壳聚糖对骨组织工程中组织修复的影响_焦延鹏
壳聚糖类水凝胶在组织工程领域的研究进展
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壳聚糖生物复合驻极体骨修复材料的研究的开题报告
壳聚糖生物复合驻极体骨修复材料的研究的开题报告一、研究背景骨组织的损伤和缺损一直是医学和生物学领域中的一个重要问题。
目前常用的骨修复材料包括金属骨钉、骨蜡、聚酯类等，但这些材料存在着许多弊端，例如生物相容性不佳、体积变化大、缺乏骨诱导等问题，而这些问题是影响骨修复有效性的主要因素。
壳聚糖是一种天然的生物高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性，同时还能够促进骨细胞的生长和分化。
因此，将壳聚糖与其他生物复合材料结合应用于骨修复领域已成为当前的研究热点。
二、研究目的和意义本研究旨在开发一种新型的生物复合骨修复材料，以壳聚糖为基础，并结合驻极体技术和骨诱导因子等成分，探究其生物相容性、生物降解性和骨再生能力等表现。
最终实现在骨组织修复领域中的应用，为临床骨科手术提供更有效的骨修复材料。
三、研究内容和方法1.设计并合成壳聚糖生物复合驻极体材料。
2.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等手段对合成后的材料进行表征。
3.进行生物相容性、生物降解性等方面的体外和体内实验，探究其应用于骨组织修复的可能性。
4.研究材料的骨诱导能力以及骨细胞的生长和分化能力。
5.对研究结果进行统计学分析，并对研究结论进行讨论。
四、可能遇到的困难和解决方法1.合成壳聚糖生物复合驻极体材料的过程需要多次反复，并需要精确的配比和控制，可能会遇到合成材料步骤繁琐、成本高的问题。
解决方法：制定详细的合成操作流程、加强团队合作，确保实验结果的可靠性。
2.生物相容性、生物降解性等方面的实验需要借助大量实验动物，如何减少动物数量并保证实验结果的可信度是一个难点。
解决方法：加强实验技能培训，规范实验操作流程，合理利用病人临床样本替代或最小化动物实验数量。
五、预期成果和意义本研究旨在开发一种新型的骨修复材料，这种材料基于壳聚糖，经过驻极体技术和骨诱导因子等成分的优化，具有优异的生物相容性、生物降解性和骨再生能力。
通过研究表明，这种材料可以成为一种替代传统骨修复材料的更优选择，有利于促进人类骨组织修复领域的进一步发展。
壳聚糖在组织工程支架材料中的应用进展
壳聚糖在组织工程支架材料中的应用进展作者：高嘉伍尚敏来源：《中国美容医学》2018年第03期[摘要]壳聚糖作为一种天然生物材料，其资源丰富，经济实用。
多项研究证实其无毒，具有可降解性、可塑性及良好的生物相容性等多项优点。
可用于组织损伤的修复和生物组织工程支架材料的应用等。
近年来，随着对壳聚糖研究的深入，研究者们将壳聚糖作为组织工程支架材料，发现其物理性质和生物学功能更加优良且多样化，作为支架材料在整形外科应用中具有良好前景。
[关键词]壳聚糖；生物材料；组织工程；支架[中图分类号]Q53 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2018）03-0155-03Research Advance of Chitosan in Tissue Engineering Scaffold MaterialsGAO Jia，WU Shang-min（Department of Plastic Surgery， Ganmei Affiliated Hospital of Kunming Medical University，Kunming 650011，Yunnan，China）Abstract： Chitosan， as a natural biological material， is rich in resources ，economical and practical.Many studies have proved that it is nontoxic， biodegradable， plastic and biocompatible. It can be used for the repair of tissue injuries， and the application of scaffold materials for biological tissue engineering.In recent years， with the intensive study of chitosan， the researchers used chitosan as scaffold material for tissue engineering， and found that the physical and biological functions of chitosan are better and diversified. Chitosan is a promising scaffold material in tissue engineering. In this paper， the progress of chitosan and its derivatives in tissue engineering is reviewed.Key words： chitosan； biomaterials； tissue engineering； scaffolds組织工程学是利用工程学和生命科学的原理和技术，对具有功能缺损的组织进行修复及再造，可构建出具有生物活性的组织与器官。
壳聚糖在关节软骨组织工程中应用的研究进展
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８ ８・
临床 骨科 杂 志
Ｊｕｎ ｌｆＣｉｉ ｌ ｒ ｏａｄ ｓ ２０ ｅ ； （ ） ｏｒａ ｌ ｃ ｔ ｐ ｅｉ ０ ７Ｆ ｂｌ Ｉ ｏ ｎ ａＯ ｈ ｃ Ｏ
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综
述 ・
壳 聚 糖 在 关 节 软 骨 组 织 工 程 中应 用 的 研 究 进 展
胞 外 基 质承 载 种 子 细 胞是 组 织 工 程 研 究 值依赖性 ， 以这 些配 合体 被转 运到 一 Ｍａ ｔａ 研究 发现 ， Ｄ越 高 ， 所 ｏｅ ｌ Ｄ 细胞 在
的重要 内容之 一。近年 来 ， 以壳聚 糖 为 定 的 生 理 环 境 下 导 致 壳 聚糖 固 定 的 聚 阴 其上 的 黏 附 能 力 越 强 。 已 有 许 多 学 支架 的材料 及其 在矫形组 织工程 中的 应 离子 的解离 。这种性质可用 于定 位运送 者 研究壳 聚糖及其复合支架植 入机 Ａ Ｓ和 Ｄ Ａ 。 壳 体后的排斥反应 ， Ｎ Ｊ 用 正受 到越来越多的关注。壳聚糖是一 活 性 聚 阴 离 子 如 Ｇ Ｇ 研究显示 ， 材料植入机 种 理想 的高分 子生物 材料 ， 具有 机 体 聚糖稳定 的结 晶结 构使其不 溶于一般溶 体后尽管有较多 的嗜 中性 粒细胞聚集在 它 在 Ｈ＜ ． 反应小 、 天然抗 菌性 以及具有 可 任意 塑 剂 ， ｐ ６ ３时由于 氨基 质子化 丽溶 移植物 区， 这些 细胞很快就消失 ， 但 材料 能与一些 负离 子相互 作用 形 成交联 本身 的炎症 反应 较小 ， 会引 起慢 性炎 性如多孔结构 的特 点 ， 其能 够适 合 细 解 ， 使 不
进 可 也无 大 量 纤 维 组 织 增 生 。 胞的 内在生长 以及 骨的传 导 ， 在组 织 工 水 凝 胶 ， 一 步 的 处 理 后 ， 以 制 成 胶 症 ， 膜 、 孔 支 架 以 及 微 球 等 不 同 形 态 的 制 １２ ３ 可 塑 型 性 通 过 一 些 途 径 如 相 多 程中显示出 巨大的应用价值 Ｊ 。 ．．
壳聚糖基骨组织工程支架材料的研究进展
壳聚糖基骨组织工程支架材料的研究进展白永庆;张璐【摘要】壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，是第二大天然高分子，由于其良好的生物相容性、生物可降解性和成型性，作为骨组织工程支架材料越来越受到重视．对壳聚糖为主的复合骨组织工程支架的相关研究进行综述。
