组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤
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膝关节软骨损伤的康复治疗进展摘要:关节软骨满足了人们行走、跑跳等运动需求。
关节软骨一旦受损,难以修复,随着病情进展发展为骨关节炎,最终致使膝关节置换。
临床上常采用一些非手术方法控制病情进展,比如口服非甾体抗炎药;关节内注射玻璃酸钠、富血小板血浆;关节镜下冲洗清理术。
尽管临床结果显示非手术治疗在早期止痛、营养软骨均有一定效果,但软骨的先天特点限制了保守治疗的效果。
目前恢复受损的软骨及延缓关节软骨损伤进展仍是临床面临的挑战。
目前,针对此病的治疗向多方位发展。
基于此,本文中就针对膝关节软骨损伤康复治疗进展展开了相应论述。
关键词:膝关节软骨损伤;康复治疗;进展研究膝关节软骨属黏弹性物质,活动部位不同的话则对应的负荷承载特性也各有差异。
膝关节软骨是由稀疏细胞所排列成的,不存在于血管、淋巴抑或神经供应内。
在膝关节活动中其发挥的作用尤为重要,结构较为精细,对不同功能需求都可以适应。
若受到创伤抑或运动损伤所形成急性损伤,对关节功能会造成一定累及,并且会伴随疼痛抑或肿胀现象,对病患正常生活所构成的负影响颇多。
考虑到此病对病患膝关节功能所构成的负影响颇多,现阶段,如何将软骨修复质量得到质的提升,使其更具抗压以及耐磨性,仍旧是亟待解决的重要问题[1]。
本次研究,主要针对膝关节软骨损伤的康复治疗进展进行调查和研究。
详细内容见下文:1、膝关节软骨损伤考虑到有绝大部分病患对应的受伤史不是非常明了,有部分病患膝关节软骨破裂的话其膝关节内会出现强烈的撕裂感,受到强烈疼痛会使膝关节无法自主伸直,通常情况下3~4周症状表现便会逐渐得到缓解,但是患膝仍旧会存在软弱无力现象,有部分病患会存在绞索抑或弹响表现,而有部分病患所对应的主诉则体现为膝痛抑或膝软,在行走时症状表现会特别明显,特别是在上下楼梯抑或在不平整路面上行走时会更为明显[2]。
2、膝关节软骨损伤的康复治疗进展分析2.1关节清理、冲洗针对不存在局部症状表现的膝关节炎借助关节镜进行清理、冲洗所取得的长期疗效并不佳,只有对手术适应症经过系统、全面筛查,如机械症状抑或韧带稳定等,此时行此疗法方能够取得一定疗效。
骨组织工程研究的新进展:修复骨缺损的完美技术李凯【摘要】骨组织工程自20世纪80年代诞生以来,取得了飞速的发展,为临床上骨缺损的治疗带来新的希望.纵观骨组织工程研究的二十多年里,其构成的三大要素:种子细胞方面、支架材料方面和组织构建方面都取得了一定的进展.但是距离组织工程骨在临床中正式使用尚有一定距离,有待进一步的研究.本文就目前骨组织工程研究的现状及最新进展作一综述.%Bone tissue engineering has developed rapidly since the 1980s and brought new hope for the treatment of bone defects. Throughout twenty years, the three major elements of bone tissue engineering: seed cells, scaffolds and organizations to build have made great progress. However, there is still certain distance for tissue engineered bone to be used officially in clinic. In this paper, the current status of bone tissue engineering research and the latest developments are reviewed.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2012(009)018【总页数】3页(P15-17)【关键词】骨组织工程;骨缺损;研究进展【作者】李凯【作者单位】哈尔滨医科大学附属第三医院骨科,黑龙江哈尔滨150081【正文语种】中文【中图分类】R681.2临床上由于各种原因导致的骨缺损很常见,然而修复骨缺损的惟一方法是通过骨移植来实现。
半月板损伤治疗研究进展魏小康;赵金忠【摘要】半月板损伤是常见膝关节运动性损伤,其治疗方法根据损伤部位、范围、类型而异,临床上通常采用关节镜下半月板切除术和半月板缝合修补术.近年研究发现半月板切除术后出现骨关节炎表现,尽可能保留半月板形态、功能和生物力学特性已成为治疗目标,异体半月板移植、自体移植物重建和组织工程化半月板等治疗重建方法已成为研究方向.异体半月板移植在改善关节功能方面取得一定进展,但仍无法阻止关节间隙狭窄;构建组织工程支架并利用细胞生长因子调控种子细胞重建半月板,为半月板切除提供了新治疗方法.【期刊名称】《国际骨科学杂志》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】4页(P114-117)【关键词】半月板损伤;移植;组织工程【作者】魏小康;赵金忠【作者单位】200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科;200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科【正文语种】中文半月板损伤是运动性损伤常见损伤之一,好发于青壮年,多由创伤、关节退变、炎性疾患等因素引起。
半月板具有传递负荷、吸收冲击、稳定关节、协调膝关节运动等重要功能,半月板损伤早期诊断和修复非常重要。
半月板损伤关节镜治疗方法包括半月板全切除、半月板次全切除、半月板部分切除、半月板缝合修复等。
由于半月板切除后会影响膝关节功能,加重骨关节炎表现,目前半月板修复研究正朝着生物材料和生物工程,如半月板移植、半月板支架等方向发展。
