甲壳素和壳聚糖作为天然生物高分子材料的研究(2)

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人工皮肤动物体内修复实验的效果良好，以考虑作为下一步临床实验的材料。杨军等利用自体表可皮细胞和壳聚搪/明胶膜能够构建出人表皮细胞膜片，用于临床增殖性疤痕治疗 6例，过 3月随访，应经 创面愈合时间(6 2±1 )天，植膜片存活良好，构较完整，0天随访无明显疤痕增生，效肯定。他 1. 5移结 9疗们认为，聚糖/壳明胶膜片对增殖性疤痕具有良好治疗效果，组织工程皮肤进人临床具有现实的可行性及广

阔的应用前景。 32在骨组织工程中的应用 .

甲壳素作为骨组织工程支架材料的研究也有报道。杨操等取 2周龄幼兔的长骨采集骨髓，养骨培髓问充质细胞，体外扩增 l后，别种植于壳聚糖和壳聚糖/胶共混材料的表面。在倒置光学显微周分明镜、描电镜下观察细胞的粘附和生长情况，植 7天后用透射电镜观察细胞功能状况， MT扫种用 T方法检测种植后 2天、 4天、 6天和 8天细胞的增殖情况。结果表明：聚糖/壳明胶共混材料和壳聚糖单独使用都

能促进骨髓问充质细胞在材料表面粘附并保持其在机体内的形态。壳聚糖/明胶共混材料表面的骨髓间充质细胞功能活跃。在材料表面和培养板表面培养的骨髓间充质细胞均能持续增殖，壳聚糖/明胶共混材料能显著促进骨髓问充质细胞的增殖 (<0 ( )他们认为壳聚糖/ .1。 )明胶共混材料保持了壳聚糖的某些生物活性，时由于加入明胶，同能促进骨髓间充质细胞的增殖，作为骨髓间充质细胞的载体应用于组可

织工程。韩旭彤等利用有机官能团对无机物矿化的调控作用 .壳聚糖多孔支架表而原位沉析轻基在磷灰石 ( A ) H p。研究结果表明壳聚糖分子结构中的氨基作为成核位点，碱性条件下首先吸附 C 2再在 a,

通过静电作用力吸附仿生溶液中的 P 、 H一其它离子促使 H p晶体在壳聚糖支架材料表面的成核、 O O等 A长大。此类材料有望成为一种生物活性的。肾组织工程材料。J n i g等制备了新的三维壳聚糖/P A A a LG

多孔复合支架。支架的压缩系数和压力强度都在骨小梁的范围之内，使得该多孔复合支架很适合应用于骨组织工程。赵营刚等利用冷冻干燥法制备出用于骨和软骨组织工程的壳聚糖一明胶/胶凝胶溶生物玻璃 ( SG l G G仿生型复合多孔支架，进行了孔隙率的测定和显微形貌的观察，讨了各组分 C—e S B )/并探不同用量对 ( SG l G G复合支架显微结构的影响以及复合支架在模拟生理体液中的仿生矿化性能。 C—e/ B ) S研究表明，过调节各组分的不同用量，以制备出三维连通的复合多孔支架，孔隙率达到 9%以上

;通可且 0 在模拟生理体液中浸泡后发现 ( SG l G G) C— e S B支架表面有大量结晶态类骨碳酸羟基磷灰石生成，明复/表

合支架有良好的生物矿化性能。3 3在软骨组织工程中的应用 .

有研究表明，化生长因子一 t nf m g whf t— )聚糖缓释微球具有良好的载药、药性能，转 ( as r r t a o p壳 r o o cr释 微球支架可以较好的维持软骨细胞的表型，促进其粘附、殖，为软骨细胞的载体在组织工程软骨的构增作

建及软骨损伤的修复中有良好的应用前景。史德海等利用壳聚糖和Ⅱ型胶原成功的研制了三维多孔复合支架。实验表明，聚糖可以作为支架载体应用于组织工程软骨的构建高海玲等探讨了利壳用软骨细胞和新型生物材料壳聚糖动物体内构建软骨组织的可行性。她们在体外分离培养猪耳软骨细胞，扩增后以 50×1 . 0/ mL的终浓度接种于壳聚糖支架并植入猪皮下。标本于 8周后取材进行组织学及

免疫组织化学等相关检测。结果表明细胞 . .生物材料复合物在植入猪皮下 8周后形成了单一成熟的软骨组织，并保持了支架材料的大小和形状；免疫组织化学染色结果表明其大量表达软骨特异性细胞外基质

I型胶原。所以她们认为壳聚糖是一种良好的生物材料，够提供软骨细胞生长的三维环境并用于体内 I能构建软骨组织。 3 4在神经组织工程中的应用 .

