组织工程化皮肤:从形态和功能安全替代的前景
组织工程在皮肤科的应用
组织工程在皮肤科的应用一、引言组织工程,作为一种新兴的生物工程技术,通过模仿天然组织的结构和功能,构建具有生物活性的组织,为临床治疗和皮肤修复提供了全新的解决方案。
随着科技进步和研究的深入,组织工程在皮肤科领域的应用日益广泛,为皮肤疾病的治疗和皮肤损伤的修复带来了革命性的突破。
本文将深入探讨组织工程的基本原理,其在皮肤科的应用实例,以及未来的展望与挑战。
二、组织工程的基本原理组织工程的核心原理是利用细胞、生物材料和生长因子等基本要素,在体外构建具有一定形态和功能的组织。
首先,选取适宜的种子细胞,如皮肤成纤维细胞或角质形成细胞,这些细胞在适当的条件下能够增殖并形成新的组织。
其次,选择合适的生物材料作为支架,为细胞提供三维生长空间。
支架的材质和结构设计对于组织的生长和发育至关重要。
最后,通过添加适当的生长因子等生物活性物质,调控细胞的生长和分化,促进组织的形成。
三、组织工程在皮肤科的应用实例组织工程在皮肤科的应用主要集中在皮肤损伤修复、皮肤疾病治疗以及皮肤美容等领域。
1.皮肤损伤修复:烧伤、创伤、溃疡等皮肤损伤是皮肤科常见的临床问题。
组织工程皮肤作为一种理想的修复材料,已在临床试验中显示出显著的治疗效果。
组织工程皮肤由皮肤细胞和生物材料支架构成,具有与天然皮肤相似的结构和功能。
这种人工皮肤可用于覆盖伤口,促进皮肤再生和修复。
2.皮肤疾病治疗:组织工程还可以应用于治疗各种皮肤疾病,如皮肤肿瘤、银屑病、白癜风等。
例如,利用组织工程技术构建的肿瘤模型可用于药物筛选和疗效评估,为肿瘤治疗提供更精确的方案。
对于银屑病等炎症性皮肤病,组织工程皮肤可用于移植健康的皮肤到病变区域,缓解症状并促进疾病的恢复。
3.皮肤美容:随着人们对美的追求不断提高,组织工程技术在皮肤美容领域的应用也逐渐增多。
例如,利用组织工程构建的人工皮肤可以用于填充皱纹和疤痕,改善皮肤质地和外观。
此外,组织工程还可用于生产具有特定功能的皮肤替代品,如防水、防晒或具有抗菌性能的皮肤。
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。
组织工程技术在人工皮肤中的应用研究
组织工程技术在人工皮肤中的应用研究近年来,随着生物医学技术的快速发展,人工皮肤的研究与开发成为了热门话题之一。
其中,组织工程技术在人工皮肤中的应用研究更是备受关注。
本文将针对该主题进行探究和分析,探讨组织工程技术是如何应用于人工皮肤的制造过程中,以及其在改善治疗效果等方面的贡献。
一、组织工程技术是如何应用于人工皮肤的制造过程中?组织工程技术,也称为组织构建技术,是指以细胞为基础,利用生物材料为支架架构形成三维的细胞规模结构的技术。
在人工皮肤的制造中,组织工程技术被用于制作基础结构,即带有细胞的人工皮肤。
具体而言,包括以下几步:1. 细胞种植:在生物材料上种植人类皮肤细胞,例如角质细胞、成纤维细胞、基底细胞等。
2. 生长:细胞在生物材料上生长繁殖,形成人工皮肤的组织学结构。
3. 不断更新:不断为人工皮肤提供新陈代谢所需要的养分,以保持组织构建质量。
其中,组织工程技术在人工皮肤的制造中,扮演了至关重要的角色。
它不仅能够更加精确地模拟人类皮肤的组织器官结构和功能,帮助医生更好地治疗皮肤疾病,还能够减轻皮肤缺损带来的痛苦,提高治疗效果。
二、组织工程技术在人工皮肤治疗中的贡献在人工皮肤的治疗方面,组织工程技术的应用也很广泛。
以下是对几种部分疗法的介绍:1. 烧烫伤所致表皮层破损的治疗利用组织工程技术,制造出当下可观察区域最大的带有之上和下部结构的表皮组织肠。
通过去除人工皮肤后,确保其中介绍的表皮层在人类体表的发布位置。
2. 压力疮的治疗利用组织工程技术,制造出类似于生物的结构与功能的人工皮肤,用于压力疮治疗上。
组织工程技术可以更好地模拟人类皮肤的组织器官结构和功能,有助于治疗和修复脆弱皮肤,改善其受压情况,以各种方式减轻压头的压力,达到治疗效果。
3. 慢性创面的疗法组织工程技术可以更加精确地模拟人体皮肤的结构和功能,因此可以用于慢性创面的治疗。
通过使用人工皮肤,不仅可以促进愈合,而且可以有效地预防感染。
4. 皮肤瘢痕的治疗组织工程技术通过利用人工皮肤来修复皮肤瘢痕。
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《中国组织工程研究与临床康复》杂志社学术部【摘要】@@ 0 引言rn皮肤是人体最大的器官组织,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.当外界损伤或疾病等因素造成皮肤缺损时,可使屏障功能丧失,引起感染、水电解质失衡、免疫低下以及多脏器功能衰竭.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2010(014)002【总页数】3页(P306-308)【作者】《中国组织工程研究与临床康复》杂志社学术部【作者单位】《中国组织工程研究与临床康复》杂志社学术部,辽宁省沈阳市,110004【正文语种】中文文章导语:○ 组织工程学是生物工程领域的新兴学科,是目前医学界的研究热点。
