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siRNA沉默NLK基因促进神经化组织工程骨再生
1
作者 李梦迪 雷蕾 +2 位作者 刘中宁 李健 姜婷 《北京大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第2期227-236,共10页
目的:探讨沉默及过表达Nemo样激酶(Nemo-like kinase,NLK)基因对人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hBMSCs)神经向分化的作用,并探究小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)沉默NLK基因表达对促进神经化组织工程骨再生... 目的:探讨沉默及过表达Nemo样激酶(Nemo-like kinase,NLK)基因对人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hBMSCs)神经向分化的作用,并探究小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)沉默NLK基因表达对促进神经化组织工程骨再生的影响。方法:在hBMSCs中分别转染siRNA沉默NLK基因(实验组转染沉默NLK基因的siRNA,对照组转染对照siRNA并记为阴性对照组)或慢病毒过表达NLK基因(实验组感染过表达NLK基因的慢病毒,对照组感染空载体慢病毒并记为空载体组),之后通过实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)、蛋白质印迹实验(Western blot)、免疫荧光实验检测敲低、过表达NLK基因对hBMSCs神经向分化的影响。采用6周龄雄性BALB/C nu/nu裸鼠构建皮下异位成骨模型,分为以下4组:①β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)组,②β-TCP+hBMSCs成骨诱导组,③β-TCP+siRNA-阴性对照(negative control,NC)转染的hBMSCs成骨诱导组,④β-TCP+siRNA-NLK转染的hBMSCs成骨诱导组。术后4周获取标本,通过组织形态学染色检测裸鼠体内成骨成神经情况,使用独立样本t检验进行统计学分析。结果:siRNA沉默hBMSCs的NLK基因后,神经相关基因βⅢ微管蛋白(classⅢβ-tubulin,TUBB3)、微管相关蛋白2(microtubule association protein-2,MAP2)、可溶性蛋白-100(soluble protein-100,S100)、巢蛋白(nestin,NES)、NG2蛋白聚糖(NG2 proteoglycan,NG2)及降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)表达较阴性对照组显著升高(P<0.05),TUBB3、MAP2等蛋白表达也升高。慢病毒过表达NLK基因后,与空载体组相比,神经相关基因TUBB3、MAP2、S100及NG2表达水平均显著下降(P<0.05),TUBB3蛋白表达降低。构建裸鼠皮下异位成骨模型术后4周发现β-TCP+siRNA-NLK转染的hBMSCs成骨诱导组较其他3组形成更多矿化组织,并且成骨相关标记物BMP2及成神经相关标记物S100显著高表达。结论:siRNA沉默NLK基因可以促进hBMSCs体外神经向分化,并在裸鼠体内异位成骨模型中能够促进神经化组织工程骨的形成。 展开更多
关键词 小干扰RNA NLK基因 神经向分化 骨组织工程
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石墨烯基导电水凝胶的制备及其在组织工程中的应用进展
2
作者 杜鹃 周雪 +1 位作者 吴玉 杨凤 《化工新型材料》 北大核心 2025年第11期69-73,共5页
水凝胶具有类细胞外基质的内在结构及理化特性,可增强细胞间交流,促进组织再生,在组织工程领域引起了广泛关注,已成为最有潜力的生物活性材料。石墨烯具有独特的导电、导热和力学性能,将石墨烯引入水凝胶基质构建石墨烯基导电水凝胶,大... 水凝胶具有类细胞外基质的内在结构及理化特性,可增强细胞间交流,促进组织再生,在组织工程领域引起了广泛关注,已成为最有潜力的生物活性材料。石墨烯具有独特的导电、导热和力学性能,将石墨烯引入水凝胶基质构建石墨烯基导电水凝胶,大幅拓展了传统水凝胶的应用范围。近年来,石墨烯基导电水凝胶已广泛应用于组织工程、柔性传感器、超级电容器等领域。总结了现阶段石墨烯基导电水凝胶的制备方法及其在皮肤、骨、心肌、神经、骨骼肌修复领域的研究进展,以期为未来组织工程的相关研究提供借鉴。 展开更多