现就半月板损伤关节镜治疗进展作一综述。
1 半月板位置结构半月板在股骨髁和胫骨平台之间,内外各一,呈新月形;由70%水和30%有机物质组成,有机物质中75%为胶原,主要为Ⅰ型胶原,呈环状平行排列[1]。
外侧半月板相对内侧半月板,在大小形状上更大一些,其活动度也较大。
成人半月板血管区范围在半月板外周的10%~30%。
因此,一般半月板分为为3个区:红区(血运区,位于半月板滑膜缘l~3 mm范围)、红-白区(由红区毛细血管终末支供血,位于红区内侧3~5 mm范围)、白区(非血运区,位于红-白区内侧部分)。
组织工程学的发展和应用前景随着现代科技的不断进步和人们对健康的日益重视,组织工程学成为一个备受关注的领域。
组织工程学是一门综合性学科,旨在通过组织替代、组织重建、细胞培养和生物反应器等新技术手段,研究和设计人体组织和器官的再生与重建。
它在医学、药学、材料科学等众多领域拥有广阔的应用前景。
然而,组织工程学在发展过程中还面临着一些挑战,比如技术瓶颈、商业化模式等。
本文将从组织工程学的历史背景、技术发展、应用前景和未来发展等方面,来探讨这个令人关注的领域。
一、组织工程学的历史背景组织工程学的概念最早可以追溯到1970年代的美国。
那时,美国科学家们开始探索通过细胞培养和组织移植的方式来重建人类组织和器官的可能性。
经过40余年的发展,组织工程学已成为一个独立的学科,不断地推动着科技的发展和人类健康事业的进步。
二、技术发展近年来,组织工程学在细胞培养、生物反应器和支架材料等关键技术方面取得了重大进展。
其中,3D 组织工程技术是目前研究最为深入的技术之一。
这项技术将细胞和支架材料构建在三维空间内,仿真人体组织的生物学特征和结构特点,旨在实现人工组织和器官的再生与重建。
另一项技术则是基于生物反应器的组织工程技术。
这种技术能通过调整生物反应器内的温度、气体氧含量和pH 值等参数,模拟人体内部的环境,满足不同细胞和组织的生长要求。
三、应用前景组织工程学在医学、药学等领域拥有广泛的应用前景。
目前,组织工程学主要应用于肝脏、心脏、肾脏、骨骼和软骨等器官的再生和重建。
在肝脏再生领域,科学家们通过细胞培养和3D 打印技术,成功地构建了人工肝脏组织。
这种肝脏组织能够进行蛋白质合成、酶代谢和解毒等生理功能。
在心脏再生领域,科学家们已成功地使用支架材料和人体血管内皮细胞,构建了3D 心脏组织,实现了心脏瓣膜的再生。
在软骨再生领域,组织工程学通过细胞培养和3D 打印技术,成功地构建了人工骨骼和软骨组织,为骨骼和软骨损伤的治疗提供了潜在的替代性治疗方法。
纳米粒子在骨组织工程化基因修饰治疗中的应用一、简介骨组织工程化基因修饰治疗是一种新兴的生物医学技术,通过将特定的基因序列导入到患者体内,以实现对骨组织的修复和再生。
纳米粒子作为一种具有高度比表面积、可控性和生物相容性的载体,被广泛应用于骨组织工程化基因修饰治疗中。
纳米粒子在骨组织工程化基因修饰治疗中的应用,不仅提高了治疗效果,还降低了副作用,为临床治疗提供了新的思路和方法。
本文将对纳米粒子在骨组织工程化基因修饰治疗中的应用进行详细阐述,包括纳米粒子的制备、表面修饰、药物递送系统设计等方面,以期为该领域的研究和应用提供参考。
骨组织工程化基因修饰治疗的背景和意义随着人口老龄化和骨折疾病发病率的增加,对骨组织工程化治疗的需求日益迫切。
传统的骨组织修复方法如自体骨移植、异体骨移植等存在诸多局限性,如供体不足、免疫排斥反应等问题。
寻找一种更为有效的治疗方法成为研究热点,基因修饰技术作为一种新兴的生物技术手段,为骨组织工程化治疗提供了新的思路。
通过基因修饰,可以实现对骨组织的定向调控,提高治疗效果,降低副作用。
纳米粒子作为基因修饰载体具有以下优势:纳米粒子粒径小,可进入细胞内并与靶基因结合;纳米粒子表面可携带多种药物或生物大分子,实现靶向治疗;纳米粒子在体内具有较好的生物相容性和稳定性,减少了免疫反应的发生。
将纳米粒子应用于骨组织工程化基因修饰治疗中具有重要的理论和实践意义。
纳米粒子在基因修饰中的应用可以提高基因表达水平,促进骨组织再生。
通过对特定基因进行修饰,可以增强其在骨组织中的表达水平,从而促进骨组织的再生和修复。
纳米粒子还可以携带生长因子、细胞因子等活性物质,进一步促进骨组织的生长和分化。
纳米粒子在基因修饰中的应用可以实现靶向治疗,降低副作用。
通过对特定基因进行修饰,可以实现对目标细胞的选择性识别和杀伤,避免对正常细胞的损伤。
纳米粒子可以在体内释放药物或生物大分子,实现靶向治疗,降低全身性副作用的发生。
中国组织工程研究 第17卷 第46期 2013–11–12出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research November 12, 2013 Vol.17, No.46
doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.46.023 [http://www.crter.org] 张路遥. 组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤[J].中国组织工程研究,2013,17(46):8122-8127.
P.O. Box 1200, Shenyang 110004 www.CRTER.org 8122
www.CRTER.org 张路遥★,女,1977年生,江苏省丰县人,汉族,2005年扬州大学毕业,硕士,讲师,主要从事体育教学与训练研究。 19715112@qq.com
中图分类号:R318 文献标识码:B 文章编号:2095-4344 (2013)46-08122-06
修回日期:2013-10-23 (201307060/YL・W)
Zhang Lu-yao★, Department of Physical Education, Huaiyin Institute of Technology, Huaian 223003, Jiangsu Province, China
