骨组织工程支架汇报材料

《骨组织工程支架汇报材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、骨组织工程支架材料组织工程支架材料是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的不同组织，并根据具体替代组织具备的功能的材料。为了使种子细胞增殖和分化，需要提供一个由生物材料所构成的细胞支架，支架材料相当于人工细胞外基质。组织工程支架材料包括：骨、软骨、血管、神经、皮肤和人工器官，如肝、脾、肾、膀胱等的组织支架材料。支架材料骨组织工程支架材料背景介绍性能要求来源分类研究应用骨组织工程支架材料因创伤、肿瘤或骨病等原因造成的骨缺损、骨不连和骨髓炎患者越来越多需要骨移植材料的患者也越来越多。另外，由于外伤、肿瘤、炎症、先天畸形等原因造

2、成牙列缺损后，缺牙区牙槽骨常伴有过度吸收，致种植区骨量不足，临床医生须选择合适的骨替代品重建牙槽骨缺损。骨组织工程学为骨缺损的治疗提供了一种可供选择的新方法，骨组织工程支架材料是构建组织工程骨的主要组成部分，在体内，组织基质作为细胞的三维支架为细胞提供该组织所特有的微结构和微环境，并储备足量的水、营养物质、细胞因子和生长因子，以维持细胞的生存，发挥其功能。1.应用背景1）种子细胞2）信号因子3）支架材料骨组织工程——三要素骨组织工程实施过程种子细胞支架材料新骨支架材料降解骨缺陷修复完成生物相容性和表面活性骨传导性和骨诱导性

3、合适的孔径和孔隙率机械强度和可塑性2.性能要求2.性能要求1)生物相容性和表面活性有利于细胞的黏附，无毒，不致畸，不引起炎症反应，为细胞的生长提供良好的微环境，能安全用于人体。2)骨传导性和骨诱导性具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度，具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。3)可降解性在组织形成过程中逐渐分解，并且速度与组织细胞的生长速度相一致，降解时间应能调控。2.性能要求4）合适的孔径和孔隙率理想的支架材料孔径最好与正常骨单位的大小相近(人骨单位的平均

4、大小约为223μm)，在维持一定的外形和机械强度的前提下，通常要求骨组织工程支架材料的孔隙率应尽可能高，同时孔间具备连通孔隙，这样有利于细胞的黏附和生长，促进新骨向材料内部的长入，利于营养成分的运输和代谢产物的排出。5）机械强度和可塑性材料可以被加工成所需要的形状，并且在植入体内一定时间后仍可保持其形状。1）人工合成材料2）天然衍生材料3）复合支架材料3.分类1）人工合成材料无机材料：应用于骨组织工程的无机材料有生物陶瓷(氧化铝陶瓷、羟基磷灰石、磷酸三钙)，多孔金属(不锈钢、钴基合金、记忆合金)，钛及钛合金，磷酸钙水泥，其

5、中以羟基磷灰石和磷酸三钙的研究较多。有机材料：聚丁酸、聚偶磷氮、聚酸酐、聚乙二醇、聚尿烷、聚乳酸，聚羟基乙酸及其共聚物，其中以聚乳酸、聚羟基乙酸及聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物的研究最为广泛。纳米材料：纳米材料是从原子水平制备的支架材料，其最大的特点是具有高比表面积和孔隙率，有利于细胞接种、迁移和增殖。纳米纤维材料仿生化的微环境能影响细胞与细胞、细胞与基质之间的相互作用，调节细胞的生物学行为。纳米材料安全性能的科学评价将是其应用于临床所面临的挑战。2）天然衍生材料天然骨:天然骨的来源有同种异体或异种动物骨。天然有机高分子材料：天

6、然有机高分子材料包括胶原、纤维蛋白、几丁质、藻酸盐、壳聚糖。天然无机材料：珊瑚材料的优点是具有多孔性和高孔隙率及良好的生物降解性，另外有一定的机械强度和可塑性，来源丰富。但缺点是降解速度较慢，限制其在骨组织工程中的应用。珊瑚骨(海珊瑚及珊瑚羟基磷灰石)的主要成分是碳酸钙，其优点是骨传导作用较好，在高孔隙率时仍保持机械强度高的特点，但缺点是力学性能较差、无骨诱导作用、不易加工。微波烧结墨鱼骨：微波烧结墨鱼骨是通过高温热处理获得的多孔纯骨矿材料，可突破异种骨移植的限制。3)复合支架材料羟基辛酸共聚体：由微生物合成的天然高分子聚

7、酯材料多聚羟基烷酸能够作为组织工程支架进行组织修复，多聚羟基烷酸的新产品羟基丁酸与羟基辛酸共聚体具有良好的细胞相容性和生物可降解性，有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。纳米羟基磷灰石：与胶原复合的骨组织工程支架材料羟基磷灰石和胶原由于具有良好的生物相容性和可降解性，成为支架材料研究应用中重要的天然材料，但各自有缺点而限制临床进一步的应用，若利用特殊的实验方法按照一定比例将两种材料结合为复合材料，则有可能优化该两种材料的生物性能。壳聚糖-脱细胞真皮三维材料:该支架材料具有良好的细胞相容性，对细胞有很好的亲和性，能促进细胞黏

8、附、生长、增殖和分化。壳聚糖-脱细胞真皮支架材料在组织工程中是一种很好的生物相容性材料，满足组织工程新型支架材料的基本要求。1）气泡状多孔结构新型羟乙基壳聚糖/纤维素支架2）新型层状双氢氧化物-羟基磷灰石/明胶支架3）碳纳米纤维/羟基磷灰石（HA）生物活性支架4.前沿研究新型羟乙基壳聚糖/纤维素支架天然