○ 利用组织工程的原理构建皮肤替代物,用于皮肤移植可以有效解决临床上皮肤缺损修复和供皮不足的难题。
组织工程皮肤是最早应用于临床的组织工程产品,先后为自体表皮研究、异体表皮研究、复合皮肤替代物研究等,目前可用作皮肤替代物的产品有Epicel、Integra、AlloDerm、Biobrane等,但均有不同缺陷而未得到普遍应用。
○ 随着技术发展的开发,研制出与正常皮肤结构和功能相近的组织工程皮肤,为烧伤科和整形美容科提供理想的皮肤替代物将成为可能。
皮肤是人体最大的器官组织,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。
当外界损伤或疾病等因素造成皮肤缺损时,可使屏障功能丧失,引起感染、水电解质失衡、免疫低下以及多脏器功能衰竭。
组织工程皮肤是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。
自体表皮替代物成为利用种子细胞进行体外扩建技术的第一个应用于实验和临床的产品。
1981年,O’Connor等首次在体外培养出适于人自体表皮替代物的细胞片并应用于2例烧伤的肉芽创面上,培养的皮片附着良好,临床应用效果肯定。
皮肤组织工程发展概况
21 0 2年 0 4月第 1 1卷第 0 4期总 第 2 3期 7
皮 肤 组 织 工 程 发 展 概 况
王 宏 丽
( 都医学院药学院 ,四川 成都 6 0 8 成 10 3) 摘 要: 人们将组 织工程技 术和原理运 用于皮肤再造 已经成功的研 制 出了各种 类型的皮肤 替代物。组织工程化皮肤 大致可分 为: 表皮替代 物, 真皮替代 物,具有表 皮真皮双层结构的复合皮肤替代物三种类型。本文就各种皮肤替代物的研 制方法和应 关键词 :皮肤组织 工程 ;替代物 ;表 皮;真 皮;复合 皮
体表皮细胞最终不能长期存活 , 可封闭创面, 但 降低 死 亡 率 。
而且异体上皮细胞分泌 多种促上皮生长因子,具有促进上皮 化进程 ,改善基底 肉芽组织结构 ,抑制成纤维细胞过度增 生 等功能 ,可加速创面的愈合过程【。 4 】
2 真皮替代物
真皮 替代物 是随表 皮替代物 的研究 与应用才 发展起来 的 ,单纯真皮替代物的研究并不多 。1 8 年Yan s 90 n a等将一种
3 周后再去除硅胶膜 。移植 一层 薄的表皮皮片 ,这种人工皮
肤能够诱导血管和成纤维细胞长入 ,临床应用取得很好疗效
J
。
1 表皮 替代 物
1 1 自体表皮细胞培养移植 . 17 年R e wa 等利用3 3 95 hi l n d T 成纤维细胞作 为滋养层 ,大 规模培养人表皮细胞获得成功,表皮细胞在高钙浓度 下培养 3 周后可 以连接成片 ,用酶消化时 ,细胞膜片可 以整块从 ~4 培养瓶底 脱落 ,其形态 与天然 的人表 皮极为相 似 。17 年 99 Gre 等首次将这种培养的 自体表皮膜片 (utrdei ei en c l e pt l l u h a atgat E uorf ,C A)应 用于临床 ,成功封 闭了大面积烧伤 患者 切痂 后的创面。经过临床应 用及 随访 观察,人们 逐渐 意识到 表皮细胞培养用于创面 还存在着许多难以解 决的问题: ( ) 1 成活率偏低 ,平均只有5 %甚至更低 。 ( )成活质量差 , 0 2 成活 后的膜 片缺乏 弹性及韧 性,稳定研制是组织工程研究 的难 点和关键 。 用组织工程
生物医学工程中的组织工程技术发展趋势
生物医学工程中的组织工程技术发展趋势一、介绍随着人口的增长和疾病的不断增多,对于替代受损组织和器官的需求日益增加。
而组织工程技术作为生物医学工程领域的一个重要分支,旨在利用生物材料、细胞和生物物理方法,以重建、修复和替代受损组织和器官,以实现临床治疗的目标。
本文将探讨生物医学工程中的组织工程技术发展趋势。
二、生物材料的创新生物材料是组织工程技术中不可或缺的一部分。
未来的发展趋势之一是生物材料的创新。
目前广泛使用的生物材料,如聚合物、金属和陶瓷,虽然在某些方面具有良好的机械性能和生物相容性,但仍然存在一些局限性。
因此,研究人员正在寻找新的生物材料,具有更好的可调性、可塑性和生物活性,以更好地适应组织工程的需求。
一种有前景的创新是生物材料的纳米技术应用。
纳米技术可以将材料的特性调整到纳米尺度,例如表面粗糙度、力学性能、生物活性等。
这可以改善材料与细胞的相互作用,促进细胞外基质的形成和细胞的定向增殖,从而更好地支持受损组织的再生和修复。
此外,在生物材料设计方面,需要更多考虑到材料的可降解性。
可降解的生物材料能够为细胞提供支撑和空间,并逐渐被细胞代谢和排泄,降低了术后并发症的风险,并减少了再次手术的需要。
因此,开发更多可降解的生物材料,成为了当前生物医学工程中的一个重要研究方向。
三、细胞的应用细胞是组织工程技术中另一个重要的组成部分。
在目前的组织工程实践中,主要使用成体干细胞和多能干细胞进行组织和器官的再生。
未来,预计将出现更多新的细胞类型和使用细胞的新方法。
一方面,新的细胞类型将被发现和应用。
例如,诱导多能干细胞的发现开辟了利用个体自身细胞进行再生医学的新途径。