可以掌握其在不同的材料体系中的功能作用，并可预见壳聚糖基生物材料在骨组织工程中的发展潜力．%Chitosan (CS) is a deacetylated derivative of chitin, the second abundant natural biopolymer. Due to its interesting characteristics: bioeompatible, biodegradation and the ability to he molded in various geometries, it has more and more attention as bone tissue engineering scaffold materials gradually. It is more valuable to review the research articles about chitosan used in composite bone tissue engineering scaffold. The functions in composite scaffolds can be found by reviews and it would be applied worthily. Extensive using of Chitosan-based biomaterials in bone tissue engineering will be foreknown by this review【期刊名称】《宁夏工程技术》【年(卷),期】2012(011)003【总页数】5页(P280-284)【关键词】壳聚糖;骨组织工程;生物相容性;生物降解性【作者】白永庆;张璐【作者单位】防域港市质量技术监督局,广西防城港538001;惠禹饲料蛋白防城港有限公司,广西防城港538001【正文语种】中文【中图分类】O636.9组织工程可以说是在生命科学与工程技术的基础上，研究和开发具有修复或替代人体组织或器官功能的临床取代物，以承担部分或全部生理功能[1].组织工程的特点是不需要移植整个器官来完成机体修复任务，其研究主要包括3个方面：①细胞外基质替代材料；②细胞的体外培养增殖；③组织工程化组织体内移植[2].骨组织工程是组织工程中发展比较快，研究较多的分支，对其的研究主要集中在骨组织工程支架材料的选择、制备方法的设计优化、支架材料的生物学相关性能等方面.骨组织工程支架材料是种子细胞外基质的替代物，其引导细胞增殖分化与新骨生成，是组织工程化骨的重要组成部分，支架材料性能的优劣直接影响到细胞增殖和体内移植好坏.壳聚糖（chitosan,简称CS）是天然的带正电荷的直链多糖，是由虾、蟹等甲壳类动物提取的甲壳素脱乙酰基的产物，而且一般认为N-乙酰基脱去55%以上称为壳聚糖[3].壳聚糖具有无毒性、良好的组织相容性、可降解性等特点，在生物医药领域有广泛的应用.目前已有壳聚糖在载药释放[4]、牙周组织[5]、皮肤[6]、血管[7]、心瓣膜[8]、角膜[9]等方面修复的研究，在骨组织工程中也取得了可喜的成果.1 壳聚糖壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物，由β-(1-4)-2-乙酰氨基-D-葡萄糖单元和β-(1-4)-2-氨基-D-葡萄糖单元共聚而成，基本单元为壳二糖.由于甲壳素脱乙酰度不同（40%～98%），壳聚糖的分子量在50～2000 kDa不等[10].壳聚糖脱乙酰度不同，分子量不同，相应的其生化性质区别也比较大[11].翟佳慧[12]等研究表明分子量为十万的CS，质量浓度为20 mg/L时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果明显.WIAFattah[13]等研究不同脱乙酰度壳聚糖微球发现,微球表面细胞的粘附培养受脱乙酰度影响明显，脱乙酰度越高细胞越容易在其表面生长增殖.壳聚糖是一种线性高分子电解质，并且每个单体带有一个氨基，其氮原子上有一个未结合的电子对，能结合一个氢离子，使氨基呈弱碱性，从而使壳聚糖成为带正电荷的电解质.壳聚糖因含有游离氨基，属于一级氨基，氨基上的氢较活泼，可以发生化学反应，可用具有双官能团的醛或酸酐等交联，其交联产物不易溶解，溶胀也小，性质较稳定.壳聚糖与酸可以生成盐，可以与金属或带负电的有机物结合[14]；其溶液具有一定的黏度，溶液的浓度越高或分子质量越大，黏度越大.壳聚糖在自然界的资源丰富，而且具有良好的生物相容性、生物可降解性、可塑性及抗菌等作用，在诸多组织工程中应用广泛.然而其机械性能差，骨传导性、骨诱导性不好等缺点，限制了它的应用，通过复合其他生物材料或者生化试剂改性以更好地满足骨修复中的要求，提高壳聚糖的应用.2 壳聚糖复合支架作为骨组织工程支架材料必须具备以下条件：三维多孔的连接网络，有利于细胞生长、养分传输和代谢产物的排放；生物相容性和可降解性好，降解速度和吸收速度可以调控，以适应细胞或组织在体内和体外的生长；化学表面适合细胞的粘附、增殖和分化；机械性能与所植入的组织的要求相匹配并具备一定的机械强度和良好的生物相容性[14].而单一材料很难满足这种综合要求，因此，复合支架材料成为人们共同关注的解决方法.常用于骨组织工程中的材料主要有无机材料和高分子有机材料，高分子有机材料主要分为人工合成与天然高分子两类.人工合成的高分子材料有：聚乳酸(polylactic acid,简称PLA）、聚羟基乙酸(polyglycolic acid,简称PGA)、前二者的共聚物(poly-lactic-co-glycolic acid,简称PLGA）及聚己内酯(po1ycapro1actone,简称PCL)；天然高分子材料除壳聚糖外还有胶原、琼脂糖、透明质酸、藻酸盐以及纤维蛋白等.无机材料主要以磷酸三钙 (tricalcium phosphate,简称TCP)、羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA)为代表.2.1 壳聚糖/羟基磷灰石复合骨支架组织工程的研究最主要的任务是在细胞移植、培养、增殖的基础之上找到一种优良的生物材料作为细胞生长的基体材料，并且这种材料可以制作成多孔结构为移植的组织细胞提供养料.理想的骨支架材料应具备内部相连的多孔结构并能促进新骨向内生长和再生[15]，为达到这个目的，人们有必要寻找生物相容性好、可促进骨细胞增殖的复合生物材料.羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HA)，是天然骨中主要的无机成分，因其具有良好的生物相容性、骨传导性而被广泛应用在整形外科和骨修复移植中.M C Sunny[16]等用固/水/油（S/W/O）乳液法制备了包埋微米级HA颗粒的壳聚糖微球支架，1 150℃烧结CS后产生孔隙，烧结后的微球形态、大小都有较大变化.微球的大小及孔隙率可由HA的添加量控制.此种微球可以作为局部药物载体、骨损伤填充及引导骨形成的材料.P B Malafaya[17]等利用壳聚糖pH值依赖性，在NaOH溶液中加入HA颗粒与CS混合溶液使其固化析出得到均匀的CS/HA复合微球，将其任意堆叠在3D模具中得到多孔的支架.该支架压缩模量达到132 MPa，孔隙率30%，孔径分布100～400 μm，内部相互连通孔适合细胞培养.YLu[18]等用丙烯酸改性壳聚糖（NCECS）与纳米HA制备复合膜支架.NCECS是一种新的两性聚电解质，包含正电基团（ NH3+）和负电基团（ COO-），比CS具有更好的细胞兼容性，与HA所形成的复合膜力学性适中，细胞粘附及生长实验表明均优于纯NCECS膜.P B Malafaya[19]等用高温烧结的HA与未烧结HA作对比加入到壳聚糖中，并采用一种粒子聚合法制备双膜骨软骨支架.对L929成纤维细胞系采用MTS法测试细胞毒性，结果表明，未烧结的HA复合支架体外实验呈现细胞毒性，可能是二价阳离子的引入诱导细胞毒性.Y Z Zhang[20]等利用两步法合成CS/HA复合材料，运用静电纺丝技术制备生物纳米复合纤维，其中聚乙醇对苯（PEO）作为添加剂用于纤维形成.