骨组织工程研究在口腔医学领域中的应用
组织工程技术在医学中的应用
组织工程技术在医学中的应用随着科技的发展,组织工程技术在医学领域中的应用越来越受到人们的重视。
组织工程技术是一种以生物材料为基础,利用生物学、医学、材料学等多领域的知识和技术,通过体内或体外培养细胞,再结合支架、生物粘合剂等辅助工具,重建、修复、再生组织器官的一种技术。
目前,组织工程技术已经应用于多个医学领域,比如皮肤、骨骼、心脏、肝脏等。
一、皮肤组织工程技术在伤口修复中的应用在皮肤组织工程技术的应用中,主要是通过体外培养皮肤细胞,再将其移植到患者的伤口上,以达到快速修复皮肤的效果。
这种技术被广泛应用于烧伤、创伤等各种类型的伤口修复中。
二、骨骼组织工程技术在骨折修复中的应用骨骼组织工程技术主要是通过体外培养骨细胞,再将其移植到患者的骨折部位上,以达到修复骨骼的效果。
这种技术被广泛应用于骨折、关节炎等骨骼疾病中。
三、心脏组织工程技术在心脏修复中的应用心脏组织工程技术主要是通过体外培养心脏细胞,再将其移植到患者的心脏上,以达到修复心脏的效果。
目前,这种技术被广泛应用于心肌梗死等心脏疾病的治疗中。
四、肝脏组织工程技术在肝脏修复中的应用肝脏组织工程技术主要是通过体外培养肝细胞,再将其移植到患者的肝脏上,以达到修复肝脏的效果。
目前,这种技术被广泛应用于肝脏癌症等肝脏疾病的治疗中。
五、组织工程技术的优势和局限组织工程技术可以快速、有效地修复、再生组织器官,让患者更快、更全面地恢复健康。
这种技术还可以避免或减少传统手术的风险和并发症。
然而,组织工程技术也有其局限性,比如技术成本高、工艺复杂、效果难以预测等。
此外,还需要进一步研究和探索,以实现其在更广泛的医学应用中的可行性和有效性。
结语组织工程技术在医学领域中具有广泛的应用前景和深远的意义。
未来,我们需要不断探索和研究,在技术优化和进一步发展的基础上,让组织工程技术更好地为人类健康服务。
组织工程学在医学领域的应用
组织工程学在医学领域的应用随着科技的发展,组织工程学逐渐成为医学领域中的重要研究方向。
组织工程学是一门综合性学科,它将工程学、材料科学和生命科学相结合,旨在利用人工合成的材料和细胞来重建、替换人体组织和器官的功能。
目前,组织工程学已经在骨骼、肝脏、心脏等领域得到了广泛研究和应用。
一. 组织工程学在骨骼领域的应用骨折是一种常见的创伤,但恢复骨折受损组织功能需要相当长的时间。
以前,治疗骨折主要是使用固定装置等方法将骨头固定在原位。
如今,组织工程学的方法被用来快速促进骨折愈合、复原骨骼的功能。
组织工程学通过植入替代物来修复受损的骨骼组织。
目前使用的替代物包括生物陶瓷、生物玻璃、聚合物和合成羟基磷灰石等材料。
这些材料可以替代损坏的骨骼组织,在接近正常骨结构的条件下重新建立骨骼。
同时,人工引导细胞种植和生长可以加速其愈合。
这些技术的发展为骨科手术的治疗提供了更安全、更有效的方法。
二. 组织工程学在肝脏领域的应用肝脏是一个重要的器官,对体内组织和器官的代谢和平衡起着至关重要的作用。
但是,由于肝功能异常和细胞死亡等原因,肝脏的健康有时会受到损害。
事实上,肝移植是治疗这种疾病的主要方法。
但由于供体数量有限和严峻的手术风险,这种方法并不总是可行的。
因此,如何通过可靠、廉价的技术来治疗肝损伤,成为了急需解决的问题。
组织工程学的方法可以解决这个问题。
组织工程学的方法将使用可吸收的支架或微孔材料来修复肝脏缺陷或替代损坏的肝脏功能。
这些支架或微孔材料可以像肝脏一样模拟脏器的外形和大小以及因素。
人工种植和生长肝细胞,可以重新增加肝脏的功能。
三. 组织工程学在心脏领域的应用心脏疾病是当今世界上的致命疾病之一。
根据WHO 的报道,全球约有1700万人死于心脏病。
传统的治疗手段是使用药物和使心脏设备。
但是,心脏病可以导致心肌的减少,这会导致心血管系统衰竭。
组织工程学的方法可以解决这个问题。
组织工程学的方法使用可吸收的支架,针刺或微孔材料来调整受损的心脏组织结构,同时增加细胞移植和人工种植和生长,使心肌组织的功能恢复正常。
重组人甲状旁腺激素(1-34)促成骨作用及在口腔领域的应用
《中国组织工程研究》Chinese Journal of Tissue Engineering Research文章编号:2095-4344(2020)26-04231-064231·综述·www.CRTER .org董西玲,女,1992年生,山东省临沂市人,汉族,滨州医学院在读硕士,主要从事口腔修复学研究。
通讯作者:张晓明,硕士,主任医师,硕士研究生导师,滨州医学院附属医院口腔修复科,山东省滨州市256600文献标识码:A投稿日期:2019-11-16送审日期:2019-11-20采用日期:2020-01-02在线日期:2020-03-23Dong Xiling,Mastercandidate,Department of Prosthodontics,Binzhou Medical University Hospital,Binzhou 256600,Shandong Province,China Corresponding author:Zhang Xiaoming,Master,Chief physician,Master’s supervisor,Department of Prosthodontics,Binzhou Medical University Hospital,Binzhou 256600,Shandong Province,China重组人甲状旁腺激素(1-34)促成骨作用及在口腔领域的应用董西玲,张晓明,刘童斌(滨州医学院附属医院口腔修复科,山东省滨州市256600)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2731ORCID:0000-0002-2333-4260(董西玲)文章快速阅读:文题释义:特立帕肽(teriparatide):即重组人甲状旁腺激素(1-34)(rhPTH 1-34),2002年经美国食品药品监督管理局(FDA)批准应用于骨质疏松症的治疗,是第一代骨合成代谢药。
骨移植材料在口腔修复中的应用研究进展
骨移植材料在口腔修复中的应用研究进展作者:丁典莫娟萍王景云来源:《中国美容医学》2022年第12期[摘要]近年来,牙齿缺失的患病率逐渐升高,已成为口腔修复科的常见疾病。
该疾病可对牙功能及外貌美观造成影响,危害患者的身心健康。
因此,临床上有必要对牙齿缺失患者进行治疗。
目前,骨移植材料在骨缺损修复中占据着重要地位,临床主要采用天然骨、人工合成骨等其他材料实施修复,但不同材料具有不同的性能特点,因而表现出不同的应用效果。
基于此,本文对骨移植材料在口腔修复中的应用研究进展综述如下。
