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组织工程在再生医学中的应用近年来，随着再生医学领域的快速发展，组织工程技术在临床治疗中得到了广泛的应用。
组织工程技术是将生物材料、生物因子和细胞等多种生物学组分相结合，构建三维结构体外或体内复杂组织和器官的一种技术，可以帮助人体再生缺损组织，提高治疗效果和生命质量。
本文将从组织工程技术的原理、应用及前景三个方面来阐述其在再生医学中的应用。
一、组织工程技术的原理组织工程技术是一种多学科融合的交叉学科，包含生物学、材料科学、化学、物理学等众多学科。
其核心原理在于构建三维复杂的组织和器官，实现细胞定向增殖、成形和空间排列，在生物材料、生物因子和细胞的相互作用下，形成生物功能结构体。
组织工程技术计划利用生物材料、细胞和生物因子之间的交互，构建三维复杂的结构体，以代替人体缺损组织，进而实现细胞定向增殖、成形和空间排列。
组织工程技术所构建的生物功能结构体可以用于再生医学，治疗许多常见的疾病，如糖尿病、心脏病、肝脏病等。
二、组织工程技术在再生医学中的应用1. 组织工程技术在骨折治疗中的应用传统骨折治疗方法主要是手术或身体治疗。
然而，这些过程都非常痛苦，而且需要长时间的康复期。
组织工程技术通过修复或再生骨组织，可以缩短康复时间并提高治疗效果。
组织工程技术可获得包括生物陶瓷，骨细胞生长因子等需要再生骨组织的组分，用于建立人工骨骼或帮助器官创新，从而实现手术的最终复原。
2. 组织工程技术在心血管领域中的应用心脏病是全球面临的重要公共卫生问题之一。
组织工程技术可以帮助心功能不全患者重新生长心肌组织，提高心脏的收缩力和柔韧性，促进静脉设备的再生，为心脏再生和治疗创造有利条件。
在心电生理诊断和治疗中，组织工程技术可以用于开发可移植心脏。
3. 组织工程技术在神经科学中的应用组织工程技术也可以用于改善神经受损的情况，如脊髓损伤和多发性硬化。
组织工程技术可以重新建立神经结构，促进神经细胞和胶质细胞的再生和增殖，并增强神经组织与外部环境之间的联系，生成更好的神经元-神经细胞中间键合区和分离，同时也促进活动后的康复治疗。
Research Progress of Chitosan and its Derivatives in the Fields of Medicine,Agriculture and
Nanomaterials
作者： 李靖雅[1];钟志梅[1]
作者机构： [1]内蒙古农业大学理学院,内蒙古呼和浩特010018
出版物刊名： 化工管理
页码： 125-128页
年卷期： 2020年 第28期
主题词： 壳聚糖;衍生物;进展
摘要：壳聚糖作为一类具有良好生物相容性、可降解性等优点的天然聚氨基葡萄糖,在众多
领域都有广泛的应用空间。
文章阐述了壳聚糖在医学领域,例如组织工程学、基因工程方向的研
究方向;农业领域,壳聚糖在防治作物虫害、吸附水土中重金属离子等热点问题的应用实例;以及在纳米材料领域有关新型复合材料、新型生物传感器的研究进展,总结了近年来壳聚糖及其衍生物
的研究成果,展望了其未来的研究方向。
壳聚糖纳米粒载体的应用研究进展马茜;范娟【摘要】Objective This article is a brief introduction of the applications of chitosan nanoparticles as drug and gene delivery carri‐er ,providing references for further study .Methods 27 Chinese and foreign articles were analyzed .Results Chitosan nanoparticles have many applications as drug and gene delivery carrier .Conclusion Chitosan nanoparticle carrier is a kind of promising non‐viral delivery carrier ,its characteristics and application need further exploration .%目的：介绍壳聚糖纳米粒载体在药物、基因递送等方面的研究应用进展，为其在新领域的应用提供依据。
方法广泛查阅中外文有关文献，整理分析归纳了其中27篇文献内容。
结果壳聚糖纳米粒载体在药物和基因递送方面已经有诸多研究应用。
结论壳聚糖纳米粒载体是一种有前途的非病毒递送载体，其特性和应用有待进一步探索。
【期刊名称】《西北药学杂志》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P213-215)【关键词】壳聚糖;纳米粒;药物和基因递送系统【作者】马茜;范娟【作者单位】泸州医学院，泸州 646000;泸州医学院，泸州 646000【正文语种】中文【中图分类】R94有效的药物和基因传递面临许多问题，包括保护药物或基因免受胃肠道的破坏，并促进细胞吸收，组织和细胞靶向性，减少毒性和不良反应等。
