人脂肪干细胞复合脱细胞软骨基质支架在生物反应器中构建组织工程软骨

合集下载

脂肪干细胞复合脱细胞软骨基质支架构建组织工程软骨修复兔膝关节全厚软骨缺损

脂肪干细胞复合脱细胞软骨基质支架构建组织工程软骨修复兔膝关节全厚软骨缺损

软骨无明显差别。2/3为成熟透明软骨,两侧整合 良好,细胞呈柱状排列,有潮线形成,软骨厚度接 近正常,基质染色与正常软骨无异。 三、Wakitani评分 根据番红花0、甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原、染色判 断基质染色。 讨 论 关市软骨具有独特的三维基质细胞结构,基 质多而细胞少,即无血液供应又无淋巴回流,也没 有神经介质与体内内环境系统相联系。虽然细胞 终其一生都在产生新的细胞外基质,但对损伤并 不产生有效反应。如果损伤局限于软骨,而软骨 下骨并未受累时,仅仅邻近损伤的软骨细胞受到 刺激而发生轻微反应。当软骨下骨也受累时,才
冲洗过夜,常规石蜡包埋,5urn切片,HE、番红花O
染色、甲苯胺蓝及免疫lR化法作Ⅱ型胶原染色,光 镜下观察。 修复组织评估按Kim等制订的软骨修复组织 评估标准进行,分为①成熟的透明软骨:软骨细胞 在形态接近正常关节软骨组织;基质染色正常或 接近正常;细胞排列和关节透明软骨一样,呈垂直 排列,有潮线形成。②未成熟的透明软骨:新生修 复组织为透明软骨,但无关节软骨特有的细胞排 列结构,无潮线形成。③纤维软骨样组织:修复组 织由疏松包裹的成纤维细胞或向软骨分化的圆形 细胞组成。④纤维组织:修复组织基质中含有大 量成纡维细胞。 并按Wakitani评分及进行统计学处理,该评分 标准由五项指标组成,细胞形态、基质染色、,表面 平整度、新牛软骨厚度、与受区连接完整性;记分 范围从0到14分,得分愈低,表示新生修复组织愈 接近正常。 五、统计学分析 数据用SPSS统计软件处理,采用单因素方差 分析,在n=0.05水平上比较。 结 果 一、关节修复的大体观察
2aKI Intavatioasl
第二届国际创伤骨科高峰沦坛(ISFOT) Surami(h—for om日∞曲c nⅢ一
41
由于实验过程中动物出现疾病或死亡,实际 完成观察关节数为44个。 空白对照3月组及6月组,共取材9个关节, 3,9只没有修复,4/9部分修复,修复很差,缺损凹 陷,不平整,边缘整合差。2/9修复较好,表面较为 平整,但乔光滑。修复组织与正常软骨差别明显, 边缘整合尚可。 单纯支架组3月组、6月组,共取材11个关 节,1/11缺损末修复(3月组),7111缺损部分修复, 修复组织有光泽,颜色、质地与正常软骨类似,但 表f莳欠平程,有点状凹陷,交界区整合欠佳;3/11 缺损修复,有光泽,颜色、质地与正常软骨类似,与 正常软骨整合良好。 静态培养细胞支架组:3月组、6月组,成功取 材18个关节,5/18未完全修复,只修复约三分之 二缺损。7/18修复组织见有点状凹陷,交界区整 合欠佳,6/18修复组织完全修复,修复组织平整光 滑,有光泽,颜色、质地与正常软骨完全一致,交界 珏整合良好。 生物反应器培养细胞支架组:3月组、6月组, 成功取材6个关节,缺损区全部修复,2/6修复组 织见有点状凹陷,交界区整合良好,416修复组织 完全修复,修复组织平整光滑,有光泽,颜色、质地 与正常软骨完全一致,交界区整合良好。 二、关节修复的组织学观察Kiln评估法的结 果见表2。 显微镜下所见:空白对照组,均为纤维或纤维 样软骨修复.无透明软骨。 单支架组:5/11为透明软骨,3/11两侧整合良 好,7/11一侧整合良好,1例两侧均未整合(3月 组),6月组中316,软骨细胞号柞状排列,但未见潮 线,厚度接近正常,基质染色较正常稍浅。 静态培养细胞支架组:18个关节omark.

组织工程在软骨再生中的应用研究

组织工程在软骨再生中的应用研究

组织工程在软骨再生中的应用研究软骨损伤是临床上常见的问题,由于软骨自身修复能力有限,传统的治疗方法往往效果不佳。

组织工程的出现为软骨再生带来了新的希望。

软骨是一种特殊的结缔组织,其主要由软骨细胞和细胞外基质组成。

细胞外基质包括胶原蛋白、蛋白多糖等成分,它们为软骨提供了机械支撑和弹性。

然而,一旦软骨受到损伤,由于其缺乏血管、神经和淋巴供应,自我修复能力非常有限。

这可能导致疼痛、关节功能障碍等问题,严重影响患者的生活质量。

组织工程是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科,旨在通过构建生物替代品来修复或替代受损的组织和器官。

在软骨再生方面,组织工程主要涉及三个关键要素:细胞、支架材料和生长因子。

细胞是组织工程的基础。

通常,用于软骨再生的细胞来源包括自体软骨细胞、间充质干细胞等。

自体软骨细胞是从患者自身健康的软骨组织中提取的,但获取过程具有一定的创伤性,且细胞数量有限。

间充质干细胞则具有多向分化潜能,可以在特定的条件下分化为软骨细胞。

这些细胞在体外经过培养和扩增后,被接种到支架材料上。

支架材料在软骨组织工程中起着关键的支撑作用。

理想的支架材料应具备良好的生物相容性、生物可降解性和适当的孔隙结构。

生物相容性确保材料不会引起机体的免疫排斥反应;生物可降解性意味着材料能够在组织再生过程中逐渐被身体代谢和吸收;适当的孔隙结构则为细胞的生长、迁移和营养物质的交换提供了空间。