[关键词]口腔修复;骨移植材料;骨缺损;牙齿缺失;应用效果[中图分类号]R783.4 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2022)12-0205-04Research Progress on the Application of Bone Graft Materials in Oral RestorationDING Dian, MO Juanping, WANG Jingyun(Department of Prosthodontics, Stomatological Hospital, Jilin University, Changchun 130000, Jilin, China)Abstract: In recent years, the prevalence of tooth loss has gradually increased, which has become a common disease in dental prosthetics. The disease can affect the function and appearance of teeth, and endanger the physical and mental health of patients. Therefore, it is clinically necessary to treat patients with tooth loss effectively. At present, bone graft materials occupy an important position in the repair of bone defects, and natural bone, synthetic bone and other materials are mainly used in clinical repair. However, different materials have different performance characteristics and therefore show different application effects. Based on this, the research progress on the application of bone graft materials in oral restoration is summarized as follows.Key words: oral restoration; bone graft materials; bone defect; tooth loss; application effects隨着人们生活方式的改变,牙齿缺失患者的人数逐渐增多。
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用收稿日期:2019-01-28基金项目:浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划,序号:2017R431008,名称:组织工程牙齿再生的研究;国家级大学生创新创业训练计划项目,序号:201810352016,名称:组织工程牙齿再生的研究作者简介:俞成鑫(1996-),男(汉族),浙江宁波人,丽水学院口腔医学本科在读,研究方向为口腔医学;洪晨辉(1997-),女(汉族),浙江宁波人,丽水学院口腔医学本科在读,研究方向为口腔医学;干沛伶(1997-),女(汉族),浙江宁波人,丽水学院护理学本科在读,研究方向为口腔护理;宓佳页(1997-),女(汉族),浙江宁波人,丽水学院口腔医学本科在读,研究方向为口腔医学。
通讯作者:曾宪智,博士,副教授,丽水学院医学与健康学院人体解剖教研室。
牙槽骨缺损是临床上较为常见的疾病。
牙槽骨组织一旦破坏吸收形成缺损后很难自行重建。
目前牙槽骨修复方法有多种,随着发展,骨组织工程学发展进入人们的视野。
口腔骨组织工程中种子细胞、骨组织工程支架和细胞因子需紧密联系,三者相互协同促进作用下才能良好地修复牙槽骨。
一、骨组织工程因素种子细胞是骨组织工程的重要组成部分。
至今最常用的种子细胞有骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells ,BMSCs )、脂肪源干细胞(adi-pose-derived stromal stem cells ,ADSCs )、诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells ,iPSCs )和牙源性干细胞(dental stem cells ,DSCs )等。
BMSCs 增殖能力和多向分化潜能较强在骨坏死时仍具有修复能力。
在适宜的环境下可诱导分化为成骨细胞、软骨细胞。
ADSCs 主要是由中胚层发育而成的多能干细胞,在特定的环境和生长因子作用下可分化成不同的谱系。
组织工程技术在医学领域中的应用原理探讨
组织工程技术在医学领域中的应用原理探讨组织工程技术(Tissue Engineering)是指利用生物材料、生物化学、细胞生物学、基因工程等相关知识和技术,通过构建人工三维组织细胞外基质及血管营养系统,使细胞在其中定向成长、分化,以修复、重建或替代机体组织功能的一种新型技术。
近年来,随着生物材料和生物工程领域的飞速发展,组织工程技术在医学领域中得到了广泛的应用。
一、组织工程技术的原理组织工程技术来源于对组织和器官再生和重新构建的探索,其实现原理主要有以下几个方面:1. 多种生物材料的构建和修复:组织工程最重要的是选择和组合生物材料,包括聚己内酯(PLLA)塑料、聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸酯(PHEMA)。
这些材料能与细胞的质地及所需物质保持相容性,同时作为修复后细胞的躯壳,为后续细胞定位作好基础。
选用目标材料的合理性、材料的可修复性、生物相容性、材料的安全性以及材料与细胞的相互作用性均十分重要。
2. 细胞筛选与培育:组织工程就其本身而言就是一种利用细胞增生、定向分化的技术,所以细胞的来源、千差万别,选择合理的细胞来源十分重要。
细胞的差异使得细胞多样性影响着组织工程的效果。
培育过程中,控制组织工程环境常常采用悬浮培养、三维海绵培养、基质培养、旋转培养等以保证组织内环境变化合理和细胞间的交流。
3. 创造合适的环境:组织工程是利用再生医疗学和生物材料三位一体的技术,将医生需要重建的组织形成环境,为其营造合适的环境,以利于细胞正常生长。
同时也包含正常物理、化学,防止感染和抗免疫等多方面的因素。
4. 生物化学反应:组织工程利用细胞的能力进行增殖,分化,从而实现组织的修复等医疗目的,生物化学反应就充分体现了其重要性。
化学反应需要注意细胞生长和分化,因为细胞或其分化产品可以促进细胞相互之间的黏附和信号传递,进而促进其正常的生长和发育。
二、医学领域中组织工程技术的应用1. 细胞移植覆盖手术:这是目前组织工程技术应用极为广泛的一个领域,包括皮肤创伤、角膜移植、软骨、肝、肾等器官的修复。
组织工程在口腔组织再生治疗中的应用
组织工程在口腔组织再生治疗中的应用口腔组织再生治疗是一种新兴的治疗方式,它通过利用人体自身的修复能力,促进组织再生和修复。
近年来,随着组织工程技术的不断发展和进步,口腔组织再生治疗在口腔医学领域中得到了广泛的应用,并为临床治疗提供了更多的选择。
组织工程技术是一种集生物学、化学和工程学于一体的新兴学科,其主要目的是通过利用生物材料、干细胞、生长因子等技术手段,在体外构建具有生物功能的组织结构,以达到维持和修复组织功能的目的。
组织工程技术在口腔医学中的应用主要集中在口腔黏膜、骨组织以及牙髓等方面,已经取得了一系列有益的效果。