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶是一种新型的生物材料，具有广泛的应用前景。
它是由乙二醇缩水甘油醚和壳聚糖经过一系列化学反应，形成交联结构的高分子化合物。
这种凝胶具有优秀的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性，在医药、生物工程、组织工程等领域有着广泛的应用前景。
深度和广度的要求下，我们来全面评估乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的特性、制备方法及应用前景。
我们简要介绍乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的基本结构和性质，然后探讨其制备方法和潜在的应用领域，最后分析该材料的未来发展方向。
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶主要由乙二醇缩水甘油醚和壳聚糖两种材料构成。
乙二醇缩水甘油醚是一种生物相容性较强的聚合物，具有较好的水溶性和生物可降解性。
而壳聚糖是一种来源于天然的多糖类化合物，具有生物相容性和生物可降解性等优良性能。
经过交联反应，这两种材料形成的凝胶具有类似于软骨组织的结构特性，因此在生物医学和药物传递系统中有广泛的应用前景。
然后我们来探讨乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的制备方法。
目前，其制备方法主要包括化学交联法、物理交联法和生物交联法等。
其中，化学交联法是一种常用的制备方法，通过在乙二醇缩水甘油醚和壳聚糖中引入化学交联剂，促使它们发生交联反应，形成凝胶结构。
物理交联法则是采用物理手段，如冷冻干燥、不规则结构聚合等来制备凝胶。
生物交联法则是通过生物体内的酶类催化作用来实现凝胶的形成。
这些制备方法各有优势和局限性，需要根据具体应用需求进行选择。
接下来，我们将探讨乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶在医药和生物工程领域的应用前景。
该凝胶具有良好的生物相容性和生物可降解性，可用于药物的缓释和传递系统。
由于具有生物黏附性，可用于软骨修复和再生医学领域。
该凝胶还具有一定的抗菌性能，可应用于伤口敷料等医疗器械中。
乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶在医药和生物工程领域有着广阔的应用前景。
在未来的发展方向上，我们可以继续深入研究乙二醇缩水甘油醚交联壳聚糖凝胶的制备方法和结构特性，进一步完善其性能，并探索更多的应用领域。
壳聚糖的结构特点及应用领域壳聚糖是一种生物可降解的天然聚合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
它具有特殊的结构特点和优良的物理化学性质，因此在多个应用领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖具有多种结构特点。
首先，壳聚糖分子中含有大量的氨基基团，这使得它具有良好的溶胀性和生物相容性，能够与许多生物组织和细胞相互作用。
其次，壳聚糖在接枝或修饰后可以引入不同的官能团，从而赋予其特殊的化学性质。
此外，壳聚糖分子中的氢键和静电相互作用使其具有较高的结晶性，从而产生一定的机械强度和稳定性。
在医药领域，壳聚糖具有广泛的应用。
首先，作为一种生物可降解的材料，壳聚糖被广泛应用于药物输送系统中。
通过改变壳聚糖分子的结构和化学性质，可以制备出载药微球、纳米粒子等药物输送系统，实现药物的缓释、靶向传递和保护等功能。
其次，壳聚糖还具有良好的组织相容性和生物降解性，可以用于修复和再生组织工程领域。
例如，壳聚糖可以作为修复软骨和骨组织的支架材料，帮助组织修复和再生。
此外，壳聚糖还可以用于制备人工血管和人工皮肤等生物医学材料。
在食品工业中，壳聚糖也有着重要的应用。
壳聚糖具有良好的抗菌性能，可以用作食品保鲜剂。
研究表明，壳聚糖对多种细菌和真菌都具有良好的抑制作用，可以有效保护食品免受微生物污染和腐败。
此外，壳聚糖还可以用作食品添加剂，具有增稠、乳化、稳定和成膜等功能。
例如，壳聚糖可以被添加到果汁、酱料和糕点等食品中，提高其质地和稳定性。
此外，在环境保护领域，壳聚糖也有着潜在的应用价值。
由于其良好的吸附性能和生物降解性，壳聚糖可以作为吸附剂用于废水处理和环境污染物的去除。
研究表明，壳聚糖对重金属离子、染料和有机污染物等具有良好的吸附能力，可以有效净化废水。
此外，壳聚糖还可以用于制备可降解的环境友好型材料，如生物降解塑料袋和包装材料。
综上所述，壳聚糖具有独特的结构特点和优良的物理化学性质，使其在医药、食品和环境保护等多个领域具有广泛的应用前景。
纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望一、本文概述随着科技的飞速发展，纳米技术和材料在医学领域的应用日益广泛，为医学研究和治疗带来了巨大的变革。