关键词 石墨烯 导电水凝胶 制备方法 组织工程
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鼻软骨再生组织工程支架研究进展
3
作者 程宽 易一帆 +2 位作者 丁云哲 张敏 丁翠翠 《应用化工》 北大核心 2025年第9期2409-2415,2421,共8页
软骨一旦受损,其自我修复能力非常有限,软骨缺损后的组织再生一直是临床面临的巨大挑战。由于外伤、肿瘤切除、先天畸形、鼻部疾病或成为供体软骨均导致鼻腔及鼻软骨的重建异常艰难。组织工程学为软骨的修复和再生带来了新思路。综述了... 软骨一旦受损,其自我修复能力非常有限,软骨缺损后的组织再生一直是临床面临的巨大挑战。由于外伤、肿瘤切除、先天畸形、鼻部疾病或成为供体软骨均导致鼻腔及鼻软骨的重建异常艰难。组织工程学为软骨的修复和再生带来了新思路。综述了鼻软骨的解剖学和组织学结构;介绍了目前适用于鼻软骨再生支架的材料及其特性;对当今主流的鼻软骨再生支架的成型方式进行总结;最后讨论了鼻软骨支架存在的研究空白和发展方向,以期为相关研究提供参考。 展开更多
关键词 鼻软骨 组织工程支架 成型方法
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功能性复合支架在骨组织工程中的研究进展
4
作者 牛德龙 柳忠豪 《口腔医学研究》 北大核心 2025年第5期373-377,共5页
自体骨移植术作为临床上治疗大面积骨缺损的“金标准”,仍具有供体来源有限且易造成二次创伤等局限性。骨组织工程中功能性复合支架具有机械性能强、生物相容性高等特点,各种细胞生长因子、药物、金属离子等加入赋予支架促增殖、抗炎、... 自体骨移植术作为临床上治疗大面积骨缺损的“金标准”,仍具有供体来源有限且易造成二次创伤等局限性。骨组织工程中功能性复合支架具有机械性能强、生物相容性高等特点,各种细胞生长因子、药物、金属离子等加入赋予支架促增殖、抗炎、成骨等生物学特性,由此形成的功能性复合支架为骨缺损治疗提供了新选择,有望成为自体骨材料的替代方案。本文就近年来骨组织工程中各种功能性复合支架的研究进展做一综述,为后续功能性复合支架的设计与应用提供参考及策略。 展开更多
关键词 骨组织工程 骨缺损修复 功能性复合支架
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熔体近场直写制备组织工程支架的研究进展
5
作者 杨柳 杜磊 徐淮中 《纺织学报》 北大核心 2025年第1期206-216,共11页
熔体近场直写(MEW)作为一种新兴的增材制造技术,可在微米尺度下实现纤维支架结构的精准构筑。为进一步推动该技术在组织工程领域的应用,综述了近年来国内外MEW技术的研究进展。针对MEW设备组成,详解了各模块的工作原理和设计思路;针对ME... 熔体近场直写(MEW)作为一种新兴的增材制造技术,可在微米尺度下实现纤维支架结构的精准构筑。为进一步推动该技术在组织工程领域的应用,综述了近年来国内外MEW技术的研究进展。针对MEW设备组成,详解了各模块的工作原理和设计思路;针对MEW射流调控,阐述了射流稳定及沉积过程中的成形机制与控制机制;针对MEW技术的应用场景,讨论了不同结构支架的构筑方法及其构效关系;此外,还总结了MEW技术与其它技术结合的典型范例;最后,展望了MEW技术的发展方向,以期为其在多领域交叉融合发展提供理论支撑和应用参考。 展开更多
关键词 熔体近场直写 增材制造 高分辨率打印 射流控制 组织工程 纤维支架
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金纳米颗粒在心肌组织工程应用的研究进展
6
作者 俞泓 沈梦尘 +2 位作者 王芳 荆丽敏 张蛟 《中华老年心脑血管病杂志》 北大核心 2025年第2期248-250,共3页
