组织工程与生物可降解高分子骨架

从骨架的作用、骨架的材料要求,骨架的制备技术和应用几个方面对组织工程生物可隆解高分子骨架的工作进展进行了综述,对该研究领域的前景进行了展望。     

具生物活性的快速光交联生物可降解水凝胶的设计合成

采用开环聚合方法合成了一系列水溶性生物可降解的低聚(丙交酯-co-丙烯酸酯碳酸酯)-b-聚乙二醇-b-低聚(丙交酯-co-丙烯酸酯碳酸酯)(OLAC-PEG-OLAC)三嵌段共聚物,并通过光交联方法方便制备得到具生物活性的新型生物可降解水凝胶.流变测试表明水凝胶储存模量(170～10000 Pa)和凝胶时间(0.8～8min)均可通过调节丙烯酸酯碳酸酯(AC)单元数、聚合物浓度及光引发剂浓度等得到控制.降解实验表明水凝胶的降解速率可通过改变AC和丙交酯(LA)单元数进行调控.含巯基的生物活性分子如RGDC短肽可通过迈克尔加成反应直接链接到OLAC-PEG-OLAC上,由此可方便制备可注射性的具生物活性的生物可降解水凝胶.MG63成骨细胞实验表明RGDC短肽功能化的OLAC-PEG-OLAC水凝胶可很好地促进细胞黏附和生长.该快速光交联生物可降解水凝胶以其优异的凝胶、降解和生物功能化等性能可望为生物组织工程提供理想的三维活性多孔支架.     

生物可降解高分子交联剂的研究进展

交联剂是制备水凝胶不可或缺的成分,其组成和结构影响了水凝胶的性能及应用.生物可降解性和生物相容性是作为组织工程支架、药物载体等生物医用材料所必需具备的性能.利用生物可降解性物质作为交联剂来制备化学凝胶,赋予了水凝胶上述性能,满足其作为生物医用材料的要求,拓宽水凝胶应用领域.本文主要总结了近年来多糖类(壳聚糖类、海藻酸类...     

水凝胶修饰生物兼容性电极

由于高分子水凝胶独特的柔软性、生物相容性和仿生特性,采用水凝胶修饰电极降低了电极的峰间噪声水平,克服了目前生物传感器在生物兼容性和组织-电极间相互作用方面的局限性。本文结合近年来国内外的最新研究进展,综述了涂渍法、共价键合法、电化学法和层层自组装法等水凝胶修饰电极的几种主要制备方法,较为全面地总结了水凝胶修饰电极在神经元电极、酶修饰电极、氧化还原蛋白修饰电极、pH传感器及其它方面的应用,最后对水凝胶修饰电极研究面临的挑战和未来的发展进行了讨论。     

生物材料与细胞相互作用及表面修饰

生物材料用作人工细胞外基质(ECMs)在组织工程中起重要作用。生物材料表面的拓扑结构、亲水／疏水平衡、自由能、电荷状况、化学基团和生物特异性识别对材料／细胞相互作用有较大影响。生物材料表面与细胞的相互作用主要是细胞膜表面受体与生物材料表面配体间的相互分子识别,因此采用仿生修饰生物材料表面以提高细胞亲和性和特异性识别。本文对生物材料与细胞相互作用及表面修饰的技术方法进行了介绍。     

组织工程用可降解生物材料的研究进展

综述了组织工程的背景及组织工程用可降解生物材料的研究进展，重点介绍了当前的研究热点，并对组织工程用生物材料的发展方向进行了探讨。     

组织工程相关生物材料表面工程的研究进展

生物材料用作人工细胞外基质(ECM ) 在组织工程中占据重要位置。本文在分析细胞2生物材料表面相互作用的基础上, 从生物材料中的水、材料表面的形态、材料表面的特异性识别及生物材料诱发愈合等方面探讨了生物材料的复杂性。生物材料对细胞的影响是一个双向、动态过程, 起着调节细胞增殖和凋亡平衡的作用。基于生物材料对细胞生长的影响, 本文提出了生物材料表面生物仿生化以提高细胞亲和力,糖链团簇、糖脂质及材料表面蛋白质修饰以提高细胞特异性识别, 材料表面的自组装修饰以改善表面形态等观点。     

生物多糖进行医用高分子材料表面修饰的研究进展

综述了国内外应用生物多糖进行医用高分子材料表面修饰的研究状况,其中重点介绍了葡聚糖、肝素及类肝素类物质、壳聚糖等多糖在高分子材料表面修饰的研究近况.多糖是自然界中含量最为丰富的生物大分子,几乎存在于所有的生命体中,具有很好的生物相容性,而且某些生物多糖还具有特殊的生物活性,因此用生物多糖进行医用高分子材料的表面修饰受到了国内外研究学者的关注.大量研究表明,经过生物多糖表面修饰的高分子材料可获得良好的生物相容性和某些优良的医学应用性能.     