例如,在牙髓再生治疗中,组织工程技术可以通过干细胞移植、生长因子等手段,建立起牙髓干细胞的体外培养和增殖系统,使其在体外形成可以再移植的牙髓组织。
在牙髓治疗过程中,这些移植的干细胞能够在受到刺激时,快速分化为多种不同功能的细胞,从而达到修复和再生受损组织的目的。
除此之外,在口腔黏膜再生治疗中,组织工程技术也得到了广泛的应用。
通过利用生物材料和生长因子等技术手段,医生们可以培养出大量的黏膜干细胞,获得自体或异体组织薄片,然后将其植入到受损的口腔组织中,以促进黏膜再生和修复。
这种方法在口腔黏膜损伤、口腔溃疡和口腔白斑等疾病的治疗中得到了广泛的应用。
在骨组织再生治疗中,组织工程技术也发挥了重要作用。
通过利用不同类型的生物材料,如骨基质、蛋白质、陶瓷等,医生们可以在体内或体外构建出适合骨组织再生的结构,并通过将干细胞注入骨结构中加以修复。
这种方法被广泛应用于口腔颌面部骨组织再生和修复领域。
总之,组织工程技术在口腔组织再生治疗中的应用,为口腔医学领域的临床治疗提供了更多的选择。
作为一种集生物学、化学和工程学于一体的新兴学科,组织工程技术在未来还将进一步发展和完善,并为人类的口腔健康和生活质量的提高做出更多的贡献。
骨组织工程的研究进展
l tdfo t eb d o es p l rgn,r n pa t h o n h o wa da s r t n,o r ad ma e a h , e r h g ; o e n b d o ea t e i ya dI— i e r m h o yb n u p y o ii t a s ln st eb et ef r r b o p o f ra e a g ,c e h mo r e F r i o yb n n i ndt n a mi i a g g
T eb n su rjc r s rh p rs s h o et sep oet ee c mges i a e
Wa g Katn Li a bn Wa g Ⅵ n iig n i Ji n
A s a tTh u r tef s o n , e ei s net na dcn eidr f r t nads o et h r v y a ae o e a a e dte o e b t c: etmo , r h l hw u d t r u i c o g nt e oma o n nc aete a c i jwfc n m g a h n e hs o f i n o e a l i o r o la t b d n b q a t yis fce c r rlcvt a s raes ria e a t n ’ c mmo ies ,rq e ty oc r n sa e teealh v ru h n telet h u i uf inya eoa a i jw ufc u gcld prmets o n t n i y ndsae feu n l- cu r gd es ,h s l a eb o g ti h i o te i i r
骨组织替代材料在口腔种植临床与基础的研究进展
移 植 到 另 一 个 体 的 骨 组 织 材 料 。异 体 骨 移 植 应 用 于 临 床 的 最 大 障 碍 是 机 体 的 排 斥 反 应 。常 用 消 除 其 抗 原 性 的方 法 有 低 温 冷 冻 、冷 冻 干燥 、 电离 辐 射 、脱矿等 。骨通过 脱矿 处理后 ,暴露 出胶原 、 生 长 因子 以及 骨 形 成 蛋 白,诱 导 未 分化 间 充 质 细 胞 分化 为成 骨细 胞 ,从 而促进 新 骨形 成 。 B y n等 嘲 冻 干 脱 矿 同种 异 体 骨 ①e i e - oa 将 mn r
作者单 位: 10 5中 山大学光 华 口腔 医学 院 ・ 505 附属 口
腔 医 院种 植科
指 移 植 骨 能诱 导 宿 主 间 充质 细 胞 聚 集 并 分 化 为 成
骨细胞形成新骨 ;骨传导性是指移植骨能提供支
架 结 构 引 导 血 管 和 成 骨 细 胞 长 入 移 植 骨 形 成 新 骨
中图分类号 : 7 22 R 8. 文章标识码 : A 文章编号 : 10 — 9 72 0 )2 0 — 9 — : 0 7 3 5 (0 71 — 4 10 5
随 着 人 们 口腔 保 健 意 识 的 增 强 , 口腔 种 植 修
复 已经 广 泛 应 用 于 牙 列 缺 损 及 牙 列 缺 失 的 修 复 。 在 口腔 种 植 中 , 由于 拔 牙 引起 的牙 槽 骨 萎 缩 以及 外 伤 、肿 瘤 等 引起 的骨 缺 损 往 往 导 致 牙 种 植 体 植 入 区骨 量 不 足 从 而 需 要 进 行 植 骨 。根 据 移 植 骨 在 体 内 的骨 形 成 特 性 ,移 植 骨 可 分 为 骨 生 成 性 (s o- t o e i ) 骨 诱 导 性 ( s e i d c i e 和 骨 传 导 egn c 、 o ton u tv ) 性 (s e c n u t v ) 类 。骨 生 成性 是指 移 植 骨 oto o dc ie 三 携 带 的 细 胞 能在 移 植 骨 区 形成 新 骨 ; 骨 诱 导 性 是
组织工程学在医学中的应用及发展
组织工程学在医学中的应用及发展组织工程学是一门研究如何利用细胞和材料构建人体组织的学科,它将现代医学、医学工程和生物学相结合,致力于创造更加安全、有效、快速的组织修复和再生方法。
其应用领域涉及骨科、牙科、皮肤学、神经学等众多领域。
组织工程学所研究的核心内容是如何利用三个基本元素来重建组织:细胞、支架和信号分子。
这些基本元素可以协调作用,形成一个完整的组织。
细胞是组织工程领域的基石,因为没有细胞,就没有组织。
而细胞支架则是指在伤口处放置一些物质,来帮助细胞在恢复的过程中建立基础结构。
信号分子则是有助于细胞进行交流和调控。
目前,组织工程学在医学领域的应用十分广泛。
其中最常见的应用是骨骼修复。
在骨折、损伤和继发性疾病等方面,组织工程学可以通过再生医学和干细胞技术来恢复骨头的功能。
在骨折的修复过程中,可以使用支架来帮助细胞构建骨骼结构,并且还可以通过添加特殊材料来促进骨骼生长。
而干细胞可以定向分化成骨细胞,从而实现骨折部位的再生。
此外,组织工程学在牙科医学领域也有非常广泛的应用。
以牙周病为例,组织工程学可以通过使用支架和细胞来重建牙周组织。
当然,这种方法还有一定的风险性和技术难度,但是它是一个高效、快速且有效的方法。
由于人的牙齿往往是在自然环境下生长的,并且牙周问题往往是由于不良的口腔卫生引起的,因此利用细胞和支架来重建牙周组织可以创造一个更加健康和美观的口腔。
此外,组织工程学还在皮肤学方面有很大的作用。
例如,在灼伤的修复过程中,组织工程学可以通过使用薄纱来覆盖防止感染。
此外,通过使用超声波和针头,可以将组织工程方案注入患者的皮肤中,从而促进细胞的生长和修复,达到愈合的目的。
对于神经学这个领域来说,组织工程学的应用有多方面。
例如,在中枢神经系统损伤的修复过程中,可以使用支架来帮助大脑细胞恢复正常功能。
此外,在外周神经损伤的修复过程中,可以使用相同的技术来帮助神经再生。
虽然目前这种方法的效果尚无法完全达到真正意义上的帮助神经再生的效果,但是它可以为神经再生提供重要的基础。
组织工程学在牙种植领域应用的研究进展
