可降解性等优良性能。
经过交联反应，这两种材料形成的凝胶具有类似于软骨组织的结构特性，因此在生物医学和药物传递系统中有广泛的应用前景。
然后我们来探讨乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的制备方法。
目前，其制备方法主要包括化学交联法、物理交联法和生物交联法等。
其中，化学交联法是一种常用的制备方法，通过在乙二醇缩水甘油醚和壳聚糖中引入化学交联剂，促使它们发生交联反应，形成凝胶结构。
物理交联法则是采用物理手段，如冷冻干燥、不规则结构聚合等来制备凝胶。
生物交联法则是通过生物体内的酶类催化作用来实现凝胶的形成。
这些制备方法各有优势和局限性，需要根据具体应用需求进行选择。
接下来，我们将探讨乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶在医药和生物工程领域的应用前景。
该凝胶具有良好的生物相容性和生物可降解性，可用于药物的缓释和传递系统。
由于具有生物黏附性，可用于软骨修复和再生医学领域。
该凝胶还具有一定的抗菌性能，可应用于伤口敷料等医疗器械中。
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶在医药和生物工程领域有着广阔的应用前景。
在未来的发展方向上，我们可以继续深入研究乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的制备方法和结构特性，进一步完善其性能，并探索更多的应用领域。
壳聚糖的结构特点及应用领域
壳聚糖的结构特点及应用领域壳聚糖是一种生物可降解的天然聚合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
它具有特殊的结构特点和优良的物理化学性质，因此在多个应用领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖具有多种结构特点。
首先，壳聚糖分子中含有大量的氨基基团，这使得它具有良好的溶胀性和生物相容性，能够与许多生物组织和细胞相互作用。
其次，壳聚糖在接枝或修饰后可以引入不同的官能团，从而赋予其特殊的化学性质。
此外，壳聚糖分子中的氢键和静电相互作用使其具有较高的结晶性，从而产生一定的机械强度和稳定性。
在医药领域，壳聚糖具有广泛的应用。
首先，作为一种生物可降解的材料，壳聚糖被广泛应用于药物输送系统中。
通过改变壳聚糖分子的结构和化学性质，可以制备出载药微球、纳米粒子等药物输送系统，实现药物的缓释、靶向传递和保护等功能。
其次，壳聚糖还具有良好的组织相容性和生物降解性，可以用于修复和再生组织工程领域。
例如，壳聚糖可以作为修复软骨和骨组织的支架材料，帮助组织修复和再生。
此外，壳聚糖还可以用于制备人工血管和人工皮肤等生物医学材料。
在食品工业中，壳聚糖也有着重要的应用。
壳聚糖具有良好的抗菌性能，可以用作食品保鲜剂。
研究表明，壳聚糖对多种细菌和真菌都具有良好的抑制作用，可以有效保护食品免受微生物污染和腐败。
此外，壳聚糖还可以用作食品添加剂，具有增稠、乳化、稳定和成膜等功能。
例如，壳聚糖可以被添加到果汁、酱料和糕点等食品中，提高其质地和稳定性。
此外，在环境保护领域，壳聚糖也有着潜在的应用价值。
由于其良好的吸附性能和生物降解性，壳聚糖可以作为吸附剂用于废水处理和环境污染物的去除。
研究表明，壳聚糖对重金属离子、染料和有机污染物等具有良好的吸附能力，可以有效净化废水。