此外,干细胞、间充质细胞、神经元细胞等其他细胞类型的应用也将取得更多突破。
另一方面,细胞的新方法将被使用。
例如,CRISPR基因编辑技术的出现,使得科学家能够精确地修改细胞基因组,以实现更好地控制细胞行为和功能的目的。
此外,人工智能技术的发展也为细胞的高通量筛选和功能研究提供了新的可能性。
组织工程学概述
皮肤的解剖生理学
皮肤依构造可分为表皮、 真皮及皮下组织,如图所 示。
表皮最主要的成分是角化 细胞,它们由细胞桥粒形 成互相结合的重叠结构, 使得细胞与细胞互相粘连。
真皮的主要细胞是成纤维 细胞,产生和维持大部分 细胞外基质。
角质层 透明层
颗粒层 表皮
棘层 基底层
(生发层)
乳头层 网织层 真皮
3)生长因子 作用:
➢ 具有诱导和刺激细胞增殖,维持细胞存活等生物 效应的蛋白类物质;
➢ 促进细胞增殖,组织或血管的修复和再生。
✓ 在骨创伤早期,生长因子主要启成骨细胞活性, 促进成骨,后期作用逐渐减弱,但也参与骨的生 长调节。
✓ 髓基质中含有多种生长因子:骨形态发生蛋白 (BMP)、转化生长因子β、酸性成纤维生长因子、 类胰岛素生长因子Ⅰ和Ⅱ、血管内皮细胞生长因 子、肿瘤坏死因子和白细胞介素-1等。
胞粘附生长的生物支架(或细胞外基质)、用于促进组织再 生长因子和组织的相容性等问题。
2)利用组织工程方法生成活体替代组织或器
官常可使用
策略3
细胞分离
生物过程
微结构
策略1
体外培养扩增 种植到多孔支架 植入缺损部位
生物活性肽 多孔支架 策略2
培养6天
培养10天
PLA支架(灰色)+间充质干细胞(绿色)激光共聚焦显微镜照 片
1. 组织工程的概念
一).提出
1984年华人学者冯元桢首次提出 组织工程的概念
Robert Langer教授和麻省理工大 学医学院的临床医生Joseph P Vcanti正式提出组织工程的概念
1987年,美国国家科学院基金会在 加利福尼亚的Lake Tahoe举行的专 家讨论会上明确了组织工程的定义
组织工程技术在组织再生和修复中的应用
组织工程技术在组织再生和修复中的应用随着人们对健康需求和生活水平的提高,对于组织再生和修复的技术也越来越重视。
组织工程技术是一种能够重建受损或缺失组织、器官和肢体的方法。
文章将围绕着组织工程技术的定义、技术原理、应用案例进行探讨,探索组织工程技术在组织再生和修复中的应用。
一、组织工程技术的定义组织工程技术是指利用生物材料、细胞和其他生物学方法,制造人体组织工程产品进行组织修复和再生的技术。
它是一种集合工程学、生物学、材料学和医学的跨学科技术。
组织工程技术的本质就是在体外制备新的人工组织或细胞结构,然后移植到患者体内。
它是通过工程学和生物学的方法,制备可以匹配患者的组织或器官替代品。
它可以大大改善许多疾病和创伤的治疗效果,从而为人类的生活带来更多的可能性。
二、组织工程技术的技术原理组织工程技术的技术原理主要包括三个方面:细胞、生物材料和信号分子。
1. 细胞:组织工程技术中使用的细胞通常是从患者自身的体液、组织或骨髓中分离出来的干细胞。
然后,科学家使用细胞培养、生物反应器和信号分子的调控来获得可适用于组织工程的特定细胞类型。
2. 生物材料:在组织工程中使用的生物材料必须符合生物兼容性和生物可降解性等标准。
此时,材料必须适应细胞生长和分裂,以便在组织工程修复之后长期存在或被吸收。
3. 信号分子:信号分子是一种可调控细胞生长和分裂的化学信号物。
配合细胞和生物材料使用能够在组织工程中实现更好的效果。
三、组织工程技术在组织再生和修复中的应用案例1. 骨再生:组织工程技术在骨再生方面已经有了广泛的应用。
适当匹配的种籽细胞、生长因子和生物材料可以用于替代受损的骨组织。
例如,利用骨髓干细胞可以制备出适用于长骨和短骨缺损的具有骨形态和功能的人工骨,可以应用于广泛的骨修复需求。
2. 肝再生:肝再生是组织工程在近年来出现的新技术。
适配的种籽细胞、生物材料和细胞培养技术能够用于重建失败的肝脏组织。
在实验室中已经成功地还原了完整肝功能的人体肝脏模型。
胶原蛋白的市场应用
胶原蛋白的市场应用胶原蛋白是动物体内含量最高的蛋白质,占总蛋白含量的30%,是各个结缔组织的重要组成部分,支撑着皮肤与各个组织器官形态、结构的完整性,有保护机体和支撑器官的重要作用。
胶原蛋白因其具有独特的理化性质和优良的生物相容性,研究及应用越来越广泛,尤其是在医药、化妆品美容和食品三个主要领域。
1 医药领域(1)烧伤应用:胶原蛋白生物敷料具有两方面优势:一是制备方法简便、灭菌方便、易于加工;二是黏附性好、适于肉芽组织和上皮细胞形成、能减少伤口痉挛和抗原反应、止血性能好等特点,用于皮肤烧伤、烫伤的修补、治疗和护理,可以减轻和缓解烧伤、烫伤的程度,防止细菌性感染。
马慧军等人(2011)应用胶原蛋白凝胶对各类浅Ⅱ度以下烧伤创面进行护理,发现胶原蛋白凝胶可促进美容性皮肤创面的修复,减少创面色素沉着发生,疗效好,安全性高。
(2)止血应用:胶原能够与血小板黏结、聚集起到止血的作用。
胶原的三螺旋结构能够诱导血小板附着,而且能激活血液凝固因子,粘着在渗血的伤口上,对损伤的血管起到填塞的作用。
国外对胶原止血材料的研究十分活跃,已经成功地用于肝、脾等富含血管的组织出血的治疗中,如肝脏吻合术、心脏手术及各种外科、内科手术。