当HA的量达到30%可以形成稳定的纳米纤维，用醋酸溶液对HA晶体结构起到一定保护；通过细胞增生、矿物沉积等测试，复合纤维相对CS材料，虽然初期抑制了骨形成，但后期表现出明显的诱导骨形成的能力.W W T Han[21]等为提高CS作为骨修复材料的强度添加纳米HA，与纯CS支架材料相比，虽然结构相似，但纳米HA的加入极大地提高了细胞在支架表面的增殖、粘附、扩展，说明HA是影响细胞增殖的关键因素.Q L Hu[22]在醋酸溶液中先加入Ca(NO3)2·4H2O和KH2PO4在搅拌溶解后再加入CS，搅拌，原位生成CS/HA混合高分子溶胶，置于涂有CS膜的圆柱形模具中，在5%NaOH溶液中浸渍、成型、干燥.该方法制备的复合材料呈层状结构，原位生成的HA均匀分散在CS基质中，有效地提高了材料的弯曲强度和弯曲模量，是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和骨水泥的2～3倍，也优于外加混合制备的CS/HA材料.L Zhang[23]等也用壳聚糖与Ca(OH)2,H3PO4的共沉积法合成CS/HA复合骨替代材料，最大压缩强度达到120 MPa，模拟体液浸泡有类骨磷灰石生成，表现出高的生物降解性和生物活性.张利[24-25]等通过共沉淀法合成了CS/n-HA复合材料并研究了其固化机理.复合材料中的羟基磷灰石类似于自然骨矿物相的弱结晶含碳酸的纳米晶体，并均匀分散于有机相壳聚糖中.复合后壳聚糖红外吸收峰均向低波数方向移动，证明复合材料中两相间发生了相互作用.当纳米羟基磷灰石与壳聚糖的质量比为70∶30时，复合材料的抗压强度最高，达120 MPa左右，可满足骨组织修复与替代材料的要求.他们认为骨水泥在介质中快速固化的机理是二价金属阳离子(Zn2+，Ca2+)与壳聚糖的氨基之间发生络合反应，形成了密实的网状结构，赋予固化体较高的固化强度.李红[26]等、王新[27]等、孔丽君[28]等也利用原位沉积法分别制备了CS/HA复合支架材料，其生物活性、生物相容性良好，细胞可以很好地粘附增殖，可以用作骨组织支架材料.综上所述，CS与HA的复合主要有物理混合和原位沉积两种方法，而且原位合成的HA表现出更好的均匀性和键合作用.由于HA的加入，复合材料的力学性，生物活性，细胞粘附、增殖等都有很大的提高，可见CS/HA体系复合材料是很重要的一种骨修复替代材料.不足之处在于其成型技术还有待进一步提高，以便制备出孔隙率适合、孔径大小适中、力学强度更好的复合支架材料.2.2 壳聚糖/磷酸钙复合支架磷酸钙（TCP）是可吸收性生物陶瓷材料，由于其组成与骨材料相似也常被用于骨修复及骨损伤填充材料.它主要有高温相α-TCP和低温相β-TCP两种，两相转变温度为1 120～1 180℃.与HA相比，3种材料的降解速率从大到小为α-TCP，β-TCP，HA[29].在CS复合支架体系中，CS/TCP也是一类重要的材料体系.王彦伟[30]等以壳聚糖为原料,用乳液凝固法合成了壳聚糖微球并在有机模具中将其紧密堆积,形成多孔结构的框架,再将料浆灌注到框架中，干燥后经600℃煅烧、1 200℃烧结,将有机模具及壳聚糖微球烧去,获得具有大孔和贯通式微孔的多孔磷酸钙生物材料.材料孔隙率在60%～70%,大孔直径为80～250 μm,孔径可控且分布均匀,平均抗压强度为4.58 MPa.程文俊[31]等利用CS/β-TCP复合材料制备了一种初期为液态，逐渐固化成具有一定生物力学强度的可注射骨支架.将山羊骨髓基质干细胞（BMSCs）悬液与液态的CS/β-TCP 混合，固化，4h 后即有细胞贴壁，8～10 d后可汇成单层，可见复合材料的细胞相容性好.2.3 壳聚糖与胶原复合材料胶原是软骨组织的主要成分之一，具有良好的生物相容性和降解性，可为成骨细胞粘附、增殖及发挥成骨作用提供良好的微环境，是应用较多的骨组织工程支架材料. L M Wang[32]等用β-GP结合热凝结技术制备了壳聚糖与胶原复合支架，制备的凝胶状材料复合细胞之后可注射损伤部位，强度明显比纯CS凝胶好.在这种材料中胶原可以刺激细胞伸展、增殖，壳聚糖则可提高基因表达使细胞分化.D J Park[33]等在可注射的壳聚糖/明胶支架中加入骨形成蛋白-2和大脑干细胞，小鼠体内注射实验可刺激新骨的形成.姜华[34]等用戊二醛交联胶原-壳聚糖混合溶液，经冷冻干燥制得胶原-壳聚糖复合载体，并进行了系统的生物相容性研究和细胞培养的应用研究.这种复合载体具有良好的生物相容性，对人体无毒性，对细胞有一定的亲和作用，并适合细胞的三维生长，起到良好的支架作用，是一种符合组织工程要求的复合细胞载体.此外还有学者研究了壳聚糖/胶原中添加β-TCP的三元复合材料[35]，经无毒交联、冷冻干燥制备成上层以壳聚糖/胶原为主、下层为三元复合的层状梯度材料，该材料孔径100 μm，孔隙率≥90%，体外培养骨髓间充质干细胞[36]和软骨细胞[37]表明材料细胞相容性良好，表型稳定并能分泌细胞外基质.2.4 其他壳聚糖复合材料K T Shalumon[38]等将浓度为7%的羧甲基壳聚糖(CMC)与浓度为8%的聚乙烯醇(PVA)混合，运用静电纺丝技术制成层层堆积的纳米纤维结构，确保了支架具有良好的孔道连通性，为细胞的生存提供了良好的微环境，利于细胞的增殖分化.T Jiang[39]等制备了壳聚糖/聚乳酸-乙醇酸（PLAGA）三维复合微球作为骨组织支架.复合微球装入不锈钢模具过100℃加热后形成多孔支架，总的孔隙率在28%～37%，平均孔径在170～200 μm，压缩模量和压缩强度满足承重骨的要求；MC3T3-E1类骨细胞在复合支架中培养，增殖效果优于PLGA支架，说明壳聚糖的添加提高了成骨细胞的分化和成熟.他们还研究了复合支架表面固定肝素的效果，支架力学性能无明显变化，通过表面固定肝素提高了成骨细胞的增殖，是对照组的3倍[40]；体外降解性能实验表明加入壳聚糖后支架降解比对照组慢，力学强度逐渐下降；体内实验表明在兔尺骨缺损植入模型中，表面固定肝素钠或人体骨形成蛋白后可以促进早期骨的形成[41].Z S Li[42]等用冷冻干燥褐藻酸盐与壳聚糖混合溶液得到复合的支架.与CS支架相比，由于CS的氨基与褐藻酸的羰基形成离子键，褐藻酸盐的加入提高了支架力学性能，CS支架更稳定，且成骨细胞在表面粘附稳定、增殖良好，短时间即有骨钙化沉积.3 问题与展望壳聚糖在自然界的资源丰富，其结构类似于细胞外基质中的糖胺聚糖，因而具有良好的细胞组织相容性、可降解性及抗菌性，因此在骨组织工程及其他的组织工程中应用广泛.然而其机械性能差，骨传导性、诱导性不强等因素限制了它的应用，通过复合其他生物材料或者生化试剂改性以更好地满足骨修复中的要求，提高了壳聚糖的应用性.作为骨组织工程的支架材料研究只是组织工程的一个方面，种子细胞培养增殖以及材料的体内移植将是更为漫长的探索过程.随着材料科学、生命科学、医学等学科的发展，组织工程的研究已从简单适应生物向功能性、自主性方向，以及解决移植术后的感染和免疫反应方面发展，寻找更符合骨组织工程要求的材料体系将是研究的主要方向.参考文献:【相关文献】[1] LANGER R,VACANTI J P.Tissue engineering[J].Science,1993,260(5110):920-926.[2] 金岩.组织工程学原理与技术[M].西安：第四军医大学出版社，2004:4.[3] 蒋挺大.壳聚糖[M].北京：化学工业出版社，2001:9.[4] DODANE V，VILIVALAM V D.Pharmaceutical applications ofchitosan[J].PSTT,1998,1(6):246-253.[5] 王亚红，张文静，李全利，等.磷酸化壳聚糖膜引导牙周组织再生的实验研究 [J].安徽医科大学学报，2009，44（5）:573-576.[6] 王军，李新松，赵艳秋.壳聚糖多孔支架的制备与生物学性质[J].东南大学学报：自然科学版,2004，34（1）:67-71.[7] 杨文静，付静，何磊，等.静电纺丝制备壳聚糖/聚己内酯血管支架及表征[J].复合材料学报,2011，28(1):104-108.[8] 付建华，赵曼，杜桂英，等.应用骨髓干细胞和自制胶原壳聚糖构建组织工程心瓣膜 [J].第三军医大学学报,2011，33(2):152-155.[9] 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壳聚糖在骨组织工程中的应用进展
［２１］Ｎａｇａ；Ｍ，Ｈａｙａｋａｗａ
ｃｏａｔｉｎｇ ｏｆ Ｍａｔｅｒ
［２２］
ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ［Ｊ］．．Ｄｅｎｔ Ｊ，２００２，２１（３）：２５０－２６０． 何晓宁，刘同军，石珊珊，等．壳聚糖胶原支架复合胰岛素样生
Ｔ，Ｆｕｋａｔｓｕ Ａ，ｅｔ耐．Ｉｎ ｉｍｐｌａｎｔｓ ｆｏｒ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ
的高分子直链类似纤维结构
壳聚糖是天然多糖甲壳素的去乙酰化的产物， 是一种含有游离氨基的碱性多糖，目前已知壳聚糖
及其衍生物具有抗微生物、增加免疫、调节血脂、抑
和分子间力的存在决定了高分子质量甲壳素／壳聚 糖的不溶解性、难吸收性；６－Ｃ上羟基存在可预见醇 的性质；２一Ｃ上氨基的存在，易于化学改性，引人多功 能基团，拓宽应用领域。
ｆｉｅｌｄｓ． ｔｉｓｓｕｅ
ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｃｈｉｔｏｓａｎ
ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ
ｖａｌｕｅ ａｓ
ａ．ｎａｎｏｐ－
ｍｅｄｉｃａｌ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ，ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｉｔｏｓａｎ；Ｂｏｎｅ
ｒｅｐａＬ‘ｒ；Ｂｏｎｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｓ
了其独特性质，共价键结合
胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质，在 骨修复过程中可以促进生成大量成骨细胞，抑制破 骨细胞，从而诱导骨形成。壳聚糖纳米粒可以在局 部长期驻留，缓慢释放蛋白质和多肽物质，起到生物
Ｎ一乙酰葡糖胺在结构上与肝素、硫酸软骨素、透明 质酸相似，在体内可被降解成为氨基葡萄糖¨引。 Ｌｉ等¨副研究表明，壳聚糖植人物的异物反应极小， 一般不引起抗原反应。壳聚糖作为骨修复材料的 一大优点是可被塑造成各种不同的形状，一般形成 多孑Ｌ结构，并通过改变溶液浓度、冷冻速率等控制 结构的孔隙率及孔径大小，选择最适合细胞长人的
壳聚糖在组织工程支架材料中的应用进展
壳聚糖在组织工程支架材料中的应用进展壳聚糖作为一种天然生物材料，其资源丰富，经济实用。
多项研究证实其无毒，具有可降解性、可塑性及良好的生物相容性等多项优点。
可用于组织损伤的修复和生物组织工程支架材料的应用等。
近年来，随着对壳聚糖研究的深入，研究者们将壳聚糖作为组织工程支架材料，发现其物理性质和生物学功能更加优良且多样化，作为支架材料在整形外科应用中具有良好前景。
Abstract：Chitosan，as a natural biological material，is rich in resources ，economical and practical.Many studies have proved that it is nontoxic，biodegradable，plastic and biocompatible. It can be used for the repair of tissue injuries，and the application of scaffold materials for biological tissue engineering.In recent years，with the intensive study of chitosan，the researchers used chitosan as scaffold material for tissue engineering，and found that the physical and biological functions of chitosan are better and diversified. Chitosan is a promising scaffold material in tissue engineering. In this paper，the progress of chitosan and its derivatives in tissue engineering is reviewed.Key words：chitosan；biomaterials；tissue engineering；scaffolds組织工程学是利用工程学和生命科学的原理和技术，对具有功能缺损的组织进行修复及再造，可构建出具有生物活性的组织与器官。
软骨修复中壳聚糖复合水凝胶的应用与价值
《中国组织工程研究》 Chinese Journal of Tissue Engineering Research文章编号:2095-4344(2019)10-01611-06 1611·综述·www.CRTER .org杨龄坚，男，1992年生，云南省元谋县人，汉族，昆明医科大学在读硕士，主要从事骨关节损伤的修复与重建研究。
通讯作者：李彦林，博士生导师，主任医师，昆明医科大学第一附属医院运动医学科，云南省昆明市 650000文献标识码:A稿件接受：2018-11-13Yang Lingjian, Master candidate, Department of Sports Medicine, First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650000, Yunnan Province, ChinaCorresponding author: Li Yanlin, Doctoralsupervisor, Chief physician, Department of Sports Medicine, First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650000, Yunnan Province, China软骨修复中壳聚糖复合水凝胶的应用与价值杨龄坚，李彦林，贾 笛，何映红，向耀宇(昆明医科大学第一附属医院运动医学科，云南省昆明市 650000) DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.1620 ORCID: 0000-0003-3038-8563(杨龄坚)文章快速阅读：文题释义：壳聚糖复合水凝胶：以壳聚糖良好的生物相容性、可塑性等为基础，运用化学偶联、3D 打印、物理冷冻干燥等技术复合其他化合物，制备仿生软骨组织工程支架材料，使其有望成为治疗软骨缺损、骨关节炎的新兴方式。
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
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］。
壳聚糖在生物医学领域的应用潜力
壳聚糖在生物医学领域的应用潜力壳聚糖是一种天然高分子化合物，具有广泛的生物医学应用潜力。
它由葡萄糖和N-乙酰葡萄糖胺单元组成，具有生物相容性、生物可降解性、低毒性以及多功能性的特点。
这些优势使壳聚糖成为一种理想的生物医学材料，在组织工程、药物传递、医学诊断和临床治疗等领域得到广泛应用。
在组织工程领域，壳聚糖可以用于合成生物可降解的3D支架，用于细胞培养和组织工程修复。
壳聚糖支架可以提供一个理想的生物相容和生物仿生环境，有助于细胞的黏附、生长和分化。
研究表明，壳聚糖支架能够促进组织再生和修复，对骨、软骨、神经和皮肤等组织的修复具有潜在的临床应用价值。
另一个重要的应用领域是药物传递。
壳聚糖被广泛用作药物传递系统的载体。
它可以通过控制释放速率和改变粒径来实现药物的缓慢释放，从而提高药物的生物利用度。
壳聚糖纳米粒子还可以通过靶向修饰，将药物精确地送达到特定的细胞或组织，实现靶向治疗。
例如，壳聚糖包裹的化疗药物可靶向癌细胞，提高药物治疗效果，同时降低对健康细胞的毒性。
在医学诊断方面，壳聚糖可以作为造影剂来提高影像学检查的准确性。
与传统的造影剂相比，壳聚糖具有更好的生物相容性和生物降解性，减少了不必要的副作用和排斥反应。
此外，壳聚糖还可以被用作缓释探针，通过与特定细胞或分子的相互作用来检测和诊断疾病。