此外，壳聚糖还可以用于制备可降解的环境友好型材料，如生物降解塑料袋和包装材料。
综上所述，壳聚糖具有独特的结构特点和优良的物理化学性质，使其在医药、食品和环境保护等多个领域具有广泛的应用前景。
纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望
纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望一、本文概述随着科技的飞速发展，纳米技术和材料在医学领域的应用日益广泛，为医学研究和治疗带来了巨大的变革。
纳米技术是指操控尺度在1到100纳米之间的物质和设备的科学技术，其独特的性质使得纳米材料在医学领域具有广阔的应用前景。
本文旨在探讨纳米技术和材料在医学应用中的现状，并展望其未来的发展趋势。
我们将从纳米技术在医学诊断、药物传递、生物成像以及疾病治疗等方面的应用入手，分析纳米医学的当前成果与挑战，并预测其未来的发展方向。
通过深入了解纳米技术和材料在医学领域的应用，我们有望为医学研究和治疗提供更加精准、高效的方法，为人类健康事业的发展作出更大贡献。
二、纳米技术和材料在医学领域的应用现状纳米技术和材料在医学领域的应用日益广泛，为疾病的诊断、治疗和预防带来了革命性的变革。
在诊断方面，纳米技术为医学影像提供了更精确的工具。
例如，纳米粒子作为造影剂，可以显著提高医学影像的分辨率和特异性。
纳米传感器和纳米探针技术也被应用于生物分子的检测，实现了疾病的早期发现和精准诊断。
在治疗领域，纳米药物和纳米载药系统展现了巨大的潜力。
纳米药物可以精确靶向病变组织，提高药物的治疗效果和减少副作用。
纳米技术在基因治疗和细胞治疗中也发挥着重要作用，为个性化治疗和再生医学提供了新的途径。
在预防医学中，纳米技术为疫苗和免疫疗法的改进提供了新的思路。
纳米疫苗可以更有效地刺激免疫系统，提高预防接种的效果。
纳米材料在生物防护和消毒领域也展现出了广阔的应用前景。
然而，尽管纳米技术和材料在医学领域的应用取得了显著的进展，但仍面临着许多挑战和问题。
例如，纳米材料的生物安全性问题、制备技术的标准化和规模化问题、以及临床应用的规范化和监管问题等。
因此，未来的研究和发展需要综合考虑技术、伦理、法规和社会等多个方面，以实现纳米技术和材料在医学领域的可持续应用和发展。
三、纳米技术和材料在医学应用的挑战与问题尽管纳米技术和材料在医学领域展现出巨大的潜力和应用前景，但在实际应用过程中仍面临诸多挑战和问题。
壳聚糖海藻酸钠载药微球制备工艺研究
壳聚糖海藻酸钠载药微球制备工艺研究一、本文概述随着现代医学和药物传递系统的快速发展，载药微球作为一种创新的药物传递系统，正逐渐受到人们的广泛关注。
作为一种生物相容性好、可生物降解的高分子材料，壳聚糖和海藻酸钠在载药微球的制备中展现出巨大的应用潜力。
本文将深入探讨壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺，旨在为其在药物传递系统中的应用提供理论支持和实验依据。
本文将首先介绍壳聚糖和海藻酸钠的基本性质及其在载药微球制备中的优势，随后详细阐述载药微球的制备工艺，包括材料选择、配方优化、制备条件控制等关键环节。
本文还将对制备的载药微球进行表征分析，以评估其性能参数，如粒径、包封率、药物释放特性等。
本文将总结壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺研究现状，展望其未来的发展方向和应用前景。
通过本文的研究，我们期望能够为载药微球的制备工艺提供新的思路和方法，为药物传递系统的创新和发展做出贡献。