目前,常用的支架材料包括天然材料(如胶原蛋白、壳聚糖等)和合成材料(如聚乳酸、聚乙醇酸等),或者是两者的复合物。

生长因子在软骨再生中起着重要的调节作用。

它们可以促进细胞的增殖、分化和基质合成。

例如,转化生长因子β(TGFβ)、骨形态发生蛋白(BMP)等都被证明对软骨细胞的分化和软骨基质的形成具有积极的影响。

通过将这些生长因子合理地应用于组织工程中,可以提高软骨再生的效果。

在实际应用中,组织工程软骨再生技术主要有以下几种方法。

一种是直接将含有细胞和生长因子的支架材料植入受损部位。

脱细胞基质在软骨及骨组织工程中的应用研究进展

脱细胞基质在软骨及骨组织工程中的应用研究进展

脱细胞基质在软骨及骨组织工程中的应用研究进展作者:田臻林科夫黄奇高峰万莎李浪来源:《青岛大学学报(医学版)》2022年第03期[摘要] 脱细胞基质(AM)是一种利用物理或化学手段去除组织中细胞并保留相关结构及功能性基质蛋白,以用于组织再生修复的生物材料。

AM在软骨及骨组织工程领域有着广泛的应用前景。

本文就AM的制作工艺、支架力学性能以及在软骨与骨组织工程中的应用进行综述。

[关键词]细胞外基质;引导组织再生术;软骨;骨和骨组织;组织工程;综述[中图分类号]R329.24;R329-33 [文献标志码]A [文章编号]2096-5532(2022)03-0462-04doi:10.11712/jms.2096-5532.2022.58.084RESEARCH PROGRESS IN APPLICATION OF ACELLULAR MATRIX IN CARTILAGE AND BONE TISSUE ENGINEERINGTIAN Zhen, LIN Kefu, HUANG Qi, GAO Feng, WAN Sha, LI Lang(Hospital of Chengdu Office of People’s Government of Tibetan Autonomous Region,Chengdu 610041, China)[ABSTRACT] Acellular matrix (AM) is a biological material used for tissue regeneration and repair that is generated by using physical or chemical means to remove cells from tissues and retain original structure and functional matrix proteins. AM shows broad prospects of application in the field of cartilage and bone tissue engineering. This article reviews the fabrication process, mechanical properties of the scaffold, and application of AM in cartilage and bone tissue engineering.[KEY WORDS] extracellular matrix; guided tissue regeneration; cartilage; bone and bones; tissue engineering; review组织工程技术能够通过再生修复重建受损组织的结构和功能,因此得到广泛关注与研究。

人BMSCs复合载体支架修复软骨缺损的研究进展

人BMSCs复合载体支架修复软骨缺损的研究进展
海南医学2 0 1 4年 1 月第 2 5 卷第 1 期
Ha i n a n Me d J , J a n .2 0 1 4 ,Vo 1 . 2 5 ,No .1
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 3 — 6 3 5 0 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 0 2 1
由于外伤 、 创伤后慢性损伤 、 退行性变 、 关节退化 等原 因造成 的关节软骨受损在临床上 日 趋 常见 。根 据国际软骨修复协会建立的软骨损伤评价体系 , 将软 骨损伤按严重程度分为五级 。其 中特别是缺损完全 穿透软骨 , 到达软骨下骨更是临床难题 。而关节软骨 本身 的再生修 复能力十分微弱“ , 一旦受损 , 组织破 坏往往从关节表 面持续延展 的关节深层 。这样继续 发展将导致关节性病变或骨关节炎, 更严重 的晚期只 能进行关节置换治疗口 。以往常用的骨髓刺激技术 、 自体或异体骨软骨移植 、 骨膜软骨膜移植等治疗方法 因存在着纤维化 、 退化或者二期骨化 的问题 , 都难 以 取得理 想的效果口 】 。组 织 工 程 再 生 医 学 技 术 的 发 展 为其提供了一条新 的思维方向。因此 , 如何修复软骨 缺 损成 为 目前 组织 工程 研究 的热点 之一 。 组织工程研究 由种子细胞 、 支架材料 、 组织构建 和细胞 生长调节因子 四大基本要素构 成 。 目前软 骨细胞组织工程研究的热点及难点主要包括 : 寻找理 想的种子细胞及其培养扩增方法、 提供适当的细胞载 体支架及固定方法 和明确各 种细胞 因子的调控机理 并诱 导 种子 细胞 分 化 等 。 1 种 子 细胞 的选 择 软 骨 再 生 的 潜 在 细胞 源 包 括 : 同源 软 骨 细胞 、 间 充质干细胞 、 胚胎干细胞和诱导多能干细胞 等。间充 质 干细 胞是 最 常用 的软骨 组织 工 程种 子细 胞 , 具 有 良 好 的多 向分 化 潜 能和增 值 能力 。它可 以从 骨 髓 、 脐 血 等全身多处组织中分离提取 , 在一定的诱导条件下能

骨组织工程研究的新进展:修复骨缺损的完美技术

骨组织工程研究的新进展:修复骨缺损的完美技术

骨组织工程研究的新进展:修复骨缺损的完美技术李凯【摘要】骨组织工程自20世纪80年代诞生以来,取得了飞速的发展,为临床上骨缺损的治疗带来新的希望.纵观骨组织工程研究的二十多年里,其构成的三大要素:种子细胞方面、支架材料方面和组织构建方面都取得了一定的进展.但是距离组织工程骨在临床中正式使用尚有一定距离,有待进一步的研究.本文就目前骨组织工程研究的现状及最新进展作一综述.%Bone tissue engineering has developed rapidly since the 1980s and brought new hope for the treatment of bone defects. Throughout twenty years, the three major elements of bone tissue engineering: seed cells, scaffolds and organizations to build have made great progress. However, there is still certain distance for tissue engineered bone to be used officially in clinic. In this paper, the current status of bone tissue engineering research and the latest developments are reviewed.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2012(009)018【总页数】3页(P15-17)【关键词】骨组织工程;骨缺损;研究进展【作者】李凯【作者单位】哈尔滨医科大学附属第三医院骨科,黑龙江哈尔滨150081【正文语种】中文【中图分类】R681.2临床上由于各种原因导致的骨缺损很常见,然而修复骨缺损的惟一方法是通过骨移植来实现。