(3)眼科疾病的应用:胶原能够促进角膜上皮细胞损伤的修复和细胞生长。
胶原蛋白可溶解于泪液中,具有引导上皮细胞潜入缺损区的能力,同时它的降解产物能被新生细胞利用,合成新的胶原,起到连接细胞的作用。
胶原还可以作为眼睛给药的载体,使药物在结膜囊内逐渐释放,从而在短时间内使眼内药物达到较高浓度,并保持较长时间,减少药物的全身毒性,具有广阔的发展前景。
(4)组织工程应用:组织工程是研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后功能和形态的生物替代物的新兴学科,胶原在组织工程中主要作为支架材料、皮肤、骨骼和生物工程膜代用品出现。
胶原的结构对矿物沉积具有诱导作用,它的表面含有沉积矿物的位点,而且与非胶原基质蛋白,特别是与生长因子结合,可有效地引发和控制矿化过程,促进骨形成并诱发至植入物中作为骨骼代用品,骨骼代用品胶原与其他化合物或聚合物混合,可用于矫形外科。
大面积烧伤患者皮肤替代物的研究进展
大面积烧伤患者皮肤替代物的研究进展1. 引言1.1 研究背景烧伤是一种常见且严重的急性创伤,其对皮肤造成的破坏往往伴随着大面积皮肤缺损。
传统的治疗方法包括自体皮肤移植和异体皮肤移植,但这些方法存在着供体皮肤有限、手术创伤大、术后并发症多等问题。
因此,寻找一种更有效的皮肤替代物成为了当前研究的热点。
皮肤替代物是指通过人工或外源性途径制备的可替代天然皮肤的材料,其主要作用是替代或修复受损皮肤。
随着生物医学技术的不断发展,皮肤替代物的研究与开发取得了长足的进步。
目前,根据材料来源和制备方法的不同,皮肤替代物可分为基于细胞培养、基于生物材料和基于生物工程等三大类。
这些皮肤替代物在临床应用中表现出了良好的效果,为烧伤患者的康复提供了新的希望。
本论文将对大面积烧伤患者皮肤替代物的研究进展进行深入探讨,旨在为临床治疗提供更有效的方法和技术支持。
1.2 研究意义研究意义:大面积烧伤是一种严重的创伤,常常导致严重的功能障碍和生命威胁。
传统的烧伤治疗方法主要依赖于自体皮肤移植,但由于供体皮肤有限和手术损伤加重,常常无法满足大面积烧伤患者的需求。
因此,寻找替代皮肤的研究具有重要的临床意义。
皮肤替代物作为一种新型的治疗方法,可以有效地促进烧伤伤口的愈合,减少感染的风险,并提高患者的康复质量。
通过不断地研究和改进皮肤替代物的性能和应用方法,有望为大面积烧伤患者提供更加有效和可靠的治疗方案,从而提高其生存率和生存质量。
因此,研究大面积烧伤患者皮肤替代物的进展具有重要的临床意义和社会意义。
2. 正文2.1 皮肤替代物的分类和特点皮肤替代物是指用于修复和替代皮肤缺损的一种生物材料或生物工程产品。
根据材料的来源和制作方式,皮肤替代物可以分为细胞培养、生物材料和生物工程三类。
细胞培养的皮肤替代物是通过培养人体皮肤细胞或干细胞来制备的,具有良好的生物相容性和较高的生物活性。
这类替代物可以分为自体细胞、异体细胞和干细胞替代物,具有较好的愈合效果和长期稳定性。
利用生物材料制造新型皮肤修复材料
利用生物材料制造新型皮肤修复材料皮肤是人体最大的器官,具有保护内部器官、调节体温和感知外界刺激等重要功能。
然而,由于各种原因,如外伤、烧伤、糖尿病等,人们的皮肤常常受到损伤。
传统的皮肤修复方法主要依赖于自体皮肤移植和异体皮肤移植,但这些方法存在供体不足、免疫排斥等问题。
近年来,随着生物材料研究的深入,利用生物材料制造新型皮肤修复材料成为了一个热门的研究领域。
生物材料概述生物材料是一类具有生物相容性、生物可降解性和生物活性等特点的材料,广泛应用于生物医学领域。
生物材料在皮肤修复领域的应用主要包括生物支架、生物凝胶和生物膜等。
这些材料可以提供机械支撑,促进细胞生长和血管新生,加速皮肤损伤的修复过程。
生物支架生物支架是一种具有多孔结构的材料,可以提供细胞生长和血管新生所需的空间。
生物支架的主要材料包括胶原蛋白、明胶、糖类和聚合物等。
这些材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,能够为细胞提供支持和营养,同时逐渐被人体吸收,无需二次手术。
生物凝胶生物凝胶是一种具有高分子网络结构的材料,可以用于皮肤修复和再生。
生物凝胶的主要成分包括胶原蛋白、明胶、海藻酸盐和聚乙烯醇等。
这些材料具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物活性,能够为细胞提供支持和营养,促进皮肤损伤的修复过程。
生物膜是一种具有致密结构的材料,可以用于皮肤修复和再生。
生物膜的主要材料包括胶原蛋白、聚氨酯和聚乙烯醇等。
这些材料具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物活性,能够为细胞提供支持和营养,促进皮肤损伤的修复过程。
利用生物材料制造新型皮肤修复材料是一种具有广泛应用前景的研究领域。
生物支架、生物凝胶和生物膜等材料可以提供机械支撑,促进细胞生长和血管新生,加速皮肤损伤的修复过程。
随着生物材料研究的深入,未来有望出现更多高效、安全、可靠的皮肤修复材料,为皮肤损伤患者带来更好的治疗效果。
