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whn732

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[资源] 我对生物材料的理解

我对生物材料的理解（一）——组织工程支架

之前在生物材料版上发了个关于细胞和生物材料表面作用机制的帖子，很多虫虫对这方面比较感兴趣，后来版主和区长（我还搞不清楚是具体哪位高人哈）给我消息希望我开一个专题。这个要求实在让我受宠若惊，因为一直都觉得我应该是拜读别人都言论和文献的人，从没想过别人会被我都帖子所启发。之后才恍然大悟，毕竟我做生物材料这方面都研究已经有4年之久了，虽然离大家还是比较远，但对生物材料还是有了自己都理解和见解。因此发了这个帖子，希望能给大家些帮助，当然更欢迎大家都讨论，希望这是个相互学习的机会。
  首先，我先介绍下我的经验。我是在川大读的生物医学工程，我的生物材料生涯也是从这里开始的。我刚进入这个专业开始是做多孔支架的。感谢我的导师（因为没有得到他的允许，所以我也不便透露他的姓名）给了我一开始就接触生物材料高端领域的机会。对于初学者来说，拜读文献是最重要的。以下是组织工程方面我觉得比较重要都文献：[1]Langer R, Vacanti JP. Tissue engineering. Science 1993;260:920–6.[2] Salgada AJ, Coutinho OP, Reis RL. Bone tissue engineering: state ofthe art and future trends. Macromol Biosci 2004;4:743–65.[3] Hutmacher DW. Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage.Biomaterials 2000;21(24):2529–43.[4] Ma PX. Scaffolds for tissue fabrication. Mater Today 2004;7(5):30–40.[5] Guoping C, Takashi U, Tetsuya T. Scaffold design for tissue engineering. Macromol Biosci 2002;2(2):67–77. 相信会个后来都虫虫一些启发。个人感觉，川大的生物材料专业是一个很好都平台（当时还不觉得，当然我对其他学校也不是很了解），做这方面都老师很多，项目也比较多，当然是以张院士为首了，但其中很多老师都是很好的，比如李玉宝教授，还有高分子方向都万昌秀老师，做都领域都很前沿。
  书归正传，我是做骨组织工程支架的，使用都材料是高分子和磷灰石的复合材料。高分子相目前使用最广泛的当然就是聚脂肪酸高聚物，其降解性，安全性已经得到认证。但作为骨组织支架而言，其力学性能是必须都，但力学性能和对支架的多孔性能是相互矛盾的，所以可以说至今也没有理想的骨组织工程支架材料。对于PLA，PGA，PLGA而言，虽然可生物降解且降解产物安全，但植入体内都长期局部炎性反映和降解速率都不稳定仍很难避免。然而有一点也许是可以认可的，最为支架，使用有机无机的复合材料是比较理想的选择。
  另外，很重要的一点，很多人认为组织工程就是要使用降解材料，不降解的材料就不能叫组织工程。其实不然，我认为，组织工程只是提供了大家一个概念，一个不单单是简单的使用替代物对缺损组织进行的修复。他的重要意义在于启发大家，可以在材料基础上引入更多的生物学，药学都因素，是支架修复组织的效果更好，更完美（当然在体外培养出所需的组织是我们的梦想）所以称之为“工程”的意义就在于次。为的是实现修复的目的，并非严格要按照定义，必须选用降解材料。例如，对于骨组织工程材料，承力是其必要条件之一，所以选用惰性的，降解缓慢的，但力学性能优秀的材料作为支架也是可行的。这是我个人的倾向，关于这一点我和一些教授讨论过，也有人认为不降解就不能叫组织工程。
  对于支架制备方法，文献上说的很清楚，方法很多。但真正应用的时候，是要根据使用的材料的特性来开发不同的制备方法。例如盐粒子滤除法，这个方法很传统也很有效，但缺点是盐粒子的残余，因为粒子经常是包裹在材料内部，清洗很久也有残余，这对后来都细胞试验和动物试验都有很大影响。但如果使用都盐粒子比重高，也会得到贯通性好，孔隙率高的支架，也避免盐都残余，但高孔隙率也意味着低强度。目前比较先进的是使用电脑辅助都3d喷绘技术得到的支架，在贯通性、力学强度、趋向性都有优势。但这个对设备要求比较高。当然对多数材料，如PLA类，Collagen类都可以使用冷冻干燥技术，这是个不错都选择。
  对于细胞培养和生长因子加载以及动物实验方面会在接下来都帖子中讨论，这里就先介绍到这。这些是我关于支架制备方面的一些经验，希望是个大家相互讨论相互学习的机会，因为我现在真切都感觉到，生物材料真的是一个交叉的，博大的领域，里边包含了太多方面的知识，现在我的情况是可能很多方面都了解一些，但是真正里精通的水平还相差太远。来到小木虫（我也是新虫），真都给我很多启发，这里的资源共享和信息的传递实在是很难得。感谢版主们的劳动，希望生物材料版像Biomaterials杂志一样火，一样一年一个台阶。

组织工程方面的几篇综述，个人觉得很受启发。
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此专题橱窗系列之二
我对生物材料的理解（二）——具有方向性结构的支架
http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1144752

此专题橱窗系列之三
我对生物材料的理解（三）——生物材料与细胞界面问题
http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1145940

[ Last edited by whn732 on 2009-4-9 at 16:35 ]

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