我们也希望本文的研究能够为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴，共同推动载药微球在药物传递系统中的应用和发展。
二、材料与方法本研究所需的主要材料包括壳聚糖（CS，脱乙酰度≥95%，分子量100,000-300,000 Da）、海藻酸钠（SA，粘度≥200 mPa·s）以及模型药物（本实验选用布洛芬作为模型药物，纯度≥98%）。
还需要戊二醛（GA，分析纯）、氯化钠（NaCl，分析纯）、氯化钙（CaCl ₂，分析纯）、氢氧化钠（NaOH，分析纯）等化学试剂。
实验用水为去离子水。
实验所需的仪器设备包括电子天平（精度001g）、磁力搅拌器、恒温水浴锅、注射泵、显微镜、喷雾干燥机、冷冻干燥机、激光粒度分析仪、药物含量测定仪等。
采用乳化-交联法制备壳聚糖海藻酸钠载药微球。
首先将壳聚糖溶解在1%乙酸溶液中，制备成壳聚糖溶液。
然后，将模型药物布洛芬溶解在壳聚糖溶液中，形成载药壳聚糖溶液。
将海藻酸钠溶解在去离子水中，形成海藻酸钠溶液。
将载药壳聚糖溶液逐滴加入到海藻酸钠溶液中，形成初级乳液。
负载骨生长因子的壳聚糖微球研究进展
参数与质量标 准如何优 化等 。随着制备微球技术 的不 断更新 、 改 进， 上述问题有望得到解决 。因此 ， 负载 Ｂ ＭＰ的壳 聚糖缓释微 球
必 将 有 着 广 阔 的应 用 前 景 。 参 考 文 献 ［ ］ ａ ｌ Ｓ Ｙ ｍａ ｏｏＭ ， ｅａＨ，ｔ １Ｂｏ ｅｒｄｂｅｇｌｔ — １ Ｐ ｔ ， ａ ｍ ｔ ｅＺ Ｕ ｄ ｅ ａ ｉｄｇａ ａｌ ｅａ ｎｍｉ ． ｉ
ｓ ｈ ｒｓ— ｌ ａ ｅ ｈ ｔ ｓ ｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｓ ａ ｏｄ ｅ ｈ ｎ ｅ ｓ ｅ ｉ ｔ— ｐ ｅ ｅ — ｏ ｄ ｄ ｅ ｉ ａ ／ ｏ ｌ ｅ ｃ ｆ ｌ ｎ ａ ｃ ｄ ｏ ｓ ｏｎ ｅ ｏ ａ
ｇａ ｏ ：ａ ｘｅｉ ｅｔｄ ｇ［ ］ ｉｍ ｔ ｐ ｌ ２ ０ ４： ｒｔ ｎ ｎ ｅｐｒ ｎ ｏ Ｊ ．Ｊ Ｂｏ ａ ｒ Ａ ｐ 。 ０ ９， ｉ ｍ ｅ
实 验 工 艺 参 数 的有 待优 化 ， 模 较 难 放 大 ； 对 不 同 的 药 物 ， 艺 规 针 工
１５ 复乳交联法 ．
先制备 Ｏ Ｗ初 乳 ， Ｐ 然后将初 乳加入油相 中形
成 Ｏ ＷＰ 型 乳 剂 ， 加入 戊 二 醛 （ 联 剂 ） 去 除 有 机 溶干 ， 得 壳 聚糖 微 球 。 冻 可
蟹壳 中大量 提取 ， 其无 毒 、 具有 良好 生 物相 容 性及 生 物 可 降解
性
一
， 近年来广 泛 应用 于生 物 制药 和 药 物 释放 系 统领 域 ’ 。
壳 聚糖 微球 作为骨生长 因子载 体应用 于骨 组织工 程领域 已成 为
个 新 的 热 点 ， 文 拟 对 可 负 载 骨 生 长 因子 的壳 聚 糖微 球 研 究 进 本 展情况进行 综述 。 １ 负 载 骨 生长 因子 的 壳 聚 糖 微 球 制 备 方 法
- 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)。