纳米技术是指操控尺度在1到100纳米之间的物质和设备的科学技术，其独特的性质使得纳米材料在医学领域具有广阔的应用前景。
本文旨在探讨纳米技术和材料在医学应用中的现状，并展望其未来的发展趋势。
我们将从纳米技术在医学诊断、药物传递、生物成像以及疾病治疗等方面的应用入手，分析纳米医学的当前成果与挑战，并预测其未来的发展方向。
通过深入了解纳米技术和材料在医学领域的应用，我们有望为医学研究和治疗提供更加精准、高效的方法，为人类健康事业的发展作出更大贡献。
二、纳米技术和材料在医学领域的应用现状纳米技术和材料在医学领域的应用日益广泛，为疾病的诊断、治疗和预防带来了革命性的变革。
在诊断方面，纳米技术为医学影像提供了更精确的工具。
例如，纳米粒子作为造影剂，可以显著提高医学影像的分辨率和特异性。
纳米传感器和纳米探针技术也被应用于生物分子的检测，实现了疾病的早期发现和精准诊断。
在治疗领域，纳米药物和纳米载药系统展现了巨大的潜力。
纳米药物可以精确靶向病变组织，提高药物的治疗效果和减少副作用。
纳米技术在基因治疗和细胞治疗中也发挥着重要作用，为个性化治疗和再生医学提供了新的途径。
在预防医学中，纳米技术为疫苗和免疫疗法的改进提供了新的思路。
纳米疫苗可以更有效地刺激免疫系统，提高预防接种的效果。
纳米材料在生物防护和消毒领域也展现出了广阔的应用前景。
然而，尽管纳米技术和材料在医学领域的应用取得了显著的进展，但仍面临着许多挑战和问题。
例如，纳米材料的生物安全性问题、制备技术的标准化和规模化问题、以及临床应用的规范化和监管问题等。
因此，未来的研究和发展需要综合考虑技术、伦理、法规和社会等多个方面，以实现纳米技术和材料在医学领域的可持续应用和发展。
三、纳米技术和材料在医学应用的挑战与问题尽管纳米技术和材料在医学领域展现出巨大的潜力和应用前景，但在实际应用过程中仍面临诸多挑战和问题。
壳聚糖海藻酸钠载药微球制备工艺研究一、本文概述随着现代医学和药物传递系统的快速发展，载药微球作为一种创新的药物传递系统，正逐渐受到人们的广泛关注。
作为一种生物相容性好、可生物降解的高分子材料，壳聚糖和海藻酸钠在载药微球的制备中展现出巨大的应用潜力。
本文将深入探讨壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺，旨在为其在药物传递系统中的应用提供理论支持和实验依据。
本文将首先介绍壳聚糖和海藻酸钠的基本性质及其在载药微球制备中的优势，随后详细阐述载药微球的制备工艺，包括材料选择、配方优化、制备条件控制等关键环节。
本文还将对制备的载药微球进行表征分析，以评估其性能参数，如粒径、包封率、药物释放特性等。
本文将总结壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺研究现状，展望其未来的发展方向和应用前景。
通过本文的研究，我们期望能够为载药微球的制备工艺提供新的思路和方法，为药物传递系统的创新和发展做出贡献。
我们也希望本文的研究能够为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴，共同推动载药微球在药物传递系统中的应用和发展。
二、材料与方法本研究所需的主要材料包括壳聚糖（CS，脱乙酰度≥95%，分子量100,000-300,000 Da）、海藻酸钠（SA，粘度≥200 mPa·s）以及模型药物（本实验选用布洛芬作为模型药物，纯度≥98%）。
还需要戊二醛（GA，分析纯）、氯化钠（NaCl，分析纯）、氯化钙（CaCl ₂，分析纯）、氢氧化钠（NaOH，分析纯）等化学试剂。
实验用水为去离子水。
实验所需的仪器设备包括电子天平（精度001g）、磁力搅拌器、恒温水浴锅、注射泵、显微镜、喷雾干燥机、冷冻干燥机、激光粒度分析仪、药物含量测定仪等。
采用乳化-交联法制备壳聚糖海藻酸钠载药微球。
首先将壳聚糖溶解在1%乙酸溶液中，制备成壳聚糖溶液。
然后，将模型药物布洛芬溶解在壳聚糖溶液中，形成载药壳聚糖溶液。
将海藻酸钠溶解在去离子水中，形成海藻酸钠溶液。
将载药壳聚糖溶液逐滴加入到海藻酸钠溶液中，形成初级乳液。
壳聚糖在医学领域的应用前景作者：张潮姜宇乘李冬巩亚明张沓文崔琳琳来源：《新经济》2016年第03期摘要：壳聚糖具有无毒，无害，化学稳定性好，生物形容性强等特点，是天然多糖中少见的带正电荷的高分子化合物。
多年来，壳聚糖及其衍生物一直是医药研发领域的热点之一，本文综述了壳聚糖及其衍生物在医用材料、抗菌材料、抗肿瘤、组织工程、药物载体、药物缓释等方面的应用研究。
简单介绍壳聚糖的制备方法并展望了其发展方向和发展前景。
关键词：壳聚糖医学应用壳聚糖（chitosan）是甲壳素的脱乙酰衍生物，是自然界中仅次于纤维素的天然生物高分子聚合物。
壳聚糖是自然界存在的惟一碱性多糖，它的胺基形成四级胺正离子可以和有弱碱性的阴离子交换作用，对金属离子有良好的螯合作用，是一种很有发展前景的天然高分子。
壳聚糖有很好的成膜性、通透性，并富有良好的生物相容性、可再生性、易化学修饰性等优越的性能，还具有抗癌、降脂、抗血凝、抗酸、抑菌、抗溃疡、增强免疫等生物活性，能够被广泛地应用于生物工程、医药、化学化工、食品等各个领域。