是 目前 应 用 最 广 泛 的 骨 移植 材 料 。 因 为 自体 骨存 在来 源 有 但 限 , 能 随 意 切 取 塑 形 , 骨 术 可 能会 引 起 供 骨 区 创 伤 较 大 不 取 和 术 后并 发 症 等 缺 点 限制 了其 发 展 。 以 前 克 服 该 问 题 的方 法 主 要 集 中 在 寻 找 各 种 骨 替 代 材
1 骨 组 织工 程
特 点 : 材容易 , 机体的损伤小 ; 取 对 在体 外 培 养 中 有 较 强 的 传 代 繁 殖 力 且 成 骨 细胞 表 型 不 易 丢 失 ; 入机 体 后 能 适 应 受 区 植
生 理 、 理 、 力 等 环境 并 保 持 成 骨 活 性 。 病 应
早 期 成 骨 细 胞 多 从 骨 膜 中 获 取 , 骨膜 来 源 的 成 骨 细 但 胞 体 外 培 养 易 造 成 表 型 丧 失 , 法 大量 扩增 。 要 达 到 体 内构 无 建 骨 组 织 的细 胞 数 , 往 需 要较 大 面积 的 骨 膜 , 会 对 机 体 往 这 造成的新创伤 , 因此 应 用 受 到 很 大 限 制 。 干 细 胞 的研 究 深 入 为解 决 组 织 工 程 种 子 细 胞 来 源 问 题 开辟 了新 的途 径 。 9 8年 C b un 等 [ 处 于囊 胚 阶段 的早 19 o ore 8 1 从 期 胚 胎 中分 离 出 了人 的 胚胎 干 细胞 。 胎 干 细 胞 ( mbync 胚 E ro i Se es E ) 由于 具 有 分 化 全 能 性 与 体 外 无 限增 殖 的 能 tm C l, S l 力 , 是 未 来 组 织 工 程 种 子 细胞 的重 要 来 源 。 utr 等 [ 导 将 Bt y 9 e 1 诱 E S细 胞 表 达 成 骨 细 胞 表 型 , 获 得 接 近 纯 化 的 成 骨 系 E S细 胞。 E 但 S细 胞 很 难 获 得 完 全 纯 化 的特 定 细 胞 系 , 体 内易 形 在 成畸 胎瘤 : 且其应 用的伦理 学问题 尚未得到解决 , 而 目前 离
组织工程在医学研究中的应用
组织工程在医学研究中的应用在医学研究中,组织工程技术已经成为了一项非常关键的技术手段。
他们能够让医学研究变得更加高效,同时也为医学研究和医疗实践带来了一些新的可能性。
下面,我们将会详细探讨一下组织工程技术在医学研究中的应用。
1. 组织构建组织构建是组织工程技术的重要组成部分。
它的主要任务就是建立起一个可以稳定生长替代组织的生物体系。
基于已有的细胞,组织构建能够构造出一些细胞外骨骼、血管系统等等,确保细胞能够在生长过程中得到足够的营养。
在医学研究中,我们利用组织构建技术来构造出一些人体组织,比如心脏、肝脏等等。
这些人造组织可以被用来评估某些特定疾病的治疗效果,也可以被用来研究细胞和生长因素之间的相互作用。
此外,如果现有的组织无法满足医疗需求,也可以使用组织构建技术,建立一些适合特定病例的组织。
2. 细胞培养细胞培养是组织工程技术的另一项核心技术。
它可以将组织工程制成您需要的大小和形状,以特定的生长条件进行生长,产生预期的生物活性和组织特性。
在医学研究中,精神病、心脏病、癌症等疾病的研究都需要依靠细胞培养。
研究人员可以使用不同类型的细胞对特定疾病进行研究。
此外,细胞培养技术还可以帮助研究人员对不同药物的反应进行测试,从而实现个性化的治疗。
3. 修复和再生组织组织工程技术可以用于修复和再生组织。
通过组织工程技术,我们可以进行完整的肠道修复、骨骼修复、神经系统重建,甚至包括重新生长人体器官。
有一些研究者已经开始关注如何运用组织工程技术来治疗心血管疾病、关节炎、膝盖损伤等等。
虽然在大多数情况下,组织工程技术还需要做出更多的改进和研究,但是这项技术已经在医学领域中获得了快速的发展。
4. 治疗癌症组织工程技术可以用于治疗癌症。
由于癌症的某些细胞会失去细胞结构,组织工程技术可以帮助修复这些失去的结构并重新控制细胞。
此外,利用组织工程技术进行化疗和放疗可以最小化对正常细胞的伤害,减少并发症的比率。
总结组织工程技术是医学研究中的重要技术手段,可以为医学研究和医疗实践带来许多新的可能性。
引导骨再生膜技术(GBR)及复合BMP组织工程骨在口腔科的临床应用
引导骨再生膜技术(GBR)及复合BMP组织工程骨在口腔科的临床应用GBR、BMP以及复合BMP的组织工程骨被广泛应用于医学的各个学科,其联合应用更是近几年来研究、发展的趋势。
本文就其在口腔科的应用和发展作一综述。
标签:引导骨再生膜术;骨形态发生蛋白;组织工程骨随着组织工程和基因工程的发展,GBR、BMP及复合BMP的组织工程骨在临床医学中的应用越来越广泛。
现就其在口腔科的应用和发展现状作一综述。
1引导骨再生膜技术在口腔科的应用引导骨再生膜技术(guided bone regeneration,GBR)是继引导组织再生技术(guided tissue regeneration,GTR technique)的发展和推广。
它是采用生物材料制成的生物膜在牙龈软组织与骨缺损之间人为地竖起一道生物膜屏障,阻止软组织中成纤维细胞及上皮细胞长入骨缺损区,确保成骨过程在无成纤维细胞干扰的前提下逐渐完成,最后实现缺损区完全的骨修复[1]。
随着生物材料的不断更新,该技术已经越来越完善和成熟,已被广泛应用于口腔科。
引导组织再生技术最早应用在牙周病学中,其后推广到口腔种植外科、口腔修复及口腔颌面外科中。
在口腔种植外科中被应用于种植体周围骨量不足的治疗中,为种植体周围骨组织提供足够的、稳定的生长空间,起一定的骨引导的作用。
在口腔颌面外科中已被应用于牙槽嵴裂的整复、外伤后造成的牙槽骨缺损的修复以及颌骨囊肿的治疗中。
其与复合组织工程骨的联合应用,有望在不久的将来用于修复大段颌骨的缺损[2]。
1.1常用材料:在GBR中,其膜材料常分为可降解和不降解两种,不可降解材料中常见的有膨体聚四氟乙烯,该材料柔韧性好,易于操作且生物相容性好,此外不可吸收性膜材料还有微孔滤膜、生物性硅酮膜等。
但不可吸收性膜由于在人体内不能降解吸收,需二次手术取出,增加了患者的痛苦、医疗费用,而且二次手术容易造成对术区周围组织的损伤,缺点甚多。
其逐渐被可降解的生物膜所取代。
组织工程在医学领域中的应用研究
组织工程在医学领域中的应用研究一、引言近年来,随着生物技术的不断发展和组织工程的出现,医学领域中的疾病治疗和康复已经取得了飞速的进步,组织工程的出现为医学领域中的细胞修复和再生提供了新的思路和方法。
组织工程是利用生物材料和生物技术,将细胞、细胞因子和支架材料进行复合培养、分化和调控,再将其应用于人体中,以实现组织结构和功能的再生和修复。
二、组织工程在医学领域中的应用1. 组织工程骨人体骨骼系统在老年人群中的退化和骨折等疾病给他们的生活和身体带来了影响,而组织工程骨的出现为这些人提供了治疗和康复的途径。
制作组织工程骨的基本方法是将细胞、生长因子和支架材料进行复合,并进行适当的培养和分化,使其在体内能够有效地成为新骨组织。
同时,组织工程骨的制作,还需要考虑一些重要的因素,如细胞的来源、支架材料的选择和清洗、外界环境的调控等,这些因素都会影响组织工程骨的质量和效果。
2. 组织工程软骨软骨是人体中重要的组织之一,而软骨退化和破坏给人体带来的影响极其严重。
组织工程软骨的出现,为软骨的再生和修复提供了新的思路和方法。
组织工程软骨的核心是通过细胞与基质的复合培养和分化,生成符合软骨组织工程要求的局部组织。
