皮肤组织工程支架材料

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合成及天然支架材料在皮肤组织工程中的应用

合成及天然支架材料在皮肤组织工程中的应用

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组织工程在皮肤再生中的研究

组织工程在皮肤再生中的研究

组织工程在皮肤再生中的研究皮肤,作为人体最大的器官,具有保护身体、调节体温、感知外界等重要功能。

然而,由于烧伤、创伤、慢性疾病等原因,皮肤受损的情况屡见不鲜。

传统的治疗方法如自体皮肤移植、异体皮肤移植等虽然在一定程度上能够修复皮肤损伤,但也存在着诸多局限性,如供体不足、免疫排斥反应等。

组织工程的出现为皮肤再生带来了新的希望,成为了生物医学领域的研究热点之一。

组织工程是一门综合了生物学、工程学和医学的交叉学科,其目的是构建具有生物活性和功能的组织或器官替代物,以修复或重建受损的组织和器官。

在皮肤再生方面,组织工程主要通过三个关键要素来实现:细胞、支架材料和生物活性因子。

细胞是皮肤组织工程的基础。

在皮肤再生中,常用的细胞类型包括角质形成细胞、成纤维细胞和黑素细胞等。

角质形成细胞是表皮的主要细胞类型,负责形成皮肤的屏障功能;成纤维细胞则主要存在于真皮层,能够合成胶原蛋白、弹性纤维等细胞外基质成分,为皮肤提供支撑和弹性;黑素细胞则能够产生黑色素,决定皮肤的颜色。

为了获得足够数量的细胞用于皮肤再生,细胞培养技术是必不可少的。

通过体外培养和扩增,可以获得大量的具有特定功能的细胞。

支架材料在皮肤组织工程中起着重要的支撑和引导作用。

理想的支架材料应具有良好的生物相容性、可降解性、合适的孔隙结构和机械性能。

目前,常用的支架材料包括天然材料和合成材料两大类。

天然材料如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸等,具有良好的生物相容性和生物活性,但机械性能往往较差;合成材料如聚乳酸、聚乙醇酸等,具有较好的机械性能和可调控性,但生物相容性相对较差。

为了克服单一材料的局限性,研究人员常常将天然材料和合成材料结合起来,制备出性能更加优越的复合支架材料。

生物活性因子在皮肤再生过程中能够调节细胞的增殖、分化和迁移,促进组织的修复和重建。

常见的生物活性因子如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子等,在皮肤再生中发挥着重要的作用。

通过将生物活性因子加载到支架材料中,可以实现其在局部的缓慢释放,从而持续地发挥作用。

人工真皮支架研究现状及其发展.doc

人工真皮支架研究现状及其发展.doc

人工真皮支架研究现状及其发展人工真皮支架材料是运用生物化学方法将天然或人工合成的聚合物运用于临床,以达到维持皮肤干细胞繁殖,且对人体无毒性作用的生物材料。

良好的人工真皮支架材料,可以让皮肤组织工程尽可能地接近正常皮肤组织,以达到皮肤再生的目的。

目前的研究重点是将人工合成类聚合物与天然材料通过一定的生物化学方法及比例进行组合,以形成具有良好的可塑性及适宜的力学特性、高度孔隙度的三维立体结构及生物相容性的复合型支架。

支架材料作为再生模板和基材,其在创面修复的过程中,不仅起到支持细胞和组织的作用,还能影响细胞的发展形态,调控和诱导细胞与组织的分化,以此形成新的组织或器官。

人工真皮支架材料需要在人体中形成具有良好生物相容性、可降解性及抗菌性,且以利于皮肤干细胞黏附,并在其表面上生长繁殖,为皮肤干细胞提供良好的微环境[1].适宜的支架材料在人工真皮创面的修复过程中起着极其重要的作用。

