【摘 要】
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钛合金材料具有密度小、无磁性、无毒性、强度高、韧性好、耐腐蚀性较好且生物相容性好的众多优势,在21世纪中被广泛运用于军工及生物医学领域;而目前新兴的3D打印技术是以用数学建模文件为基础,计算机程控为核心见长的快速成型、随用随打的制造技术.近年来,3D打印技术在生医材料器件领域的发展突飞猛进,结合精准医学原理、计算机辅助设计及先进生物材料,可制备各种满足患者特殊要求的个性化生医修复体,在生物医学领域
【机 构】
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厦门大学化学化工院化学系 厦门 36100
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钛合金材料具有密度小、无磁性、无毒性、强度高、韧性好、耐腐蚀性较好且生物相容性好的众多优势,在21世纪中被广泛运用于军工及生物医学领域;而目前新兴的3D打印技术是以用数学建模文件为基础,计算机程控为核心见长的快速成型、随用随打的制造技术.近年来,3D打印技术在生医材料器件领域的发展突飞猛进,结合精准医学原理、计算机辅助设计及先进生物材料,可制备各种满足患者特殊要求的个性化生医修复体,在生物医学领域应用前景广阔.研究表明:3D打印多孔钛植入物具有良好的临床应用前景,3D打印多孔钛关节置换材料对脂肪间充质干细胞显示出良好亲和力和成骨诱导分化能力.
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脱细胞技术是近年来发展较快的组织工程技术,目前已广泛应用于心脏、肾脏、肝脏等组织的再生,具有广阔的发展前景.而在口腔领域中该技术也是方兴未艾,本研究团队成功构建了脱细胞牙本质及脱细胞牙髓支架材料,其结果均提示相同类别的脱细胞支架是其相应组织再生较为理想的支架材料.因此,本实验尝试进行脱细胞牙周组织支架的制备,并探索其应用于牙周再生的可行性.
创伤、正颌手术及肿瘤切除所致骨缺损在临床十分常见,每年消耗巨大的医疗资源,自体骨移植是治疗骨缺损的金标准,但从髂骨或其他部位取材数量有限;作为骨替代物的合成骨组织工程支架在近年来已被广泛研究,目前合成材料仍有许多不足之处:机械强度不足,无诱导骨再生作用,骨整合作用弱;不且其不能模仿天然骨的理化结构,尤其是天然骨胶原基质中含有60-65％质量的羟基磷灰石.
牙齿发育依赖于外胚层来源的上皮组织与神经嵴来源的间充质组织不断相互作用和相互诱导.在釉质发育的前分泌阶段,牙源性上皮与牙囊细胞,即前成牙本质细胞被基底膜分隔,牙囊细胞分化为成牙本质细胞进而发育为牙本质,而上皮细胞分化为成釉细胞,分泌釉基质进一步发育为釉质.基于以上研究,笔者猜想,牙囊细胞可能作用于相邻的上皮细胞,进而影响釉质发育.釉质发育受上皮与间充质相互作用的调控，牙囊细胞能够促进成釉细胞的分化
处理牙本质基质(TDM）作为天然的组织工程支架,具有良好的生物相容性,近年来,成为生物牙根再生的研究热点.然而,想要获得大量的结构完整的人牙用于制备TDM是极为困难的,异种生物衍生支架材料因其良好的生物活性成为组织工程支架材料的重要组成部分,猪来源的脱细胞基质材料如小肠、膀胱等已广泛应用于在心血管、尿道缺损及皮肤修复中.同样地,猪来源的牙本质处理基质(pTDM）有望成为组织工程生物牙根再生的重要组
细胞外基质材料是一种有效促进目标组织再生和修复的生物材料.在牙髓组织再生领域,牙髓组织细胞外基质材料能够有效促进牙髓组织的再生和修复.然而,异种来源牙髓细胞外基质材料本身存在基质材料体积大,形态与正常人体牙髓腔不相符的问题.本研究拟通过对小型猪来源的牙髓细胞外基质材料进行物理改性后使该生物材料的移植方式变为注射移植方式,提高该生物材料使用效率.
低氧诱导因子-1α(HIF-1α）在高糖环境下被抑制是糖尿病创面难以愈合的主要病理之一.二甲基草酰甘氨酸(DMOG）作为HIF-1α的脯氨酰羟化酶的抑制剂,能有效的稳定HIF-1α在体内的表达,从而达到促进糖尿病难愈创面修复的效果.胶原纤维为细胞外基质的主要成分,已有研究表明其可以促进初期的创面愈合.聚己内酯因为其良好的生物相容性和较慢的降解速率,在作为皮肤修复材料时可保持创面修复时敷料的力学性能
胶原是细胞外基质的主要成分,其特有的3股螺旋结构能促进细胞的生长、粘附、分化和增殖.但胶原具有降解速率过快、易发生收缩形变以及机械性能不足等缺点,无法满足生物医用材料领域的要求.目前,胶原主要是通过化学的方法进行交联.但常用的醛类交联剂均具有一定的毒性.因此,有必要利用无毒、生物相容性良好的EDC/NHS对胶原进行交联并对交联前后的物理化学性质进行系统研究.
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过去对于疝修补主要采用手术缝合的方法,而现在主要将目光转移至疝修补上,并且也取得了相应的成果,这些疝修补材料主要有人工合成,生物来源以及复合补片,然而这些修补材料各有优缺点.将生物补片与聚丙烯补片复合得到的复合疝补片兼顾了不可降解聚丙烯材料与可降解的生物材料的优点，优势互补，具有很好的耐受感染能力，又可防粘连，还具有足够的远期力学强度，适用于腹壁切口疝、腹壁缺损或薄弱的修补等。