1、壳聚糖的研究现状壳聚糖（ Chitosan，CTS）是天然类多糖甲壳素的重要衍生物，其化学结构为 1，4-2-氨基-2脱氧-β-D 葡萄糖，广泛存在于甲壳类动物如虾蟹及昆虫等的外壳以及许多低等植物如菌藻类的细胞壁中，是自然界中储量仅次于纤维素的最丰富的天然高分子材料。
壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰化处理后得到。
壳聚糖分子结构中存在大量游离氨基，是天然多糖中少见的带正电荷的高分子化合物。
壳聚糖是一种高效的阳离子型絮凝剂，能有效地沉淀溶液中的有机物，并能抑制细菌生长发育，其净水效果优于活性炭。
甲壳素和壳聚糖有重要的生物活性，特别是壳聚糖大分子链上分布着许多氨基，还有部分N-乙酰基，这些基团的存在使壳聚糖表现出许多独特的化学性质，其溶解性能提高，反应活性增强。
壳聚糖作为易于降解的天然高分子材料，已在化妆品、纺织、印染、医药、食品、生物以及环保等众多领域内均有较广泛的用途。
季铵化壳聚糖、氧化葡聚糖和水凝胶是近年来备受关注的生物医用材料。
它们具有优良的生物相容性和生物降解性，可广泛应用于医学领域的组织工程、药物输送、伤口敷料等方面。
本文将从以下几个方面对这三种生物医用材料进行介绍。
1. 季铵化壳聚糖季铵化壳聚糖是一种阳离子性聚合物，具有良好的生物相容性和抗菌性能。
它可以通过离子交换或共价交联等方法制备成水凝胶，用于组织工程和伤口敷料。
研究表明，季铵化壳聚糖水凝胶对于促进伤口愈合、抑制炎症反应具有良好的效果，并且具有可调控的溶胀性能，使其在药物输送方面也有广阔的应用前景。
2. 氧化葡聚糖氧化葡聚糖是一种阴离子性聚合物，具有较强的亲水性和可溶性。
它可以通过交联反应制备成水凝胶，具有较强的吸水性能和生物相容性，可用于制备人工皮肤、软骨修复材料等。
氧化葡聚糖水凝胶还可以作为药物输送系统，通过控制其孔隙结构和药物的吸附能力，在体内释放药物，达到治疗的效果。
3. 水凝胶水凝胶是一种具有三维网状结构的材料，可以吸收大量的水分并保持稳定的结构。
除了上述的季铵化壳聚糖和氧化葡聚糖，还有许多其他类型的生物医用水凝胶，如明胶、琼脂等。
这些水凝胶材料在组织工程、药物输送、再生医学等领域发挥着重要作用。
总结而言，季铵化壳聚糖、氧化葡聚糖和其他水凝胶材料在生物医用材料领域具有广阔的应用前景。
随着生物医学技术的不断发展，相信这些生物医用材料将会得到更加广泛的应用和研究。
季铵化壳聚糖、氧化葡聚糖和其他水凝胶材料作为生物医用材料，具有许多优越的性能和广泛的应用前景。
在医学领域，它们被广泛应用于组织工程、药物输送、伤口愈合和再生医学等方面。
下面将继续探讨它们在这些方面的应用及未来的发展。
4. 组织工程组织工程是利用生物医用材料、细胞和生长因子等生物学因素制造和修复人体组织的一门新兴学科。
在组织工程中，选择合适的支架材料对于细胞的生长和组织的再生至关重要。
季铵化壳聚糖和氧化葡聚糖水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性，可以作为细胞生长的支架材料。
壳聚糖纳米晶须以壳聚糖纳米晶须为标题，我们将探讨壳聚糖纳米晶须的特点、应用和制备方法等方面的内容。
壳聚糖是一种天然的多糖，由壳质动物外骨骼和昆虫的外壳中提取而得。
壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物活性等特点，因此在生物医学领域有着广泛的应用前景。
纳米晶须是一种纳米级的晶状结构，具有较大的比表面积和特殊的物理和化学性质。
壳聚糖纳米晶须是将壳聚糖制备成纳米级晶状结构的材料，具有壳聚糖和纳米晶须的优点，被广泛应用于生物医学领域。
壳聚糖纳米晶须具有多种独特的特点。
首先，由于其纳米级的晶状结构，壳聚糖纳米晶须具有较大的比表面积，这使得其具有更好的生物活性和生物相容性。
其次，壳聚糖纳米晶须可以通过调控晶须的尺寸和形貌来调节其性能，如药物缓释速率、生物降解速率等。
此外，壳聚糖纳米晶须还具有优良的力学性能和可塑性，可以根据需要制备成不同形状和结构的材料。
壳聚糖纳米晶须在生物医学领域有着广泛的应用。
首先，壳聚糖纳米晶须可以用作药物缓释材料。
通过将药物包载或吸附于壳聚糖纳米晶须上，可以实现药物的缓慢释放，提高药物的疗效和减少副作用。
其次，壳聚糖纳米晶须可以用作骨组织工程材料。
壳聚糖纳米晶须具有良好的生物相容性和生物降解性，可以促进骨细胞的附着和增殖，并为新生骨提供支撑和导向作用。
此外，壳聚糖纳米晶须还可以用于制备生物传感器、组织工程支架和药物传递系统等。
制备壳聚糖纳米晶须的方法有多种。
一种常用的方法是通过溶液法制备。
首先，将壳聚糖溶解在适当的溶剂中，形成壳聚糖溶液。
然后，将壳聚糖溶液缓慢滴加到搅拌的溶剂中，在搅拌的同时，通过控制温度、pH值和溶剂浓度等参数，使溶液中的壳聚糖逐渐形成纳米晶须。
另一种方法是通过模板法制备。
首先，选择适当的模板材料，将其与壳聚糖溶液混合，形成混合溶液。
然后，通过控制温度和时间等条件，使混合溶液中的壳聚糖逐渐结晶并沉积在模板表面，形成壳聚糖纳米晶须。
此外，还可以利用电化学方法、喷雾干燥法等制备壳聚糖纳米晶须。