关键点在于进行细胞培养与分化过程,以及选择合适的细胞成分和支架材料,来建立符合软骨组织工程所需的微环境。
3. 组织工程心脏心脏病是当前比较严重的慢性疾病之一,对人体的危害极大。
组织工程心脏的出现,为心血管系统疾病治疗提供了新的途径和选择。
组织工程心脏更多地采用三维细胞培养技术,将不同的心肌细胞进行复合培养,并且引入微纳米材料和支架材料,以获得生物信号传递和电力平衡模拟等。
三、组织工程在医学领域中面临的挑战和未来展望任何一种新技术的出现,都会面临着一些挑战和问题,组织工程在医学领域中也不例外。
随着组织工程逐渐发展和成熟,目前还存在以下几个方面的问题亟待解决:1. 细胞来源问题。
由于细胞在不同的组织和器官中表达的蛋白质和基因表达量存在较大差异,因此获取到优质细胞成为了组织工程能否应用成功的关键之一。
组织工程技术在医学领域的应用
组织工程技术在医学领域的应用现代医学界面临着许多疾病的挑战,其中不少疾病涉及到人体组织结构的损伤和缺失,这些缺失如果不能及时治疗,将会对病人的健康和生活带来极大的影响。
然而,随着医学技术的不断发展,组织工程技术出现,为医生和患者提供了一种全新的治疗方法。
组织工程技术是指通过使用人工材料和生物材料再造、修复或替换组织和器官的生长和功能。
该技术采用生物材料、细胞和生物相容材料,利用多学科交叉学科的知识,利用分子生物学、材料科学、支撑医学、电子工程等技术手段进行研究和开发,以实现人工器官、人工材料和人工组织的生长和生化机能的功能。
组织工程技术的应用组织工程技术可以应用于多种临床领域,例如:1. 整容修复:组织工程技术可以重新生成创伤的皮肤和角膜,以及用来重建口腔的软组织。
2. 骨科:组织工程技术可以促进骨折修复和骨缺失治疗。
3. 心脏病学:组织工程技术可以用于开发心脏起搏器和心脏瓣膜器械。
4. 肝脏病学:组织工程技术可以应用于肝细胞治疗和肝部手术。
5. 神经学:组织工程技术可以开发用于治疗神经退行性疾病、头部损伤和脊髓损伤的技术。
组织工程技术的原理组织工程技术是一项复杂的交叉学科研究。
为了成功地重新生长组织,组织工程师必须考虑到一系列的因素,包括生物相容性、细胞培养、支架结构和物理条件等。
一般来说,组织工程技术可以分为以下几个步骤:1. 细胞的提取:组织工程师首先需要从患者体内提取细胞,并进行细胞培养。
这些细胞可以来源于外周血、骨髓、胚胎或干细胞等。
2. 生物支架的开发和制备:组织工程技术需要使用支架,以为细胞提供一个适宜的环境。
支架可以是合成的,也可以是基于天然材料制备的。
在支架的设计过程中,组织工程师需要考虑到支架的孔隙性、生物交换性和机械性能等。
3. 组装支架:在细胞和支架材料都准备好后,组织工程师需要把细胞种植到支架之中,在相应的生理条件下进行细胞培养。
4. 查看细胞的生长情况:通过生物学和力学的分析,使支架对组织细胞具有足够的生物相容性和生物功能,同时还要满足有关环境。
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用【摘要】本文主要介绍了组织工程技术在牙槽骨修复中的应用。
从牙槽骨缺损的治疗现状入手,探讨了目前治疗方式的局限性。
然后,详细阐述了组织工程技术在牙槽骨修复中的原理和技术特点。
接着,展望了组织工程技术在牙槽骨修复中的临床应用前景,并分析了影响其应用的因素。
总结了相关研究进展,指出未来发展的方向。
通过本文的分析,有助于读者深入了解组织工程技术在牙槽骨修复中的优势和挑战,为未来的研究和临床实践提供参考。
【关键词】关键词:牙槽骨修复,组织工程技术,组织工程学,牙科医学,骨缺损治疗,临床应用,研究进展,治疗现状,影响因素。
1. 引言1.1 绪论牙槽骨缺损是口腔领域常见的问题,其治疗具有一定的挑战性。
传统的治疗方法包括植入人工牙槽骨或自体骨块移植,然而这些方法存在着局限性和风险,例如手术创伤大、术后疼痛明显、恢复周期长等问题。
寻求一种更安全有效的治疗方法势在必行。
本文将重点探讨组织工程技术在牙槽骨修复中的应用,包括其原理、临床应用前景、影响因素以及相关研究进展。
通过全面了解和分析,有望为牙槽骨缺损患者提供更优质的治疗选择,推动口腔领域的技术发展和临床实践。
2. 正文2.1 牙槽骨缺损的治疗现状牙槽骨缺损是一种常见的口腔疾病,其治疗方法多样化。
传统的治疗方法包括植骨术、移植术和骨移植术等,但这些方法存在着一定的局限性,如手术创伤大、术后恢复周期长等问题。
相比传统的治疗方法,组织工程技术具有诸多优势,例如手术创伤小、恢复周期短、患者术后疼痛小等。
该技术能够有效提高牙槽骨修复的成功率,减少术后并发症的发生,提高患者的生活质量。
组织工程技术的出现为牙槽骨缺损的治疗带来了新的希望。
未来随着技术的不断发展和完善,相信组织工程技术在牙槽骨修复领域将会有更广阔的应用前景,为患者带来更好的治疗效果。
2.2 组织工程技术在牙槽骨修复中的原理组织工程技术在牙槽骨修复中的原理是通过利用生物材料和细胞培育技术重建患者缺损的牙槽骨组织。
组织工程技术在医学中的应用和展望研究
组织工程技术在医学中的应用和展望研究1. 引言组织工程技术是一种新兴的跨学科研究领域,将生物学、材料科学、生物医学工程学、化学等多个学科有机地结合起来,通过构建三维的人工组织,在医学领域得到了广泛的应用。
组织工程技术的应用能够在医学领域加速伤口愈合,修复组织器官以及实现智能周围神经进行研究和治疗等多方面起到积极的作用。
2. 组织工程技术在伤口愈合中的应用组织工程技术在伤口愈合中的应用是一项热门的研究领域。
通过组合不同类型的细胞和生物支架来构建具有特定功能的三维组织结构,使得基于生物学的伤口愈合能够得到加速。
当前,组织工程技术被广泛应用于皮肤、软骨和深度组织损伤等方面。
在组织工程技术用于愈合创伤时,研究人员通常选择使用基于生物聚合物的支架物作为二级愈合材料,来对受损组织进行修复。
这些支架物不仅可以提供支持框架,还可以充当细胞移植载体,产生自然弹性和破坏构成,有助于组织移植完全嵌入和整合在受损周围环境中。
研究人员通常挑选支架材料中的多种生物活性成分和不同的细胞类型,用于重建受损组织。
3. 组织工程技术在组织器官修复中的应用组织工程技术在组织器官修复中的应用是该领域的另一个重要前沿研究领域。
通过使用组织工程技术的方法,可以实现人工器官的制备。
利用生物支架进行细胞培养并添加生物材料生成更为复杂的多细胞结构和组织器官。
此技术最为重要的优点在于实现了自主生长和发育,消除了使用外源激素的过程,提高了成功率和品质。
目前,组织工程技术在肝脏、肾脏和心脏等器官的修复和改造方面有着很高的应用潜力。
4. 组织工程技术在智能周围神经的研究和治疗中的应用智能周围神经是人体中最长的神经结构,其存在对人类正常的日常活动、手部精细动作以及人体平衡能力等非常重要。
组织工程技术在构建智能周围神经结构上具有重要作用,可以在神经系统耗费多年的恢复时间上缩短其时间,加速神经系统恢复且有效预防周围神经再生。
在利用组织工程技术研究智能周围神经时,研究人员通常选择功能上正常的、成熟的神经组织代替损毁面积创造一个已知的周围神经柵格从而建造新的角质细胞。
组织工程在医学中的应用
组织工程在医学中的应用组织工程是一个集生物学、物理学、化学等多学科理论和实践于一体的交叉领域,在众多领域均有广泛应用。
