组织工程软骨支架材料的应用选择
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,
壳聚糖-丝素蛋白-磷酸三钙复合体用于牙周组织工程支架初探

要素是种子细胞 、 支架材料和生长因子 . 在牙周组织 工程研究中支架材料的构建是关键 内容 。本实验应 用生物降解材料天然高分子 : 壳聚糖、 丝素蛋 白和无 机 物 磷酸 三 钙 ,构建 壳 聚糖 一 素蛋 白 酸三 钙 多 丝 磷
基金项 目: 山西省科技厅科技攻关项 目( 09 3 5 — ) 20 0 10 7 9 1
Fn, Z A0B n B I u—a , Z AN u D p r e tfSo a l y hn i dcl n esy Ti a ag H i, A oyh H G R i e a m n tm t o ,S a x Me i i r t G . t o og a U v i, a un y
【 关键 词 】 组织 工程 ;支架 ; 壳聚糖 ;丝素蛋 白;磷酸三钙
Ch t s n sl b o n t ia cu i a -i f r i -rc l i m h s h t o o ki p o p a e c mp e s s a o d o e i d n a s u n i e r n Z lx a c f l s f r p ro o t l t s e e g n e g i i HANG
0 0 01 h n 3 0 ,C i a
【 bta t Obet e ocn gr htsns kf ri—ia im p op a oo s o l n vs - A src】 jc v T of ueci a —l i ontcl u hsht pru mp xa dt i et i i o i b r c e c e on i
其作为牙周组织工程软骨支架的可行性 。 方法
观察体 内外降解情况及生物相容性 。结果
采用 二次冻干技术制备壳聚糖. 丝素蛋 白- 酸三钙复合体 , 磷 冰冻
组织工程技术在创伤修复中的应用

组织工程技术在创伤修复中的应用创伤修复一直是医学领域中的重要课题,而组织工程技术则成为了创伤修复的一种新方法。
随着科技的不断进步,组织工程技术在创伤修复中发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨组织工程技术在创伤修复中的应用,并介绍几种常见的技术。
一、组织工程技术概述组织工程技术是一种综合利用生物材料、细胞和工程学原理的技术,旨在重建、修复和再生受损或缺失的组织和器官。
它通过培养和植入人工组织工程结构,促进受损组织的再生和修复。
主要包括细胞培养、支架材料和生物材料的选择,以及生物力学和生化环境的优化等方面。
二、组织工程技术在骨折修复中的应用骨折修复是创伤修复的重要组成部分。
传统的骨折修复方法存在一些缺点,如固定不稳定、肌肉和神经损伤等。
而组织工程技术可以通过种植人工骨折修复结构,促进骨细胞的再生和组织的愈合,提高骨折修复效果。
研究者们利用支架材料和生物陶瓷等材料,制造出具有良好生物相容性和力学性能的人工骨折修复结构,并成功应用于临床。
三、组织工程技术在皮肤修复中的应用皮肤是人体最大的器官,对外界环境的刺激最为敏感,因此在创伤修复中起着重要的作用。
传统的皮肤修复方法有局限性,而组织工程技术可以通过皮肤细胞的培养和植入,实现皮肤的再生和修复。
研究者们将皮肤细胞培养在支架材料上,形成人工皮肤结构,并成功应用于烧伤、创伤等皮肤缺损的修复。
四、组织工程技术在软骨修复中的应用软骨组织修复是创伤修复中的一个重要方面。
传统的软骨修复方法存在一些缺点,如损伤局部肿胀、功能减退等。
而组织工程技术在软骨修复方面具有独特优势,可以培养和植入软骨细胞,促进软骨的再生和修复。
研究者们利用支架材料和生物材料,制造出具有良好细胞相容性和力学性能的人工软骨结构,并成功应用于软骨缺损的修复。
五、组织工程技术在神经修复中的应用神经损伤是创伤修复中的一种复杂情况。
传统的神经修复方法存在一些局限性,如恢复速度慢、效果不佳等。
而组织工程技术可以通过培养和植入神经细胞,促进神经的再生和修复。
生物医用纳米纤维材料的制备及应用