心脏疾病是全球范围内的主要死亡原因之一,每年导致数百万人死亡[1-2]。尽管传统的治疗手段,如药物治疗、介入手术和心脏移植,在控制病情和延长患者生存期方面发挥了重要作用,但它们仍受限于药物耐受性问题、手术风险以及供体器官的短缺... 心脏疾病是全球范围内的主要死亡原因之一,每年导致数百万人死亡[1-2]。尽管传统的治疗手段,如药物治疗、介入手术和心脏移植,在控制病情和延长患者生存期方面发挥了重要作用,但它们仍受限于药物耐受性问题、手术风险以及供体器官的短缺[3-4]。特别是在老年人群中,这些挑战往往更为严峻,因为老年患者可能伴随有更多的并发症和较低的手术耐受性。 展开更多
关键词 纳米结构 心肌 组织工程 药物释放 分子显像 再生
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机器学习指导下的椎间盘组织工程体系预测模型建立
7
作者 韩照普 尹正 叶晓健 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期886-896,共11页
[目的]通过多种机器学习方法建立多特征参数对椎间盘支架生物学效应的预测模型,以降低实验试错成本,实现椎间盘退行性病变组织工程治疗的高效化.[方法]基于近10年(2014—2024年)椎间盘支架相关材料、工艺、细胞培养数据,构建特征多维、... [目的]通过多种机器学习方法建立多特征参数对椎间盘支架生物学效应的预测模型,以降低实验试错成本,实现椎间盘退行性病变组织工程治疗的高效化.[方法]基于近10年(2014—2024年)椎间盘支架相关材料、工艺、细胞培养数据,构建特征多维、标签多样的综合数据集,进而采用岭分类器、高斯朴素贝叶斯(Gaussian NB)、线性判别分析(LDA)、高斯过程分类器(GPC)等21种分类算法,评估各模型在数据集上的预测性能.[结果]多数分类模型在本数据集上的预测一致性较好,且运行时间较短,其中基于岭分类器算法构建的机器学习模型能最准确地预测支架上的细胞行为;进一步通过模型可解释性分析,可获知各支架特征参数生物学效应的方向和程度,从而使该模型具有较高的推广价值.[结论]机器学习方法对于椎间盘组织工程体系的开发具有指导意义,通过恰当的模型构建,研究人员可以有针对性地进行特征组合,从而简单快捷地设计出具有良好生物学活性的支架. 展开更多
关键词 椎间盘退行性病变 机器学习 组织工程 支架
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微创技术和组织工程在视网膜脱离治疗中融合应用的潜力
8
作者 许中中 田陌奇 闫媛媛 《眼科新进展》 北大核心 2025年第4期326-336,共11页
视网膜脱离(RD)是指视网膜神经上皮层与色素上皮层之间的分离,这是一种严重的眼科急症,如果不及时治疗,可能会导致永久性视力丧失。因而其治疗方法的研究具有重要意义。目前,RD的治疗方法包括激光光凝术、气压性视网膜固定术、巩膜扣带... 视网膜脱离(RD)是指视网膜神经上皮层与色素上皮层之间的分离,这是一种严重的眼科急症,如果不及时治疗,可能会导致永久性视力丧失。因而其治疗方法的研究具有重要意义。目前,RD的治疗方法包括激光光凝术、气压性视网膜固定术、巩膜扣带术以及玻璃体切割术等。随着微创手术技术的进步,微创玻璃体切割术已经成为一种重要的治疗手段,随着23 G、25 G和27 G等更小口径器械的发展,微创手术通过减少手术切口大小来降低手术创伤,提高手术的安全性和有效性;同时,组织工程在视网膜修复中的潜力逐渐显现,尤其是在生物材料的应用和细胞治疗的研究领域。尽管当前研究已显示出组织工程良好的前景,但仍面临一些挑战,包括生物材料的生物相容性、细胞治疗的有效性以及长期疗效的评估等。因此,本文旨在综述微创技术与组织工程在RD治疗中的应用现状,探讨其潜在优势、局限性和融合趋势,并展望未来的发展方向,为临床实践提供指导。 展开更多
关键词 视网膜脱离 微创技术 组织工程 生物材料 细胞治疗
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低氧环境对组织工程血管移植物胶原蛋白含量的提升作用
9
作者 林展翼 肖聪 +3 位作者 许健宜 刘青 孙盱衡 方丽君 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期129-135,共7页