按其来源分为人工合成类与天然类,且各有优缺点,现分别综述人工真皮支架研究现状及其发展,并列举新的研究重点。

1 人工合成类真皮支架材料目前合成类支架材料以聚乙交酯、聚己内酯、聚羟基烷酸酯、聚碳酸酯类等聚酯类支架材料为主。

作为支架材料,其降解速度具有可调控性,且具有出色的机械性能。

因此,合成类支架在生物工程皮肤中占有一席之地。

1.1 聚乙交酯聚乙交酯又称为聚羟基乙酸,其降解产物为对人体无毒性作用的H2O 和CO2.因其可被制成具有良好的三维结构的材料,能够为细胞提供适宜的黏附场所。

其良好的生物相容性、可降解性及显微结构使其成为支架材料的可选材料之一。

Sekiya 等[2]将电纺技术生产的聚乙交酯/胶原纳米纤维应用于小鼠的皮肤缺损模型,并将其与市售的胶原基质在显微镜下进行对比。

结果发现,在聚乙交酯/胶原组织学表现出较高的细胞密度和细的显微组织结构。

证明聚乙交酯/胶原纳米纤维作为支架材料能够有效地促进微血管生成。

郭正等[3]结合聚乙交酯纤维和聚丙交酯纤维体外降解性及细胞在 2 种纤维上黏附情况的优势,设计了一种新型纤维基组织工程肌腱支架,其具有适宜的降解速度,又能为细胞黏附提供场所,可作为一种理想的支架材料。

组织工程支架材料的制备与性能研究

组织工程支架材料的制备与性能研究

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。

用于组织工程的胶原蛋白纳米纤维支架

用于组织工程的胶原蛋白纳米纤维支架

用于组织工程的胶原蛋白纳米纤维支架一、组织工程概述组织工程是一个跨学科领域,它结合了生物学、工程学和医学的原理和方法,旨在开发能够修复、替代或增强受损组织和器官功能的生物替代品。