生物医用纳米纤维材料的制备及应用一、生物医用纳米纤维材料概述生物医用纳米纤维材料是一种新型的生物医用材料,它具有独特的物理和化学性质,在生物医学领域具有广泛的应用前景。
纳米纤维材料的直径通常在1 - 1000纳米之间,其比表面积大、孔隙率高、机械性能良好等特点使其在生物医用方面表现出独特的优势。
1.1纳米纤维材料的分类生物医用纳米纤维材料可以根据其组成成分进行分类。
主要包括有机纳米纤维材料和无机纳米纤维材料。
有机纳米纤维材料如天然高分子纳米纤维材料(如纤维素纳米纤维、壳聚糖纳米纤维等)和合成高分子纳米纤维材料(如聚酯纳米纤维、聚酰胺纳米纤维等)。
无机纳米纤维材料包括金属氧化物纳米纤维(如二氧化钛纳米纤维、氧化锌纳米纤维等)和陶瓷纳米纤维(如羟基磷灰石纳米纤维等)。
1.2纳米纤维材料的特性(1)高比表面积:纳米纤维材料的直径很小,这使得其比表面积非常大。
高比表面积有利于细胞的附着和生长,同时也能增加材料与生物分子之间的相互作用。
(2)良好的孔隙率:纳米纤维材料具有较高的孔隙率,能够为细胞的生长和营养物质的传输提供良好的空间环境。
(3)可调节的机械性能:通过改变纳米纤维材料的组成和制备工艺,可以调节其机械性能,使其能够适应不同的生物医用需求。
(4)生物相容性:许多纳米纤维材料具有良好的生物相容性,能够与生物组织和细胞良好地相互作用,减少免疫反应和炎症反应。
二、生物医用纳米纤维材料的制备方法2.1静电纺丝法静电纺丝法是制备纳米纤维材料最常用的方法之一。
该方法基于静电作用,将聚合物溶液或熔体在高压电场下拉伸成纳米纤维。
静电纺丝法具有操作简单、可制备多种材料、纤维直径可控等优点。
(1)静电纺丝的基本原理:在静电纺丝过程中,聚合物溶液或熔体在喷头处形成液滴,当施加高压电场时,液滴表面的电荷聚集,产生静电斥力,使液滴克服表面张力形成泰勒锥,并进一步拉伸成纳米纤维。
(2)影响静电纺丝的因素:包括聚合物溶液的浓度、粘度、表面张力,电场强度、喷头到接收屏的距离等。
组织工程中的种子细胞和支架材料

组织工程中的种子细胞和支架材料组织工程是一种利用生物学、生物化学和工程学知识,在体内或体外制造人工组织或器官,以替代或修复受损组织或器官的方法。
在组织工程中,种子细胞和支架材料是两个关键要素。
种子细胞是构成人体组织的基本细胞,而支架材料则是制造人工组织的载体。
种子细胞是组织工程中最关键的要素。
种子细胞的来源非常广泛,既可以从体内获得,也可以从体外培养。
目前常用的种子细胞有间充质干细胞、胚胎干细胞、成体干细胞和多能干细胞等。
其中,间充质干细胞来源广泛,成本低廉,维持稳定性好,是目前组织工程中最为常用的种子细胞之一。
在组织工程中,种子细胞需要基于自己的特性与生存环境建立自然的联系。
此外,对种子细胞的培养、分化、传代以及植入对象等环节也需要特别注意。
在这些环节中,需要严格控制细胞密度、培养基的成分和种子细胞分化等参数,以避免种子细胞的死亡、分化和瘤形成等问题。
支架材料也是组织工程中不可或缺的重要要素。
支架材料的选择非常关键,它需要具备以下特点:生物相容性良好、可降解性、机械强度适中、支持细胞附着和生长等性能。
目前,支架材料主要有天然材料和人工合成材料两种。
天然材料包括胶原蛋白、凝胶素、海藻酸盐、蛋白多肽等,而人工合成材料包括聚乳酸、聚己内酯、聚乙烯醇等。
除种子细胞和支架材料外,组织工程中还需要考虑多种其他要素。
首先是环境因素,如细胞培养和生长培养基的成分、营养水平、氧气含量等因素都会对种子细胞的生长和分化产生影响。
其次是植入物的体内环境,植入前需要进行充分的生物学和生物工程评估,以为后续治疗提供科学依据。
总之,种子细胞和支架材料是组织工程中最为核心的两个要素。
它们的选择和优化对组织工程的成功与否至关重要。
此外,还需要考虑其他多种因素,将各种要素结合起来,才能够实现组织工程的良好效果,为人类健康事业做出重要贡献。
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。
组织工程重点