在血管组织工程领域,目前的主要技术方向集中于利用血管平滑肌细胞(VSMCs)在体外增殖和分泌富含胶原蛋白的细胞外基质(ECM),并且施加特定力学刺激重构出具有所需力学性能的生物材料。合适的氧气含量对于体外细胞三维培养至关重要,但在... 在血管组织工程领域,目前的主要技术方向集中于利用血管平滑肌细胞(VSMCs)在体外增殖和分泌富含胶原蛋白的细胞外基质(ECM),并且施加特定力学刺激重构出具有所需力学性能的生物材料。合适的氧气含量对于体外细胞三维培养至关重要,但在组织工程血管移植物(TEVG)应用方面还缺乏足够研究。为此通过设计不同的氧气含量培养环境,对VSMCs增殖活性检测以确定细胞培养的氧气含量最佳值;进而,在常规氧含量和低氧含量下,对胶原蛋白的基因表达和蛋白分泌情况进行检测,并通过羟脯氨酸检测法对沉积在细胞层中的总胶原含量进行定量;最后,在聚乙醇酸(PGA)支架材料上接种VSMCs进行三维培养形成TEVG,通过组织切片染色和总胶原定量来观察低氧环境下TEVG的培养效果。结果显示:7%氧气条件下VSMCs细胞活性增长最快;低氧环境下VSMCs的Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ)和Ⅲ型胶原蛋白(ColⅢ)基因表达有所上调,在第5至第9天可以检测到更多胶原蛋白分泌到细胞培养基中,尤其是ColⅢ,并且第11天细胞层ECM中总胶原蛋白的含量为常氧组的3.1倍;7%氧气条件可促进PGA支架上VSMCs三维培养过程的胶原沉积,与常氧组相比总胶原含量提高至2.09倍,并形成更致密的胶原纤维。结果表明,选择低氧环境可以促进组织工程血管移植物胶原蛋白的含量,可为进一步优化TEVG的体外培养条件提供依据。 展开更多
关键词 血管平滑肌细胞 低氧环境 组织工程血管移植物 胶原蛋白
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组织工程皮肤在糖尿病皮肤溃疡模型大鼠创面修复中的应用研究 被引量：3
10
作者 张广静 王正想 +2 位作者 刘杰 刘远 冯世军 《临床皮肤科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期715-720,共6页
目的:探讨组织工程皮肤修复糖尿病大鼠溃疡模型创面的可能机制。方法:选择腹腔注射链脲佐菌素及背部打孔建立糖尿病溃疡模型,将60只模型大鼠随机分为5组,每组各12只,对照组采用凡士林纱布覆盖创面,支架组采用无细胞纤维蛋白支架行创面移... 目的:探讨组织工程皮肤修复糖尿病大鼠溃疡模型创面的可能机制。方法:选择腹腔注射链脲佐菌素及背部打孔建立糖尿病溃疡模型,将60只模型大鼠随机分为5组,每组各12只,对照组采用凡士林纱布覆盖创面,支架组采用无细胞纤维蛋白支架行创面移植,成纤维细胞组采用含成纤维细胞的纤维蛋白支架行创面移植,表皮干细胞组采用含表皮干细胞的纤维蛋白支架行创面移植,组织工程皮肤组采用含成纤维细胞和表皮干细胞的纤维蛋白支架行创面移植。术后第2周和第4周,比较各组创面愈合率、炎性因子[白细胞介素(IL-1)-1、IL-2、肿瘤坏死因子(TNF)-α]和相关生长因子[血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、转化生长因子(TGF)-β1]的含量。结果:术后第2周和第4周,组织工程皮肤组创面愈合率>成纤维细胞组(表皮干细胞组)>支架组>对照组(P<0.05);IL-1、IL-2和TNF-α含量为组织工程皮肤组<成纤维细胞组(表皮干细胞组)<支架组<对照组(P<0.05);VEGF、bFGF和TGF-β1含量为组织工程皮肤组>成纤维细胞组(表皮干细胞组)>支架组>对照组(P<0.05);与其他组相比,组织工程皮肤组大鼠创面新生皮肤质地和韧性良好,皮肤形态成熟,可见胶原纤维成束状排列。结论:组织工程皮肤能够促进糖尿病溃疡大鼠模型创面愈合,可能与拮抗创面炎症损伤、促进相关血管生长因子分泌有关。 展开更多
关键词 糖尿病溃疡模型 大鼠 组织工程皮肤 炎性因子 血管生长因子
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骨组织工程镁基支架的制备研究进展
11
作者 李再久 夏臣平 +1 位作者 刘明诏 金青林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期128-138,共11页