组织工程的核心目标是通过构建具有生物活性的组织工程支架,引导细胞的增殖、分化和组织再生。

组织工程的发展面临着诸多挑战。

首先,需要找到合适的生物材料来构建支架。

这些材料应具有良好的生物相容性、生物可降解性和适当的机械性能。

其次,支架的结构和孔隙率对于细胞的生长和组织的形成至关重要。

合适的孔隙率可以允许细胞的迁移、营养物质的扩散和代谢废物的排出。

此外,如何在支架上负载生物活性分子,如生长因子和细胞因子,以促进细胞的分化和组织的再生也是一个关键问题。

二、胶原蛋白纳米纤维支架在组织工程中的应用1. 胶原蛋白的特性胶原蛋白是一种在动物体内广泛存在的蛋白质,它是细胞外基质的主要成分之一。

胶原蛋白具有良好的生物相容性、生物可降解性和低免疫原性,使其成为组织工程支架的理想材料。

此外,胶原蛋白还具有独特的三螺旋结构,赋予其一定的机械强度和稳定性。

2. 纳米纤维支架的优势纳米纤维支架具有许多独特的优势。

首先,纳米纤维的直径与细胞的大小相近,可以模拟细胞外基质的天然结构,为细胞提供良好的附着和生长环境。

其次,纳米纤维支架具有较高的比表面积,可以负载更多的生物活性分子,如生长因子和细胞因子,从而更有效地促进细胞的分化和组织的再生。

此外,纳米纤维支架的孔隙率可以通过调节纤维的直径和间距来控制,以满足不同组织工程应用的需求。

3. 胶原蛋白纳米纤维支架的制备方法胶原蛋白纳米纤维支架的制备方法有多种,包括静电纺丝法、自组装法和模板合成法等。

静电纺丝法是一种常用的制备纳米纤维支架的方法。

它利用高压电场将胶原蛋白溶液拉伸成纳米纤维,并沉积在收集器上形成支架。

静电纺丝法可以制备出直径均匀、孔隙率高的纳米纤维支架,并且可以通过调节电场强度、溶液浓度和流速等参数来控制纤维的直径和孔隙率。

新型生物材料在皮肤组织工程中的应用

新型生物材料在皮肤组织工程中的应用

新型生物材料在皮肤组织工程中的应用随着生物科技的不断发展,新型生物材料正在被广泛地应用于多个领域,其中之一就是皮肤组织工程。

皮肤是人体最大的器官,也是最易受外界环境影响的器官之一。

皮肤受损后,常常需要进行修复和再生。

传统的皮肤修复方法的效果一般,有时还会留下痕迹。

而新型生物材料在皮肤组织工程中的应用,有望提供更有效、更自然的皮肤修复方法。

1. 新型生物材料的种类和特点新型生物材料指的是那些能够被人体组织接受和吸收的材料。

这些材料通常来源于人体自身或者其它的天然物质,也可以通过生物技术手段制造。

在皮肤组织工程中,常用的新型生物材料有:人工皮肤、生物胶、纳米纤维材料等。

人工皮肤是一种由多个层次的细胞和生物材料构成的复合材料。

它能够模拟人体皮肤的结构和功能,是目前最为成功的新型生物材料之一。

生物胶则是由生物高分子物质制成的胶状材料,具有很好的生物相容性和可塑性。

纳米纤维材料则是由高分子物质制成的纳米级纤维网格,具有极高的表面积和微孔,可用于细胞培养、组织修复等方面。

这些新型生物材料的共同特点是:环保、生物相容性好、可溶性等。

这为它们在皮肤组织工程中的应用提供了一定的基础。

2. 新型生物材料在皮肤组织工程中的应用2.1 人工皮肤人工皮肤作为一种仿人体皮肤结构和功能的材料,已经被广泛地应用于各种皮肤缺损的修复和再生。

人工皮肤不仅具有保护、感知、调节体温等多种功能,还能够促进新的皮肤细胞的生长和再生。

这使得它成为一种非常成功的皮肤修复材料。

在将人工皮肤应用于皮肤组织工程中,需要将其分为三个层次:玻璃化层、表皮层和真皮层。

玻璃化层是由多种生物材料组成的复合材料,主要起到固定和支撑的作用。

表皮层则包含有多种细胞,能够模拟真实皮肤的角质层和棘层。

真皮层则是由胶原蛋白、弹性纤维蛋白、黏多糖和微血管组成,能够模拟真实皮肤中真皮层的结构。

这三层合起来,构成了完整的人工皮肤,能够优秀地修复各种皮肤缺损。

2.2 生物胶生物胶是一种含有生物高分子物质的胶状材料,能够与身体自身的组织相容性好。

组织工程皮肤研究的临床应用:表皮与支架材料及其他

组织工程皮肤研究的临床应用:表皮与支架材料及其他
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基于天然高分子材料的组织工程化皮肤支架材料

基于天然高分子材料的组织工程化皮肤支架材料

皮肤是人体最大的器官,是与外界环境相接触的屏障,在维持机体内环境稳定方面发挥着极其重要的作用。

当外界损伤或疾病等原因造成皮肤缺损时,其危害有的只是轻微的,有的却是致命的,所以寻找一种理想的皮肤替代物已经成为医学上一个亟待解决的难题。

利用组织工程原理构建的人工皮肤替代物,有望解决临床皮肤缺损修复中供体皮肤不足的问题[1]。

组织工程化皮肤是指由细胞或细胞外基质或由两者共同结合组成的皮肤产品,是应用生命科学和工程学的原理与技术将种子细胞与适当的支架材料相结合构建出的用于修复、维护和改善损伤皮肤组织功能和形态的生物替代物[2]。

近年来,伴随细胞生物学、分子生物学及生物材料学的迅速发展,组织工程学也取得了巨大的进展,其中皮肤组织工程学的发展尤为引人注目,部分组织工程化皮肤产品甚至取得美国食品与药品管理局(FDA )的许可而应用于临床[3]。

在体外构建组织工程化皮肤的过程中,种子细胞所赖以存在的支架材料一直是研究的热点之一。

目前皮肤组织工程支架材料主要有两大类:一类是人工合成高分子材料,另一类是天然高分子材料。

与人工合成高分子材料相比,天然高分子材料具有无法比拟的优点:一方面,天然高分子材料直接取自生物体内,有良好的生物相容性和生物可降解性,且降解产物无毒副作用;另一方面,天然高分子材料本身就具有相同或类似于细胞外基质的结构,可促进细胞黏附、增殖和分化[4]。