皮肤修复材料的研究进展细胞载体材料在皮肤修复过程中,细胞载体材料起着关键作用。
组织工程皮肤的研究及应用
组织工程皮肤的研究及应用摘要组织工程皮肤是目前组织工程领域研究的热点,也是该领域发展最成熟的成果。
国外许多组织工程皮肤产品已经被FDA批准进入临床应用。
本文就组织工程皮肤的种类及应用进行综述。
关键词组织工程皮肤应用1987年华盛顿国家科学基金会生物工程会议上首次提出了组织工程的概念,它是指运用工程科学、生命科学的原理和方,法从根本上认识正常和病理的哺乳动物的组织结构-功能关系,并研究生物学替代物以恢复、维持和改进功能。
皮肤是人体最大的器官,是机体与外界环境接触的屏障,具有保护、分泌、代谢、感觉等重要功能。
然而各种原因造成皮肤缺损常常需要大量的皮肤进行修复。
在自体皮源不足的情况下,皮肤替代物的研究就成为组织工程领域的一个热点。
而且组织工程皮肤也是组织工程领域发展最成熟的,国外许多产品已经被FDA批准进入临床应用。
组织工程皮肤经历了表皮替代物、真皮替代物、全层皮肤替代物的发展过程。
组织工程皮肤种类表皮替代物:①Epicel:1975年Rheinwaid和Green等利用经致死量照射的3T3成纤维细胞作为滋养层培养人角质形成细胞,角质形成细胞在高Ca2+浓度下培养4周可以连接成片,形态与天然人表皮极为相似,解决了上皮细胞体外传代扩增的难题。
随着研究的深入,人工表皮开始应用于临床使用并渐形成商品化的表皮替代物,如Epicel,由美国Genzyme Biosurgery 公司生产。
它是分离患者自身的角质形成细胞和鼠细胞共培养所形成的表皮替代物。
②EpiDex:是一种新奇的皮肤替代物,是采用患者毛囊外毛根鞘细胞作为种子细胞培养所得的表皮替代物,种子细胞保持了较高的增殖力,种子细胞的增殖力与患者的年龄大小无关。
表皮替代物具有供皮面积小、细胞数大量扩增、异体膜片可迅速覆盖创面等优点。
但是培养的大多是成熟或比较成熟的细胞,扩增次数有限;培养周期长,费用昂贵;缺乏真皮的机械支持和营养,故耐磨性、弹性差,易挛缩,易自发形成水疱等,限制其在临床的广泛应用。
组织工程在软组织修复中的研究
组织工程在软组织修复中的研究在医学领域中,软组织损伤和缺陷一直是一个备受关注的问题。
无论是由于创伤、疾病还是先天性畸形,软组织的损伤都可能对患者的生活质量产生严重影响。
传统的治疗方法,如自体组织移植、异体组织移植和人工材料替代等,虽然在一定程度上能够解决问题,但也存在着诸多局限性,如供体部位的损伤、免疫排斥反应以及材料的不兼容性等。
组织工程的出现为软组织修复带来了新的希望,它是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科,旨在通过构建生物活性的组织替代物来修复和重建受损的组织和器官。
组织工程的基本原理是将细胞、生物材料和生物活性因子相结合,构建出具有特定结构和功能的组织。
在软组织修复中,常用的细胞包括成纤维细胞、肌细胞、脂肪细胞等。
这些细胞可以从患者自身的组织中分离和培养,也可以使用干细胞进行诱导分化得到。
生物材料则起到支架的作用,为细胞的生长和分化提供支撑和引导。
常见的生物材料有天然材料如胶原蛋白、透明质酸等,以及合成材料如聚乳酸、聚乙醇酸等。
生物活性因子如生长因子、细胞因子等,可以调节细胞的行为和功能,促进组织的修复和再生。
在软组织修复中,皮肤是研究最为广泛的组织之一。
严重的烧伤、创伤或慢性溃疡往往会导致皮肤的大面积损伤。
传统的皮肤移植方法存在着供体不足、移植后的皮肤功能不理想等问题。
组织工程皮肤的出现为解决这些问题提供了可能。
通过将表皮细胞和真皮成纤维细胞种植在生物材料支架上,可以构建出具有多层结构的组织工程皮肤。
这种皮肤替代物不仅在外观上与正常皮肤相似,而且具有一定的屏障功能和免疫反应能力。
目前,已经有多种组织工程皮肤产品应用于临床,取得了较好的治疗效果。
除了皮肤,肌腱和韧带的修复也是组织工程研究的重点之一。
肌腱和韧带是连接肌肉和骨骼的重要组织,它们的损伤会导致运动功能障碍。
由于肌腱和韧带的结构和功能较为复杂,组织工程修复面临着诸多挑战。
目前,研究人员正在探索使用各种生物材料和细胞来构建具有良好力学性能和生物活性的肌腱和韧带替代物。
皮肤组织工程研究现状
hs r t 认 养 的表皮 细胞 悬 液 治疗 大 面积 全 层 皮肤 缺 损 , 得 一 定 原性 的 表 皮 细 胞 的 排 斥 反 应 有 关 。 C e e 等 J 为 取 效果 。 17 95年 , hi a R ewl n d和 Gen等 利 用 3 3鼠 成 尽 管少 量 临 床 研 究 证 明 提 高 了 愈 合 率 , 是 异 体 表 皮 r e T 但
1 表 皮 替代 物 (pdr l q ia ns e iema euvl t) e
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
养 的 表 皮 细胞 理 论 上 可 被 受体 接 受 。实 际 情 况 是 异 体
表 皮膜 片移 植 后 异 体 表 皮 细 胞 较 难 在 创 面 长 期 存 活 ,
11 表 皮细 胞悬 液 .