应用生物反应器及体外微团培养构建骨软骨复合体修复关节软骨损伤的实验研究的开题报告

应用生物反应器及体外微团培养构建骨软骨复合体修复关节软骨损伤的实验研究的开题报告

应用生物反应器及体外微团培养构建骨软骨复合体修复关节软骨损伤的实验研究的开题报告一、研究背景及意义骨关节软骨损伤是一种常见的疾病,随着人们年龄的增长以及运动损伤等原因,患者数量不断增加。

骨关节软骨损伤的治疗方法主要是手术治疗和药物治疗,但是手术治疗可能存在术后复发等问题,药物治疗效果较慢,且长期应用可能会产生副作用。

因此,寻找一种更加有效的治疗方法就变得尤为重要。

生物反应器及体外微团培养是一种新型的组织工程技术,通过人工构建生物反应器和体外微团培养技术,可以有效地培养出人体软骨细胞,并且形成类似于体内软骨组织的复合体。

该技术具有细胞数量多、生物学活性强、组织工程修复效果好等优点。

因此,将生物反应器及体外微团培养技术应用于骨软骨复合体的修复工作中,可能产生很好的治疗效果。

二、研究目的本研究旨在探讨应用生物反应器及体外微团培养技术构建骨软骨复合体修复关节软骨损伤的可行性和治疗效果,并且从细胞学和分子水平上对复合体的生物学特性进行研究,为临床治疗提供新的思路和方法。

三、研究内容1、设计软骨组织细胞的分离、扩增、定植技术。

2、研究构建骨软骨复合体的生物反应器及体外微团培养技术。

3、观察骨软骨复合体体外培养的生物学特性,包括细胞增殖、细胞形态、细胞分化等内容。

4、将骨软骨复合体移植到动物体内进行实验观察,评估其修复效果。

5、进行细胞学和分子水平研究,探讨骨软骨复合体的生物学机制。

四、研究方法1、软骨组织细胞的分离、扩增、定植技术。

2、采用生物反应器及体外微团培养技术,构建骨软骨复合体。

3、通过CCK-8法、细胞形态观察、RT-PCR、Western blot等方法评估骨软骨复合体的生物学特性。

4、动物实验评估骨软骨复合体的修复效果。

五、研究预期成果本研究预计可以得出以下成果:1、成功建立骨软骨复合体修复关节软骨损伤的模型。

2、构建骨软骨复合体的生物反应器及体外微团培养技术得到进一步完善和优化。

3、骨软骨复合体的生物学特性得到深入研究,为该技术在临床治疗中的应用提供新的证据。

组织工程软骨生物支架材料研究新进展

组织工程软骨生物支架材料研究新进展

组织工程软骨生物支架材料研究新进展前言关节软骨为覆盖关节表面的一层光亮的结缔组织,富有弹性,摩擦系数小,能吸收关节间的振荡,是机体重要的力学器官之一。

关节软骨属于透明软骨,组织代谢活性较低,创伤及退行性变等所致的软骨损伤难以自我修复或以纤维软骨、纤维组织所填充替代。

这种损伤可涉及全层关节软骨和软骨下骨,表现为关节的疼痛和功能障碍。

两个半世纪以来,人们一直致力于探索修复软骨缺损的最佳途径和方法,其中包括软骨刨削、钻孔、微骨折术、软骨组织移植术等,这些治疗方法均存在不同程度的限制如:供体来源不足,免疫排斥、生成软骨不佳、远期效果不好等,远不能满足临床应用的需要。

由Langer和Vacanti提出的组织工程学使得关节软骨的生物学替代物即人工软骨显示出美好的前景。

生物支架材料是构建人工软骨的中心内容之一,本文检索PubMed数据库及中文期刊全文数据库2003—01/2006—12有关组织工程软骨生物支架材料的文章,就近年来生物支架材料的新进展做一综述。

正文1 生物支架材料概述作为细胞赖以生存的三维空间.生物支架材料不仅提供软骨细胞生长依附的空间架构、力学需求和几何形状,更重要的是它作为细胞外基质之一,可以协调生物活性因子和细胞之间的相互作用,增进细胞的附着,潜在地影响细胞表面因子受体的表达和细胞的分化。

理想的生物支架材料应该具有以下10个特征:①良好的生物相容性。

②可降解性。

③足够的孔隙结构。

④促进细胞黏附与增殖。

⑤具备承载生长因子的能力。

⑥支架的容积应能保持不变。

⑦支架能与周围组织融为一体。

⑧不易从缺损区脱落。

⑨具有一定的弹性。

④具有关节软骨的分层结构。

目前常用的支架材料按其应用形态可分为:凝胶类、微球类、海绵类、人工高分子聚合物支架材料;按其来源可分为:天然生物材料、人工合成高分子材料和复合材料。

天然生物材料主要包括:胶原、明胶、纤维蛋白、壳聚糖、琼脂、糖胺多糖(如:透明质酸、硫酸软骨素等)、藻酸盐、蚕丝蛋白、松质骨骨基质、脱细胞基质等。

人脂肪干细胞结合微载体在生物反应器中向软骨细胞分化

人脂肪干细胞结合微载体在生物反应器中向软骨细胞分化

人脂肪干细胞结合微载体在生物反应器中向软骨细胞分化【摘要】[目的]探索在旋转生物反应器内,应用微载体技术快速扩增并向软骨分化人脂肪干细胞。

[方法]将人脂肪干细胞结合Cytodex3微载体在旋转的生物反应器内进行动态培养,应用倒置显微镜和扫描电镜对微载体表面的脂肪干细胞进行动态观察,并对收获的脂肪干细胞进行、toluidine blue染色等组织化学染色及Ⅱ型胶原的免疫化学染色分析。