组织工程在软骨再生中的新进展在医学领域，软骨损伤一直是一个具有挑战性的问题。
由于软骨组织自身修复能力有限，传统的治疗方法往往效果不佳。
然而，随着组织工程技术的不断发展，为软骨再生带来了新的希望。
软骨是一种特殊的结缔组织，其主要功能包括承受压力、减少摩擦以及提供关节的稳定性。
然而，当软骨受到损伤时，由于其缺乏血管、神经和淋巴供应，自我修复能力非常有限。
这可能导致疼痛、关节功能障碍，严重影响患者的生活质量。
组织工程是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科，旨在通过构建生物活性替代物来修复或重建受损的组织和器官。
在软骨再生领域，组织工程主要包括三个关键要素：细胞、支架材料和生物活性因子。
细胞是组织工程的基础。
在软骨再生中，常用的细胞类型包括软骨细胞、间充质干细胞等。
软骨细胞是软骨组织中的固有细胞，具有合成和分泌软骨基质的能力。
然而，获取足够数量的健康软骨细胞存在一定的困难，且在体外培养过程中容易失去其表型和功能。
间充质干细胞则具有多向分化潜能，可以在特定的条件下分化为软骨细胞。
此外，诱导多能干细胞也成为了近年来研究的热点，其具有无限的自我更新能力和多向分化潜能，但在临床应用中仍面临着诸多挑战，如安全性和伦理问题等。
支架材料为细胞的生长和分化提供了三维的环境支持。
理想的软骨组织工程支架材料应具有良好的生物相容性、生物降解性、合适的孔隙结构和机械性能。
目前，常用的支架材料包括天然材料（如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸等）和合成材料（如聚乳酸、聚乙醇酸等）。
天然材料通常具有良好的生物相容性，但机械性能相对较差。
合成材料则可以通过调整化学组成和结构来控制其性能，但可能存在生物相容性问题。
近年来，复合材料的研究越来越受到关注，通过将天然材料和合成材料的优点相结合，有望开发出更理想的支架材料。
生物活性因子在软骨再生过程中起着重要的调节作用。
例如，转化生长因子β（TGFβ）、骨形态发生蛋白（BMP）等可以促进细胞的增殖和分化，增强软骨基质的合成。
壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性及毒性研究进展随着生物医学领域的不断发展，对材料的生物相容性和毒性的研究成为了重要的课题之一。
壳聚糖和聚丙烯酸材料因其良好的生物相容性而受到广泛关注。
本文将针对壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性及毒性进行综述，并介绍相关研究的进展。
壳聚糖是一种天然产物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
研究表明，壳聚糖材料可以在生物体内发生降解，并释放出无毒的代谢产物，不会对生物体产生明显的毒性反应。
壳聚糖材料不仅可以用于生物医学领域的组织修复和再生，还可应用于药物传递、生物催化等方面。
然而，目前对壳聚糖材料生物相容性的研究还存在一些争议。
一些研究表明，壳聚糖材料的降解过程中会产生一些溶解物和分解产物，可能对生物体造成一定的刺激和毒性。
此外，壳聚糖材料的特性与其来源和制备方法也有关系，不同来源和制备方法所得的壳聚糖材料其生物相容性也可能存在差异。
与壳聚糖材料相比，聚丙烯酸材料的生物相容性研究相对较少。
聚丙烯酸材料具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性。
研究表明，聚丙烯酸材料可以与细胞表面的特定受体结合，进而促进细胞增殖和修复。
此外，聚丙烯酸材料还可以调节细胞的凋亡和增殖，对血小板和纤维蛋白形成等生物过程也有一定的调节作用。
然而，聚丙烯酸材料的生物相容性研究还存在一些局限性。
一方面，聚丙烯酸材料的可降解性较强，会在生物体内释放出一些降解产物，这些产物可能对生物体产生毒性。
另一方面，聚丙烯酸材料的表面特性和结构也会影响其生物相容性。
为了综合评估壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性和毒性，研究人员采用了一系列的实验方法和评价指标。
常用的方法包括细胞毒性测试、组织切片观察、动物实验等。
细胞毒性测试可以评估材料对细胞的毒性作用，常用的方法有MTT法、LDH释放法等。
组织切片观察可以观察材料在生物体内的降解和组织修复情况。
动物实验可以评估材料对整个生物体的毒性作用，常用的动物模型包括小鼠、大鼠等。
胶原基材料在骨组织再生中应用的研究进展
魏坤锐
【期刊名称】《明胶科学与技术》
【年(卷),期】2015(035)004
【摘要】骨是一种复杂的组织,其在钙传递进行调节的多种代谢过程中,和在保持骨骼强度的同时完成造血功能中都发挥着关键作用.在临床中,造成骨缺损的原因有很多种,且给人们带来了很大的危害,自十九世纪以来,为解决此问题,人们对植骨材料的研究不断发展,但材料的局限性仍然存在.本文基于骨组织的临床现状,重点回顾了目前对于天然胶原性能的了解,突出介绍了制造具有适当性能和形状的、具有特定生物医学应用的胶原基材料在骨组织工程方面的应用现状及科学挑战.