骨组织工程为受损骨、病变骨的治疗提供了重要的途径。如何获得易于骨修复、高强度且具有良好生物相容性的支架,是当前骨组织工程支架应用的技术难点和研究热点之一。支架材料的种类及制备方法是影响骨组织工程结构及性能的主要因素。... 骨组织工程为受损骨、病变骨的治疗提供了重要的途径。如何获得易于骨修复、高强度且具有良好生物相容性的支架,是当前骨组织工程支架应用的技术难点和研究热点之一。支架材料的种类及制备方法是影响骨组织工程结构及性能的主要因素。镁基合金因在生物相容性、降解行为等方面具有突出表现而受到了普遍的关注,被认为是一种前景广阔的骨组织工程支架材料。常见的骨组织工程镁基支架制备方法有熔体发泡法、渗流铸造法、固/气共晶定向凝固法和增材制造法等,然而现有制备方法在孔隙结构精细控制及造孔残留物对镁基支架生物相容性的影响等方面仍需进一步研究。本文综述了骨组织工程镁基支架的制备方法,分析了影响镁基支架孔隙结构和性能的因素,总结了每种制备方法的优缺点,并对未来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 骨组织工程 镁基支架 制备方法 孔隙结构
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腰椎间盘髓核组织工程研究进展 被引量：2
12
作者 李强 丁凡 刘晓柳 《中国医学科学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期88-97,共10页
腰椎间盘退行性病变(退变)是脊柱外科常见多发疾病之一,临床以腰痛、下肢麻木和大小便功能障碍等为主要症状,其发生发展由多个因素共同决定,但目前病理生理学和细胞生物学机制尚未完全清晰。髓核组织工程是结合生物组织学和材料科学治... 腰椎间盘退行性病变(退变)是脊柱外科常见多发疾病之一,临床以腰痛、下肢麻木和大小便功能障碍等为主要症状,其发生发展由多个因素共同决定,但目前病理生理学和细胞生物学机制尚未完全清晰。髓核组织工程是结合生物组织学和材料科学治疗疾病的一种新兴生物疗法,可有效治疗腰椎间盘退变。临床医师正确认识髓核组织工程和腰椎间盘退变之间的复杂关系,了解髓核组织工程在腰椎间盘退变中的应用及其机制,有利于临床上腰椎间盘退变治疗、腰椎间盘退变治疗后康复和人群腰椎间盘退变预防工作开展。 展开更多
关键词 腰椎间盘退行性病变 组织工程 髓核修复 细胞移植
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糖尿病对组织工程常用干细胞功能的不利影响研究进展 被引量：1
13
作者 潘瑞林 陈文杰 +2 位作者 吴泽霖 郑小飞 王华军 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期655-663,共9页
目的:探讨糖尿病对组织工程常用干细胞的不利影响及其机制。方法:通过检索文献数据库,查阅和筛选糖尿病对多种干细胞不利影响的相关文献,对近些年来国内外的研究进行整理和分析。结果:糖尿病患者体内的高糖环境可使骨髓间充质干细胞、... 目的:探讨糖尿病对组织工程常用干细胞的不利影响及其机制。方法:通过检索文献数据库,查阅和筛选糖尿病对多种干细胞不利影响的相关文献,对近些年来国内外的研究进行整理和分析。结果:糖尿病患者体内的高糖环境可使骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、卫星细胞、肌腱干/祖细胞及内皮集落形成细胞的生物学功能下降,影响干细胞对相关损伤组织的修复,而高糖环境对尿源性干细胞和外周血间充质干细胞的影响尚无明确结论,需进一步研究探讨。结论:糖尿病可经多种机制对组织工程常用干细胞造成负面影响,因此干细胞在糖尿病患者相关并发症及组织工程中的临床应用可能存在限制。 展开更多
关键词 糖尿病 干细胞 组织工程 骨科 再生
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骨组织工程支架材料研究进展 被引量：5
14
作者 金勋杰 闫景龙 杨显生 《中国骨质疏松杂志》 CAS CSCD 2006年第4期424-427,329,共5页
关键词 骨组织工程支架 材料研究 生物医学工程学 细胞外基质替代物 组织工程化组织 组织工程学 细胞生物学 损伤组织结构 材料科学 生物化学
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无机材料在组织工程化骨构建中的应用和展望 被引量：1
15
作者 王祎 叶茂昌 《口腔医学研究》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期83-84,共2页
利用组织工程原理和方法构建的组织工程化骨已经为骨缺损的修复重建提供了全新思路和创新方法。其中细胞种植支架材料是骨组织工程研发的中心环节,通过基质材料在缺损病变部位建立一个有利于种子细胞吸附,