文章就常用于皮肤组织工程支架材料的天然高分子材料研究和应用作一综述。

1天然高分子材料目前可用于组织工程化皮肤的天然高分子材料有:①脱细胞真皮基质;②天然多糖类高分子材料如纤维素、甲壳质、壳聚糖、糖胺聚糖(如硫酸软骨素、透明质酸、肝素等)、海藻酸盐等;③天然蛋白类高分子材料如胶原蛋白、丝素蛋白、纤维蛋白、弹性蛋白及明胶等;④生物合成聚酯如聚羟基丁酸酯(bachelor ofphilosophy ,PHB )等。

由于此类高分子材料是从生物体内提取或从自然环境中直接得到的一类生物大分子,因此抗原性较弱,往往存在细胞表面受体的特异识别位点,不易引起免疫排斥反应,并可诱导、调节细胞的生长和分化,摘要:支架材料在组织工程中具有调控所种植细胞的组织化、细胞增殖和新组织形成的重要作用。

皮肤支架材料

皮肤支架材料
皮肤支架材料的设计
指导老师:刘雪

员:黄卓 杨健 段永华
皮肤的生理结构及功能
皮肤的生理结构
皮肤结构图
皮肤的功能
• • • • • 保护功能 调节体温功能 感觉功能 吸收功能 排泄功能
人造皮肤
• 人造皮肤是利用工程学和细胞生物 学的原理和方法,在体外人工研制 的皮肤代用品,用来修复、替代缺 损的皮肤组织。
设计思路
• 有触感 • 可拉伸 • 具有防弹功能(异想天开)
ห้องสมุดไป่ตู้类
• 按成分不同,可分为单纯人工真皮 和具有表皮细胞层的活性复合皮;
• 按与损伤皮肤的结合方式不同,可 分为暂时替代性人工皮肤和永久性 人工皮肤。
制备方法:
室温下将壳聚糖粉末溶于浓度为1%至 2%(w/w)的乙酸溶液中,以配制1%和2%(w/w)的 壳聚糖溶液,充分搅拌使其混合均匀,离心, 脱气和脱渣;将以上溶液各自加入模具中,放 置在−83℃冰箱中预冻2 h,然后在−50℃下冻 干24 h,最后用磷酸氢二钠中和未反应的乙酸, 再次在−50℃下冻干24 h

天然组织工程皮肤支架材料的分类及其免疫原性研究现状

天然组织工程皮肤支架材料的分类及其免疫原性研究现状
( ) 细 胞 SS 脱 细 胞 SS是 一 种 对 小 肠 组 织 ( 常来 2脱 I: I 通 源 于 猪 ) 行 脱 细胞 处 理 后 所 得 的 细 胞外 基 质 支 架 材 料 。 进 SS中的胶 原 蛋 白 、 白 多 糖 及 糖 蛋 白构 成 的细 胞 外 基 质 框 I 蛋
料 的研 究 热 点 J 。但 天 然 支 架 材料 因来 源 和 所 含 成 分 不 同 ,
存在着不同程度 的免疫原性 , 限制 了其 临床 的广泛应用。 目
前 这 方 面 的 研究 较 多 , 因此 , 必 要 结 合 天 然 支 架 材 料 的 分 有 类 来 概 括其 免 疫 原 性 研 究 现状 。
均 与原 有 组 织 相 似 。
脱 细胞支架材料是通 过各种 物理和化 学的方法 去除天然 组 织 中的细胞成分 , 同时保 留了原有组织的三维支架结构 和主 要细胞外基质成分 的支架 材料。 目前应 用较多 的有 脱细胞 真皮基质 (cl l em l a i, D 、 ae u r r a m tx A M) 脱细胞小肠 黏膜下 la d r
() 3 脱细胞羊膜基 质 : 羊膜是胎盘上最 靠近胎儿 的一种 薄膜状组织 , 这种半透 明薄膜 由单层立 方上皮 细胞 、 较厚 的 基底膜以及 一层无血管 的问质组成 。羊膜的上皮 细胞 层 含有 羊膜上皮细胞和 由羊膜上皮 细胞 分泌的多种生长 因子 , 因此 羊膜不仅具有生物支架所必须 的基质结构 , 而且具有促
21 00年第 5卷第 4期 Ci J u ea dW udHan Ⅱ 由 cEi n, uut0 0, 0 5 N . h rRp.a on elg( e n v rn i d o)Ags2 1 V l , o4 i t