【总页数】12页(P163-174)
【作者】魏坤锐
【作者单位】北京化工大学材料科学与工程学院,北京,100029
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于壳聚糖的纳米材料在骨组织工程与再生医学中的研究进展 [J], 李晓静;王新木;董研;苟中入
2.生物胶原膜与钛膜在引导骨组织再生技术中的应用比较 [J], 杨治洁;张磊;刘堃;唐庭
3.胶原基复合骨组织工程支架材料在骨质文物保护中的应用 [J], 刘晓清;范敏;马振华;苏媛;赵鑫桂
4.胶原蛋白／丝素蛋白的理化性质及静电纺胶原／丝素复合材料在骨组织工程中的应用 [J], 张振辉;陈旭义;李晓寅;杨晓青;徐云强
5.类人胶原蛋白在骨组织再生修复中的应用进展 [J], 余丽;刘旭倩
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利用真菌生产壳聚糖的研究进展目录1. 内容概览 (2)1.1 壳聚糖的概况 (3)1.2 真菌在壳聚糖生产中的应用 (4)2. 壳聚糖的性质与功能 (4)2.1 壳聚糖的结构特性 (6)2.2 壳聚糖的生物降解性 (8)2.3 壳聚糖的功能特性 (9)3. 真菌壳聚糖生产技术 (10)3.1 真菌壳聚糖的生产原理 (11)3.2 常用生产真菌 (12)3.2.1 黄曲霉 (13)3.2.2 米曲霉 (14)3.2.3 绿曲霉 (15)3.3 生物工程技术优化壳聚糖生产 (17)3.3.1 发酵条件的优化 (18)3.3.2 基因工程的应用 (19)3.3.3 酶工程在壳聚糖生产中的作用 (20)4. 壳聚糖的下游过程 (21)4.1 壳聚糖的提取与纯化 (23)4.2 壳聚糖的改性 (24)4.2.1 化学改性 (25)4.2.2 物理改性 (26)4.3 壳聚糖的应用研究 (28)4.3.1 生物医药领域 (29)4.3.2 农业技术 (30)4.3.3 环境保护领域 (31)5. 壳聚糖的真菌生产中的挑战与展望 (32)5.1 产量提高与成本降低 (34)5.2 环境影响与可持续性 (35)5.3 壳聚糖产品的市场潜力 (36)1. 内容概览在自然界中，真菌是非常多样且独特的生物类群，它们不仅在生态系统中发挥关键作用，而且在生物技术领域，特别是真菌生物技术领域，具有极大的潜力。
过去的几十年里，科学家们一直在探索如何利用真菌生产的高价值生物聚合物，其中之一便是壳聚糖。
源自甲壳素，是自然界中最丰富的生物聚糖之一，广泛应用于医疗、农业、食品等行业。
它因其生物相容性、降解特性、抗菌性和吸湿性而在现代应用中愈发受到重视。
对于真菌而言，壳聚糖合成往往与真菌的次级代谢过程有关，不尽依赖物种特异性，还在很大程度上受环境因素和培养条件的影响。
研究进展涵盖了多个关键方面，包括真菌种类、发酵培养基与工艺、壳聚糖的纯化及性质评估、生物可降解性评价、应用前景以及现行研究中的挑战。
基于壳聚糖的纳米材料在骨组织工程与再生医学中的研究进展李晓静;王新木;董研;苟中入【摘要】壳聚糖是目前发现的唯一与细胞外基质糖胺聚糖的化学结构相似的天然阳离子多聚糖,具有极为优良的生物相容性、生物可降解性和生物学活性.近年来,基于壳聚糖的纳米材料在组织工程中的研究较为广泛.对壳聚糖的纳米材料、壳聚糖复合纳米材料、壳聚糖纳米纤维和壳聚糖纳米粒子等在骨组织工程与再生医学中的研究进展进行回顾和阐述.近年来的研究显示,壳聚糖复合纳米材料生物支架、壳聚糖纳米纤维支架及包载具有骨诱导性的生物活性因子,以及外源基因的壳聚糖纳米粒子及纳米纤维,在骨组织工程与再生医学中具有良好的应用前景.【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】6页(P620-625)【关键词】壳聚糖;纳米材料;骨组织工程【作者】李晓静;王新木;董研;苟中入【作者单位】浙江大学医学院附属第二医院口腔修复科,杭州310009;杭州市第一人民医院口腔科,杭州310006;浙江大学医学院附属第二医院口腔修复科,杭州310009;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院,杭州310029【正文语种】中文【中图分类】R318引言骨组织工程与再生医学，是指体外构建人工骨组织或者利用生物装置、植入生物材料来刺激骨原细胞或干细胞分化，维持和促进成骨细胞增殖，以重建缺损的骨组织。
骨组织工程与再生医学依赖于多个因素，主要包括细胞、生长因子、生物支架和稳定的机械环境［1］。
自体骨和同种异体骨移植可满足以上要求，但两者均存在不足之处:自体骨骨量极为有限，并且增加了手术部位和伤口愈合期并发症［2］;同种异体骨移植可能引发慢性炎症，甚至产生免疫排斥反应。