15 92年 , inhm等 首 先 用 培 多 被 自体 细 胞 逐 渐 取 代 , 测 可 能 与 机 体 对 恢 复 免 疫 Bl ga l i 推
术 。 正 确认 识 正 常 及 病 理 两 种 状 态 下 的 组 织 结 构 与 在
tr E G)新 生 儿 K o, F , C的 培 养 寿 命 可 以增 加 5 ~ 10 0 5
F C的 增 殖 , 制 其 分 抑 功 能关 系 的基 础 上 , 究 、 发 用 于 修 复 、 护 、 进 人 代 。后 来 研究 显 示 E G 可 促 进 K 研 开 维 促 5。文 献显 示 [ 自体 表 皮 膜 片 覆 盖 创 面 后 , 形 成 ] 可 体 各种 组 织 或 器 官 损伤 后 的形 态 和 功 能 的 生 物 替 代 物 化
易 发 生感 染 。 由 于 缺 乏 真 皮 支 持 , 合 过 程 中形 成 的 愈
组织工程皮肤的研究及应用
扩增次数有 限 ; 培养周期长 , 费用 昂贵 ; 缺 乏真皮 的机 械支持 和 营养 , 耐磨 性 、 故 弹 性差 , 易挛缩 , 自发形成水疱等 , 易 限制其
在临床的,泛应用 。
全层皮肤替代 物 : pi a:9 8年 ①A l rf19 g 由 O gn gn s 公 司注册 生 产 。将新 生 raoeei s
种 真皮 替 代 物 。是 采 用 新 生 儿 包 皮 成 纤 维 细胞 种 植 于 聚乳 酸 、 羟 基 乙 酸纤 维 网 聚
气液界面培养 1—2周 。无 论从 形态 、 生
物化学行为还 是在代谢 方 面均类似 于人
类正常皮 肤 , 目前最成熟 的既含有表皮 是
关键词
2 O 2. 09
公 司 与第 四 军 医 大 学 合 作 生 产 的 A — c t si。其优点 是 制 作 过程 中未 使 用交 i kn v 联剂 , 明显 的不 良反应 ; 供 了双 层皮 无 提 肤结构 , 一次手术完成 。而缺点是易被胶
成纤维细胞 、 细胞外基质 和可 降解生物材 料构成的人 工真皮 。其 具有有 效减 少创 面收缩 , 促进接种其上 的表皮细胞膜片黏 附、 生长 ; 胶原酶活性好 ; 抗 对创面要求不 高, 尤其适用 于感 染创 面 的修复 ; 避免 使 用胶原传播疾病 的风 险; 移植 后无 免疫反 应等优点 。但也 存在 制备 中需大 量 的成
替 代 物 以恢 复 、 持 和改 进 功 能 。皮 肤 是 维
原酶降解 , 支架寿命较短 ; 韧性 较差 , 手术 操 作难 。② Ocl支 架 由双 层 胶原 基 质 re:
构成 , 上层是经包被的 胃蛋 白酶处理 过的
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。
活性皮肤替代物的现状与研究前景
[ 6]K w b t M,l m r aaa a ma ua T.Mi zn y ooK.Sg a t nd co yb n a inlr sut nb oe a i
mo ph g n t r ti s Cyo i e Gr wt F c o v 9 r o e ei poen . c t k n o h a tr Re I 8:9:49 9
[ ] N koA f k t M.M r .e a dn f a o a7 a 8 aa .Ar h a e o nA t 1 et ct n f m d . e .I i i o S i
TGFb — i d cb e na o it o GF — B in l g N t r I 9 n u i l a t g n s f T sg a i . a u e 7; n 9
植 虽 无免 疫 排斥 反应 ,但 大 面 积 烧 伤 患 者 往 往 缺 乏 大量 的 自体 皮 片 。近 十余 年发 展起 来 的组 织工 程学 , 为大 范 围皮 肤缺 损 的修 复 开 辟 了新 途径 1 8 9 7年 正 式 提 出 组 织 工 程 学 (i u tse—e gnei ) 的 概 念 , s n ier g n 其 基 本方 法 是 :取 少 量 组 织 ,在 体 外 分 离 、培 养 细 胞 ,将 一 定 量 的培 养 细 胞 接 种 到 具 有 一 定 空 间 结 构 的三 维 支架 材 料 上 继 续 培 养 ,或 将 其植 入 体 内。 通 过 细 胞生 长 繁 殖 ,相 互 贴 附 ,分 泌 细胞 外 基 质 ,形 成 具 有一 定 结 构 和 功 能 的 组 织 或 器 官 。迄 今 ,已应 用 组 织工 程学 方 法研 制 出多种 活性 皮 肤替 代物 (i 1. v igsi rpae e t n kn e l m n )并 应用 于临床 。本 文就 活 性 皮 c 肤 替 代物 的类 型 、优 缺 点 、在 临 床 上 的 应用 以 及 皮 肤 组织 工 程存 在 的 问 题 和 发 展方 向 等方 面作 一 文献
人造器官的生物材料和组织工程
人造器官的生物材料和组织工程近年来,人造器官的研究和应用引起了广泛关注。
人造器官的生物材料和组织工程是实现这一目标的关键技术。
在这项技术的推动下,科学家们正努力将人体缺失的器官替换为功能完整的人造器官。
本文旨在探讨人造器官的生物材料和组织工程的最新进展以及未来的发展方向。
首先,人造器官的生物材料是实现器官替代的基础。
所谓生物材料,指的是能与生物体相兼容且能在体内执行特定功能的材料。
在人造器官的制备中,生物材料的选择十分关键。
目前,被广泛应用于人造器官的生物材料主要包括聚合物、陶瓷和金属等。
聚合物类材料具有良好的生物相容性和可塑性,能够模拟和替代人体的组织和器官,但其力学性能有待改进。
陶瓷和金属类材料由于具有较好的力学性能和生物相容性,被广泛运用于人工关节和牙科材料制备中。
然而,陶瓷和金属类材料还存在耐久性较差的问题,尤其在大型器官的制备中需要进一步优化,并且这些材料的成本较高,限制了其在临床应用的普及。
随着技术的进步,生物材料的研究引入了纳米技术和生物打印技术。
纳米技术能够改变物质的表面特性,提高生物材料的生物相容性和功能性。
同时,生物打印技术可以精确控制生物材料的结构和形态,实现组织的精准重建。
这些技术的发展为人造器官的研究提供了新的思路和方法。
除了生物材料,组织工程也是实现人造器官的关键技术。
组织工程是指使用生物材料和细胞构建体外或体内的三维组织结构,以替代或修复缺陷组织的方法。
组织工程技术依赖于细胞的增殖和分化能力,并通过提供适宜的生长因子和环境条件来促进细胞的生长和组织的再生。
目前,干细胞是组织工程中最具潜力的细胞源之一。
干细胞具有自我更新和多向分化为不同细胞类型的能力,可以提供大量的细胞来源,不仅可以修复已损伤的组织,还可以用于造血系统和器官再生。
然而,在应用中,组织工程还面临许多挑战。
首先,如何获取足够数量的细胞并保持其生物活性是一个重要问题。
尽管干细胞具有潜力多样的特性,但目前的细胞培养技术仍然存在一些限制。
组织工程技术及其在生物医学领域的应用
组织工程技术及其在生物医学领域的应用第一章:组织工程技术的概述组织工程技术是一种将人工合成或生长的组织移植到病人体内恢复受损组织的技术。
这个过程包括萃取组织细胞,通过生物技术和化学药品使细胞生长并变成三维构成,最后再将这个构造种植到人体内。