Accepted: 2013-10-23
组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤★
张路遥(淮阴工学院,江苏省淮安市 223003) 文章亮点: 1 此问题的已知信息:组织工程化软骨的基本方法是将体外培养的高浓度组织细胞,扩增后吸附于一种生物相容性良好,并可被人体逐步吸收的细胞基质上,然后将这种细胞生物材料复合体植入机体病损部位,在生物支架吸收的过程中,种植的细胞继续增殖,达到损伤软骨的修复和重建功能的目的。 2 文章增加的新信息:组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤中有三大优点,一是软骨细胞可在体外培养及增殖,且只需要少量自体软骨细胞就可以获得足够移植用的细胞数量,二是可根据需要设计、制作各种形状、大小的三维支架,三是体外构建的软骨组织修复关节缺损时可以避免发生免疫排斥反应。 3 临床应用的意义:随着软骨组织工程化的发展,自体软骨细胞已经应用于临床,但由于来源匮乏,造成新的损伤,增殖能力差等原因限制其应用,因此获取来源充足、能定向分化为软骨细胞并持续保持细胞表型的种子细胞有待进一步研究。 关键词: 组织构建;组织构建学术探讨;组织工程化软骨;关节软骨损伤;种子细胞;软骨细胞;支架材料;细胞浓度;细胞生长因子;软骨修复;体外培养 主题词: 软骨,关节;组织工程;生物相容性材料;运动损伤
摘要 背景:组织工程学的出现及发展为解决运动性关节软骨缺损、重建关节功能提供了新思路,使软骨组织缺损的完全再生成为可能。 目的:了解组织工程研究的基本原理,分析组织工程化软骨构建的影响因素,探究组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤的可行性。 方法:通过检索近年来关于组织工程化软骨的构建及应用的研究成果及动物实验相关文献,分析应用组织工程学方法在体内形成新生软骨组织的可能性,着重论述组织工程化软骨构建及在软骨损伤和修复研究中的应用,为组织工程化软骨修复运动性软骨缺损提供理论基础。 结果与结论:种子细胞、支架材料和体外培养环境,构成了软骨组织工程学注重的两个要素,二者组成了一个相互促进相互制约的整体,在组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤过程中,注重三者的恰当配置应是治疗中着重解决的关键问题。
Tissue-engineered cartilage repair for sports-induced articular cartilage injury Zhang Lu-yao (Department of Physical Education, Huaiyin Institute of Technology, Huaian 223003, Jiangsu Province, China)
Abstract BACKGROUND: The emergence and development of tissue engineering technology provides a new idea for reconstruction of joint functions after sports-induced articular cartilage injuries, and realizes complete regeneration of cartilage tissue. OBJECTIVE: To understand the basic principles of tissue engineering research, to analyze factors influencing tissue-engineered cartilage construction, and to explore the feasibility of tissue-engineered cartilage repair for sports-induced articular cartilage injury. METHODS: Through the retrieval of literatures on the construction and application of tissue-engineered cartilage, we analyzed the feasibility of new cartilage formation in vivo using tissue engineering technology, focused on tissue-engineered cartilage construction and its application in cartilage injury and repair, thereby providing a theoretical basis for tissue-engineered cartilage repair of sports-induced cartilage injuries. RESULTS AND CONCLUSION: Seed cells, scaffolds and in vitro culture environment constitute two elements of cartilage tissue engineering, which, as a whole, promote and restrict each other. The proper configuration of seed cells, scaffolds and in vitro culture environment is the key issue to be solved in the treatment of sports-induced cartilage injuries.