这项技术在癌症早期诊断和治疗监测等方面具有潜在的应用前景。
在临床治疗方面，壳聚糖可以用于制备各种生物医学材料，如伤口敷料、人工骨骼、软骨修复材料等。
壳聚糖材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以促进伤口愈合、组织再生和修复。
此外，壳聚糖还可以被用作载药微粒，用于治疗局部炎症和感染。
这些壳聚糖基材料在临床上已经得到了广泛的应用，并取得了良好的治疗效果。
总的来说，壳聚糖在生物医学领域具有广泛的应用潜力。
它作为一种生物可降解、生物相容性好的高分子化合物，可以用于组织工程、药物传递、医学诊断和临床治疗等方面。
未来在壳聚糖材料的研究和开发中，还需要进一步深入研究其生物学特性、材料改性和应用性能等方面，以期实现更多的创新和应用价值。
壳聚糖及其衍生物在组织工程中的应用及前景展望
壳聚糖及其衍生物在组织工程中的应用及前景展望壳聚糖是一种天然多糖，是由葡萄糖和乙酰胺基交替连接而成的聚合物。
它具有多种优良的特性，如生物相容性、低毒性、可生物降解性等，使得它在组织工程领域中有着广泛的应用前景。
本文将介绍壳聚糖及其衍生物在组织工程中的应用，并展望其未来的发展方向。
壳聚糖的生物相容性使得它成为一种理想的生物材料，可以用于构建人工组织和器官。
壳聚糖及其衍生物可以被细胞黏附并促进细胞增殖和分化，从而成为组织工程的良好基质。
研究表明，壳聚糖可以用于修复骨组织、软骨组织和神经组织等。
在骨组织工程中，壳聚糖可以被用作支架材料，帮助骨细胞生长并促进骨再生。
在软骨组织工程中，壳聚糖可以用于构建人工软骨，用作软骨缺损的修复和重建。
在神经组织工程中，壳聚糖薄膜可以被用于神经再生，促进损伤神经的修复。
因此，壳聚糖在组织工程中的应用具有广阔的发展前景。
除了作为支架材料外，壳聚糖还可以作为控释载体用于药物输送。
壳聚糖具有良好的薄膜形成性能和多孔性，可以将药物包裹在内，并以缓慢释放的方式进行药物输送。
壳聚糖薄膜和微球可以被用于局部药物治疗，如抗生素的局部输送，从而减少药物的副作用，提高疗效。
壳聚糖还可以被用于基因治疗，通过包裹基因载体并将其送入细胞内，实现基因的传递和表达。
因此，壳聚糖在组织工程中的药物输送方面有着广泛的应用前景。
近年来，为了提高壳聚糖在组织工程中的性能和功能，许多研究人员对其进行了修饰和功能化。
壳聚糖的修饰可以改变其物化性质和生物活性，并赋予其特定的功能。
例如，壳聚糖可以与其他物质进行交联，形成复合材料，提高其力学性能和稳定性。
壳聚糖还可以通过引入特定的功能基团，如胶原蛋白结构域、生物活性肽等，赋予其特定的生物活性，如抗菌、抗炎、促进细胞黏附等。
这些修饰和功能化的壳聚糖将进一步扩展其在组织工程中的应用领域。
此外，壳聚糖的仿生合成技术也是近年来研究的热点之一。
通过仿生合成技术，可以合成具有特定结构和功能的壳聚糖衍生物，如壳聚糖酶和壳聚糖硫酸酯。
壳聚糖复合材料在骨组织工程中的研究进展
甲壳 素 又 名 甲壳 质 ，是 一 种 氨基 多 糖 聚合 物 ， 系统 名 为 （１，４）．２一乙酰 氨 基 一２．脱 氧 一Ｂ—Ｄ一葡 聚 糖 。 其广泛存在于低等动物如虾 、蟹等的甲壳 ，蟋蟀等 昆虫 的 甲皮 ，丽 文蛤 、牡砺 的贝 壳 中 以及一 些 低 等 植 物如真菌 、藻类 的细胞壁 中 ，也可源 于有 机酸类 、 抗 生 素 和酶 的酿造 副产 物 。它 是世 界 上 仅次 于纤 维
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｆ ｉｌｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｃａｆｆｏｌｄｓ ｉｎ ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｉｎｇ Ｘｉｎｘｉｎ Ｚｈｏｕ Ｙａｎｍｉｎ ，Ｘｉａｎｇ 馏 一
ｃｈｅｎｌ ＭｅｎｇＬｉｎ２，Ｑｉｎ Ｑｉｎ｜．Ｙｅ Ｓｈａｎ１．｛１．Ｄｅｐｔ ｏｆＤｅｎｔａｌＩｍｐｌａｎｔｏｌｏｇｙ，Ｓｃｈｏｏｌ ａｎｄＨｏｓｐｉｔａｌ ｏｆＳｔｏｍａｔｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐｔ．ｏｆ Ｏｒａｌ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ，Ｓｃｈｏｏｌ ａｎｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆＳｔｏｍａｔｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２１，Ｃｈｉｎａ） Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ：Ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｆ８１５７０９８３）；Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ （２０１４Ｇ０７５）．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ．＂Ｚｈｏｕ Ｙａｎｍｉｎ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｙｍ６２＠ １２６．ｃｏｍ． 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｅｖｏｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ ｃａｎ ｒｅｐａｉｒ ｏｒ ｒｅｐｌａｃｅ
壳聚糖加强骨组织生物修复机理解析
壳聚糖加强骨组织生物修复机理解析骨组织是人体中最重要的结构之一，具有支撑身体、保护内脏和参与骨骼运动等重要功能。
然而，骨组织容易受到外界损伤和疾病的侵袭，导致骨折、骨质疏松和骨缺损等各种问题。
为了促进骨组织的愈合和修复，许多研究人员致力于寻找新的治疗方法和材料。
壳聚糖作为一种生物可降解的聚合物材料，已被广泛研究，其在骨组织生物修复中具有重要的作用。
壳聚糖是一种天然聚合物，主要存在于海洋生物中，如虾、蟹、贝壳等。
它具有生物相容性、生物降解性和生物可吸收性等优良特性，对人体无毒副作用，因此被广泛应用于医学领域。
壳聚糖加强骨组织生物修复的机理主要涉及以下几个方面：1. 促进骨细胞生长和增殖：研究表明，壳聚糖能够促进骨细胞的增殖和分化，从而提高骨组织的新生和修复。
壳聚糖可以通过调控一系列与骨细胞增殖和分化相关的信号通路来促进骨细胞的再生。
例如，壳聚糖可以通过激活Wnt/β-catenin信号通路和增加TGF-β1的分泌来促进骨细胞增殖和骨基质合成。
2. 促进骨基质沉积：壳聚糖可以促进骨细胞合成和分泌骨基质，从而增加新骨的沉积，并加强骨组织的力学性能。
壳聚糖可以通过刺激骨细胞产生胞外基质蛋白、胶原蛋白和骨基质硫酸葡聚糖等物质，促进骨基质的形成和沉积。
3. 促进血管生成：血管生成是骨组织修复过程中必不可少的一步，壳聚糖通过促进血管内皮细胞的增殖和迁移，以及诱导血管生成因子的表达，可以增加新生血管的密度和分布，提供充足的血液供应和氧气供应，促进骨组织的修复和再生。
4. 抗炎作用：壳聚糖具有抑制炎症反应的作用，可以通过抑制炎性介质的释放和炎症信号通路的调节，减轻骨组织受损区域的炎症反应，促进骨组织的修复和再生。
5. 促进骨组织再生的免疫调节作用：壳聚糖可以调节免疫反应，并促进骨组织再生。
壳聚糖可以通过调节T细胞的分化和功能、调节巨噬细胞的活化和极化等机制，促进骨组织的修复和再生。
总之，壳聚糖作为一种生物可降解的材料，在骨组织生物修复中具有重要的作用。
壳聚糖和聚丙烯酸在组织工程中的应用概述
壳聚糖和聚丙烯酸在组织工程中的应用概述壳聚糖和聚丙烯酸是两种常见的生物材料，在组织工程中具有广泛的应用。
壳聚糖是一种天然存在于甲壳动物外骨骼和真菌壁的多糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物活性。
聚丙烯酸是一种合成材料，可制备成多种形式，如膜、颗粒和纤维。
它具有多种理化性质和形状可调性。
本文将对壳聚糖和聚丙烯酸在组织工程中的应用进行概述。
壳聚糖在组织工程中的应用显示出了广泛的前景。