组织工程的三要素及其功能1.支架:诱导立体定向生长、诱导血管生长、供给营养物质及生长因子,处理代谢废物,模拟细胞外基质的微环境.2.种子细胞:可来源于自体细胞、同种异体细胞、异体细胞、干细胞;可通过单层贴壁生长、悬浮生长、三维立体生长等方式来培养。
3.生长因子:可刺激种子细胞的生长和分化,调节种子细胞的活性。
组织工程的操作过程选择合适的支架材料→对支架进行塑形→在支架上种植活细胞→添加合适的生长因子→种子细胞沿支架材料多向生长,形成三维立体组织(在生物反应器中)→移植到人体内→重建该组织功能→新生组织中血管生成→支架材料溶解→新生组织最终与人体内环境融合支架材料的选择标准1.具有生物相溶性及功能2.表面理化性质易于细胞的粘附和增殖3.可控的生物降解和生物吸收性质4.有很好的机械强度,可承受压力,例如骨组织支架材料5.三维支架材料具有多孔性,使各个微小的结构可以相互连通6.没有免疫原性7.不会引起感染8.性质稳定干细胞是一类幼稚型细胞,具有增殖和分化的潜能以及自我更新的能力,可以分化形成各种成熟的体细胞类型。
根据其分化潜能大小可分为全能干细胞、万能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
干细胞的分类Totipotent:受精卵,可分化形成所有体细胞类型Pluripotent:胚胎干细胞,分化形成三个胚层来源的细胞Mutipotent:骨髓间充质干细胞等,分化形成单一胚层来源的细胞Unipotent:各组织内干细胞,只能分化形成该组织细胞干细胞来源胚胎来源:胚胎干细胞:ES细胞胚胎性腺轴细胞:EG细胞(生殖嵴干)畸胎瘤细胞:EC细胞胎儿来源:脐带、胎盘、羊水成体来源:骨髓:造血干细胞、间充质干细胞组织:神经、骨骼肌等组织内专能干细胞ES细胞来源于5—7天未植入囊胚内细胞团,具有自我更新的能力(每一次分裂形成两个细胞,其中一个继续分化,另一个保留下来,仍是ES细胞),是万能干细胞,可分化形成三个胚层来源的细胞。
微粒软骨脱细胞基质复合纤维蛋白凝胶构建软骨组织工程支架材料的

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中国美容医学 2 0 0 8年 5月第 1 7卷第 5期 C ieeJunl f etei MeiieMa.0 8 1 7No hns o ra o s t dcn . y20 . . . . A h c Vo 1 5
69 7
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微粒 软 骨 脱 细胞 基 质复 合 纤维 蛋 白凝 胶构 建 软骨 组 织 工程 支 架 材料 的 研 究
潘柏林 李健宁 王 萍 韩雪峰 李明森 , , , ,
( .北京大学第三 医院成形科 1 北京 1 0 8 ;2 0 3 .首都 医科 大学组织胚胎学 系 北京 1 0 6 ;3 首都 医科 大学附属朝 阳 0 09 、 0