因此，骨移植修复术的不足促进了人工骨修复生物材料的发展。
譬如，已对羟基磷灰石 (HA)、A-W玻璃陶瓷、壳聚糖、胶原以及复合材料等已在骨损伤修复中的应用开展了广泛研究［3－4］。
甲壳素，又名甲壳质、几丁质，化学名称为聚N-乙酰葡萄糖胺，主要存在于甲壳类动物虾、蟹、昆虫的外壳及高等植物的细胞壁中，是世界上第二丰富的天然生物聚合物［5－6］。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的衍生物，又名几丁糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性。
大量研究已证实，壳聚糖还具有抗菌［7］、止血、促进伤口愈合［8］、促进骨再生［9］等优良的生物学效应，也可与胶原、HA、二氧化硅等复合制备成为薄膜、海绵、可注射型水凝胶形式，应用于骨组织修复领域［10－11］。
但是，采用常规方法制备的壳聚糖多孔支架的不足之处在于材料的综合力学性能差，对成骨细胞生长刺激效应以及促进成骨细胞分化相关生长因子表达的效应低［12］。
为了弥补这些缺陷，纳米材料逐渐应用于骨损伤修复领域。
纳米材料指某一维度具有1～100 nm尺寸的材料，具有高表面积体积比，在骨损伤修复领域具有广泛的应用前景［13］。
基于目前壳聚糖纳米材料在骨损伤修复中的广泛研究及取得的相关成果，下面就壳聚糖以及所涉及的纳米纤维支架、纳米粒子和纳米复合支架材料的制备方法以及在骨组织工程与再生医学领域的研究进行综述。
1 基于壳聚糖的纳米材料的制备方法1.1 壳聚糖纳米纤维壳聚糖纳米纤维的制备方法包括静电纺丝法［14］、自组装法［15］和热诱导相分离法［16］等，其中静电纺丝法的应用较多。
静电纺丝法的基本原理是:带电的聚合物溶液或熔体在外加高压静电场力作用下形成喷射流，经溶剂蒸发或熔体冷却干燥后形成纳米纤维。
影响电纺射流稳定性和纳米纤维形态的因素较多，主要包括聚合物的性质(如溶液浓度、黏度、表面张力、导电性等)、操作参数(如电压、接收距离、溶液推射速度)以及外部环境(如温度、湿度等)［17］。
静电纺丝技术制备的壳聚糖纤维直径通常在数十纳米至数微米之间，无规则沉积后形成无纺布状的纤维膜，其显著特征是纳米纤维支架具有极高的表面积体积比和高的孔隙率，形态类似于天然细胞外基质的纤维结构［18］。
但静电纺丝技术制备的膜通常是二维(2D)的纳米纤维膜，其高孔隙率利于蛋白吸收及细胞黏附，但其孔径较小，使得细胞只能在其表面生长而不能伸入其内部。
为了得到大孔径的三维(3D)支架，有学者采用NaCl作为致孔剂，使纳米纤维膜的孔径及孔隙率均有所提高［19］，或采用改变接收装置法［20］、超声法［21］与其他支架复合［22］等方法。
自组装方法制备的纳米纤维较细小，直径平均200 nm，长度仅为几微米。
纳米纤维直径受壳聚糖分子量、壳聚糖浓度、溶液pH和温度等影响［23］。
1.2 壳聚糖纳米粒子壳聚糖纳米粒子的制备方法有离子交联法、聚电解质复合法、乳化交联法、乳化液滴聚集法、乳化溶剂扩散法、反向微乳法等［24］。
离子交联法中最常使用的离子交联剂是三聚磷酸钠 (TPP)，多用作药物缓释载体的制备，由于其反应条件简单温和，成为目前壳聚糖纳米粒子制备研究中最常使用的方法。
在制备体系中，壳聚糖分子量及浓度、壳聚糖/TPP质量比以及溶液的pH值等均会影响纳米粒的粒径及表面电荷。
聚电解质复合法的反应原理同离子交联法的反应原理，壳聚糖与大分子聚阴离子(如羧甲基羟乙基纤维素、肝素、胰岛素和DNA等)可聚合为纳米粒子，作为生物大分子的运输载体。
乳化交联法、乳化液滴聚集法、乳化溶剂扩散法、反向微乳法等通常在有机溶剂体系中使用，或制备程序繁琐，所以用其制备纳米颗粒作为生物材料受到一定限制［25］。
1.3 壳聚糖纳米复合材料磷酸钙是一类包括天然骨组织细胞外无机矿物基质主要成分在内的无机化合物，其最稳定的一种形式是HA，骨骼中的无机矿物为碳酸化羟基磷灰石(CHA)。
人们已经发现，不少磷酸钙均可作为骨移植材料植入骨缺损区，逐渐被新形成的骨组织所取代，具有良好的骨引导性。
碳纳米管 (CNTs)是碳的同素异形体，呈圆柱形纳米结构，长度与直径比可达28000000∶1，结构与化学性能稳定，其最显著的特征是具有较高的机械性能。
已有研究证明，将纳米羟基磷灰石(nHA)、纳米磷酸钙、CNTs与壳聚糖基质混合后，采用冷冻干燥、原位合成、沉淀法等方法，可制备成多孔的壳聚糖复合纳米材料支架［2］。
另外，人们也发现，nHA、CaO-P2O5-SiO2组成的生物活性无机纳米粒子等与壳聚糖基质混合，逐滴加入甘油磷酸酯二钠盐(GP)，持续搅拌后可制备成热塑型的可注射型复合凝胶［26－27］，由于其具有微创可注射特性，因而在骨损伤修复中备受关注。