其中,在医学领域,组织工程是一个非常重要的领域,它可以通过构建化学、物理、生物等多种方法来生产出具有“活性”特性的新型人工生物组织,用以替代人体损伤部位的组织、器官。
下面我们就来详细了解一下组织工程在医学中的应用。
一、组织工程在医学中的基本思想组织工程的基本思想是将生物、化学、物理等多个方面的知识综合运用,构建出与人体组织相似的“人造体”,以此替代、修复、再生人体中出现的各种损伤,包括人体组织的器官、组织和细胞等。
在医学中,组织工程可以被应用于多个领域,比如基础研究、再生医学、临床治疗等。
通过组织工程,可以大大提高医疗治疗的效率,同时也对人类的健康和疾病治疗做出贡献。
二、组织工程在医学中的应用1. 组织工程骨组织工程骨是一种人工合成物,主要应用于替代人体骨骼的损伤部位。
组织工程骨可以通过选择合适的细胞、细胞外基质等制成,具有生物学特性和结构特性相似于人体骨组织。
组织工程骨在临床治疗上非常有用,它可以被用于复杂的骨折、骨缺陷等骨科手术,能够提升患者的术后复原和治疗效果。
2. 组织工程器官组织工程器官是一种构建完整器官的方法,将有关部位的细胞组织和其他要素通过一定的方法结合成一个器官。
组织工程器官在实现人工器官替代过程中非常有用,尤其对器官损伤、器官失去功能等方面有很好的治疗效果。
目前,牛心、实验室小鼠较前列腺等器官已被成功地通过组织工程方法而成。
3. 组织工程心脏组织工程心脏是一种应用组织工程原理构建出人工心脏的方法。
人工心脏的制备需要选择合适的种类和比例的心肌和血管细胞,再通过多种技术将其组装成一个完整的心脏。
组织工程心脏能够被用于治疗心脏病的方方面面——是否能成功、能持续多久等——都有了更好的效果。
三、组织工程在医学中的前景目前,随着人类对于组织工程的研究不断加深,越来越多的疾病治疗领域正在逐渐得到革新。
生物基材料在医疗领域中的应用
生物基材料在医疗领域中的应用随着科技的进步,生物基材料在医疗领域中的应用越来越广泛。
生物基材料是指来源于生物体内或生物体外的天然或人工制造的材料,能够与人体组织相容或可被生物降解的材料。
它们具有优异的生物适应性和生物相容性,可以用于体内修复、再生和替代功能组织的医学工程。
下面我们将从生物基材料在医疗领域中的应用方面来详细谈论。
一、骨组织工程骨组织工程是一种将生物基材料、细胞和生长因子组合在一起,形成一种临时性的人工骨组织,以修复因骨损伤或骨缺失而导致的骨组织缺陷。
骨组织工程所使用的生物基材料多数为生物可吸收材料,例如明胶、羟基磷灰石等。
这些生物基材料具有良好的生物相容性和可吸收性,且能够为细胞提供生长支撑,促进骨组织再生。
同时,细胞和生长因子的加入可以使骨组织工程更具生命力和生物活性。
二、软组织修复和替代软组织包括肌肉、肌腱、韧带、软骨等,它们在人体内的作用至关重要。
当受到损伤或缺失时,常常需要进行修复或替代。
生物基材料可以用于软组织的修复和替代,例如膜、纤维素、胶原蛋白等。
这些材料具有良好的生物相容性和机械性能,可以达到与天然软组织相似的效果。
同时,生物基材料可以为软组织提供支撑和刺激,促进其再生和修复。
三、心血管医学心血管疾病是目前世界上最大的死亡原因之一,具有很高的发病率和死亡率。
生物基材料可以用于心血管医学中,作为血管支架、心脏瓣膜、心脏修复等的材料。
这些材料大多数是生物可降解材料,如聚乳酸(PLA)、聚乳酸羟基酸(PLGA)等。
这些材料具有良好的生物相容性和可降解性,能够避免长期植入后带来的炎症反应和排异反应。
同时,它们还能够为细胞提供支撑和刺激,促进心血管组织的再生和修复。
四、神经组织修复和替代神经细胞的再生能力非常有限,一旦神经组织损伤就很难修复,造成严重的后果,例如瘫痪、麻痹等。
生物基材料可以用于神经组织的修复和替代,如支架、人工神经植入物等。
这些生物基材料对人体组织和神经细胞有良好的生物相容性,能够为神经组织提供生长支撑和刺激,促进神经细胞的再生和修复。
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用
组织工程技术在牙槽骨修复中的应用随着人们对口腔健康重视程度的提高,口腔疾病的治疗已经不再局限于切除损伤组织或牙齿的传统方式,口腔组织工程技术的应用也逐渐被广泛采纳。
牙槽骨作为支撑和固定牙齿的基础,牙槽骨缺损及吸收程度直接影响着牙齿的稳定性和正常功能,因此,牙槽骨修复也成为了口腔组织工程技术广泛应用的一个领域。
牙槽骨构成的基质主要由羟基磷灰石、胶原蛋白和其他无机、有机物质组成。
然而,牙槽骨缺损和吸收常常导致基质的失血,进而延缓组织修复和重建的过程。
因此,探究可靠的牙槽骨修复方法显得尤为重要。
目前,应用牙槽骨组织工程技术的方法大多数集中于融合新型生物材料、移植自体生物材料和细胞治疗等方面,具有以下几个优点:1. 可以提高牙齿种植的成功率和维持时间。
移植经过合适的自体生物材料、细胞和其他生物学因素的修复和再生的牙槽骨能够有效地固定种植物,防止其脱落和松动,大大提高种植牙的成功率。
2. 可以有效地代替人造材料、减少植入物排斥。
有学者指出,人工合成材料虽然有一定的牙槽骨修复作用,但不可避免会导致免疫反应,引起排斥等不良反应。
而将自体组织或干细胞移植到受损的位置,不仅可以避免机体免疫排斥,同时也可以刺激再生和修复组织的形成,达到更好的效果。
3. 可以减轻受损部位的痛苦和恢复时间。
虽然目前口腔组织工程技术的应用已经得到广泛认同,牙槽骨修复也成为了研究的重点,但仍存在一些问题待解决。
如目前尚未商业化应用的骨组织工程产品,其治疗效果仍需要严谨的研究和实验。
还有一些研究提到,由于许多生物材料的固定塑性和组织匹配性存在差异,会导致修复牙槽骨的材料缺乏稳定性和可靠性。
总体而言,牙槽骨修复的组织工程技术能够有效地治疗牙槽骨缺损和吸收问题,并改善现有技术的不足。
但相应地,它也需要进一步完善和改进,寻找更为理想的牙槽骨修复方案。
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综 述 收稿日期: 2003-07-31作者简介: 翟敏(1975-),男,安徽人,硕士研究生.骨组织工程研究在口腔医学领域中的应用翟 敏(综述), 廖建兴, 潘可风(审校)(同济大学口腔医学院,上海 200072)关键词: 骨;组织工程;缺损修复中图分类号: R783; 文献标识码: A 文章编号: 10052 4979(2004)022 01602 03 1988年,美国NSF (National Science F oundation )的一个专门工作小组对组织工程学的内涵做了如下的定义:“应用工程科学和生命科学的原理和方法,解释正常和病理的哺乳动物的组织和器官的功能关系,并且发展具有生物活性的人工替代物来恢复、维持,或提高组织、器官的功能”。
它的目标是再生自然的组织,以替代受损伤和缺损的组织和器官。
1 骨组织工程的基础研究1.1 种子细胞 组织工程骨常用的种子细胞是骨髓基质干细胞,它是成体干细胞中的一种,具有来源丰富、取材容易、体外培养时增殖稳定能表达成骨细胞的表型、植入机体内能继续快速进行成骨活动。
骨髓基质干细胞包括骨髓基质细胞(bone marrow stromal cell ,BMSC )和骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells )。