静电纺丝制备聚乳酸乙醇酸共聚物-胶原皮肤组织工程支架的实验研究

静电纺丝制备聚乳酸乙醇酸共聚物-胶原皮肤组织工程支架的实验研究

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、-’‘……静电纺丝制备聚乳酸乙醇酸共聚物一胶原皮肤组织工程支架的实验研究雷英△,张兰芳(四川省南充市中心医院烧伤整形美容科,南充637000)摘要:制备具有良好生物相容性的组织工程皮肤支架。

以聚乳酸乙醇酸共聚物和胶原为原料,利用静电纺丝的方法,制备组织工程皮肤支架,并观察支架的形貌、降解等物理性能,利用ccK一8、伊红染色等方法观察支架的生物相容性。

支架具有良好的纤维形貌,直径均匀。

支架在磷酸盐缓冲液中降解8周,质量损失为35%,表明支架具有良好的生物可降解性。

人成纤维细胞种植在支架上后,生长情况良好。

种植3d后,细胞存活率为75%;种植14d后,细胞存活率为90%,表明细胞支架没有明显的细胞毒性,具有良好的生物相容性。

用静电纺丝制备的聚乳酸乙醇酸共聚物一胶原支架是一种良好的皮肤组织工程支架,可以构建具有生物学功能的组织工程皮肤。

关键词:静电纺丝;聚乳酸乙醇酸共聚物;胶原;组织工程皮肤;支架中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:1672—6278(2013)02—0105讲E xpe r i m ent on E l ect r os pun PL G A—C oU agenF i ber sf or S姑n Ti ss ue En酉neer i ng Sc af f ol dsL E I Y i ng,ZI nN G L anf ang(脚Ⅱrt脱眦旷曰umⅡ以肼∞斑s岬尹可,Ⅳ口耽b昭cem m Z硪印训,Zk&c0蒯cf i n拓口Z胁如口l胁印如nZ旷Ⅳo砒5池m n胁讹f co慨-e,Ⅳnn幽,lg637000,c^讹)A bs t瑚ct:T o pre pa re tl I e sc幽l ds of exceⅡent bi oc om pat i bi l i t y f or s ki n t i ss ue er Igi neer i ng.PL G A and col l age n w er e us ed t0m ak e t he ski n t i ss ue en百neer i ng sc缸f ol d by e l ec t rospi nni ng.T he physi cal P m peni e s w e re obs er ved,s u ch船m or p hol ogy,degr adat i on and t he bi ocom pati bi l时by C C K一8and H&E s tai姗i ng.ne f i b er s ca‰ld had go od m or phol o舒and uni f o咖di锄et er.,11I Ie m as s l oss0f s ca筋ld w a s35%a矗er de g明r dat e d8w eeks i n pho s phat e bu]盹r,w hi ch s ugge st ed t hat i t had i de al bi odegr adabi l i t y.H um an6br obl a st s c oul d gm w w e U o n m e sc硪bl d.A f t er i m p l ant ed3d,f i b r obl a st s’r el at i ve vi abi l i t y w a s75%,and af t er14d,r e l a t i ve vi abi l i t y w a s90%,7r hi s r es ul t s how ed t hat t her e w er e n o obV i ous c”oto】【ici t y.’I he e l e ct rospun PL G A—C oU agen sc“f ol d is fi t f or s ki n t i s sue en西neer i ng and has t he pot ent i al t o bui l d a bi ol ogi ca l ski n t i ss ue en西nee i m g.1‘ey w or ds:E l ect r os pun;Pl oy(1act i c—co—gl ycol i c aci d);C ol l agen;Ski n t i ss ue engi neer i ng;S ca肋ld1引言皮肤是人体最大的组织器官,是机体与外界环境接触的屏障,具有保护、分泌、代谢和感觉等重要的功能。

皮肤组织工程支架材料的进展

皮肤组织工程支架材料的进展

收稿:2012-04-25;修回:2012-06-29;基金项目:上海市大学生创新基金项目;作者简介:胡玎玎(1991-),女,本科生,师从尹静波教授,研究生物医用高分子材料;*通讯联系人,E-mail:jbyin@shu.edu.cn.皮肤组织工程支架材料的研究进展胡玎玎,吴振飞,刘小琨,颜世峰,尹静波*(上海大学材料学院高分子材料系,上海 201800) 摘要:皮肤组织工程支架为种子细胞提供粘附、生长、增殖和代谢的环境,并起支撑和模板作用,引导组织再生和控制组织结构,是人工皮肤的重要组成部分。