在构建人工神经时，不仅要求支架材料不影响周围正常神经的功能，也要求材料能促进神经再生，为雪旺氏细胞的附着、迁移、增殖发挥正常功能提供条件。甲壳素及其衍生物凭借其良好的生物相容性和生物可降解性，已在人工神经的研究中得到了广泛的应用。 于炎冰等应用壳聚糖神经导管作为神经再生室桥接大鼠坐骨神经缺损，术后 l再生轴突已长 2周

人长达 1 m的神经缺损间隙，4周后再生完全，管大部分被降解吸收， 2m 2导再生神经功能良好。丁文龙等探讨了壳聚糖纤维与体外培养 Sh a n细胞的相容性和亲和力。他们把新生 s cw n D鼠的臂丛和坐骨

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神经组

织块种植于壳聚糖纤维支架上培养 Sh a n胞。结果发现壳聚糖纤维支架上的 Sh an细胞为 cw n细 cw n橄榄形或椭圆形，细胞在纤维上分裂、移，成链状结构，迁形细胞突起的末端呈扁平状膨大，出爪形伪足伸

贴附于纤维。所以他们认为壳聚糖纤维：与 Sh an细胞的相容性良好，且对在其表面培养的不仅 cw n而 Sh an细胞形成髓鞘可能有诱导作用。张黎等应用壳聚糖材料制备神经导引管作为神经再生室桥 cw n副接大鼠坐肾神经缺损 .观察了对神经再生的作用。她们先手术造成 9并 0只 Wia大鼠右后肢坐骨神经 sr t长约 1m的缺损， 5m A组以含有 N F的壳聚糖神经导引管桥接神经缺损； G B组单纯采用壳聚糖导管； C组则不用导管。以左侧正常坐骨肾神经作为正常对照，别于术后 4 1、分、2 2 4周进行大体及显微解剖观察、 组织学检查、电镜观察和神经电生理测定。结果表明 A、 B组在促进神经再生，快血管化进程，生神加再经纤维排列规律化，高再生神经髓鞘化，提加速再生神经功能重建等方而均优于 C组。所以她们认为壳聚糖是制备神经导引管的理想材料，聚糖神经导引管可以为大鼠坐骨肾神经再生提供良好的再生微环壳境。 3 5在其它组织工程中的应用 .

自从组织工程技术出现以来，已经对多种器官进行了研究，如：肤、例皮肌腱、血管、肝脏、腺等等。胰

李结良等的研究结果表明，细胞在多孑壳聚糖支架上生长良好，密度、 L且代谢话性较单层培养条件下有大幅度提高，细胞在 7天后仍能保持较强的分泌白蛋白和合成尿索的功能，肝细胞在壳聚糖复合物上

的代谢话性更高。赵东愕等探讨了应用胶原壳聚糖支架体外构建组织工程心脏瓣膜的可行性。结果叫表明以胶原壳聚糖膜为支架体外构建组织工程心脏瓣叶 .种植细胞不仅能在材料表面生长 .还能合成细胞问质和血管活性物质，初步提示应用该种材料和方法构建组织工程心脏瓣叶是可行的。=迎军等 E实验发现壳聚糖一胶原复合膜具有优异的透光率和适宜的湿态力学强度，胞培养实验中，角膜缘上细人皮

细胞能在支架上较好地粘附和增殖分化，示复合膜支架具有良好的细胞亲和性。张立国等以液显

体石蜡作分散介质，环乳糖作交联剂，相悬浮法制备了性能优良的壳聚糖微载体，开反结果表明开环乳糖交联壳聚糖微载体是一种优良的肝细胞培养支架。

甲壳素及其衍生物作为一种天然的医用生物材料，因其具有的无毒性、良好的生物相容性和生物可降解性，在组织工程研究中有广阔的应用前景。但是随着组织工程的迅猛发展，支架材料提出了更高对的要求和挑战。而甲壳素及其衍生物由于它们自身的一些缺陷则在某种程度上限制 r它们的应用，需这要我们的进一步研究。同时，还应该加强与其它生物材料的复合研究，以组成新的复合材料，而取长补从

短，这也应该是目前组织工程中生物材料的研究重点之一。综上所述，聚糖和甲壳素是一类具有良好生物相容性的生物材料，以在药物载体和组织工程领壳可域中得到多方面的应用。

参考又献：[1]吕福堂 .物学通报，03 3 1) 2~2 . 生 20,(2:1 2[ 2]孙冀平 .国食品添加剂，05:3~ 6中 20,58 8 . [3]陈耀华 .州医学院学报，99 2 () 4锦 19,0 5:8—5 . 3