[结果]脂肪干细胞于24 h内贴附于Cytodex3微载体表面,细胞形态为短梭形,随时间的延长,贴附于微载体的细胞逐渐增多,到培养后期,细胞密度可达最初接种的19倍左右,在微载体上收获的细胞进行番红花O、阿利新蓝染色呈阳性,Ⅱ型胶原染色阳性,均强于对照组。

[结论]利用微载体细胞培养技术可简便快速地在体外扩增脂肪干细胞,并成功实现向软骨细胞分化。

【关键词】脂肪干细胞;生物反应器;微载体;软骨细胞自从2001年Zuk等人[1]从脂肪中提取出了具有多向分化潜能的干细胞后,脂肪干细胞(adipose derived stem cells,ADSCs)以其来源广泛,取材方便,扩增迅速等优点迅速成为了组织工程的研究热点。

多项研究证实,ADSCs在体外可以向多种细胞系分化,包括骨、软骨、脂肪、肌肉、神经及内皮[2、3]。

其生物学特性与骨髓基质干细胞非常相似,在组织工程领域颇具应用前景。

而软骨是公认的最适于应用组织工程技术构建的组织,因此以ADSCs作为软骨组织工程的种子细胞,具有很高的实用价值。

构建组织工程软骨通常要求短期内获得大量的种子细胞,并且在体外培养过程中能够保持良好的表型。

传统的静态培养方式很难满足这些要求,而立体三维动态培养不但可以加速细胞的增殖,而且利于软骨方向分化及表型的维持[4]。

因此,本研究利用生物反应器技术结合微载体对ADSCs进行快速扩增同时向软骨细胞方向诱导,旨在观察ADSCs在微载体上增殖分化情况,探讨其未来临床应用的可行性。

组织工程技术在软骨再生中的应用研究

组织工程技术在软骨再生中的应用研究

组织工程技术在软骨再生中的应用研究软骨是人体重要的组成部分之一,它在人体内起到了支撑和缓冲的作用。

而软骨损伤则会导致关节活动障碍、疼痛等问题。

由于软骨自愈力较弱,传统的治疗方法如手术切割等难以完全恢复受损的软骨,因此,寻找一种有效的方法,以促进软骨再生成为了当前研究的热点。

其中,组织工程技术成为研究的重点,该技术的研究正得到越来越多的关注。

组织工程技术是指采用生物、物理和化学等多学科知识,对细胞和生物材料进行设计、修饰和组装,制备出能够在体内重建组织器官的结构化组织。

在软骨再生的应用中,组织工程技术通过种植已经制备好的软骨细胞和生物材料到体内,使细胞和材料能够在受损的软骨区域内完成创伤修复和再生,最终形成新的、与原有软骨相同的组织。

该技术具有使用方便、无需外科手术的优点,因此越来越受到医学界的青睐。

组织工程技术制备的人工软骨具有良好的生物相容性和生物监视,这为其在医学应用中提供了有力的支持。

人工软骨的制备要求选取适宜的生物材料并结合不同的生物学特性进行修饰,既要使材料满足生物学的特性,同时还要展现出良好的生物力学性能。

目前,常用的生物材料主要有天然类材料和合成类材料两大类。

天然类材料包括胶原蛋白、明胶、琼脂、明胶磷酸酯、羟基磷灰石等。

合成类材料主要有聚乳酸、聚丙烯酸、聚己内酰胺、聚乙二醇等。

组织工程技术在软骨再生中的应用已经被大量研究,其中细胞和材料是关键的因素。

不同的组织工程技术解决细胞和材料的问题的方式各不相同,从而实现软骨再生的效果也不同。

有的组织工程技术通过种植干细胞或软骨细胞培养物等来实现软骨再生,有的则加入了生物材料来强化软骨的修复效果。

此外,研究人员们还将仿生学的概念引入硅胶中,成功制备出软骨组织工程支架。

这种支架能够再生与原始软骨相同的新组织,大大提高了软骨再生的效率。

尽管组织工程技术在软骨再生中已经成为了被广泛关注的研究领域,但是其试验阶段还存在着方方面面的不足。

例如,由于软骨再生的过程较为缓慢,过度的负荷会对软骨组织的再生产生一定的干扰。

人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架修复山羊膝

人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架修复山羊膝
骨修 复与再 生最 具有希 望 的策 略之一 。种 子细 胞和 支架材 料 是软骨 组织 工程 中最为 重要 的部分 ,寻找