有学者认为这是两种完全不同的细胞,虽然两者均具有多分化潜能,可分化为成纤维细胞系、网状细胞系及成脂肪细胞系、成骨细胞系等1,2。
骨髓基质细胞是骨髓中对血细胞起支持作用的多种细胞群,常采用密度为11077的Ficoll 液离心分离或直接骨髓获取,原代培养,骨髓基质细胞形态多样。
骨髓间充质干细胞是骨髓中一种多潜能干细胞,体外培养形态呈单一的纤维条索样。
一般用密度11073的Percoll 液分离获得。
尽管骨髓基质干细胞有许多表面抗原和抗体,由于没有特异性的分子探针在原位识别它,所以还不能够确定它的精确的位置和数量3。
由于干细胞难以明确的分离,实际上所用的是一种介于干细胞和成熟细胞间的一种非成熟细胞4。
1.2 调控因子控制细胞增殖并向成骨方向分化的调控因子有很多,地塞米松、维生素C 、维生素D3、β2甘油磷酸、骨形成蛋白、硷性成纤维细胞生长因子、转化生长因子β、胰岛素样生长因子、血小板源性生长因子、表皮生长因子等。
这些调控因子通过不同的方式,对细胞的成骨起推动作用。
研究骨调控因子的作用的目的,主要是合理的应用骨调控因子,最有效的增进种子细胞的增殖,促进细胞向成骨的方向分化,同时研究多个因子的联合作用和序贯作用及它们之间的拮抗和协同作用5。
由于生长因子是一种多肽类的蛋白质,当有水存在及室温环境中都易失去活性。
选择合适的载体作缓释系统,使之能够持续的、稳定的、缓慢的释放是个重要的问题6。
采用基因工程技术,将外源性的骨生长因子基因,采用某种转染方法转入受体骨髓基质干细胞,获得稳定的骨生长因子基因表达,这样能够提高成骨能力。
Musgrave 等7将BMP 22基因,转入大鼠的BMSC 来源的细胞系中,使细胞能够分泌BMP 22,当细胞注入体内能够形成更多的骨量。
由于是将外源性基因插入靶细胞中,有关是否造成细胞的畸变、是否会造成过量成骨,是否会致癌正在进一步研究中。
1.3 生物支架材料生物支架材料在组织工程中,起着代替组织或器官的细胞外基质的作用。
它为细胞提供一个三维生长的支架,使细胞间形成适宜的空间分布和细胞联系;同时也作为调控因子的载体;在生物反应器中口腔颌面外科杂志 2004年6月 第14卷 第2期・160 ・Journal of Oral and Maxillofacial Surgery V ol.14 N o.2 June 2004使用,成为人工模拟的细胞外基质,构成细胞生长的微环境,起着替代的作用8。
在骨组织工程中,支架材料分为有机高分子材料和无机材料两大类,目前,尚没有一种材料能完全达到理想的要求,为了克服各自的缺陷,将有机材料和无机材料加以复合,如天然材料上重要的氨基酸序列,结合到聚合体的表面形成复合材料,将羟基磷灰石与胶原材料复合等,都取得一定的效果。
随着生物材料的相互作用机制的研究,已经从对材料机械强度、亲水性、可降解性和易加工程度等基本的理化和生物相容性的研究,发展到对其形状结构进行精密设计与加工,以及对生物材料表面的改造和修饰,赋予生物材料特定的生物活性和功能。
一般来说,在毫米~微米级水平,决定工程组织的形状和大小;在微米级水平,通过对生物材料的间隙大小和形态结构调节细胞的迁移和生长;在纳米级水平通过生物材料的表面化学性质调节,以及与其接触的细胞粘附和基因表达9。
利用C AD2C A M技术在毫米~微米级水平上的设计和加工,以仿生为策略,设计出更符合骨生物学特点的生物仿生支架材料;利用纳米技术可望实现生物材料的纳米级水平上的设计和加工10。
2 口腔颌面骨组织工程动物实验研究 骨组织工程技术在口腔医学领域的应用主要集中下面几方面。
2.1 牙槽骨缺损修复牙槽骨是上下颌骨包围和支持牙根的部分,是一种高度可塑性的组织。
因为牙周炎等各种疾病,导致牙槽骨的缺损。
膜引导组织再生技术(guide tissue regeneration,G TR)在牙周膜手术治疗中,采用单纯的膜覆盖,主要依靠牙周膜细胞本身的成骨能力。
随着骨组织工程技术的发展,联合应用外源性种子细胞、各种生长因子,对再生的组织成分进行主动的诱导分化,促进牙槽骨修复。
Dard等11以P L2 G A膜为rhBMP22、rhBMP27因子的缓释载体,放置于狒狒牙槽骨的缺损处,能明显促进牙槽骨再生。
2.2 下颌骨的再建和修复随着骨组织工程技术的发展,下颌骨的骨修复和重建不再局限于自体或者异体骨的移植。
Schliephake等12等用骨髓基质干细胞和磷酸盐支架材料构建组织工程骨,修复羊的下颌骨部分缺损。
从自体羊髂骨处抽取骨髓,经过体外细胞的增殖、诱导、分化后与支架材料共育,移植羊的下颌骨缺损处,5个月后取出观测,进行组织学上的定量和定性分析,发现移植物形成大量类骨样物质,缺损已被完全修复。
下颌骨的缺损可以用自体骨髓基质干细胞构建的组织工程骨进行修复。
牵引成骨技术(distraction osteogenenis DO)借助外力刺激组织的生长和再生,治疗先天性和后天性骨畸形,这是一种典型的骨组织工程体内构建方式。
Lauzier等13利用这种技术使下颌骨延长,7周后观测,在延伸的区域,新生骨在组织学上,与周围骨组织没有区别;并且测出在骨延长期,BMP22、BMP24在成骨细胞和血管组织中表达较高,在骨巩固期,BMP22、BMP24在成骨细胞中表达也较高。
由此提示,在未来的研究中,使用BMP等外源性生长因子,可能会增加骨形成量,并缩短骨延伸术的时间。
工程化的带血管蒂的骨肌瓣,为同期成功种植成为可能。
陈富林等14,构建带血管蒂下颌骨及其升枝,首先在体外培养、扩增、诱导兔的骨髓基质干细胞,将细胞接种在相似人的下颌骨外形的多孔的珊瑚中,经体外培养后,植入兔的腹壁下动静脉深面,预构血管化的人下颌骨升支的外形,术后2个月,可观测到兔体内再造出以腹壁下动静脉为蒂的骨组织,又具有下颌骨升支的解剖形态。
X线检查显示X线阻射影,珊瑚有部分吸收;组织学检查结果证实,在珊瑚表面和空隙内都有新骨形成。
研究表明,利用组织工程技术,构建出带有血管的骨组织。
对于下颌骨和软骨的复合损伤,也可以通过组织工程骨的构建来得到修复。
Abukawa15等利用猪的间充质干细胞重建下颌骨的髁状突。
首先,取骨髓细胞体外培养增殖分化后,接种到预制成下颌骨髁状突的聚乳酸2聚乙醇酸(P LG A)模型中,然后在一模拟微重力环境的旋转生物反应器中培养6个星期,形成外观类似于髁状突的硬组织;组织学检查,骨组织在支架材料的表面形成平均0103mm的厚度。
实验表明,可降解的支架和骨髓细胞可以形成组织工程化的骨结构。
由于体外构建很难完成较厚的组织培养,工程组织距离临床应用尚有一段距离。
翁雨来16等采用体内异位植入的方式,构建出具有骨和软骨复合结构的,正常人形下颌骨髁状突。
首先用可降解的生物材料聚乳酸/聚乙醇酸(PG A/ P LA)预制髁状突的模型,体外培养扩增牛骨膜成骨细胞和软骨细胞悬液,在模型内成骨细胞藻酸钙悬液,同时在模型的关节表面涂敷软骨细胞2Pluronic翟 敏,等.骨组织工程研究在口腔医学领域中的应用 ・161 ・悬液,浓度为5×107/ml植入裸鼠的皮下,12周取材,组织学观测,骨和软骨样的组织结构,两者的界面连接有序,内有大量的新生的骨板。
2.3 上颌骨再建和修复当上颌骨萎缩,传统采用自体髂骨移植作上颌窦提升术。
Minoru等17利用骨组织工程技术,作动物上颌窦粘膜提升和上颌后牙区牙槽嵴增高实验。