[4]郎亚军，苓花，王运吉 .国食品添加剂，04 18 张中 20 .:3—8 . 6[5] D atoA, ii e M, i u i rn Stn r M i tg Rs dM V.Bo til, 0 52 (0:9 3 9 0 b i eas 20,63 )58—59 . ma r [6] SnaV R i l A K,Wahw nS t 1 It hr 20,7:~3 . i ,Sn a h g da a,e a. n JPam,0 424 1 3 [7]李柱来，津，王陈莉敏，海峡药学，06 1( )2—3 .等 20,84:8 1 8]刘海弟，运法，冬冬， .能材料，054 3 1:1 6 8陈曾等功 20,(6) 66— 1.[ 9]宋益民，西广，学玺， .洋水产研究，0 52 ( )5 5 .陈唐等海 20,64:3— 8[O沈宏亮，强，方， .二军医大学学报，04 52 )4 2 8 . 1]王钱等第 20,(5:8—44 1

] A b￣, za一ua,Ed￣nN.E r hr i hr 20,8 3:0—57 1 kua O b￣TrnS roa J u P amBo a J p m,04 5 ()5 1 0 .[2 Rb i , efl R J madPe a.1t hr 19,8 ( ) 15~13 11 i r AJ N ue ,A u t 1 n JPam,99 17 1:1 eo d 2.

[3 Br o 1] et l A,Ce e,Ket . otlRlae 96 3:7—2 . hd rm rK r e J JCnm ees 19, 9 1 ur 5[4 WagLY,G Z o t 1 oo s uf3Bon r es20, 02:2 1] n uY H, huQ ze a.C li r 1 i t ae,06 5 ( ) 16—15 ld S ie f 3.『5古永红，连艳 .天伟等 .物工程学报 .06 2 ( ) 10 15 1]王谭生 20,2 1:5 5 .

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Wa g L Y,Gu t u e 1 n h ml 0 6, I: 8 n b Y I,S a Z G ta .1 tJP a,2 0 3 1 1 7~ l 5. 9

肖玲，贲伟伟 .汉人学学报 (学版 ) 2 0,2 2:8武理，0 6 5 ( ) 19~12 9慕蓉 .阿

霉素磁性壳聚糖毫微移植性肝癌的研究，载西北大学硕上学位论文，0 5 2 0

曾春，蔡道章，大萍， .全等中华显微外科杂志，05 2( ) 34~37 20,8 4:2 2.黄志海，寅生，超， .工时刊，04 1(0:6~3 .董郭等化 20,8 1)3 9 石研超 .原一壳聚糖/橡胶双层皮肤支架及其原位诱导真皮再生性能，江大学硕士学位论文，0 6胶硅浙 20鲁元刚中华烧伤杂志，0 2 1( ) 1~2 . 20,8 1:9 0 杨军，光辉，伟， .二第二医科大学学报，t4 2 () 26 9 .杨刘等』海 20,4 4:9~27 7杨操，述华，靖远， .国生物医学工程学报，04 2 ( )24 9杨杜等中 20,34:9~2 9韩旭彤，树林，淑萍 .工新型材料，053 ( ) 1~1 .安潘化 20,3 1:0 3Ja gT,Ab e—athW,L ue cn C T.Bo tr l,2 0 in d lF t I arn i a imaei s 0 6,2 ( 8: 84~4 0 a 7 2 )49 9 3. Ab e— athW,Ja gT,E— sy u iGe— d lF t I in a lBaso n l T,e l Aca Bo tr 0 7,3 4) 5 3~51 . t a t imae,2 0 (:0 4

赵营刚，迎军，玲， .酸盐通报，06 2: 1.王卢等硅 20 ( )8 1Ki S E,P r ,Ch W ta .J C nr lR la e 0 3, 1 3 5~3 4. m a k JH o Y e 1 o t e e s,2 0 9: 6 o 7

史德海，道章，长忍， .蔡周等中国修复重建外科杂志，0 5 1( )28~22 20,94:7 8.高海玲，英俊，志新，《坊医学院学报》 20,84:6~28管申等潍，06 2 () 26 6 .于炎冰，焕琮，左任祖渊，中华神经外科杂志，00 1,66:7等 20, 11( )35~38 7.丁文龙，洋，汪李锋 .剖学杂志， 04,7 6: 3 6 3解 2 0 2 ( ) 6 0~ 3 .

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黎，炎冰，晓利.于徐生物医学工程研究，0 52 13~13 20, 8 4: 9.

李结良，继伦，立圉， .等学校化学学报，04 12 )6潘张等高 20,(5:3~6

. 6赵东愕，若冰，立成，武警医学，0,50 )4 4 1.李邱等 20 2 (6:1~46 4王迎军，晓飞，玲， .南理 _大学学报 (自然科学版 ) 20,4 8:~5赵卢等华 T,06 3 () 1 .张国，继伦，结良， .能材料，04 5(5:4 6 5潘李等功 20, 3 )64~ 4 .

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