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组织工程心脏瓣膜实验研究新进展
器官功能衰竭和组织丧失的修复一直是医学领域中一个难题.20世纪,游离组织和脏器移植技术应运而生,并获得重大进步.但由于供体缺乏,使这一技术在临床应用中大大受到限制,这刺激了细胞移植和组织工程技术的发展.1995年Shinoka等[1]应用生物可降解聚合物支架构建组织工程心脏瓣膜(简称组织工程瓣),经实验研究取得可喜结果,为心脏瓣膜研制开辟了新途径.
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3D生物打印技术在组织工程支架构建与再生中的应用进展
具备个性化、精准化的3D生物打印技术构建优良生物相容性的组织工程支架,替换或修复人体中病变的组织和/或器官,在组织工程研究中极具广泛的应用前景.而作为3D打印技术的基材,如金属、生物陶瓷、高分子材料和细胞生物材料等,也因此得到了研究者的重视和研发.由金属和生物陶瓷制备的支架具有高强度和耐腐蚀性,已在骨科中得到广泛应用,而高分子材料由于其和细胞/组织的良好生物相容性及可塑性使其在软骨、矫形外科、心血管系统等组织/器官中被广泛研究.相信在不久的将来,以上述材料为基材结合3D生物打印技术构建的组织和器官,在临床上会得到应用和推广.本文就用于3D打印的生物材料及其打印技术在组织工程支架构建及组织再生中的应用进行综述.
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碳纳米管在组织工程支架构建中的应用
组织工程是利用种子细胞、支架、细胞因子再生组织的技术.其中支架作为细胞生长的模板,刺激细胞的增殖和浸润,并支持新生组织的形成,控制组织的结构,是决定组织构建成败的关键之一.现有的支架材料主要包括以下三类:天然高分子材料如胶原、甲壳素等,合成高分子材料如聚氨酯、聚乳酸等,无机材料如羟基磷灰石、生物玻璃等.
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动脉脱细胞三维胶原支架的制备和血管平滑肌细胞种植
构建全生物化组织工程血管是血管组织工程研究中有吸引力的研究方向之一.本文采用猪颈总动脉脱细胞胶原作三维支架构建全生物化组织工程血管,取得了初步成功.
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纳米组织工程支架构建及细胞学研究进展
当材料颗粒或纤维等的尺度在1~100 nm范围内时会表现出与同质大尺度材料所不具有的特殊物理、化学性能,该尺度材料被称为纳米材料[1-4].纳米材料或普通材料经纳米修饰后,如:添加纳米级(1~100 nm)颗粒、纤维、凹槽、纹理等,所产生的明显有异于亚微米级以上尺度材料的理化性质我们称其为材料的纳米特性.体外实验研究表明生物材料的纳米特性对细胞的形态、行为、功能有着广泛的影响.提示我们可以利用纳米材料构建组织工程支架或对材料表面进行纳米修饰使其具有独特的纳米特性,从而在不同材料甚至材料的不同部位对细胞的排列、走行、分化方向和功能变化进行调节.
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丝素蛋白构建组织工程支架材料的应用进展
随着组织工程学的兴起,多种形态的丝素蛋白(SF)支架已用于各种细胞组织构建的研究,这使得其成为近年来的研究热点.本文主要介绍了SF的来源、结构、支架的制备方法及该支架用于骨、软骨、皮肤、血管、神经等组织构建的应用进展,展望了SF支架日后的发展方向,为后续的研究提供参考依据.
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组织工程支架材料丝素蛋白研究进展
组织工程支架作为ECM的人工模拟物,其设计原则之一是尽可能地模拟天然ECM的精细结构及成分[1]。因此,支架的构建材料及制备方法的选择显得尤其重要。目前,可用于组织工程支架构建的材料主要包括人工合成的高分子聚合材料和天然来源的生物大分子蛋白。前者尽管具有良好的可塑性、可控的降解速率和优良的机械性能,但往往缺乏生物模拟信号和细胞亲和性;天然来源的生物材料则具有良好的生物相容性和亲水性,是构建组织工程支架的理想材料之一。丝素蛋白(silk fibroin,SF)是一种较佳的天然生物材料,安全无毒、无刺激性,且具有独特的机械性能和良好的生物学活性,不但可以单独用于组织工程支架的构建,还可与其他生物材料联用构建各种支架,广泛应用于皮肤、神经、血管、骨及软骨组织工程领域。本文就SF作为组织工程支架材料在组织工程与再生医学领域的研究现状作一综述。