基于壳聚糖的纳米材料在骨组织工程与再生医学中的研究进展李晓静;王新木;董研;苟中入【摘要】壳聚糖是目前发现的唯一与细胞外基质糖胺聚糖的化学结构相似的天然阳离子多聚糖,具有极为优良的生物相容性、生物可降解性和生物学活性.近年来,基于壳聚糖的纳米材料在组织工程中的研究较为广泛.对壳聚糖的纳米材料、壳聚糖复合纳米材料、壳聚糖纳米纤维和壳聚糖纳米粒子等在骨组织工程与再生医学中的研究进展进行回顾和阐述.近年来的研究显示,壳聚糖复合纳米材料生物支架、壳聚糖纳米纤维支架及包载具有骨诱导性的生物活性因子,以及外源基因的壳聚糖纳米粒子及纳米纤维,在骨组织工程与再生医学中具有良好的应用前景.【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】6页(P620-625)【关键词】壳聚糖;纳米材料;骨组织工程【作者】李晓静;王新木;董研;苟中入【作者单位】浙江大学医学院附属第二医院口腔修复科,杭州310009;杭州市第一人民医院口腔科,杭州310006;浙江大学医学院附属第二医院口腔修复科,杭州310009;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院,杭州310029【正文语种】中文【中图分类】R318引言骨组织工程与再生医学，是指体外构建人工骨组织或者利用生物装置、植入生物材料来刺激骨原细胞或干细胞分化，维持和促进成骨细胞增殖，以重建缺损的骨组织。
骨组织工程与再生医学依赖于多个因素，主要包括细胞、生长因子、生物支架和稳定的机械环境［1］。
自体骨和同种异体骨移植可满足以上要求，但两者均存在不足之处:自体骨骨量极为有限，并且增加了手术部位和伤口愈合期并发症［2］;同种异体骨移植可能引发慢性炎症，甚至产生免疫排斥反应。
因此，骨移植修复术的不足促进了人工骨修复生物材料的发展。
譬如，已对羟基磷灰石 (HA)、A-W玻璃陶瓷、壳聚糖、胶原以及复合材料等已在骨损伤修复中的应用开展了广泛研究［3－4］。
甲壳素，又名甲壳质、几丁质，化学名称为聚N-乙酰葡萄糖胺，主要存在于甲壳类动物虾、蟹、昆虫的外壳及高等植物的细胞壁中，是世界上第二丰富的天然生物聚合物［5－6］。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的衍生物，又名几丁糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性。
大量研究已证实，壳聚糖还具有抗菌［7］、止血、促进伤口愈合［8］、促进骨再生［9］等优良的生物学效应，也可与胶原、HA、二氧化硅等复合制备成为薄膜、海绵、可注射型水凝胶形式，应用于骨组织修复领域［10－11］。
但是，采用常规方法制备的壳聚糖多孔支架的不足之处在于材料的综合力学性能差，对成骨细胞生长刺激效应以及促进成骨细胞分化相关生长因子表达的效应低［12］。
为了弥补这些缺陷，纳米材料逐渐应用于骨损伤修复领域。
纳米材料指某一维度具有1～100 nm尺寸的材料，具有高表面积体积比，在骨损伤修复领域具有广泛的应用前景［13］。
基于目前壳聚糖纳米材料在骨损伤修复中的广泛研究及取得的相关成果，下面就壳聚糖以及所涉及的纳米纤维支架、纳米粒子和纳米复合支架材料的制备方法以及在骨组织工程与再生医学领域的研究进行综述。
1 基于壳聚糖的纳米材料的制备方法1.1 壳聚糖纳米纤维壳聚糖纳米纤维的制备方法包括静电纺丝法［14］、自组装法［15］和热诱导相分离法［16］等，其中静电纺丝法的应用较多。
静电纺丝法的基本原理是:带电的聚合物溶液或熔体在外加高压静电场力作用下形成喷射流，经溶剂蒸发或熔体冷却干燥后形成纳米纤维。
影响电纺射流稳定性和纳米纤维形态的因素较多，主要包括聚合物的性质(如溶液浓度、黏度、表面张力、导电性等)、操作参数(如电压、接收距离、溶液推射速度)以及外部环境(如温度、湿度等)［17］。
