生物新材料在组织工程中的研究及利用

组织工程是指应用生命科学与工程的原理和方法,构建一个生物装置,来维护、增进人体细胞和组织的生长,以恢复受损组织或器官的功能。它的主要任务是实现受损组织或器官的修复和再建,延长寿命和提高健康水乎。其方法是,将特定组织细胞"种植"于一种生物相容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料(组织工程材料)上,形成细胞一生物材料复合物;生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境;随着材料的降解和细胞的繁殖,形成新的具有与自身功能和形态相     

生物材料的3D打印研究进展

在生物医药领域,通过对生物材料或活细胞进行3D打印,可构建复杂生物三维结构如个性化植入体、可再生人工骨、体外细胞三维结构体、人工器官等,因而基于生物3D打印在个性化定制及复杂结构调控制造上的独特优势,综述了生物3D打印技术的基本工艺、应用领域与研究进展.重点针对3D打印生物材料这一研究热点,全面讨论了喷墨打印和注射挤出打印两种路径,分析总结了3D打印相关生物材料并应用于体外模型、医疗器械和植入体的制造以及可降解组织支架、细胞三维结构体的构建,最后对该技术未来发展趋势和研究重点提出展望.     

短肽自组装技术构建纳米三维细胞培养基质

绝大多数用于细胞3D(3-dimension,3D)培养的生物材料支架具有多孔渗水性的无定形结构,能被生物降解,但没有生物活性,也没有组织特异性,其支架显微结构与体内ECM(extracellular matrix,ECM)相差很大.目前,国际上兴起用短肽自组装技术构建纳米三维细胞培养基质,它具有纳米级结构、具有生物活性、组织特异性、成分清楚可控、生物力学、显微结构与体内一致等特征.纳米三维细胞培养基质在细胞生物学,肿瘤学,高通量药物筛选,组织工程,再生医学,以及生物纳米材料的发展具有重要的意义.     

羟基磷灰石复合及掺杂改性研究进展

羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）作为生物体骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性和生物活性,因此,被广泛的应用于生物医学领域,尤其是在药物传输和骨组织修复及替代方面。由于HAP本身力学性能较差,且在生物领域扩展应用上有一定的差异性,为了得到综合性能优异的HAP生物材料,HAP复合材料及离子掺杂改性是当今研究的重点。主要综述了HAP的制备方法及其在复合和离子掺杂的研究进展,总结了HAP的优缺点,展望了HAP在生物材料领域的发展前景。     

生物材料的仿生构思

过去30年里,生物材料的研究取得了显著成就,但从临床效果看,其与宿主相互作用亟待改善;哪怕是有些应用于长期埋植体内的替代物,常被机体视为异物,从而启迪人们不要仅着眼于从材料的物化性能方面构思生物材料。文章从蛋白质、糖类和脱氧核糖核酸与材料的关系出发,以细胞作为仿生生物材料的蓝本,从分子和细胞水平讨论了生物特异性材料设计,人工细胞外基质的仿生化途径以及通过材料对细胞编程凋亡的调控等方面的研究思路;试图从生命科学的广度和柔性出发,提出在不同层次和水平上进行仿生,从事生物材料设计,解决生物材料与生物体复杂接口问题,使生物材料向智能化和环境友好化发展。     

珍珠层作为骨修复材料的研究进展简

寻找和研制理想的骨修复材料一直是生物材料研究的热点之一。珍珠层作为生物骨替代材料,其优势在于含有具有诱导成骨作用的有机成分、合适的降解性能以及与人骨组织接近的力学性能。本文综述了珍珠层的结构、无机成分、有机成分、细胞相容性和生物降解性,这些研究结果表明,珍珠层具有很好的生物相容性。同时还分析了珍珠层作为骨修复材料存在的问题,展望了珍珠层作为骨修复材料应用的前景。     

珍珠层作为骨修复材料的研究进展

寻找和研制理想的骨修复材料一直是生物材料研究的热点之一。珍珠层作为生物骨替代材料,其优势在于含有具有诱导成骨作用的有机成分、合适的降解性能以及与人骨组织接近的力学性能。本文综述了珍珠层的结构、无机成分、有机成分、细胞相容性和生物降解性,这些研究结果表明,珍珠层具有很好的生物相容性。同时还分析了珍珠层作为骨修复材料存在的问题,展望了珍珠层作为骨修复材料应用的前景。     

实验动物在生物技术药物生产中的应用

在生物技术药物的研制、开发、生产和质量检验过程中 ,都离不开实验动物。实验动物作为研究材料和药物质量控制中“活的测试仪器” ,起到了其他手段不可替代的作用 ;而且 ,整体实验动物或动物组织细胞还用作药物生产的“工厂”和原材料 ,在生物技术药物事业发展和保证人民健康方面发挥着重要作用。1　利用动物细胞、组织或鸡胚作为生产基质　　生物制品是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料 ,制备用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。在中国生物…     

生物医用材料的生物相容性研究现状

生物材料是一个发展十分迅速的领域,良好的生物相容性是生物材料必须满足的基本要求,生物相容性主要指材料的组织相容性和血液相容性。主要概述了生物医用材料的种类和提高生物相容性的方法,包括人工血管内皮细胞化技术、离子束改性技术、自组装单分子层膜技术和材料表面肝素化技术等。材料表面改性,不仅能改善其生物相容性,还能提高其有关物理性能。目前常用的生物相容性的评价方法包括四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法、细胞培养法、测血小板法等。提高生物医用材料的应用效果,并大力发展这一新高科技产业,将具有重要的民生和社会意义。     