首先，壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性。
这使得壳聚糖成为一种理想的生物材料，用于替代人体组织修复和再生。
其次，壳聚糖有助于细胞黏附和生长，促进细胞外基质的合成和分泌。
这种生物活性对于肌肉组织和骨骼组织的再生尤为重要。
此外，壳聚糖可通过改变其物理和化学性质来调节其降解速率和机械性能，以满足特定组织工程应用的需要。
壳聚糖在骨组织工程中的应用是一个活跃的研究领域。
研究人员已经成功地将壳聚糖用于制备骨修复材料，包括生物活性陶瓷复合材料和纳米复合材料。
这些材料可以提供支撑和促进骨细胞生长的表面。
此外，壳聚糖还可以用于制备载药微粒，用于传递生长因子和药物，以促进骨再生。
研究表明，壳聚糖与生长因子的复合物可以提高骨再生的速度和质量。
另一方面，聚丙烯酸在组织工程中的应用也具有一定的潜力。
聚丙烯酸可通过改变其形态和物理性质来实现对细胞行为的调控。
例如，聚丙烯酸纤维可以模拟胶原纤维的结构和力学性能，并支持细胞的黏附和生长。
此外，聚丙烯酸膜可以用作细胞载体，提供细胞定植的支持和保护。
聚丙烯酸颗粒也可以用于制备支架材料，用于组织工程中的细胞培养和植入。
聚丙烯酸和壳聚糖的复合材料在组织工程中的应用也受到了广泛的关注。
这种复合材料可以结合壳聚糖和聚丙烯酸各自的优势，产生协同效应。
例如，表面修饰的聚丙烯酸纳米颗粒可以与壳聚糖结合，制备成具有调控释放行为的载药微粒。
聚丙烯酸的稳定性和壳聚糖的可降解性相结合，为药物的控制释放提供了可能。
此外，壳聚糖和聚丙烯酸的复合材料还可以用于制备生物打印支架、人工血管和人工皮肤等工程组织。
几丁质与壳聚糖在组织损伤修复中的应用
几丁质与壳聚糖在组织损伤修复中的应用自从人类发现了细胞的存在以来，就开始努力探索利用它们来修复组织损伤。
这些发现和技术积累了数百年，但近年来，随着细胞生物学和分子生物学的进步，医学技术也迅速发展起来，这允许我们发现几种不同的细胞外复合物，其中几丁质（chitosan）和壳聚糖（chondroitin sulfate）被发现在组织损伤修复中有着至关重要的作用。
本文将从原理和实验研究两个方面，讨论这两种复合物在组织损伤修复中的应用。
首先，我们来谈谈几丁质在组织损伤修复中的重要性。
几丁质是一种独特的有机复合物，它是一种由糖和酰胺组成的重要复合物，它在组织损伤修复中起到非常重要的作用。
这是由于它具有优异的生物相容性和凝胶状的结构，可以有效地提供细胞保护和吸收，从而使组织损伤修复更加顺利。
此外，它还具有抑菌作用，可以防止组织损伤导致的感染。
目前，研究表明，几丁质在组织损伤修复，尤其是皮肤伤口修复中有着重要的作用。
Chitosan被广泛用于制备用于创伤应用的生物支架，从而实现组织损伤的无痛修复。
其次，我们来看看壳聚糖在组织损伤修复中的作用。
壳聚糖（chondroitin sulfate）是一种碳水化合物，它是由许多不同的糖类组成的一种复杂的小分子。
它具有优异的生物相容性，同时可以抑制炎症，促进细胞增殖和再生，从而改善组织损伤。
实验研究表明，引入壳聚糖支架可以明显改善伤口修复，提高组织再生的效率。
此外，在此基础上，壳聚糖还可以被用于改善皮肤老化，促进皮肤的新陈代谢，从而获得更好的抗炎和保湿效果。
最后，从目前研究的角度来看，几丁质和壳聚糖都在组织损伤修复中发挥着重要作用。
它们都具有优异的生物相容性，可以抑制炎症，促进细胞增殖和再生，从而改善组织损伤。
它们被广泛用于创伤应用，以及皮肤病治疗，可以提高治疗效果，减少治疗时间。
但是，还有大量的研究可以做，以深入理解这些复合物在组织损伤修复中的功能机制，以便更好地运用它们。
壳聚糖和聚丙烯酸复合材料在伤口修复中的应用研究概述
壳聚糖和聚丙烯酸复合材料在伤口修复中的应用研究概述引言：伤口的修复和愈合一直是医学领域中关注的焦点。
尽管现代医学已经取得了显著的进展，但伤口愈合仍然存在一定的挑战，特别是对于大面积或难以治愈的伤口。
近年来，壳聚糖和聚丙烯酸等生物材料的开发和应用，为伤口修复提供了新的可能性。
本文将概述壳聚糖和聚丙烯酸复合材料在伤口修复中的应用研究进展。
一、壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的特性壳聚糖是一种天然多糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物活性。
聚丙烯酸是一种合成聚合物，具有良好的可塑性、可粘性和生物相容性。
将壳聚糖和聚丙丙烯酸进行复合后，可以发挥两者各自的优势，形成具备更好性能的复合材料。
壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料具有较高的生物降解性、生物相容性和机械强度，可以有效地促进伤口愈合。
二、壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料在伤口修复中的应用1. 控制释放药物壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料可以作为药物载体，在伤口表面持续释放药物，促进伤口修复。
这种复合材料可以通过调整壳聚糖和聚丙丙烯酸的比例和交联程度，控制药物释放速率和持续时间。
例如，可以将抗生素、生长因子或细胞因子等药物负载到复合材料中，通过控制释放来抑制感染、促进血管生成和刺激细胞增殖。
2. 促进创面愈合壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料可以形成生物粘附层，促进细胞黏附和生长。
壳聚糖的多糖链可以提供细胞黏附基质，促进细胞黏附和生长。
聚丙丙烯酸的纤维结构可以模拟细胞外基质，提供支撑和结构支持。
这些都有助于刺激创面的修复，加速伤口愈合。
3. 控制细胞活性壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料可以通过调整复合材料的化学和物理性质，控制细胞的活性。
例如，通过调整复合材料的交联程度和孔隙结构等因素，可以促进细胞的迁移和增殖。
此外，复合材料还可以具有抗菌活性，抑制创口感染，保护创口。
三、壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料在伤口修复中的应用研究进展近年来，壳聚糖和聚丙丙烯酸复合材料在伤口修复中的应用研究已取得了一系列进展。
壳聚糖基仿生材料在创伤修复中的应用
壳聚糖基仿生材料在创伤修复中的应用概述：创伤修复是医学领域中重要的治疗手段之一，涉及外科手术、创伤修复等多个方面。
在过去的几十年里，随着材料科学和生物技术的发展，壳聚糖基仿生材料作为一种新型材料，逐渐在创伤修复中得到广泛应用。
本文将介绍壳聚糖基仿生材料的特点以及其在不同类型创伤修复中的应用。
一、壳聚糖基仿生材料的特点壳聚糖是一种天然存在的多糖类化合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
壳聚糖基仿生材料是通过改良壳聚糖的化学性质，使其具备特定功能的材料。
以下是壳聚糖基仿生材料的主要特点：1. 生物相容性：壳聚糖基材料与人体组织相容性良好，不容易引起排异反应。
2. 生物可降解性：壳聚糖基材料能在体内逐渐降解为无毒的代谢产物，不会对人体造成长期损害。
3. 生物活性：壳聚糖基材料能刺激新生血管生长、促进组织再生，并有助于细胞黏附和增殖。
4. 可调控性：壳聚糖基材料的化学性质可通过改变其结构和功能基团来实现对材料性能的调控。
二、1. 壳聚糖基生物胶体：壳聚糖基生物胶体是一种在创伤修复中被广泛应用的材料。
由于其生物相容性和生物可降解性，能够在创伤区域形成稳定的凝胶结构，起到填充和支撑组织的作用。
此外，壳聚糖基生物胶体具有良好的黏附性，能够通过与组织细胞的相互作用，促进创伤部位细胞的再生和修复。
2. 壳聚糖基纳米纤维：壳聚糖基纳米纤维是一种纤维状的材料，具有较大的比表面积和纳米尺度的结构特征。
这些特点使得壳聚糖基纳米纤维能够提供更大的支撑面积和更好的贴附性，从而促进组织细胞的黏附和增殖。
此外，壳聚糖基纳米纤维还能够释放生物活性物质，如生长因子和药物，以促进血管生成和创伤修复。
3. 壳聚糖基生物膜：壳聚糖基生物膜是一种薄膜状的材料，可在创伤表面形成保护层，阻止病原菌侵入并促进伤口愈合。
