简介:聚乳酸(Polylacticacid,PLA)及其聚羟基乙酸共聚物[Poly(D,L—lactic—co—glycolic)acid]是一种生物相容性良好的可降解生物材料,具有支架和缓释的双重作用,目前针对性的研究主要集中于组织工程学和药学领域。本文对PLA/PLGA共聚物的代谢特征、降解机制,以及在组织工程中的应用等方面进行综述。
简介:摘要关节软骨缺损是常见的一种关节损伤,但由于软骨组织的特殊性,修复能力受到限制,常常进展为较为严重的骨关节炎,给许多患者带来极大的痛苦和经济负担。软骨组织工程的发展为这些患者带来福音的同时,也面临着极大的挑战。间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)因其自体来源、易扩增、具有软骨分化潜能的特点而受到广泛重视,常常被作为软骨组织工程的种子细胞。在常用的间充质细胞移植分化关节软骨的治疗策略中,体外的预培养与分化显示出较好的治疗效果,即从自体收集得到的间质干细胞经浓缩后在体外先进行培养和诱导分化,得到一定数量的分化软骨细胞后,再将细胞与培养基质一起共同移植到患者体内。但是,目前利用间质干细胞获得的组织工程软骨还不能完全满足临床治疗的要求。而且由于疾病类型、程度和个体化差异,间质干细胞源性的组织工程软骨移植治疗的可优化因素多样;针对同一类型疾病的治疗,优化体系仍无统一公认的标准。为了获得能更好适应人体及临床要求的关节软骨组织,所以主要针对间质干细胞在骨科疾病治疗的可优化因素研究现状进行归纳、总结及分析,从环境因素、支架选择和种子细胞三个方面总结间质干细胞在体外进行软骨诱导的可优化因素,为利用间质干细胞获得更优良的组织工程软骨以及建立更好的优化体系提供了研究思路。
简介:摘要由于良好的机械性能和生物相容性,组织工程支架已经成为修复和再生关节软骨缺损的重要方法。随着组织工程技术的不断发展,过去十年已经开发和测试了许多支架的制备和形成方法,但是理想再生支架的制备一直存在争议。关节软骨作为人体关节内的承重组织,其基质结构和细胞组成呈带状,并且从软骨表层至软骨下骨存在着几个平滑的自然梯度,包括细胞表型和数量、特异性的生长因子、基质的组成、纤维的排列、力学性能、营养和氧气的消耗量等均有较为明显的不同。因此,在再生支架的设计中有必要通过重现这些梯度来原位再生关节软骨。最近的文献报道已经有许多新型的梯度仿生支架用于模拟天然关节软骨的自然梯度,这些支架在结构上呈现出不同的机械、物理、化学或者生物梯度,并且取得了不错的修复效果。通过检索关于梯度支架治疗关节软骨缺损的相关文献,首先对天然关节软骨组织的结构、生物化学、生物力学、营养代谢等梯度特性进行研究和总结,然后对目前关节软骨梯度支架的最新设计和构建进行了归类,其次从材料构成(如水凝胶、纳米材料等)以及制备工艺(如静电纺丝、3D打印等)进一步加深对梯度支架的认识,最后讨论了梯度仿生支架在软骨原位组织工程技术中的前景和挑战,为梯度支架成功用于临床转化提供理论基础。
简介:目的通过有限元仿真探究组织工程修复软骨缺损后缺损形状对修复区力学状态的影响。方法运用Abaous6.10软件建立软骨纤维增强的多孔黏弹性模型,包括软骨的两相结构、不同层区胶原纤维的作用、方向及渗透率的特征。在压缩载荷下分析缺损截面形状(矩形、梯形、圆弧形)和缺损深度(浅表层、中间层、深层、全层)对软骨修复区应力的影响。结果对于中间层缺损,矩形截面修复界面处的Mises应力最小,梯形次之,圆弧形最大。对于不同缺损深度,当弹性模量〈0.3MPa时浅表层修复界面处应力最大,其他缺损深度的应力相差不大;当〉0.4MPa时,应力由小到大依次为浅表层、中间层、全层、深层缺损;而在此之间时应力与泊松比大小有关。结论软骨缺损截面形状和深度对修复区应力都有影响,临床上可制作矩形缺损截面和不同的缺损深度,并选择合适的弹性模量和泊松比的软骨植入达到较好的修复效果。
简介:摘要目的探讨3D打印聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)数字化仿生组织工程骨支架对兔股骨干长节段骨缺损的修复效果。方法取19只新西兰大白兔,1只用于3D打印PLGA数字化仿生组织工程骨支架制备,18只制备股骨干长节段骨缺损模型,分为自体骨移植组(A组)、传统支架组(B组)、组织工程骨支架组(C组)各6只。在术后4、8、12周做骨愈合观察、测定成骨基因Ⅰ型胶原蛋白(Col-Ⅰ)、骨涎蛋白(BSP)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OCN)及骨形态发生蛋白2(BMP-2)/转录因子2(Runx2)通路因子表达。多组间用单因素方差分析,两两比较用LSD-t检验。结果术后4、8、12周C组Lane-Sandhu评分[(5.67±0.85)、(7.29±0.96)、(9.89±1.21)分]、Col-Ⅰ(2.75±0.22、5.01±0.87、7.22±1.25)、BSP(1.64±0.33、3.11±0.43、5.84±0.78)、OPN(2.67±0.43、4.15±0.98、6.98±1.29)、OCN(1.98±0.22、3.42±0.43、5.70±0.98)、BMP-2(2.21±0.43、4.00±0.53、5.11±0.87)、Runx2(3.32±0.34、5.57±0.67、7.98±1.89)高于B、A组,差异有统计学意义(F=22.499、6.635、6.692;21.582、7.917、6.084;8.835、9.398、9.607;9.607、6.185、5.361;9.277、7.256、5.115;6.374、15.320;9.117、10.424;6.042、5.053,P均<0.05)。结论3D打印聚乳酸-羟基乙酸共聚物数字化仿生组织工程骨支架可经促进骨组织生成,修复股骨干长节段骨缺损。