静电纺丝技术制备的壳聚糖纤维直径通常在数十纳米至数微米之间，无规则沉积后形成无纺布状的纤维膜，其显著特征是纳米纤维支架具有极高的表面积体积比和高的孔隙率，形态类似于天然细胞外基质的纤维结构［18］。
但静电纺丝技术制备的膜通常是二维(2D)的纳米纤维膜，其高孔隙率利于蛋白吸收及细胞黏附，但其孔径较小，使得细胞只能在其表面生长而不能伸入其内部。
为了得到大孔径的三维(3D)支架，有学者采用NaCl作为致孔剂，使纳米纤维膜的孔径及孔隙率均有所提高［19］，或采用改变接收装置法［20］、超声法［21］与其他支架复合［22］等方法。
自组装方法制备的纳米纤维较细小，直径平均200 nm，长度仅为几微米。
纳米纤维直径受壳聚糖分子量、壳聚糖浓度、溶液pH和温度等影响［23］。
1.2 壳聚糖纳米粒子壳聚糖纳米粒子的制备方法有离子交联法、聚电解质复合法、乳化交联法、乳化液滴聚集法、乳化溶剂扩散法、反向微乳法等［24］。
离子交联法中最常使用的离子交联剂是三聚磷酸钠 (TPP)，多用作药物缓释载体的制备，由于其反应条件简单温和，成为目前壳聚糖纳米粒子制备研究中最常使用的方法。
在制备体系中，壳聚糖分子量及浓度、壳聚糖/TPP质量比以及溶液的pH值等均会影响纳米粒的粒径及表面电荷。
聚电解质复合法的反应原理同离子交联法的反应原理，壳聚糖与大分子聚阴离子(如羧甲基羟乙基纤维素、肝素、胰岛素和DNA等)可聚合为纳米粒子，作为生物大分子的运输载体。
乳化交联法、乳化液滴聚集法、乳化溶剂扩散法、反向微乳法等通常在有机溶剂体系中使用，或制备程序繁琐，所以用其制备纳米颗粒作为生物材料受到一定限制［25］。
1.3 壳聚糖纳米复合材料磷酸钙是一类包括天然骨组织细胞外无机矿物基质主要成分在内的无机化合物，其最稳定的一种形式是HA，骨骼中的无机矿物为碳酸化羟基磷灰石(CHA)。
人们已经发现，不少磷酸钙均可作为骨移植材料植入骨缺损区，逐渐被新形成的骨组织所取代，具有良好的骨引导性。
碳纳米管 (CNTs)是碳的同素异形体，呈圆柱形纳米结构，长度与直径比可达28000000∶1，结构与化学性能稳定，其最显著的特征是具有较高的机械性能。
已有研究证明，将纳米羟基磷灰石(nHA)、纳米磷酸钙、CNTs与壳聚糖基质混合后，采用冷冻干燥、原位合成、沉淀法等方法，可制备成多孔的壳聚糖复合纳米材料支架［2］。
另外，人们也发现，nHA、CaO-P2O5-SiO2组成的生物活性无机纳米粒子等与壳聚糖基质混合，逐滴加入甘油磷酸酯二钠盐(GP)，持续搅拌后可制备成热塑型的可注射型复合凝胶［26－27］，由于其具有微创可注射特性，因而在骨损伤修复中备受关注。
2 在骨组织工程及再生医学中的研究2.1 作为骨组织工程生物支架在骨组织工程与再生医学中，生物支架的性能至关重要。
良好的生物相容性、可降解性、高孔隙率、具有一定的机械稳定性和骨引导性等，是骨组织工程中生物支架所应满足的基本要求［28］。
壳聚糖生物支架具有极好的生物相容性，在体内可被溶菌酶等降解为无毒的低聚糖，被人体吸收利用;生物支架具有大孔径及高的孔隙率，可引导组织中的细胞在其表面及支架内部黏附生长增殖，并利于血管形成及骨基质矿化物的形成。
但其机械强度相对较低，本身不具有骨诱导性，对细胞生物活性较低。
随着材料科学和生命科学的发展，发现纳米纤维支架和纳米复合生物支架可以克服这些缺点。
2.1.1 壳聚糖纳米纤维支架Shin等采用静电纺丝法制备了壳聚糖纳米纤维膜，纤维直径平均200 nm，孔径大小平均5 μm，孔隙率80%，抗张强度达10 MPa［29］，高于目前临床常用的引导骨再生膜Bio-Gide的抗张强度(约2.94 MPa)［30］。