组织工程技术的优势在于,它相对于传统的移植手段,在移植过程中能够避免免疫排斥反应,减少手术风险,同时避免了需要长时间等待移植器官的时间成本。
第二章:组织工程技术在生物医学领域的应用1. 皮肤组织修复在生物医学领域,组织工程技术已经成功地应用于皮肤组织的修复。
通过萃取皮肤细胞,使其生长成三维结构体再种植回患者的体内。
目前应用较广的就是自体皮肤细胞移植技术,其优点在于,不会引起免疫排斥现象。
2. 组织修复和再生组织工程技术也能够实现组织修复和再生。
在人体内,组织细胞会自然地生长和再生,因此将组织细胞分离、培养和移植到具体位置便能够实现组织的再生。
比如在骨折复合过程中,组织工程技术能够用生长因子来促进骨头的生长,或者用支架来定位和稳定骨骼,在患者体内恢复它原来的形态和功能。
3. 生物膜再生生物膜在许多外科手术中发挥着重要的作用,但修复和再生过程中面临着免疫排斥等各种困难。
组织工程技术能够通过基因编辑或者细胞培养的方式生产出可用于再生生物膜的材料。
4. 人工器官制造组织工程技术不仅能够重建单个受损组织,还有制造人工器官的潜力。
目前不少科学家正在研究利用组织工程技术制造人工肝、心脏和肾脏等重要器官,特别是对于一些器官供应相对紧张的国家而言,它更具有很大的价值。
第三章:组织工程技术的未来发展前景组织工程技术是一项具有伟大发展前景的技术,虽然目前在生物医学领域已经有了广泛应用,但它仍有很大的空间进行拓展。
比如,可以基于该技术生产个性化药物或者高效疗法,用于治疗心脏病和其他难以治愈的疾病。
同时,还可以研发各种功能更加强大的材料,用于支持组织修复、再生和器官制造等领域。
在未来,随着生物工程、化学和材料科学技术的发展,组织工程技术必将发挥出更大的作用。
组织工程在软组织再生中的应用研究
组织工程在软组织再生中的应用研究在医学领域,软组织损伤和疾病一直是困扰患者和医疗工作者的难题。
随着科技的不断进步,组织工程这一新兴学科为软组织再生带来了新的希望。
组织工程旨在通过整合生物学、工程学和材料科学的知识,构建具有生物活性和功能的组织替代物,以修复或重建受损的软组织。
软组织是指人体中除骨骼、软骨和实质器官外的组织,如皮肤、肌肉、肌腱、韧带、血管和神经等。
这些组织在维持人体正常生理功能和形态方面发挥着至关重要的作用。
然而,由于创伤、疾病、衰老等原因,软组织容易受到损伤,其再生能力往往有限。
传统的治疗方法,如自体组织移植、异体组织移植和人工材料替代等,存在着供体来源不足、免疫排斥反应和功能匹配不佳等问题。
因此,寻找更有效的软组织再生方法成为当务之急。
组织工程的核心是利用细胞、生物材料和生物活性因子的协同作用来构建组织替代物。
细胞是组织工程的基本单元,通常包括自体细胞、同种异体细胞和干细胞等。
自体细胞来源于患者自身,具有良好的组织相容性,但获取过程较为复杂,且数量有限。
同种异体细胞来源相对广泛,但存在免疫排斥的风险。
干细胞具有自我更新和多向分化的能力,在软组织再生中具有巨大的潜力。
例如,间充质干细胞可以分化为成纤维细胞、肌细胞和内皮细胞等,为软组织的修复提供了丰富的细胞来源。
生物材料在组织工程中起着支撑和引导细胞生长的作用。
理想的生物材料应具有良好的生物相容性、可降解性和适当的机械性能。
常见的生物材料包括天然材料(如胶原蛋白、纤维蛋白、透明质酸等)和合成材料(如聚乳酸、聚乙醇酸、聚氨酯等)。
这些材料可以通过各种加工技术制备成不同的形态,如支架、薄膜、水凝胶等,以满足不同软组织再生的需求。
例如,对于皮肤再生,可使用胶原蛋白支架来支持表皮细胞和真皮细胞的生长;对于肌腱再生,可采用具有高强度和高弹性的合成纤维材料来构建支架。
生物活性因子在软组织再生中起着调节细胞行为和促进组织形成的作用。
常见的生物活性因子包括生长因子(如成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、转化生长因子等)、细胞因子(如白细胞介素、肿瘤坏死因子等)和激素(如胰岛素、甲状腺素等)。
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王晓静,女,河南省洛阳市人,黎族,2012年第四军医大学毕业,博士,主治医师,目前主要从事组织工程再生医学领域及种植体技术的研究。
通讯作者:王晓静,解放军海军青岛第一疗养院口腔科,山东省青岛市 266071中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2017)16-02600-06 稿件接受:2017-05-08Wang Xiao-jing, M.D., Attending physician, Department of Stomatology, Qingdao First Sanatorium of PLA Navy, Qingdao 266071, Shandong Province, ChinaCorresponding author: Wang Xiao-jing, Department of Stomatology, Qingdao First Sanatorium of PLA Navy, Qingdao 266071, Shandong Province, China组织工程化皮肤:从形态和功能安全替代的前景王晓静1,王国伟2,惠光艳1,赵铱民3 (1解放军海军青岛第一疗养院口腔科,山东省青岛市 266071;2解放军海军第401医院崂山分院口腔科,山东省青岛市 266061;3解放军第四军医大学口腔医院,陕西省西安市 710032)引用本文:王晓静,王国伟,惠光艳,赵铱民. 组织工程化皮肤:从形态和功能安全替代的前景[J].中国组织工程研究,2017,21(16): 2600-2605.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.16.024 ORCID: 0000-0001-8771-1099(王晓静)文章快速阅读:文题释义:真皮组织作用:决定了机体皮肤的外观特征,并为皮肤提供了牢固的机械保护作用,真皮在愈合、生长、抗菌和防御外伤等方面起着重要作用。
Integra 人造皮肤:是目前最为广泛应用的一种人工真皮替代物,可用于急性重度半厚和全厚皮肤烧伤以及烧伤后皮肤重建。
摘要背景:组织工程学是近年来迅速发展起来的一门新学科,涉及皮肤,角膜、骨、软骨、肌腱等多个领域,组织工程化皮肤为近年年的研究热点,组织工程化皮肤为临床解决皮肤缺损的修复提供了良好的前景。
目的:综述近年来组织工程化皮肤研究新进展。
方法:由第一作者用计算机检索Medline 数据库(1996年至2017年),检索词为“Epidermis ;dermis ;tissue engineered skin ”,语言设定英文,从表皮和真皮皮肤替代物对该领域的最新研究现状进行综述,探讨皮肤组织工程目前存在的问题及未来发展方向。
结果与结论:纳入文献65篇。
复合皮肤替代物虽然包括了表皮与真皮两层结构,但缺乏毛囊、汗腺和皮脂腺等皮肤附属器。
如何解决组织工程化皮肤缺少附属器的问题,仍是目前皮肤组织工程研究的热点和重要方向。
组织工程化皮肤的构建要在短时间内,生产出能够永久覆盖的皮肤替代物,并可将黑色素细胞和朗格罕氏细胞构建入组织工程皮肤替代物结构中去。