Subject headings: cartilage, articular; tissue engineering; biocompatible materials; athletic injuries Zhang LY. Tissue-engineered cartilage repair for sports-induced articular cartilage injury. Zhongguo Zuzhi
Gongcheng Yanjiu. 2013;17(46):8122-8127. 张路遥. 组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤 ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 8123
www.CRTER.org 0 引言 Introduction 关节软骨为透明软骨,富有弹性,摩擦因数小,能吸收关节间振荡,是维持关节功能的重要结构,易受损伤而导致其结构和功能的改变[1]。关节软骨损伤在运动训练中是较为常见,尤其是在篮球等爆发力负荷强度要求较大的体育项目中,由于受力的突发性和复杂性,造成人体软骨等软组织受到损伤,损伤的主要表现为软组织撕裂或断裂伤等。如不及时采取有效的措施加以干预和治疗,会加速关节退变,影响关节的功能,严重影响运动员的运动训练[2]。运动性损伤发生时,关节的稳定性结构遭受损害,进一步造成关节软骨损伤。由于关节软骨的缺损及病变严重影响患者的生存质量,加之,关节软骨中无神经、血管,自愈能力较差,因此,关节软骨自身修复能力有限,即使是小的关节软骨损伤也可能导致关节软骨退行性病变[3]。目前的治疗方法仍未取得良好的效果,目前,寻找关节软骨组织的修复方法就成为实验室和临床上攻克的难题,是临床医学和运动医学专家关注的焦点。 用于治疗关节软骨损伤的传统治疗方法如组织移植、微骨折等已经被广泛的应用于关节软骨的损伤修复[4]。但是,研究结果显示,这些方法都存在一些技术上的局限性,均不能实现长期的软骨修复。关节软骨损伤修复部位主要由纤维软骨填充而不是透明软骨,其最终结局还是修复部位软骨的退化坏死[5]。新鲜异体软骨组织和人工合成组织代用品均存在着组织相容性问题,自体软骨组织移植则必须以牺牲人体正常组织为代价,且供体来源有限,小块移植物还有易变形的问题[6]。组织工程化软骨的出现,为解决人体软骨组织修复问题提供了一种新的治疗途径。组织工程化软骨已处于组织工程化组织构建及修复缺损的前沿,是可能率先进入临床应用的组织工程化组织之一[7]。组织工程技术以其特有的优势,避免了传统的自体组织移植、异体组织移植、人工器官替代等研究的缺陷,将有可能解决现在医学领域无法解决的难题[8]。 组织工程化软骨构建的基本过程大体上可分为两步,第一步是在人体提取体外培养所需的高浓度组织细胞,经过扩增后吸附于一种生物相容性良好,并可被人体逐渐降解吸收的生物材料上。理想的生物支架材料,不仅可以减少种子细胞的流失和死亡,还可以促进细胞的迁移、分化和增殖[9-10]。第二步是将这种细胞-生物材料复合体植入体内的病损部位,最终形成新的具有原来特殊形态和一定功能的软骨组织,逐步达到修复各种形状的软骨缺损和重建关节软骨目的。 从20世纪60年代初,首次应用体外培养的软骨细胞来修复关节软骨缺损[11],到20世纪70年代,Green[12]将分离培养的软骨细胞与脱钙骨支架材料
进行联合的培养,观察软骨的形成,实验虽然没有成功,但却为未来的软骨组织工程研究奠定了理论基础。 1988年,Kato等[13]分离培养的新西兰兔的生长