探索理想的支架材料是当前皮肤组织工程领域的热点,本文综述了近年来皮肤组织工程支架材料的国内外研究进展,包括天然支架材料、合成支架材料和复合支架材料三大类,全面探讨了皮肤组织工程支架材料的制备方法及应用情况,本文还分析了皮肤组织工程支架材料存在的一些问题,并对其未来的发展进行了展望。

关键词:皮肤;组织工程;支架引言皮肤是人体最大的器官,是人体与外界环境相接触的屏障,具有排泄、感觉、防止水分蒸发,调节体温,免疫等重要的功能。

皮肤对人体的重要性不言而喻,然而在现实生活中,常会因为烧伤、创伤、糖尿病慢性溃疡等原因造成皮肤的缺损。

任何直径大于4cm的全层皮肤缺损,人体将无法通过自身来完全愈合[1]。

在这些情况下,就需要有一种合适的创面修复材料来促进伤口的愈合。

组织工程皮肤在临床上已经使用了25年,为大面积皮肤损伤患者的康复带来了诸多益处[2],可以从根本上解决皮肤修复的问题,因而具有良好的发展前景。

组织工程皮肤以三维支架为载体,通过将细胞种植在支架上而获得。

理想的人工皮肤支架应该同时满足材料和结构的要求。

在材料上:(1)允许细胞在其表面粘附,促进细胞增殖,保留分化细胞的功能;(2)具备降解性,材料及降解产物均无细胞毒性,不会引起炎症;(3)具有良好的生物相容性;(4)来源广泛,价格低廉,无疾病传播风险等特点。

在结构上:(1)具备高孔隙率从而为细胞粘附、细胞外基质的再生及细胞扩散提供足够的空间,孔隙结构可以允许细胞在整个支架上分布,从而促进均质组织形成;(2)应具有三维支架结构,为特定细胞提供结构支撑作用和模板作用,引导组织再生和控制组织结构[3,4],具有一定的机械强度。

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中国生物工程杂志ChinaBiotechnology,2005,25(10):58~62皮肤组织工程支架材料术曹成波1,4”王一兵2沈翔3王勇4(1山东大学化学与化工学院济南2501002山东省立医院济南250021)(3山东大学材料科学与工程学院济南250061)(4山东大学控制科学与工程学院生物医学工程研究所济南250061)摘要皮肤组织工程支架材料为种子细胞提供生长和代谢的环境,是人工皮肤研究中的重要内容,可按来源分为合成支架材料和天然支架材料。

近几年的研究重点是:前者通过表面仿生技术增强其对细胞的黏附性;后者通过物理或化学方法提高其力学性能和渗透性等。

今后应重点研究以下内容:深入研究合成支架材料的表面改性,进一步提高其引导细胞行为的功能,促进材料对细胞的黏附;进一步提高天然支架材料的微观渗透性和生物活性,促进毛细血管的长入;制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料。

关键词皮肤组织工程合成支架材料天然支架材料仿生支架材料目前最成功的组织工程产品是人工皮肤,已经商品化的主要有美国的Inte目阻、AⅡode咖、Dem妒R、Apligraf等。

但现有人工皮肤并不具备完整的皮肤结构和功能,没有达到人工重建皮肤的目的,因此,近些年国内外众多研究者都在为实现真正意义上的人工皮肤而努力。

皮肤组织工程支架材料作为细胞外基质,为细胞提供了黏附、生长、迁移、增殖和分化的环境,在人工皮肤的构建中起着关键作用,是皮肤组织工程的重要研究内容,现简要综掘醚跨筏捌糖糍搦醚珏馨饔隧嘴黧罐壁同源j蓁雾舞夔简瑟霆鳇羹羹毳霭鞋堡塑召型娶学王莶撂短皓璎黑凿荐揩羹委鬣涩冶氇囊引耐羹需满;嘉鞍i秭影孙i鬟rotein,cHP)也被称为钠氢离子交换活性调节亚单位,是NHE的结合蛋白。