现存的生物组织工程皮肤替代物既无法从形态上也无法从功能上完全替代皮肤组织,还需未来进行深入研究。
关键词:组织构建;组织工程;皮肤黏膜组织构建;皮肤;表皮替代物;真皮替代物;组织工程;黑色素细胞;朗格罕氏细胞;国家自然科学基金主题词:组织工程;生物相容性材料;皮肤基金资助:国家自然科学基金(81271104)Tissue-engineered skin substitutes: a prospect evaluation from the aspects of morphology and functionWang Xiao-jing 1, Wang Guo-wei 2, Hui Guang-yan 1, Zhao Yi-min 3 (1Department of Stomatology, Qingdao First Sanatorium of PLA Navy, Qingdao 266071, Shandong Province, China; 2Department of Stomatology, Laoshan Branch of No. 401 Hospital of PLA Navy, Qingdao 266061, Shandong Province, China; 3Stomatological Hospital of the Fourth Military Medical University, Xi’an 710032 , Shaanxi Province, China)AbstractBACKGROUND: Tissue engineering is a booming subject in recent years, involving skin, cornea, bone,cartilage, tendon and etc. Noticeably, tissue-engineered skin is an issue of concern, which provides an alluring prospect for the repair of skin defects.OBJECTIVE: To overview the latest research progress of tissue-engineered skin.METHODS: A computer-based research of Medline database from 1996 to 2017 was performed, with the English keywords of “epidermis, dermis, tissue engineered skin”. The latest research status oftissue-engineered skin was summarized in views of epidermal and dermal substitutes, followed by exploring the problems and prospects of tissue-engineered skin.RESULTS AND CONCLUSION: A total of 65 literatures were included. Complex skin substitutes include epidermis and dermis, in which hair follicles, sweat glands, sebaceous glands and other cutaneous appendages are absent. Therefore, how to solve above problems is a hotspot issue and major trend in tissue-engineered skin. Tissue-engineered skin aims to construct permanent skin substitutes containing melanocytes and Langerhans cells rapidly. Since the currenttissue-engineered skin substitutes can completely replace skin tissues neither in morphology nor in function, in-depth studies are expected in the near future.Subject headings: Tissue Engineering; Biocompatible Materials; SkinFunding: the National Natural Science Foundation of China, No. 81271104Cite this article: Wang XJ, Wang GW, Hui GY, Zhao YM.Tissue-engineered skin substitutes: a prospect evaluation from the aspects of morphology and function. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2017;21(16):2600-2605.0 引言Introduction组织工程学是近年来飞速发展起来的一门新兴学科,涉及皮肤,黏膜、骨、软骨及肌腱等多个领域,其中,由以组织工程化皮肤发展最快。
早在1951年,就有学者建议用实验室培养生成的皮肤来治疗烧伤患者[1]。
但由于表皮细胞培养困难,此方法未能实施。
直到1975年由研究者攻克了体外大规模培养表皮细胞的难题,皮肤替代物的研究和制作才日渐广泛[2]。
组织工程皮肤是将组织工程这一新兴技术应用于皮肤创面的修复重建领域而研制成功的皮肤代用品[3-4]。
组织工程化皮肤是世界上第一种获得FDA批准的组织工程产品,在治疗顽固性溃疡患者和严重烧伤患者方面具有良好的疗效[5]。
皮肤替代物是在应用前进行过加工和培养的移植物。
可包括自体移植物,异体移植物或是异种移植物、表皮真皮移植物、复合皮肤移植物、临时或永久皮肤移植物以及生物或是合成的移植物[6-7]。
此外,尽管表皮和真皮替代物在修复受损皮肤上取得了一定的临床成功率,然而仍然需要达到一些里程碑式的成功,比如缩短较长的愈合时间和降低瘢痕挛缩率[8-10]。
文章就现有的组织工程皮肤表皮替代物和真皮替代物进行简要的综述和讨论。
1资料和方法Data and methods1.1 资料来源由第一作者用计算机检索Medline数据库(1996至2017年),检索词为“Epidermis; dermis; tissue engineered skin”,语言设定英文。
1.2 纳入和排除标准纳入标准:①组织工程皮肤表皮替代物的研究;②组织工程真皮皮替代物的研究。
排除标准:①与本文内容无关的文章;②重复性研究。
1.3 文献质量评估从表皮和真皮皮肤替代物对该领域的最新研究现状进行综述,探讨皮肤组织工程目前存在的问题及未来发展方向。
2结果Results2.1 表皮替代物主要分为:自体表皮细胞移植膜片、同种异体细胞移植膜片以及其他表皮细胞移植膜片。