方法
从人脐带 中分离、扩增培养人脐带间充 质干细胞 ,并
进行鉴定 ; 以猪 源 脱 细 胞 软 骨 细 胞 外 基 质 取 向支 架 为 组 织 工
程软骨支架载体; 在成年 山羊膝关节负重区股骨 髁处造全层
关节 软骨 在关 节 中发挥 着重要 的功 能 ,如润 滑 关 节 、缓 冲 振荡 及传 递 负荷等 ¨ 。 由于 软骨 组织 缺 乏 血管 、神经 的特殊 性 ,导致其 一旦 损伤将 不 能 自 愈 。往往 伴 随着膝 关节 的肿胀 、疼 痛 、功能 障碍 ,
医学北 京 市重 点实 验室 / 全 军骨 科 战创伤 重 点实 验室 ( 张 雨 、刘舒 云 、 郭维 民、 王明杰 、苑志 国、 黄靖香 、 眭翔 、张莉 、 卢世 璧、 郭全 义 脐带 间充质干细胞复合脱细胞软骨 细胞外基 质取 向支架修复 山羊膝关节 全 层 软骨 缺损 的实验 研 究
张 雨,刘舒 云 ,郭维 民,郝春 香,王 明 杰,苑 志 国,黄靖 香 ,
眭翔 ,张 莉 ,卢世 璧 ,郭 全 义
【 摘要 】
目 的 探 索 人脐 带 间 充 质 干 细 胞 复 合 脱 细 胞 软 骨 细 胞 外 基
基 金项 目 :国家 自然科 学基 金 ( 8 1 4 7 2 0 9 2 ) ;国家 高技 术发 展研 究计 划 ( 8 6 3 计划 )( 2 0 I 5 A A0 2 0 3 0 3 )
作 者单 位 :1 0 0 8 5 3北 京 ,中国人 民解 放军 总医 院骨科 研 究所/ 骨 科再 生
检测 。 结果 ① 关节液涂片 H &E 染 色 结 果 显 示 ,术 后 两 组 膝 关