2 在骨组织工程及再生医学中的研究2.1 作为骨组织工程生物支架在骨组织工程与再生医学中，生物支架的性能至关重要。
良好的生物相容性、可降解性、高孔隙率、具有一定的机械稳定性和骨引导性等，是骨组织工程中生物支架所应满足的基本要求［28］。
壳聚糖生物支架具有极好的生物相容性，在体内可被溶菌酶等降解为无毒的低聚糖，被人体吸收利用;生物支架具有大孔径及高的孔隙率，可引导组织中的细胞在其表面及支架内部黏附生长增殖，并利于血管形成及骨基质矿化物的形成。
但其机械强度相对较低，本身不具有骨诱导性，对细胞生物活性较低。
随着材料科学和生命科学的发展，发现纳米纤维支架和纳米复合生物支架可以克服这些缺点。
2.1.1 壳聚糖纳米纤维支架Shin等采用静电纺丝法制备了壳聚糖纳米纤维膜，纤维直径平均200 nm，孔径大小平均5 μm，孔隙率80%，抗张强度达10 MPa［29］，高于目前临床常用的引导骨再生膜Bio-Gide的抗张强度(约2.94 MPa)［30］。
但也有学者的研究结果显示，壳聚糖纳米纤维膜的机械强度较低，壳聚糖含量为50%的壳聚糖胶原纳米纤维膜抗张强度仅为1.5 MPa，且随着壳聚糖含量增加，纤维膜的抗张强度降低［31］。
剪切强度测试表明，交联与未交联的壳聚糖纳米纤维膜均低于临床常用的引导骨再生Bio-Mend膜［32］。
可见，壳聚糖纳米纤维膜的机械强度还亟待提高。
Datta等在N-亚甲基磷酸壳聚糖 (NMPC)纳米纤维膜与NMPC凝胶支架上植入成骨样细胞，第5 d时经细胞染色荧光显微镜观察:纳米纤维膜上的细胞呈多角形，铺展于支架表面，而凝胶支架上的细胞呈簇状分布，且纳米纤维膜上的细胞表现出更高的增殖率及功能活性［33］。
由于纳米纤维支架可模拟细胞外基质胶原纤维，比表面积较大，利于细胞的伪足在材料表面黏附，可促进细胞进一步在支架表面生长增殖。
Zhao等将聚丙烯碳酸酯/壳聚糖纳米纤维支架(PPC/CSNFs)、聚丙烯碳酸酯支架(PPC)植入到兔股骨髁突直径为6 mm、长为10 mm的骨缺损处，16周组织学观察到:植入PPC/CSNFs支架组的缺损边界消失，骨缺损区已完全被新生骨组织所取代，且比PPC支架组的新生骨量多，而空白对照组只有少量的再生骨，边界仍清晰可见［16］。
由此表明，壳聚糖纳米纤维支架具有高表面体积比，利于组织中细胞的黏附及生长增殖，从而加速了骨再生修复。
2.1.2 壳聚糖纳米复合材料支架已有研究发现，纳米磷酸钙、nHA或CNTs与壳聚糖基质混合制备的纳米复合支架具有较高的机械性能，且随着纳米材料含量的增加，机械性能提高［34－36］，而且三者良好的骨引导性利于成骨细胞在支架表面及内部的生长增殖。
将成骨样细胞植入到功能性多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架上体外培养，发现细胞可以大量黏附、增殖并向成骨细胞分化［37］。
将nHA/壳聚糖海绵样三维支架植入到大鼠颅顶骨直径为6.5 mm的圆形骨缺损中，组织学观察，在2周时骨缺损区边缘及支架中心有新骨形成，在5周时植入支架的骨缺损区与空白对照相比已有明显的新骨形成［38］。
由CaO-P2O5-SiO2三元氧化物组成的生物活性玻璃无机纳米粒子及二氧化硅和氧化锆纳米粒子均可与壳聚糖基质混合制备成纳米复合凝胶或支架，复合材料在浸入与人体血浆离子浓度相似的模拟体液中14天后，扫描电镜观察到复合支架表面或孔内均有致密的磷灰石晶体形成［27，39］。
这说明，复合支架表面纳米粒子及降解时游离出的无机纳米粒子可促进骨样矿物盐在支架表面沉积。
2.2 作为生长因子的缓释载体生长因子是一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调控细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。
骨诱导性生长因子包括骨形态形成蛋白 (BMP)、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子(TGF)、血小板源性生长因子等［12］，可在骨修复过程中促进成骨细胞增殖，抑制破骨细胞生长，从而诱导骨形成。
壳聚糖纳米粒子可作为骨诱导性生长因子的释放载体，当植入骨缺损区后，释放的生长因子高效调控成骨细胞的生长增殖，进而提高骨再生效率。
有学者采用离子交联法制备了包载BMP-2的壳聚糖微球，平均直径230 nm，微球分散性好。
用壳聚糖微球浸提液来培养小鼠成纤维细胞，细胞生物相容性较好，无细胞毒性［40］。