生物材料的生物制造成形方法

采用生物制造方法获取人工器官是取代同种和异种器官移植以及机电式人工器官植入的极具发展潜力的方法．生物医学信息是生物制造的生理和几何基础,而生物材料是生物制造的物质基础．文中从生物材料成形方法学角度,对常见生物材料的成形和应用进行了归纳和对比．指出生物制造技术是获取具有复杂空间结构和生物功能支架、组织前体的最具希望的方法．     

生物材料的发展与展望

一、引言生物材料作为一种植入躯体活系统或与活系统结合而设计的物质,对置换或恢复活组织及其功能起着越来越重要的作用。近年来生物材料不仅仅是指植入材料,还包括那些在介入疗法中应用,需要与体液和血液直接接触的医用导管(如心导管、漂浮导管、脏器显影导管等)材料,以及医疗器     

双荧光共定位系统检测活细胞内蛋白质相互作用

荧光蛋白是目前细胞分子生物学广泛应用的分子探针,在细胞生物学、组织工程、基础医学领域也有广泛应用。荧光蛋白以其可以在活细胞正常生理水平下即时反应细胞、生物大分子和蛋     

纳米羟基磷灰石在口腔医疗中的应用

纳米羟基磷灰石是人体骨、牙无机组成的主要成分,具有骨引导作用,在较短的时间内能与骨坚固结合,结合了生物材料和纳米材料的优点,临床已广泛应用,在生物医用材料中也占据着重要的地位.     

放飞希望 拥抱健康 ——一份来自海组织工程研究与开发中心的报告

组织工程是应用细胞生物学和工程学的原理,研究开发、修复和改善损伤组织和功能的生物替代物的一门科学,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官移植的新时代。 组织工程是一门多学科交叉的边缘学科,除了具有临床医学、生物材料学和细胞生物学三大学科支撑外,尚融汇了生物信息、生物化学工程、遗传学及计算机的原理和方法。因此,组织工程是二十一世纪具有巨大潜力的高技术产业。将产生巨大的社会效益和经济效益。为此,本刊记者走访了位于上海漕河泾高新技术开发区的国家863生物领域组织工程研发基地、上海组织工程研究与开发中心。     

要大力开发高性能生物医用材料

生物医用材料又称生物材料，它是对生物体进行诊断、治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。20世纪中后期，高分子工业的迅猛发展推动了生物医用材料的开发，并于80年代中期开始将生物技术应用于研制生物医用材料，在材料的结构及功能设计中引入活性细胞，利用生物要素和功能去     

钛基/涂层型羟基磷灰石功能梯度生物材料研究进展

钛及钛合金是常用的医用生物材料,虽具有良好的生物相容性,但缺乏骨诱导能力,而羟基磷灰石(HA)有良好的生物活性能诱导骨生长,钛基/涂层型HA功能梯度生物材料(FGM)为解决二者的结合提供了新的思路.钛基/涂层型HA FGM其设计主要分为组成成分的梯度设计与孔隙梯度变化2种,通过基体与涂层表面之间形成逐渐过渡的功能梯度,能显著提高材料的机械强度和生物骨诱导能力.概述其设计、制备及性能评价等最新研究,为临床运用提供参考.     

BHK-21细胞在生物材料溶液中黏附及增殖比较

目的比较BHK-21细胞在3种生物材料溶液中黏附及增殖情况,探讨以类人胶原蛋白为基础制备组织工程材料的可行性。方法将BHK-21细胞分别种植于类人胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸以及共混溶液中,在倒置显微镜下观察细胞的黏附和生长情况,并利用MTT方法检测种植后1～5 d细胞的增殖情况。结果BHK-21细胞种植12 h,类人胶原蛋白、壳聚糖以及两者共混溶液能显著促进BHK的黏附(P<0.01);BHK-21细胞在类人胶原蛋白溶液及类人胶原蛋白与其他生物材料共混溶液中功能活跃,维持其形态且能持续增殖,其中类人胶原蛋白/壳聚糖共混溶液促细胞增殖能力最强。结论类人胶原蛋白能够维持BHK细胞的生长与繁殖,在组织工程领域是一种极有潜力的组织工程材料。     

利用成体干细胞体外小口径血管的构建

设计了一套血管生物反应器系统,采用有限元的方法对组织工程小血管托架材料进行了分析,从而开发完成了一套用于构建直径为2 mm的小血管托架;通过收集人的原代骨髓基质干细胞(hBMSCs)和脂肪基质干细胞(ADSCs)进行体外扩增和培养,并选用第3代细胞与聚羟基乙酸酯(PGA)复合后置于血管生物反应器中动态培养;在生物反应器中动态培养4周后,对材料复合物进行取材,分别进行大体观察、HE染色和扫描电镜等指标检测.结果表明:血管色泽明亮,有一定的弹性,细胞分泌的胶原基质排列较规则,免疫组化结果表明血管含有平滑肌弹性肌动蛋白的成分.说明改进的血管生物反应器能模拟血管的力学环境,并能利用人骨髓间充质干细胞扣脂肪基质干细胞成功构建组织工程小血管组织.     

生物制造工程的原理与方法

生物制造工程是以制造复杂组织和器官为目标的交叉学科研究领域。它运用现代制造科学与生命科学的原理与方法,通过细胞的受控三维组装制造活的组织和器官,修复或替代人体的病损组织和器官。细胞组装技术是生物制造工程的关键技术,它包括两类技术路线:细胞直接组装和细胞间接组装。该文阐述了生物制造工程的原理和方法,分析了国内外研究进展,并介绍了清华大学生物制造工程研究所的研究工作。     

组织工程相关生物材料

从材料科学与生命科学相融合的观点出发,介绍了组织工程及相关生物材料.侧重讨论了生物材料表面的细胞相容性,阐明了在结构类和代谢类组织工程体系的本体特征,并展望了生物材料仿生化的发展趋势.