各种cHP亚型表达在不同的组织细胞,CHPl广泛表达在各种组织细胞旧 ̄9J,cHP2表达在部分肿瘤组织细胞和细胞系[3,10“川,CHPl3表达在分化阶段的心、脑、肾等组织细胞p,13J。

各种cHP亚型扮演着不同的角色,分别影响NHE活性,进而影响细胞内pH值变化,及肿瘤细胞生长和疾病进程[3“3|。

我们重点研究cHPl与NHEl结合部位、结合方式,以及CHP对NHEl活性调节作用。

观察cHP调节NHEl活性对细胞生长和死亡的影响。

收稿日期:2005JD4JD5修回日期:2005.06旬7{天津市科委应用基础基金资助项目(05YFJⅢc02100)十,通讯作者,电子信箱:tiaIIxi8Il印a119@yalloo.com.cn1材料与方法1.1材料和设备1.1.1材料人体多种组织cDNA、真核细胞表达质粒pEGFP—N1均购自clorltech公司,细胞培养液DMEM购自Invitrogen公司,同位素22Na+购自PerkinElmerLifescience公司。

NHEl的抑制剂EIPA由日本国大阪新药特药研究室提供。

NHE表达缺失的Psl20细胞系,包含野生型人NHEl的真核细胞表达质粒pEcE,抗人NHEl多克隆抗体、抗人cHPl多克隆抗体均由日本国家循环系统疾病中心研究所赠送。