关键词 组织工程化骨 无机材料 骨构建 应用 组织工程原理 骨组织工程 修复重建 支架材料
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组织工程在医学中的应用 被引量：1
16
作者 宓开鸿 李继承 《中国医学科学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期189-192,共4页
组织工程学是一门新学科，它以工程学和生命科学为原理，研制生物结构，为解决组织和器官缺损所致的功能障碍或丧失的治疗问题提供广阔的前景。近几十年来的研究取得很大成功，并且应用于临床。本文根据各组织器官胚层发育的来源，综述... 组织工程学是一门新学科，它以工程学和生命科学为原理，研制生物结构，为解决组织和器官缺损所致的功能障碍或丧失的治疗问题提供广阔的前景。近几十年来的研究取得很大成功，并且应用于临床。本文根据各组织器官胚层发育的来源，综述组织工程学在医学中的应用进展。 展开更多
关键词 组织工程学 中胚层组织工程 医学应用 内胚层组织工程
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组织工程化人工骨支架的结构优化设计研究进展 被引量：1
17
作者 王娟 乌日开西.艾依提 滕勇 《实用医学杂志》 CAS 北大核心 2014年第24期4040-4041,共2页
骨组织工程技术的发展为骨折不愈合、大段骨缺损及骨肿瘤引起的骨折提供了一种应用前景广阔的修复方法。种子细胞、支架和生长因子是组织工程研究的三大要素,其中支架是骨组织工程中最基础的要素,其结构不但会影响细胞的生存、信号发射... 骨组织工程技术的发展为骨折不愈合、大段骨缺损及骨肿瘤引起的骨折提供了一种应用前景广阔的修复方法。种子细胞、支架和生长因子是组织工程研究的三大要素,其中支架是骨组织工程中最基础的要素,其结构不但会影响细胞的生存、信号发射、生长、增殖和重组,而且还会影响细胞的形状建模和基因表达[1-2]。 展开更多
关键词 人工骨支架 骨组织工程 支架结构 种子细胞 组织工程化 骨肿瘤 组织工程研究 中支架 骨缺损 基因表达
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可降解Fe@Fe-Zn骨组织工程支架体外生物相容性研究
18
作者 罗彩云 王伟强 +4 位作者 史淑艳 杨帅康 许雅南 朱明 刘慧颖 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期163-172,共10页
目的以多孔铁为基体,利用脉冲电沉积制备可降解多孔Fe@Fe-Zn复合材料骨组织工程支架,以期提高材料的降解速率和抗菌性能。方法通过调节脉冲频率,得到不同Zn含量的Fe-Zn合金层;使用电子探针、X射线衍射仪、扫描电镜来研究材料的元素含量... 目的以多孔铁为基体,利用脉冲电沉积制备可降解多孔Fe@Fe-Zn复合材料骨组织工程支架,以期提高材料的降解速率和抗菌性能。方法通过调节脉冲频率,得到不同Zn含量的Fe-Zn合金层;使用电子探针、X射线衍射仪、扫描电镜来研究材料的元素含量、相组成和显微结构;通过压缩测试考察支架的力学性能;用体外浸泡来考察材料的降解性能;用浸提液培养分析材料对小鼠胚胎成骨细胞的黏附铺展和细胞活性的影响;用浸提液和直接培养来探究材料的抗大肠杆菌性能。结果随脉冲频率增加,合金中Zn含量减小;不同合金均为单一的α(Fe)相;电沉积组织致密,杂质含量低;Zn含量为7.5%(均以质量分数计)时,支架抗压屈服强度较多孔铁提升6%;复合材料的降解速率为0.44~0.48 mm/a,较多孔铁有显著改善;复合材料浸提液在稀释到25%(体积分数)时,表现出良好的细胞相容性,且随Zn含量增加,细胞活性增强;Zn含量为7.5%时,材料的抗菌性能最好。结论通过电沉积制备的Fe@Fe-Zn支架的腐蚀速率相较于多孔铁有明显提高。随合金层中Zn含量的增加,其细胞活性增强,抗菌性能提高。Fe@Fe-Zn有望发展为可广泛应用的可降解骨组织工程支架材料。 展开更多
关键词 骨组织工程支架 多孔铁 Fe-Zn合金 降解性能 生物相容性 抗菌性能
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人间充质干细胞分化的力学规律及组织工程应用
19
