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骨组织工程的研究进展

研究进展

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骨组织工程的研究进展

柏彬

肖玉周

作者单位:233000安徽蚌埠。蚌埠医学院第一附属医院骨科组织移植安徽省重点实验室

作者简介:柏彬(1981一),男,住院医师,硬士在读,研究方向:组织移植及骨科创伤

通信作者:肖玉周,Emaii:xiaoyuzhouI@yahoo.com.cn

【摘要】目的:了解组织工程骨的相关概念及其特点,以及在组织工程骨研究中种子细胞、支架材

料、生长因子、组织工程骨的构建及其应用的最新研究进展。方法:查阅相关中外文献,了解组织工程骨最新的发展动态及临床应用进展。结果:组织工程骨对骨缺损的修复是积极有效的。结论:随着研究的深入,骨组织工程技术最终会解决骨缺损的治疗这一骨外科领域的难题。

【关键词】组织工程;种子细胞;支架材料;生长因子;骨缺损doi:10.3969/j.issn.1673—7163.2010.04.021

【中图分类号】R322.7+lR617【文献标识码】A【文章编号】1671-7163(2010)04-0287-03

Researchprogression

on

bonetissueengineering

BOB讯,XIAOYu-zhou.DepartmentofOrthopaedics,thefirstAffiliatedHospitalofBengbuMedicalColloge,An—huikeylaboratoryofTissueTransplantation,Bengbu,Anhui233004,China

【Abstract】Objective:To

exploretheconstruction

understandtheconceptandcharacteristicsofbone

tissueengineering,and

andclinicalapplication

ofseedeels,scaffolds。growthfactors,bonetissuebone.

Methods:To

tal

status

consulttherelevant

Chineseandforeignliteratures,inordertocomprehendthelatestdevelopmen-

itsclinicalapplication.Results:Tissue—engineered

on

oftissueengineering

boneandbonewould

COIl

tributetorepairationofbonedefects.Conclusions:AlongwitIlfurtherstudybonetissueengineenng.itisbe-

at

lievedthatbonedefectswhichishardtodealwithinthefieldsoundlyinthefuture.

ofbonesurgerypresentcouldbe

repaired

【Keywords】Tissueengineering;Scedcell;Scaffold;Growth

factor;Bone

defect

在创伤性骨折的治疗中,骨缺损及骨不连的治疗仍然是骨科医生所面临的难题之一。1995年CraneGM…系统地提出了骨组织工程的概念、研究方法、研究现状及发展前景。组织工程骨的构建由种子细胞、生物支架和生长因子三部分组成。利用组织工程学原理与方法再生的骨组织植入体内无免疫排斥,且来源充足,其优势逐渐得到认同旧1,成为国际上研究的热点之一。组织工程骨修复骨缺损的优点:需要的供体组织少,供体损伤小;细胞可在体外培养、扩增、无抗原性;可根据修复缺损的需要,将植人物制成精确的三维形状;组织工程骨是一种活骨移植,可缩短骨缺损的修复时间并提高骨缺损的修复质量po。1种子细胞

种子细胞是组织工程研究中的基本环节卜1。对骨组织工程而言,理想的种子细胞应具有以下特点:取材容易,对机体的损伤小,在体外培养中的增殖能力强,培养衰减率低,修复能力强,生物毒性低,组织相容性好,免疫活性低,致瘤性低,植入机体后能够适应受区的生理、病理、应力等微环境并保持成骨活性。长期以来,骨组织工程所用的种子细胞大多是从自体或同种异体的骨膜和骨质中分离培养的成骨细胞。

Cai

外可向成骨细胞分化。其具有体外诱导为骨、软骨、脂肪等多向分化潜能,对机体损伤小,扩增后数量充足,能够避免免疫排斥,是目前骨组织工程最主要的种子细胞来源【6J。除骨髓基质干细胞外,脂肪源性干细胞、胚胎干细胞、成纤维细胞、同种异体骨细胞及转基因细胞等也具有较强的成骨效应,因而成为种子细胞的来源之一口J。2支架材料

骨组织工程研究的中心环节是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架结构,以作为细胞外基质(ECM)的替代物。理想的骨组织工程细胞外基质材料要求具有良好的生物相容性及生物降解性,具有三维立体多空结构,可塑性和一定的机械强度,具有负荷最大量细胞的高渗透性,良好的材料一细胞界面,可与其他活性分子BMP、TGF—B等复合,共同诱导骨的发生哺J。目前,在骨组织工程研究中应用的支架材料主要包括:聚合类材料及天然生物材料等。

聚合类材料包括:①人工合成可降解聚合物,主要包括PLA、PGA、PCL、PLGA、PPF等,具有良好的组织相容性、生物降解性和骨传导性。目前PLA与PGA均已用于制作手术缝合线、一些体内植入物以及内固定装置【91,是骨组织工程中应用较为广泛的一类生物材料。②天然高分子聚合物,主要包括胶原、纤维蛋白、壳聚糖、珊瑚及其衍生物等。

X等垆1报道了骨髓来源的骨髓基质干细胞(BMSCs)在体

外可形成钙化的骨样组织,从而证实了骨髓基质干细胞在体

万方数据

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