抗人NHEl多克隆抗体的抗原决定簇是人NHEl细胞质区域氨基酸残基;抗cHPl多克隆抗体的抗原决定簇是人cHPl全部氨基酸残基。

1.1.2设备细胞内阳离子测定系统、共聚焦荧光显微镜(MRc-1024con‰almicrosc叩e)、放射线检测仪。

1.2分析方法应用共聚焦荧光显微镜检测cHPl.GFP融合蛋白在细胞内分布,研究细胞内cHPl定位。

用放射线检测仪计数细胞摄入放射性钠的数值。

应用显微镜计数分皮肤组织工程支架材料刊名:中国生物工程杂志英文刊名:CHINA BIOTECHNOLOGY年,卷(期):2005,25(10)被引用次数:4次1.Kast C E;Frick W;Losert U Chitosan-thioglycolic acid conjugate: a new scaffold material for tissue engineering[外文期刊] 2003(1-2)2.Griffith L G;Naughton G Tissue engineering-current challenges and expanding opportunities[外文期刊] 2002(5557)3.Lin F H;Chen T M;Chen K S An animal study of a novel trilayer wound dressing material - non-woven fabric grafted with Nisopropyl acrylamide and gelatin[外文期刊] 2000(03)4.Lu A;Sipehia R Antithrombotic and fibrinolytic system of human endothelial cells seeded on PTFE: the effects of surface modification of PTFE by ammonia plasma treatment and ECM protein coatings[外文期刊] 2001(11)5.朱堂友;伍津津;胡浪壳多糖-胶原-糖胺聚糖凝胶人工皮肤的制备[期刊论文]-重庆医学 2002(10)6.邓政兴;张志雄;周长忍聚乙烯吡咯烷酮接枝壳聚糖的生物相容性评价[期刊论文]-第一军医大学学报 2004(02)7.Kweon H Y;Park S H;Yeo J H Preparation of semiinterpenetrating polymer networks composed of silk fibroin and poly (ethylene glycol )[外文期刊] 2001(10)8.何清义;陈秉礼;王智彪人羊膜细胞外基质与成纤维细胞体外培养的实验研究[期刊论文]-中华整形外科杂志2002(04)9.吴克安新型胶原基皮肤组织工程支架材料的制备、结构与性能表征 200410.曹成波;宋国栋;刘宗林新型胶原基人工皮肤模型的建立[期刊论文]-现代化工 2005(01)11.Chen R N;Ho H O;Tsai Y T Process development of an acellular dermal matrix (ADM) for biomedical applications[外文期刊] 2004(13)12.李立华;丁珊;周长忍聚乳酸/壳聚糖多孔支架材料的生物学性能评价[期刊论文]-生物医学工程学杂志2003(03)13.杨健;贝建中;王身国改进高分子材料细胞亲和性的研究-聚(D,L-乳酸)的等离子体处理改性[期刊论文]-中国修复重建外科杂志 2001(05)14.Zhu Y B;Gao C Y;He T Endothelium regeneration on luminal surface of polyurethane vascularscaffold modified with diamine and covalently grafted with gelatin[外文期刊] 2004(3)15.Suh H;Hwang Y S;Lee J E Behavior of osteoblasts on a type Ⅰ atelocollagen graftedozone oxidized poly L-lactic acid membrane[外文期刊] 2001(3)16.HoM H;Kuo P Y;Hsieh H J Preparation of porous scaffolds by using freeze-extraction and freeze-gelation methods[外文期刊] 2004(01)17.夏照帆;田建广;唐洪泰异种无细胞真皮支架及其制备方法 200318.刘琰;章雄;许伟石猪无细胞真皮基质对人皮肤成纤维细胞就附及生长的影响[期刊论文]-中国修复重建外科杂志 2003(02)19.唐洪泰;肖仕初;夏照帆微孔异体(种)脱细胞真皮替代物 200220.Ng K W;Khor H L;Hutmacher D W In vitro characterization of natural and synthetic dermal matrices cultured with human dermal fibroblasts[外文期刊] 2004(14)21.刘德伍;李国辉;邹萍表皮细胞、成纤维细胞复合脱细胞真皮基质构建组织工程皮肤[期刊论文]-中国临床康复2004(08)22.姜笃银;陈壁;徐明达异种脱细胞真皮基质的制作和临床应用观察[期刊论文]-中华烧伤杂志 2002(01)23.姜笃银;陈壁;贾赤宇异种脱细胞真皮基质抗原性的实验研究[期刊论文]-中华烧伤杂志 2003(03)24.Desagun E Z;Botts J L;Srivastava A Long-term outcome of xenogenic dermal matrix implantation in immunocompetent rats[外文期刊] 2001(01)25.Srivastava A;Desagun E Z;Jennihgs L J Use of porcine acellular dermal matrix as a dermal substitute in rats[外文期刊] 2001(03)26.肖仕初;夏照帆;杨珺含表皮细胞的无细胞真皮复合皮的构建及生长活性研究[期刊论文]-解放军医学杂志2002(07)27.Ma L;Gao C Y;Mao Z W Collagen/Chitosin porous scaffolds with improved biostability for skin tissue engineering[外文期刊] 2003(26)28.Ma L;Gao C Y;Mao Z W Enhanced biological stability of collagen porous scaffolds by using amino acids as novel crosslinking bridges[外文期刊] 2004(15)29.Lee S B;Jeon H W;Lee Young Woo Bio-artificial skin composed of gelatin and ( 1-3 ), ( 1-6)-b-glucan[外文期刊] 2003(14)30.王琴梅;潘仕荣;张静夏聚谷氨酸苄酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征[期刊论文]-功能高分子学报2001(01)31.陈文娜;杨建;王身国聚丙交酯/聚乙二醇多嵌段共聚物的合成及其性能[期刊论文]-高分子学报 2002(5)32.Freyman T M;Yannas I V;Gibson L J Cellular materials as porous scaffolds for tissue engineering progress in materials[外文期刊] 2001(3-4)1.金以超.刘玲.顾华.何黎.韩跃东.杨汝斌以牛Ⅰ型胶原作为人工皮肤支架的研究[期刊论文]-昆明医学院学报2008(4)2.Dong Li.马绍英.Zhao Ya-ping.李幼忱.Zhou Mo.康悦.Xu Yong-jie.李宝兴无细胞真皮支架与同种细胞相容性的动态观察[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复 2008(27)3.陈灿.王志军.刘伟.王斌.杨柠泽.张晨比较不同处理方法对脱细胞真皮渗透性的影响[期刊论文]-中国美容整形外科杂志 2008(4)4.赵琳.宋建星创面敷料的研究现状与进展[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复 2007(9)本文链接:/Periodical_swgcjz200510012.aspx。

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