生物组织工程在软骨修复中的应用

生物组织工程在软骨修复中的应用

生物组织工程在软骨修复中的应用软骨的损伤和破坏常常是人类身体炎症反应方面的一个复杂问题。

传统医学中用于软骨修复的方式大多时候都依赖于手术切除和填充技术。

然而,这些方法往往不够完美且效果短暂。

生物组织工程是应用工程学知识,利用生物学原理构建能够重建或者修复失去功能的组织或器官的技术。

因此,生物组织技术的出现为软骨修复提供了另一种新的选择。

第一章:生物组织工程的基本概念生物组织工程是一种将人工制造的细胞、大分子和支架材料组合在一起以构建生物体肌肉、骨骼、软骨等方面的一种方法。

通过生物工程的方法,人们可以根据自己的需要设计组织和器官。

这种方法的重点在于能够使用生物化学体系和支架材料来模拟天然生物组织。

第二章:软骨的基本结构和功能软骨是一种纤维滑液性组织,是由所谓的类肥大细胞、纤维蛋白、弹性纤维和天然磷灰石组成的。

软骨的主要功能是保护和支撑身体骨骼系统中的关节器官。

软骨微小位移和压力会引起其中的透明质酸主要成分吸水膨胀,从而起到支撑骨骼的功能。

第三章:生物组织工程技术在软骨修复中的应用1. 支架材料的选择:支架材料对于软骨工程的结构和力学特性都有着很大的影响。

适当的支架材料和设计使得细胞贴附和分裂增生更加有效,从而使软骨修复成为可能。

2. 细胞种植:针对不同的组织,人们可以选择一些适当的体细胞进行种植。

对于软骨的种植则可以选择软骨细胞增生培养,可以将这些细胞通过细胞种植技术,源源不断的提供给条软骨瘤所需要的的细胞。

3. 材料表面修饰:材料表面修饰可以为软骨组织增加一层保护。

这可以通过材料表面的化学修饰来实现。

例如,可以使用特定的蛋白质或活性物质进行治疗。

4. 生物反应器:生物反应器是生物工程实验自然条件的替代品。

生物反应器中可以复制体内的微小位移及生理条件,提高软骨种植的效率。

第四章:生物组织修复技术的优点1. 不需要组织移植:传统的软骨修复技术常需要进行组织移植。

然而,这些过程非常疼痛且并不完美。

使用生物组织修复技术,可以避免人类身体对于组织的不适应和排异反应。

组织工程技术在软骨再生中的应用研究

组织工程技术在软骨再生中的应用研究

组织工程技术在软骨再生中的应用研究软骨是我们身体中的一种重要组织,负责支撑身体和缓冲骨骼间的压力。

然而,软骨组织的再生能力相对较差,导致软骨受损很难自行修复。

在过去,医生常常使用传统的手术方法来修复软骨受损,但是这种方法存在着缺陷,例如手术后的恢复期较长,且患者很难完全恢复原来的运动能力。

因此,人们开始寻找新的方法来修复软骨组织,其中的一个重要方法就是利用组织工程技术。

组织工程技术是一种结合生物学、生物医学工程和材料科学等方面的技术,旨在研究和制造人工组织或器官。

在软骨再生中,组织工程技术可以通过设计和制造生物可降解支架、种植细胞或干细胞来重建受损的软骨组织。

在利用组织工程技术修复软骨组织方面,主要有两种方法:一种是种植细胞或干细胞;另一种是使用生物可降解支架。

第一种方法是通过种植细胞或干细胞来修复软骨组织。

其中,关节内软骨的修复是最常见的应用之一。

研究表明,自体软骨细胞和干细胞均可用于软骨再生。

在这种方法中,先从患者的身体中取出软骨细胞或干细胞,然后将其培养增殖,最后将其种植在受损部位,促进软骨的生长和修复。

这种方法的好处是,细胞种植后可以更好地结合患者的身体组织,从而可以更好地重建受损的软骨组织。

第二种方法是利用生物可降解支架来修复软骨组织。

生物可降解支架是一种可以在人体内降解的材料,其特点是可以为组织工程提供一个良好的生长环境。

研究表明,生物可降解支架不仅可以增加软骨细胞的黏附和生长,还可以促进软骨细胞的分化,从而增加软骨的再生能力。

这种方法的好处是,相对于种植细胞或干细胞的方法,使用生物可降解支架有一定的优势,比如降解速度适当、容易制作等。

然而,无论是种植细胞或干细胞的方法,还是利用生物可降解支架的方法,都存在一定的挑战和难点。

举例来说,软骨细胞或干细胞的来源问题就是其中之一。

在现实中,有些患者的身体内的细胞数量可能不足,或者细胞质量不够理想,这会给种植细胞或干细胞带来一定的困难。

另外,在利用生物可降解支架修复软骨组织的过程中,如何设计支架的结构、材料和降解速度等也是需要考虑的因素。

组织工程在软骨再生中的研究进展

组织工程在软骨再生中的研究进展

组织工程在软骨再生中的研究进展软骨是一种在关节中起着重要作用的组织,它能够减少摩擦、承受压力并提供稳定的支撑。

然而,由于软骨自身修复能力有限,一旦受损,往往难以完全恢复,这给患者带来了长期的疼痛和功能障碍。

组织工程作为一种新兴的技术,为软骨再生带来了新的希望。

组织工程的核心概念是利用生物材料、细胞和生物活性因子的组合,构建出具有特定功能的组织替代物。

在软骨再生领域,这一理念得到了广泛的应用和深入的研究。

生物材料在软骨组织工程中扮演着关键的角色。

理想的软骨组织工程生物材料应具备良好的生物相容性、适当的机械性能以及支持细胞生长和分化的能力。

目前,常用的生物材料包括天然材料和合成材料。

天然材料如胶原蛋白、透明质酸和壳聚糖等,具有与软骨细胞外基质相似的成分和结构,有利于细胞的黏附、增殖和分化。

胶原蛋白是软骨细胞外基质的主要成分之一,其制成的支架能够为细胞提供类似于天然环境的支持。

透明质酸则具有良好的保湿和润滑性能,有助于维持软骨组织的生理功能。

壳聚糖具有一定的生物活性和可降解性,也被广泛应用于软骨组织工程。

合成材料如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)及其共聚物(PLGA)等,具有可调控的机械性能和降解速率。

通过改变材料的组成和结构,可以定制出满足不同需求的支架。

例如,PLGA 支架可以通过调整共聚物的比例来控制其降解速度,以适应软骨再生的过程。

细胞是软骨组织工程的另一个重要组成部分。

常用的细胞来源包括自体软骨细胞、间充质干细胞(MSCs)等。

自体软骨细胞是从患者自身的健康软骨中提取出来的,经过体外培养扩增后再植入受损部位。

这种方法的优点是细胞具有良好的适应性和功能,但获取细胞的过程可能会对健康组织造成一定的损伤,而且细胞在体外培养过程中可能会发生去分化。

MSCs 则具有多向分化的潜能,可以在特定的条件下分化为软骨细胞。

它们可以从骨髓、脂肪组织、脐带等多种来源获取,具有取材方便、扩增能力强等优点。

然而,如何精确地诱导 MSCs 向软骨细胞分化,并保证分化后的细胞具有稳定的表型和功能,仍然是需要解决的问题。

以脐带沃顿胶制作新型生物软骨支架并体外初步构建组织工程软骨的研究

以脐带沃顿胶制作新型生物软骨支架并体外初步构建组织工程软骨的研究

以脐带沃顿胶制作新型生物软骨支架并体外初步构建组织工程软骨的研究由于创伤、肿瘤及退行性变等各种原因导致的关节软骨损伤在临床上常见,然而由于软骨细胞属于终末分化细胞,软骨本身缺乏血管营养等原因导致软骨组织很难自身修复,从而容易导致关节功能障碍乃至骨关节炎的发生。

目前临床上修复关节软骨损伤常用的方法如关节腔清理术、关节磨削成形术、软骨下骨钻孔术及微骨折术等均存在一定不足;而自体或异体软骨细胞移植也存在来源受限及不同程度免疫排斥等问题;比较而言,软骨组织工程无疑是最有发展前景的前沿技术。

本课题通过研究以人脐带沃顿胶组织脱细胞后制作新型生物软骨支架,对支架成分、理化性能及生物学性能进行检测,并进行支架复合脐带间充质干细胞体外成软骨的研究,根据组织工程的基本原理体外构建组织工程软骨,以期为软骨组织工程的深入研究和发展提供一定的理论依据和实验基础。

第一章以人脐带沃顿胶为原材料制作新型生物软骨支架目的研究以人脐带沃顿胶制作新型生物软骨支架的可行性,并进行支架的外形及显微结构的观察,是否附合软骨支架的基本要求,为软骨组织工程支架研究提供实验基础。

方法获取分娩后胎儿脐带,分离出脐带沃顿胶组织,采用酶消化法联合物理冻融法脱细胞,再经冷冻干燥成型法制作软骨支架,并行支架HE染色及SEM照片观察。

结果经冷冻干燥后得到支架材料为多孔泡沫状圆柱体结构、呈白色较疏松海绵样物质,大体观察支架表面孔隙较多,HE染色及SEM照片可以看到,沃顿胶经过去细胞化冷冻干燥后得到的生物软骨支架,脱细胞完全,其表面呈多孔状纵横交错的网状三维结构。

扫描电镜显示支架呈多孔泡沫状,孔隙分布较均匀,材料内空隙相互连通。

结论本部分实验通过对人脐带沃顿胶进行脱细胞处理后经冷冻干燥成型术成功制备了三维多孔海绵样支架,去细胞彻底,支架呈三维多孔网状结构,孔隙分布较均匀,材料内空隙相互连通,可作为软骨组织工程的支架载体。

第二章新型生物软骨支架成分分析及一般理化性能的检测目的通过对支架成分的分析及其理化性能的检测,研究支架是否与软骨基质成分相似,是否附合软骨支架的理化性能要求。

生物反应器中的力学刺激促进组织工程软骨再生

生物反应器中的力学刺激促进组织工程软骨再生

生物反应器中的力学刺激促进组织工程软骨再生余晓明;孟昊业;孙振;尹合勇;袁雪凌;郭全义;彭江;汪爱媛;卢世璧【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2016(020)002【摘要】背景:软骨组织工程已被广泛用来实现体外软骨组织再生,并用来修复软骨缺损。