生物医用高分子纤维材料

综述了医用的高分子纤维材料及其改性的方法。医用高分子纤维材料包括天然高分子及合成高分子两大类。其中包括不可降解的及可降解的高分子纤维材料。利用聚合物共混、交联、纤维表面改性,如等离子体处理、纤维表面化学反应及聚合物的表面接枝等物理化学方法可对医用纤维进行改性,改善纤维的力学性能、生物相容性,并使之具有细胞粘附性,利于组织的生长。     

基于PEG-DOPA的可降解水凝胶的制备及性质

多巴(DOPA)作为一种生物配体,由于其独特的生物粘附性在近来的研究中受到广泛关注。本研究中将DOPA分子和二硫键修饰于四臂聚乙二醇分子(T-PEG)的末端,利用高碘酸钠(NaIO4)实现其快速交联,得到了水凝胶。研究表明,该水凝胶在不同浓度的谷胱甘肽(GSH)作用下可实现在不同时间的降解,DOPA分子的引入显著提高了该水凝胶的机械强度。3D细胞培养及毒性测试表明,该水凝胶对骨髓间质干细胞(BMSCs)的生长有较好的促进作用。     

Functionalization of Biodegradable Polyester for Tissue Engineering Applications

Summary: Chemical modification of polymer surface may potentially be used to create smart materials that can guide cellular adhesion, proliferation and maintenance of specific expression of molecules. The microbial polyester poly (3-hydroxybutyrate) (PHB) has been attracted attention as promising material for applications in tissue engineering. In this work, a wet-chemical method, base ethylenediamine aminolysis, was performed to improve the adhesion of chondrocytes isolated from human articular cartilage to PHB films. The effects of chemical treatment on PHB films was evaluated by following changes in morphology and surface chemical composition using atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. While the effect on cells morphology was studied by scanning electron microscopy (SEM). The treatment with ethylenediamine did not change significantly the morphology of the structures of PHB films surface. However, the roughness of the aminolyzed films was slightly higher. The introduction of nitrogen-containing groups was confirmed by XPS. In vitro experiments indicated that the surface modification did not have toxic effects in cells, since they could adhere and proliferate on modified PHB films. It was observed that long-time treatment improved ability of PHB films to support cell growth, which could be accounted to physicochemical and topological effects.     

骨组织工程支架材料研究进展*

骨在组织工程中得到了非常广泛、深入的研究.支架材料与许多可降解材料一起也在进行探索性研究.用于骨组织工程的生物材料可以是三维多孔的刚硬材料,也可以是可注射材料.本文从聚合物角度综述了骨组织工程对支架材料的基本要求,用于骨组织工程的可降解生物材料、支架材料的设计和制备技术以及支架材料的表面修饰等方面的研究进展.     

组织工程用可生物降解聚合物多孔支架制备方法研究进展

可生物降解高分子多孔支架已广泛用作各种再生新组织模板,组织工程要求支架要有着良好的相互连通、高度开放的多孔结构,以实现细胞的增殖和分化。因此,如何把材料加工成满足生物体要求的结构至关重要。本文对最近几年组织工程用高孔隙率三维支架的制备方法进行了综述,并指出了各种方法的优缺点,展望了可降解高分子支架制备方法的发展前景。     

Functionalized Synthetic Biodegradable Polymer Scaffolds for Tissue Engineering

Scaffolds (artificial ECMs) play a pivotal role in the process of regenerating tissues in 3D. Biodegradable synthetic polymers are the most widely used scaffolding materials. However, synthetic polymers usually lack the biological cues found in the natural extracellular matrix. Significant efforts have been made to synthesize biodegradable polymers with functional groups that are used to couple bioactive agents. Presenting bioactive agents on scaffolding surfaces is the most efficient way to elicit desired cell/material interactions. This paper reviews recent advancements in the development of functionalized biodegradable polymer scaffolds for tissue engineering, emphasizing the syntheses of functional biodegradable polymers, and surface modification of polymeric scaffolds.

     

聚羟基丁酸酯在组织工程中的应用

介绍了生物可降解聚羟基丁酸酯（PHB）在软骨,骨,皮肤,心脏瓣膜,血管,神经等组织工程方面的应用研究进展。     

生物可降解聚膦腈材料的功能化及研究进展

聚膦腈是一类主链由磷氮原子交替组成,每个磷原子带有两个有机官能团侧基的有机-无机杂化高分子,其化学结构强大的可设计性赋予了材料丰富的理化性能。作为生物学用途的聚膦腈材料,生物相容性、生物可降解性和功能化改性是实现其应用的关键因素。本文从数种功能化聚膦腈(如光致荧光、导电、聚膦腈-聚酯共聚物)的制备、聚膦腈的降解机理和降解行为调控,以及生物可降解聚膦腈作为组织工程支架材料、药物载体材料和基因转染材料等几个方面,较为全面地综述了聚膦腈生物医用高分子的研究进展。     

Biodegradable Polyesters for Tissue Engineering

Summary: Paper describes basic characteristics of synthesis and properties of aliphatic polyesters used for tissue engineering. Described is also synthesis of polyester containing block copolymers suitable for surface modification. Described are methods used for scaffold fabrication with required porosity. In particular, presented are methods according to which scaffolds are made from prefabricated polyester micro- and nanoparticles.