水凝胶/相分离双层复合支架用于骨软骨组织修复研究

来源 :第十七届上海地区医用生物材料研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bladehit
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关节软骨损伤是临床上的常见疾病,关节软骨的损伤往往容易引起软骨下骨的合并损伤,严重者将导致关节应力作用的丧失.同时骨软骨缺损常影响到关节的机械稳定性,从而增加骨性关节炎发生的危险,其修复尤为困难.目前骨修复研究中绝大多数都仅仅关注到单一的骨组织再生,而未对其力学环境的恢复给予考虑.因此构建具有良好组织结构及力学性能的组织工程骨软骨复合支架就显得尤为迫切.本实验制备的水凝胶/相分离复合支架不仅具有良好的理化性能,同时还具有良好的生物相容性,使其在骨软骨组织修复领域具有潜在的应用前景。
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静电纳米纤维可以仿生组织细胞外基质的纳米丝状结构,促进细胞的增殖,因此被研究作为各种组织的再生,然而传统的静电纺得到的组织工程支架太致密和孔径太小,难以让细胞长入,制约了其作为三维组织再生支架的应用.本实验室对传统的静电纺进行改进或将静电纺纳米纤维进行后处理得到了三维多孔组织工程支架,可以让细胞三维长入,成功地修复了兔子的髌骨软骨、髌骨肌腱和大鼠的腹主动脉.
骨与软组织缺损是临床骨科的常见病和多发病,各种病损所致的大面积骨与软组织缺损的修复和重建一直是骨科界悬而未解的难题.近年来,随着骨组织工程研究领域的拓展,硼酸盐生物活性玻璃作为新开发的一类具有良好应用前景的无机生物骨材料,具有骨传导、骨诱导、可降解、良好的生物活性等诸多优良性能.针对其生物学性能,除了用于骨组织工程的促成骨生物支架材料外,在骨科临床治疗等方面的应用研究也逐渐为人们所广泛重视.
细胞外囊泡(EVs)是纳米尺寸的囊泡,其由包裹蛋白质和核酸的脂质双层组成,在细胞间通讯中发挥作用.因此,EVs的移植逐渐被认为是干细胞移植的替代方案,其具有相对低的肿瘤转化和异常分化的可能性.然而,随着研究的进展,天然EVs可能具有各种缺点,不过通过修改和优化能纠正.迄今为止,已经尝试修改或改进EVs的几乎所有组分,包括脂质双层,蛋白质和核酸,通过EVs组件的“模块化设计”开启了模块化EV治疗的新
由于骨缺损在临床上的常见性和治疗上的迫切性,近年来骨组织工程研究快速发展,成为最有希望进入临床应用的组织工程成果之一,骨髓间充质干细胞(BMSCs)作为种子细胞以其较强的增殖能力和成骨能力在组织工程科学研究和临床实验中具有很大应用前景.然而由于目前自体干细胞数量有限短期内难以大量扩增,并在体外扩增中易失去干细胞干性,从而制约了其在骨组织工程中的广泛应用.因此,如何实现干细胞体外快速扩增并维持干性,
脂肪族聚酯/聚碳酸酯材料已经广泛应用于可吸收缝合线,药物递送,组织工程等生物医学领域,许多产品和装置已经被FDA批准并广泛应用于临床1-2.然而,由于复杂的体内生理环境,目前仍然无法准确地评价脂肪族聚酯/聚碳酸酯材料在体内的状态、行为与性能变化,因此开发新型的具有深层组织成像功能的聚酯/聚碳酸酯材料是非常重要的研究课题.本研究中,设计并合成了一个新型的含碘三亚甲基碳酸酯单体,进而开发了一系列具有超
钛及其合金具有弹性模量低、易加工成型、生物相容性好等优点,因此在外科植入临床上应用广泛.然而,钛及其合金也存在其自身的不足,例如钛及其合金属于生物惰性材料,与人体骨组织结合不牢;因缺乏抗菌性,植入人体易发生感染.有文献报导,氧化石墨烯具有良好的抗菌性能,能够有效的杀死大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,同时也具有良好的促成骨分化能力.为此,提出在钛表面构建石墨烯基薄膜,以获得具有优良成骨或抗菌性能的生物医用
当前,医疗器械正在经历由不可降解向完全降解的发展过程.以Ti及其合金、不锈钢、Co-Cr合金等为代表的不可降解医用金属材料在临床应用上已经非常成熟.但是,长期临床跟踪及研究发现,不可降解植入体存在以下两方面的问题:需要二次手术将不可降解植入体取出,否则植入体很容易引起宿主反应,;上述不可降解金属的弹性模量与骨组织相差较远,易引发应力屏蔽效应,不利于骨组织的生长.在镁合金表面的Mg(OH):涂层中引
近年来,基于材料堆积法,计算机辅助设计、数控及新材料技术于一体的3D打印技术,由于可精确调控支架的内外结构,被广泛应用于制备骨组织工程支架.本研究以纳米孔硅酸镁(NMS)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等为原料,采用3D打印技术制备了可控孔径(200-600μm)的多级结构支架(纳米孔/微米孔结构),对其组成结构、表面形貌特征,体外生物活性和降解性进行了研究.采用小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)研究
骨整合是植入体植入成功的关键,如何尽快地达到良好的骨整合,对于实现植入体的早期负载甚至即刻负载和长期稳固十分重要.骨整合可避免植入体与宿主骨组织界面发生微动所引起的植入体松动、脱落,乃至失败.此外,在骨植入过程中,由于空气中、术者或患者体表的葡萄球菌等病原体会诱发植入部位的感染.细菌在植入体表面粘附生长,形成生物膜,导致感染与炎症的发生,从而导致骨细胞无法在植入体表面生长,植入体无法与骨发生直接作
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