壳聚糖基生物膜不仅具有生物相容性和生物可降解性，还能够释放生物活性物质和调控伤口环境，促进组织细胞的再生和修复。
4. 壳聚糖基载体：壳聚糖基载体是一种能够稳定和控制药物释放的材料。
壳聚糖类复合材料应用于骨修复的研究进展
壳聚糖类复合材料应用于骨修复的研究进展
冯芳;刘预;田丰;赵斌元;胡克鳌
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2004(018)001
【摘要】壳聚糖是天然多糖类高分子化合物甲壳素的脱乙酰产物,具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性,可作为骨修复材料,并可应用于骨组织工程材料中的三维生长支架,作为种子细胞或活性生长因子的生物载体材料.综述了壳聚糖类复合材料在骨填充修复材料、骨组织工程和软骨组织工程方面应用的状况及前景.【总页数】4页(P65-68)
【作者】冯芳;刘预;田丰;赵斌元;胡克鳌
【作者单位】上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
【相关文献】
1.壳聚糖/羟基磷灰石骨修复材料的研究进展 [J], 徐小燕;刘涛涛;郑军;李岩
2.骨修复用聚磷酸钙/壳聚糖复合材料的合成及其细胞相容性 [J], 张志斌;黎达光;苏智青;万昌秀
3.甲壳素、壳聚糖在骨修复方面的研究进展 [J], 王磊;潘可风;黄远亮
4.壳聚糖复合材料在骨修复领域的研究进展 [J], 陆遥;尹庆水;夏虹
5.壳聚糖复合材料在骨修复材料或组织工程支架中的应用 [J], 杨静
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壳聚糖作为辅助成分在骨组织工程研究中的应用
壳聚糖作为辅助成分在骨组织工程研究中的应用胡玲珑;李海;赵黎【摘要】壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、抗菌性等,可作为药物载体、支架等应用于生物组织工程.壳聚糖溶解性差、力学性能低、骨传导性缺乏等使其在骨组织工程中的广泛应用受到限制.将壳聚糖作为辅助成分与其他生物材料羟基磷灰石、磷酸三钙、聚甲基丙烯酸甲脂、聚乳酸-羟基乙酸共聚物等复合并协同作用,可达到取长补短的作用效果.该文就壳聚糖作为骨组织工程复合材料辅助成分的研究应用作一综述.【期刊名称】《国际骨科学杂志》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】3页(P395-397)【关键词】壳聚糖;骨组织工程;辅助成分【作者】胡玲珑;李海;赵黎【作者单位】200092,上海交通大学医学院附属新华医院小儿骨科;200092,上海交通大学医学院附属新华医院小儿骨科;200092,上海交通大学医学院附属新华医院小儿骨科【正文语种】中文壳聚糖是自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙醇而形成的多聚糖。
由于具有良好的生物相容性、低毒性、抗菌性、免疫调节活性、抗凝作用以及降解产物无毒性、无免疫原性、无致癌性，壳聚糖已广泛应用于医药、食品、化工、化妆品等诸多领域［1，2］。
壳聚糖以上优点也使其成为生物组织工程研究中的自然选择［3］，常用作药物载体等［4］。
但壳聚糖存在溶解性差、力学性能低、骨传导性缺乏等缺陷，故在骨组织工程中的应用受到一定限制。
然而，将壳聚糖以辅助成分形式复合至其他仿生材料如生物陶瓷材料、金属植入材料等中，则可取长补短，从而在骨组织工程中发挥更全面有效的作用［5，6］。
1 化学性质甲壳素是自然界生物体中广泛存在的天然多糖，不易溶解于普通溶剂，因此常被转换成脱乙酰衍生物后使用，壳聚糖就是其中最常见的一种。
壳聚糖化学名为β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，该大分子中的羟基和氨基使其具有较强的化学反应能力，能在特定条件下反应生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，扩大其应用范围。
壳聚糖基可注射水凝胶在骨组织修复再生方面的研究进展
壳聚糖基可注射水凝胶在骨组织修复再生方面的研究进展唐国柯;朱亮;刘彦斌;晏美俊;付强;王星【期刊名称】《生物骨科材料与临床研究》【年(卷),期】2024(21)2【摘要】骨移植物或骨替代材料已经被广泛应用于骨疾病相关的治疗手术。
传统的骨修复方法包括自体移植、同种异体移植和手术重建,但是往往会带来排异反应、疾病传播风险和重复手术的潜在危害,因此利用组织工程技术对临床治疗骨缺损相关疾病具有重要的研究意义。
骨组织工程是一个涉及多学科交叉的领域,在生物医用方面具有重要的应用价值,壳聚糖是天然高分子的一种典型代表,具有良好的生物安全性、抗菌性、抗氧化,以及低毒性及低成本等特点,被认为是组织再生领域中重要的骨修复材料。
因此,基于壳聚糖的可注射水凝胶能够均匀填充不规则骨缺损,当与其他聚合物或生物活性成分相结合后已被证明是自体骨移植物的有效替代品。
本综述将重点介绍壳聚糖基可注射水凝胶的制备方法、理化性质及其在骨再生中的发展现状,总结骨组织工程面临的困难挑战和未来的研究发展方向,为研发新一代组织工程支架材料用于骨缺损修复的治疗提供新思路。
【总页数】6页(P71-76)【作者】唐国柯;朱亮;刘彦斌;晏美俊;付强;王星【作者单位】上海交通大学医学院附属第一人民医院骨科;中国科学院化学研究所【正文语种】中文【中图分类】R318.08【相关文献】1.壳聚糖水凝胶在生物医学材料方面的研究进展2.人牙周膜细胞复合壳聚糖-胶原温敏水凝胶异种移植构建可注射骨组织的研究3.骨组织工程应用中基于壳聚糖水凝胶的研究进展4.生物相容高分子水凝胶在椎间盘修复再生方面作用的研究进展5.软骨组织再生水凝胶交联方法的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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位，在机体内细胞继续增殖，随着支架材料逐渐被降解、 吸收，形成新的有功能的组织器官，从而达到修复结构、 恢复功能的目的，由此可见支架材料是组织工程成败的 关键环节之一。图 1 给出组织工程各要素的相互关系。
36
中国材料进展 促进神经膜细胞生长的功能
［7 － 8 ］
第 31 卷 ； 作为骨科材料的研究
第 31 卷 第 9 期 2012 年 9 月
中国材料进展
MATERIALS CHINA
Vol. 31 No. 9 Sep. 2012
特约专栏
［19 － 20 ］
壳聚糖在体内的降解产物不仅仅是单糖参与作用 ， 而是 降解过程中产生的各种低聚糖或寡糖都能与蛋白结合或 磷酸化 ， 这些不同性能的壳聚糖及其衍生物在体内的作 用机制应该系统分析研究 ， 为壳聚糖在体内的广泛应用 提供依材料可通过系统的 信号传导途径来激活相应的细胞 ， 在缺损部位自身“生 物合成 ” 形成新的组织 。 目前认为力学耦联 、 生化耦联 、 信号传递和效应细胞反应 ， 将作用在骨组织的应力信号 转导为生物化学信号 。 细胞外间质 、 整合素 、 局部粘着 蛋白和细胞骨架网络相互联系 ，构成了一个完善的张力 整合系统
关键词： 壳聚糖 ； 骨组织工程 ； 组织修复 中图分类号： R318. 08 文献标识码： A 文章编号： 1674 － 3962 （ 2012 ） 09 － 0035 － 05
Effect of Chitosan on Tissue Repair in Bone Tissue Engineering
［1 － 3 ］
。
虽然国际上许多国家已经批准壳聚糖作为植入人体 的生物材料 ， 但国内外临床使用的壳聚糖类植入材料经 常出现一些不良现象 ， 其原因有材料的制备加工问题 ， 应用问题以及临床问题 ， 但最关键的是目前的研究主要 多集中在对其改性 、 复合 、 加工及其一般的生物相容性 研究 ， 而对其在体内不同时期的降解产物的组成及其对 组织修复过程的影响关注不多 ， 尤其是忽略了降解产物 （ 壳寡糖 ） 及其与蛋 白 质 结 合 后 对 细 胞 功 能 和 性 能 的 影 响
［12 － 13 ］
。 国内外的研
［4 － 5 ］