作者 何飞 杨宸栋 王记增 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期338-338,共1页
人间充质干细胞是一种具有多向分化及自我更新能力的成体干细胞,被视为理想的组织工程种子细胞。明确干细胞分化过程中的细胞力学变化有助于深入理解组织发育进程。为解决准确测量干细胞力学性质的实验需求,本研究采用了幂律黏弹性的建... 人间充质干细胞是一种具有多向分化及自我更新能力的成体干细胞,被视为理想的组织工程种子细胞。明确干细胞分化过程中的细胞力学变化有助于深入理解组织发育进程。为解决准确测量干细胞力学性质的实验需求,本研究采用了幂律黏弹性的建模策略,结合原子力显微镜缓慢加载测量技术,实现了各阶段干细胞力学参数的准确定量。基于此测量技术,本文系统分析了分化过程中干细胞力学性的变化规律。结果发现,在干细胞成骨及成软骨分化过程中,细胞的蠕变柔量及流变系数仅在早期逐步增强,而在成脂肪分化中,干细胞则在全程软化。基于此力学规律,本文提出了阶段性干预细胞微丝骨架蛋白以提高分化效率的骨组织工程调控策略,结合骨组织工程支架材料,最终实现了促进体内大范围骨缺损快速愈合的目标。通过本研究,明确了幂律黏弹性模型在细胞分化系列研究中的普适性,同时绘制了间充质干细胞谱系的发育生物学-细胞力学图谱。本研究结果对从力学角度理解细胞分化行为,以及组织工程材料的结构设计具有重要指导意义。 展开更多
关键词 成软骨分化 力学规律 细胞分化 间充质干细胞 细胞力学 蠕变柔量 骨组织工程 黏弹性模型
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生物3D打印在肿瘤研究及组织工程中的应用 被引量：2
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作者 王梓霏 丁雅卉 +2 位作者 李彦 栾鑫 汤忞 《中国癌症杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期814-826,共13页
近年来生物3D打印技术快速发展,已成为肿瘤研究与组织工程领域用于组织构建、机制研究、药物评价及药物递送等研究的重要工具。本综述总结生物3D打印的基本原理及其在肿瘤研究和组织工程中的应用进展。生物3D打印是一种增材制造技术,通... 近年来生物3D打印技术快速发展,已成为肿瘤研究与组织工程领域用于组织构建、机制研究、药物评价及药物递送等研究的重要工具。本综述总结生物3D打印的基本原理及其在肿瘤研究和组织工程中的应用进展。生物3D打印是一种增材制造技术,通过数字控制逐层堆叠生物材料和活细胞以构建复杂的三维组织结构,其核心步骤是设计3D模型、选择合适的生物打印技术和材料、逐层打印、后期培养和功能化处理。在肿瘤研究中,生物3D打印可用于构建模拟肿瘤微环境的复杂模型,揭示肿瘤的发生、发展新机制。传统体外模型如二维细胞培养或动物模型难以准确模拟人类肿瘤的复杂性,而通过生物3D打印技术构建更仿生的3D肿瘤模型,模拟肿瘤细胞与免疫细胞、基质、血管等环境的动态相互作用,能够提供更接近真实肿瘤生长、侵袭及转移的研究平台。此外,生物3D打印为抗癌药物的开发、创新治疗策略的确立和个性化治疗方案的制订提供了创新平台,3D打印肿瘤模型能够提供更贴近临床的实验结果且具备高通量药物筛选的能力,可广泛应用于细胞毒类药物、靶向治疗药物和免疫治疗药物等多种类型的药物评价中;除药物开发外,生物3D打印还为肿瘤辅助治疗提供了新的解决思路。生物3D打印模型和支架,可用于个性化精准治疗,通过高效构建患者细胞构成的个性化3D模型预测患者对药物及放疗的敏感性,可建立局部支架,根据患者具体需求确定合适的药物剂型、剂量等。另外,3D打印支架可用于辅助药物递送,利用3D支架靶向递送药物或减弱药物引起的不良反应,还可辅助局部免疫检查点抑制剂疗法、局部细胞因子疗法、局部癌症疫苗疗法及局部嵌合抗原受体修饰的细胞疗法。在组织工程中,传统的组织修复方法通常难以应对复杂组织的构建需求,而生物3D打印为构建复杂组织结构和实现组织再生提供了全新的思路,骨与软骨、皮肤等结构较为基础且具备较高再生能力的组织和器官已逐渐进入临床实践,肝脏、心脏等复杂器官的修复和重建也已取得一定进展,但尚未实现临床转化。最后,本综述探讨了生物3D打印在上述领域面临的挑战及未来发展方向,以期为相关领域的研究人员提供有价值的参考。 展开更多
关键词 生物3D打印 肿瘤研究 组织工程 肿瘤微环境 药物筛选
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