首先,取兔的腓骨处间充质干细胞,在体外培养4周后,连同磷酸三钙(β2TCP)复合物,植入兔一侧上颌窦粘膜下,组织学观测,植入后2周,MSCS/β2TCP 复合物周围有新骨形成;4周后,发现新形成的骨具有骨小梁和薄层状的结构。
8周后,发现有成熟皮质骨结构。
研究结果表明MSCS/β2TCP复合物可以作为自体髂骨移植的替代物。
对于上颌骨的先天或后天性的缺损,Asamura 等18用纤维蛋白胶(G L)等作为载体,以同体犬桡骨干的骨膜细胞为种子细胞,体外培养4周后植入其实验性的腭裂骨缺损区(20mm×30mm),8周后组织学的观测发现,缺损区域产生大量的新骨,X线检查显示,出现多个新骨形成矿化中心,实验结果表明利用骨组织工程方法可以修复动物腭裂的骨缺损,并有可能应用到临床。
3 骨组织工程技术在骨缺损修复的应用及展望 组织工程骨在颌面骨缺损修复中有广阔的应用前景,从基础到临床应用还有很长的路要走,目前培养组织工程骨需要很长的临床等待时间,只有建立标准化系的种子细胞,才能加快其应用的步伐。
对于大块骨缺损,构建带有血管的组织工程骨块,需要解决不同类型细胞复合三维培养这一技术难题。
参考文献:1] Pittenger F,Mackay A,Beck S,et al.Multilineage poten2 tial of adult human mesenchymal stem cells J.Science,1999,284(4):143.2] Owen M.Marrow stromal stem cells J.J Cell Sci,1998, 10(1):63.3] Campagnoli C.Identification of mesenchymal stem progeni2 tor cells in human first2trimester fetal blood,liver,and bonemarrow J.Blood,2001,98(2):2396.4] Am old L,Caplan D,Scott P.et al.Mesenchymal stem cells:building blocks for m olecular medicine in the21stcentury J.T rends M ol Med,2001,7(6):259.5] From igue0,M arie P L.Lomri A.B one m orph ogenetic protein2 z and trans form ing grow th factor2βinteract to m odulate humanb one marrow stromal cell proliferation and differentiation J.JC ell Biochem,1998,68(4):411.6] Y suhiko T abata.Rcent progress in tissue engineering J.Drug Discovery T oday,2001,6(1):483.7] Musgrave DS,Bosch P.Lee J Y,et al.Viv o gene therapy to produce bone using different cells J.Clin Orthop,2000,378(2):290.8] R oether JA,Boccaccini AR,Hench LL,et al.Develop2 ment and in vitro characterisation of novel biores orbable andbioactive composite materials based on polylactide foams andbioglass for tissue engineering applications J.Biomateri2als,2002,23(6):3871.9] Saltzman MW.Weaving cartilage at the reality of tissue en2 gineering in space J.Proc Natl Acad Sci,US A,1997,94(4):1318.10 Wei sum,Rallaw Lal,Recent development on computer aided tissue engineering J.C omput Method ProgramBiomed.2002,67(3):85.11 R ipam onti U,Period ontal tissue regeneration by combined ap2 plications of recombinant human osteogenic protein21and b onem orph ogenetic protein22,a pilot study in chacma bab oons J.J Eur Oral S ci,2002,109(4):241.12 Schliephake e of cultivated osteoprogenitor cells to in2 crease bone formation in segmental mandibular defects:anexperimental pilot study in sheep J.J Oral MaxillofacilSurg,2002,9(2):94.13 Lauzier D,Amako K,Scbloss M D et al.Overview of the radiology,histology,and bone m orphogentic protein expres2sion during distraction osteogenesis of the mandible J.JOtolaryng ology,2002,31(5):281.14 陈富林.用组织工程方法预构血管化下颌骨升支的实验研究J.临床口腔医学杂志,2002,18(1):3.15 Ahbukawa H.F ormation of a mandibular condyle in vitro by tissue engineering J.Oral Maxillofacial Surg,2003,61(1):94.16 翁雨来,曹谊林,Vacanti C A.组织工程化人形下颌骨髁状突的实验研究J.上海口腔医学,2000,9(2):94.17 Minoru Ueda,T wai T ohnai,Hidetaka Nakai.T issue engi2 neering research in oral implant surgery J.Artif Organs,2001,25(3):164.18 Asamura S,Is ogain.Cultured autolog ous periosteal cell transplantation:application on the canine cleft palate m odelJ.T issue Engineering,2000,6(2):207.(编辑:戴 峰)口腔颌面外科杂志 2004年6月 第14卷 第2期 ・162 ・Journal of Oral and Maxillofacial Surgery V ol.14 N o.2 June2004。