究已经表 明 ， 壳 聚 糖 作 为 人 工 皮 肤 具 有 促 进 创 伤 上 皮 化 ， 形成肉芽组织 ， 加速伤口愈合的功能 和促进血管内皮细胞生长的作用
［6 ］
； 作为眼
科材料 ， 壳聚糖抑制纤维结缔组织 ， 减少疤痕组织形成 ， 可以用作角膜接触 镜 、 粘弹剂 、 人工泪液 、 结膜缓释药膜等 ； 作为神经导 管材料 ， 壳聚糖可以有选择地抑制成纤维细胞的生长和
壳聚糖对骨组织工程中组织修复的影响
焦延鹏 ， 李立华 ， 罗丙红 ， 周长忍
（ 暨南大学材料科学与工程系 ， 广东 广州 510632 ） 摘 要： 材料植入体内必然引起宿主体的应答 ， 促进或抑制组织愈合 。 由于降解材料在体内的降解产物会随时间而变 ， 产生
的宿主体应答就会不同 ， 进而会影响组织的愈合 。 而促进或抑制组织愈合的机制就成为新型医用高分子材料设计和制备的理 论基础 。 壳聚糖是理想的骨组织修复材料之一 ， 但至今还不清楚壳聚糖体内不同降解过程对组织修复的影响机制 ， 也就无法 设计出性能优良的壳聚糖基新材料 。 文章没有罗列壳聚糖基生物材料在骨组织工程中应用所取得的进展 ， 而是重点阐述了壳 聚糖在骨组织工程中应用的复杂性和对组织修复的影响 ， 探讨了壳聚糖进一步用于骨组织工程所需要解决的问题 。
更是日新月异 。 自然界中甲壳素的生理功能经常与纤维 素相比较 ， 两者均是在生物复合材料中形成纤维束的胞 外多糖 。 自然界中的甲壳素纤维是包埋在蛋白基质中 ， 蛋白与多糖的结合多以共价键形式存在 ， 虽然与多糖结 合的蛋白已经能分离和表征 ， 但其中的蛋白质的交联程 度及多糖 － 多肽键的化学结构还不清楚 2. 2 在骨组织工程中的应用 我国每年由各种原因引起骨损伤 、 脊柱融合 、 骨缺 损的患者高达一千万余 ， 其中需使用骨修复材料的约占 100 万例 ， 而缺乏理想的骨再生材料一直悬而未决 。 仅 对骨科而言 ， 骨诱导型骨组织修复材料的发展 ， 将大大
［10 － 11 ］
Relationship among key elements of tissue engineering
在骨组织工程的研究中 ， 原位组织再生与构建的方 法很多 ， 但其中最重要的一种方法是将具有生物活性的 材料植入缺损位点 ， 利用材料对机体的刺激 ， 促使机体 自愈合机制的建立 ， 诱导损伤组织自身分泌特异性细胞 因子 ， 并通过系统的信号传导途径来激活相应的细胞 ， 借助细胞的转录与翻译功能 ， 依照生物化学和生物物理 学的原理 ， 在缺损部位自身“生物合成 ” 形成新的组织 。 材料在这一过程中不仅仅是扮演了支架的角色 ， 更重要 的是作为一种具有生物活性的刺激物来发挥作用 。
收稿日期： 2012 － 04 － 18 基金项目： 国家自然科学基金资助项目 （ 81171459 ，50903039 ） 第一作者： 焦延鹏 ， 男 ，1975 年生 ， 副研究员 通信作者： 周长忍 ， 男 ，1956 年生 ， 教授 ， 博士生导师 DOI： 10. 7502 / j. issn. 1674 － 3962. 2012. 09. 05
［16 ］
37
胞外基质的一部分 ， 参与损伤组织的修复
。问 题 是
胞不是生长就是凋亡 。 对骨组织修复而言 ， 力学刺激对 骨细胞 、 骨髓基质干细胞 （ MSC ） 等增殖分化的影响就更 加明显 。 利用力学装置加载应力于成骨细胞或 MSC ， 模 拟在人体正常生理状态时力学环境 ， 观察细胞的生物学 效应及力学转导机制是目前研究的热点之一
1
前
言
自 20 世纪 80 年代提出应用组织工程学概念对组织 修复和替换以来 ， 其各项关键技术 ， 包括种子细胞 、 支 架材料以及细胞 / 支架复合体的功能实现等研究 ， 一直 是国际上生物学 、 材料科学 、 医学等众多学科领域的前 沿研究内容 。 随着临床医学的发展和临床治疗技术的不 断进步 ， 组织再生与构建的研究与应用如雨后春笋 ， 有 些结构简单的组织再生与构建已经进入临床试用阶段 。 尽管这些简单的组织替代物已经在临床治疗上发挥了重
图1 Fig. 1 组织工程各要素的相互关系
［9 ］
。
推动骨修复材料的应用 。 骨科临床上有很多疑难病症 ， 药物和其他传统方法都无能为力 ， 需要应用骨移植 、 修 复或再生 。 壳聚糖植入体内会引起受主机体各种类型的 应答 ， 更重要的是壳聚糖在体内的降解产物又随植入时 间的不同而发生变化 ， 恰恰就是这些不同时期降解产物 的结构 、 分布和分子量 ， 会影响细胞功能 ， 甚至会对基 因转录 、 翻 译 ， 进 而 对 组 织 愈 合 有 较 大 地 促 进 或 抑 制 作用 。 在损伤骨组织的修复和再生过程中 ， 材料的性能和 形态会影响细胞外基质的性能 ， 进而影响骨组织的修复 和再生 。 骨组织的细胞外基质主要是胶原蛋白 、 蛋白多 糖聚集体 、 非胶原糖蛋白如骨钙蛋白 、 骨桥蛋白和骨粘 连蛋白等 。 鉴于甲壳素在自然界中的存在形式多是与蛋 白质结合在一起 ， 人体内的许多糖蛋白也含有氨基葡聚 糖结构 ， 所以 ， 壳聚糖植入人体后的各种降解产物均会 与蛋白发生作用 ， 进而与细胞作用后影响骨组织的再生 和修复
［14 ］ ［15 ］
， 控制 伤 口 水 。 有研 究 报 道
分损失 ， 抑制外源微生物感染等作用
Schematic diagram of chitosan molecular structure
壳聚糖降解生成的单糖被体液磷酸化后 ， 可以转变为细
第9 期
焦延鹏等 ： 壳聚糖对骨组织工程中组织修复的影响
（ Department of Materials Science and Engineering，Jinan University，Guangzhou 510632 ， China）
JIAO Yanpeng ，LI Lihua ，LUO Binghong ，ZHOU Changren
Abstract： Materials implanted in the body would inevitably lead to host response，promoting or inhibiting tissue healing． The degradation products of biodegradable materials in the body will change with time，resulting in different host responses and further affecting tissue healing． Therefore，the mechanism of promoting or inhibiting tissue healing becomes the theoretical basis for the design and preparation of novel biomedical polymer materials． Chitosan is one of the ideal medical polymer materials，but we still do not know the effect mechanism of chitosan degradation process on tissue repair in vivo． So it will not be able to design chitosanbased materials with excellent performance． This review does not lay out the progress of the chitosanbased biomaterials applied in bone tissue engineering，but focuses on the complexity of chitosan applications for bone tissue engineering，furthermore investigates the problems needed to be solved for chitosan used in bone tissue engineering． Key words ： chitosan； bone tissue engineering； tissue repair