软骨组织工程主要由软骨细胞、软骨支架和体外培养环境3部分组成。

目的:实验通过体外模拟体内关节软骨生长环境,为进一步提高组织工程软骨的仿生性及更好地修复损伤软骨提供理论依据。

方法:2月龄新西兰大白兔,用于分离培养膝关节软骨细胞,取第2代细胞以1×106 L-1细胞浓度接种于去细胞软骨基质支架上制备细胞-支架复合物。

实验分为实验组和对照组,对照组单纯细胞支架复合静态培养1 d,实验组于Instron生物反应器中培养,加以力学刺激(力学加载参数为3 h/d,1 Hz,压缩量为10%)7,14,21,28 d。

结果与结论:(1)随着培养时间的延长,实验组细胞-支架复合物厚度、弹性模量及最大负荷均显著高于对照组(P 〈0.05)。

(2)实验组组织切片苏木精-伊红染色均可见软骨细胞增殖及软骨陷窝形成,番红"O"染色见细胞-支架复合物的细胞外基质中有大量蛋白聚糖形成,随力学刺激时间延长而逐渐增加,并与蛋白聚糖试剂盒检测结果相符。

(3)实时荧光定量PCR检测示,实验组Ⅰ,Ⅱ型胶原表达均高于对照组(P〈0.05),实验组中力学刺激21 d时Ⅰ型胶原表达最高(P〈0.05);Ⅱ型胶原在力学刺激28 d表达最高(P〈0.05)。

(4)结果证实细胞-支架复合物通过生物反应器的力学加载,可以产生更多的胶原和蛋白聚糖等细胞外基质成分,并增强其力学特性,使其更加复合人体软骨生长环境,并提高其与正常软骨的仿生性,从而使细胞支架复合物能更好的修复损伤软骨。

【总页数】6页(P185-190)【作者】余晓明;孟昊业;孙振;尹合勇;袁雪凌;郭全义;彭江;汪爱媛;卢世璧【作者单位】解放军总医院骨科研究所,骨科再生医学北京市重点实验室,北京市100853【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.转壁生物反应器中动态分化组织工程软骨的实验研究 [J], 吕昌伟;胡蕴玉;白建萍;廉凯2.3D生物打印在组织工程软骨再生与重建应用中的研究进展 [J], 廖俊琳;王少华;陈佳;谢红炬;周建大3.生物反应器中的力学刺激促进组织工程软骨再生 [J], 余晓明;孟昊业;孙振;尹合勇;袁雪凌;郭全义;彭江;汪爱媛;卢世璧4.人脂肪干细胞复合脱细胞软骨基质支架在生物反应器中构建组织工程软骨 [J], 康红军;卢世璧;张莉;孙明学;袁玫;许文静;赵斌;郭全义5.利用周期性静水压在水力聚焦生物反应器中构建组织工程软骨 [J], 刘瑞平; 范卫民; 高共鸣; 张广成; 岳海涛; 马益民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

人脂肪间充质干细胞与PHBV构建组织工程化软骨的研究的开题报告

人脂肪间充质干细胞与PHBV构建组织工程化软骨的研究的开题报告

人脂肪间充质干细胞与PHBV构建组织工程化软骨的研究
的开题报告
题目:人脂肪间充质干细胞与PHBV构建组织工程化软骨的研究
研究背景和意义:软骨是一种特殊的结缔组织,具有良好的弹性和延展性,广泛存在于人体骨骼、鼻、耳等多个部位。

然而,软骨损伤或退化等问题却存在十分严重的治疗难度,可引发生活质量下降、行动障碍等严重后果。

传统的治疗方式包括药物治疗、物理治疗、手术等,但效果有限且存在副作用,因此开展组织工程化软骨的研究具有重要的临床应用价值。

研究内容和方法:本研究将采用人脂肪间充质干细胞(ADSCs)和聚羟基丁酸-乙二醇酸丁酯(PHBV)进行细胞培养和生物材料构建。

首先从人体脂肪中分离出ADSCs,进行细胞培养、扩增和鉴定。

然后将ADSCs与PHBV材料进行组合培养,通过不同的培养方案,如调整细胞密度、培养时间、PHBV材料的比例等,构建出符合软骨结构特征、拥有较高组织工程学指标的软骨组织构建。

最后,采用细胞活力、细胞黏附、基因表达等生物学检测手段,检测构建的软骨组织的生物学性质和结构稳定性等指标,确保其适合临床应用。

研究意义:本研究将采用新颖的材料和细胞培养工艺,构建出性能较优的组织工程化软骨,有助于解决现有治疗软骨缺损等问题的难题。

同时,本研究对于组织工程化软骨的研究具有一定的理论意义及推广价值。

组织工程在软骨再生中的研究

组织工程在软骨再生中的研究

组织工程在软骨再生中的研究在人体的运动系统中,软骨起着至关重要的作用,它为关节提供了平滑的表面,减少摩擦,缓冲压力,并有助于维持关节的正常功能。

然而,由于软骨组织自身修复能力有限,一旦受损,往往难以自然恢复如初。

这给患者带来了长期的疼痛和行动不便,严重影响了生活质量。

幸运的是,组织工程这一新兴领域的出现为软骨再生带来了新的希望。

组织工程是一门跨学科的领域,它结合了生物学、工程学和医学的原理,旨在构建具有生物活性和功能的组织替代物。

在软骨再生方面,组织工程的核心目标是利用细胞、支架材料和生物活性因子的协同作用,促进软骨组织的修复和重建。

细胞是组织工程的基本构建单元。

在软骨再生中,常用的细胞来源包括软骨细胞、间充质干细胞等。

软骨细胞是软骨组织中的固有细胞,具有合成和分泌软骨基质的能力。

然而,获取足够数量的健康软骨细胞往往具有挑战性,且在体外扩增过程中容易出现去分化现象,导致其功能丧失。

间充质干细胞则具有多向分化潜能,在特定的诱导条件下可以分化为软骨细胞。

此外,间充质干细胞还具有易于获取、扩增和低免疫原性等优点,因此成为了软骨组织工程中备受关注的细胞来源。

支架材料在组织工程中扮演着重要的角色,它为细胞的生长、增殖和分化提供了物理支撑和适宜的微环境。

理想的软骨组织工程支架材料应具备良好的生物相容性、生物可降解性、合适的孔隙率和孔径大小、足够的机械强度等特性。

目前,常用的支架材料包括天然材料(如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸等)和合成材料(如聚乳酸、聚乙醇酸等)。