但也有学者的研究结果显示，壳聚糖纳米纤维膜的机械强度较低，壳聚糖含量为50%的壳聚糖胶原纳米纤维膜抗张强度仅为1.5 MPa，且随着壳聚糖含量增加，纤维膜的抗张强度降低［31］。
剪切强度测试表明，交联与未交联的壳聚糖纳米纤维膜均低于临床常用的引导骨再生Bio-Mend膜［32］。
可见，壳聚糖纳米纤维膜的机械强度还亟待提高。
Datta等在N-亚甲基磷酸壳聚糖 (NMPC)纳米纤维膜与NMPC凝胶支架上植入成骨样细胞，第5 d时经细胞染色荧光显微镜观察:纳米纤维膜上的细胞呈多角形，铺展于支架表面，而凝胶支架上的细胞呈簇状分布，且纳米纤维膜上的细胞表现出更高的增殖率及功能活性［33］。
由于纳米纤维支架可模拟细胞外基质胶原纤维，比表面积较大，利于细胞的伪足在材料表面黏附，可促进细胞进一步在支架表面生长增殖。
Zhao等将聚丙烯碳酸酯/壳聚糖纳米纤维支架(PPC/CSNFs)、聚丙烯碳酸酯支架(PPC)植入到兔股骨髁突直径为6 mm、长为10 mm的骨缺损处，16周组织学观察到:植入PPC/CSNFs支架组的缺损边界消失，骨缺损区已完全被新生骨组织所取代，且比PPC支架组的新生骨量多，而空白对照组只有少量的再生骨，边界仍清晰可见［16］。
由此表明，壳聚糖纳米纤维支架具有高表面体积比，利于组织中细胞的黏附及生长增殖，从而加速了骨再生修复。
2.1.2 壳聚糖纳米复合材料支架已有研究发现，纳米磷酸钙、nHA或CNTs与壳聚糖基质混合制备的纳米复合支架具有较高的机械性能，且随着纳米材料含量的增加，机械性能提高［34－36］，而且三者良好的骨引导性利于成骨细胞在支架表面及内部的生长增殖。
将成骨样细胞植入到功能性多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架上体外培养，发现细胞可以大量黏附、增殖并向成骨细胞分化［37］。
将nHA/壳聚糖海绵样三维支架植入到大鼠颅顶骨直径为6.5 mm的圆形骨缺损中，组织学观察，在2周时骨缺损区边缘及支架中心有新骨形成，在5周时植入支架的骨缺损区与空白对照相比已有明显的新骨形成［38］。
由CaO-P2O5-SiO2三元氧化物组成的生物活性玻璃无机纳米粒子及二氧化硅和氧化锆纳米粒子均可与壳聚糖基质混合制备成纳米复合凝胶或支架，复合材料在浸入与人体血浆离子浓度相似的模拟体液中14天后，扫描电镜观察到复合支架表面或孔内均有致密的磷灰石晶体形成［27，39］。
这说明，复合支架表面纳米粒子及降解时游离出的无机纳米粒子可促进骨样矿物盐在支架表面沉积。
2.2 作为生长因子的缓释载体生长因子是一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调控细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。
骨诱导性生长因子包括骨形态形成蛋白 (BMP)、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子(TGF)、血小板源性生长因子等［12］，可在骨修复过程中促进成骨细胞增殖，抑制破骨细胞生长，从而诱导骨形成。
壳聚糖纳米粒子可作为骨诱导性生长因子的释放载体，当植入骨缺损区后，释放的生长因子高效调控成骨细胞的生长增殖，进而提高骨再生效率。
有学者采用离子交联法制备了包载BMP-2的壳聚糖微球，平均直径230 nm，微球分散性好。
用壳聚糖微球浸提液来培养小鼠成纤维细胞，细胞生物相容性较好，无细胞毒性［40］。