天然材料具有良好的生物相容性和生物活性,但机械性能往往较差。

合成材料则可以通过调整其化学组成和结构来控制其性能,但生物相容性相对较低。

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,制备出性能更优的复合支架材料。

生物活性因子在软骨再生过程中起着重要的调节作用。

它们可以促进细胞的增殖、分化和基质合成,从而加速软骨组织的修复。

常见的生物活性因子包括转化生长因子β(TGFβ)、骨形态发生蛋白(BMP)、胰岛素样生长因子(IGF)等。

脂肪干细胞复合PLGA体外诱导成软骨的实验研究

脂肪干细胞复合PLGA体外诱导成软骨的实验研究

脂肪干细胞复合PLGA体外诱导成软骨的实验研究邓展生;李宝军;郭晓柠;张胜利;高嵩涛;周全;许宇霞【期刊名称】《中国现代医学杂志》【年(卷),期】2011(21)8【摘要】目的探讨脂肪干细胞接种于PLGA支架复合培养体外诱导成软骨的能力.方法收集脂肪干细胞,调整细胞悬液密度为4.0×1010>/L,接种在PLGA支架材料上进行复合,在特定培养基条件下,对脂肪干细胞/PLGA进行成软骨诱导,于诱导3周后应用扫描电镜观察,藩红O/固绿染色和Ⅱ型胶原免疫组织化学检测成软骨表型;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测前Ⅱ型胶原蛋白、aggrecan和Sox9的mRNA基因表达情况.结果脂肪干细胞接种子PLGA材料后,复合体表面逐渐光滑润泽,质地逐步增韧,体外诱导后细胞/PLGA支架复合体基本保持原状;3周时取材行扫描电镜观察,可见细胞在材料表面附着生长,基质分泌明显,连串成片;石蜡切片藩红O/固绿染色可见诱导组细胞胞外基质分泌旺盛,和支架材料连接成片,呈强阳性红染;胞外基质Ⅱ型胶原免疫组织化学着色阳性;RT-PCR检测前Ⅱ型胶原蛋白、aggrecan和Sox9的mRNA基因均阳性表达.结论脂肪干细胞能够和PLGA复合培养,在特定诱导培养基条件下可以向软骨方向分化,形成类软骨样组织.【总页数】7页(P963-968,972)【作者】邓展生;李宝军;郭晓柠;张胜利;高嵩涛;周全;许宇霞【作者单位】中南大学湘雅医院,脊柱外科,湖南,长沙,410008;湖南省第二人民医院,骨关节外科,湖南,长沙,410007;中南大学湘雅二医院,骨科,湖南,长沙,410083;中南大学湘雅医院,脊柱外科,湖南,长沙,410008;中南大学湘雅医院,脊柱外科,湖南,长沙,410008;中南大学湘雅医院,脊柱外科,湖南,长沙,410008;中南大学湘雅医院,脊柱外科,湖南,长沙,410008【正文语种】中文【中图分类】R-332;R318【相关文献】1.脂肪间充质干细胞复合壳聚糖-胶原-硫酸软骨素多孔支架体外成软骨能力的实验研究 [J], 于志永;付勤;张涛2.脂肪干细胞促进可注射性"软骨细胞砖-富血小板血浆"复合体形成异位软骨的实验研究 [J], 李治冶;董岩;冯晓珂;曹强;吴炜;巴睿恺;赵铱民3.脂肪干细胞向软骨分化构软骨复合体和移植界面的实验研究 [J], 郑木平;曾云霞;魏波4.脂肪间充干细胞复合骨软骨一体化支架修复兔骨软骨缺损的实验研究 [J], 杰永生;郑蕊;陈磊;靳少锋;孙磊;舒雄;綦惠5.明胶-硫酸软骨素-透明质酸钠载体制备及复合骨髓基质干细胞成软骨的实验研究[J], 范宏斌;胡蕴玉;李旭升;吕荣;白建萍;王军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

关于组织工程化软骨的临床问答

关于组织工程化软骨的临床问答

关于组织工程化软骨的临床问答
佚名
【期刊名称】《中国组织工程研究》
【年(卷),期】2009(013)007
【摘要】1组织工程软骨目前是否已经在临床应用?组织工程软骨、组织工程骨和组织工程皮肤等在美国、德国、英国、法国、荷兰、意大利等国家都有多种产品上市。

目前FDA批准了6种组织工程皮肤产品,如Apligraf、Dermagraft、OrCell等,以及一种组织工程软骨Carticel,还有多种产品处于临床试验之中。

组织工程软骨还在新加坡、澳大利亚、德国等进入了临床试验或试用。

欧盟、中国等也批准类似的组织工程皮肤和软骨产品。

【总页数】1页(P1211)
【正文语种】中文
【中图分类】R6
【相关文献】
1.关节软骨细胞复合胶原海绵异位构建组织工程化软骨组织的可能性 [J],
2.组织工程化血管相关问题临床问答 [J], 欧阳晨曦
3.外源性软骨细胞在组织工程化软骨组织形成中的作用 [J], 孙安科;裴国献;胡平;陈江睿;任高宏;胡罢生;刘晓静;张宇;覃昱
4.关节软骨细胞复合胶原海绵异位构建组织工程化软骨组织的可能性 [J], 白建萍;廉凯;徐建强;彭磊;孟国林
5.组织工程化软骨样组织移植治疗膝关节软骨缺损 [J], 周新社
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档