颜晓慧 洪华容 2004-8-4 16:17:19 北京生物医学工程 2000年第2期第19卷 综 述

    组织工程学是近年来发展起来的一门新学科。它是应用生物学和工程学的原理研究开发能够修复、维持或改善病损组织功能的生物替代物的一门学科。方法是体外分离、培养细胞，将一定量的细胞种植到具有一定空间结构的三维支架上，然后将此细胞-支架复合物植入体内或体外继续培养，通过细胞间的相互粘附、增殖和分化，分泌细胞外基质，从而形成具有一定结构和功能的组织或器官。目前，应用组织工程方法研究制备出人工骨、软骨、皮肤、肌腱、血管甚至人工胰、人工肝等，其中骨组织工程研究进展较快，已经利用组织工程化骨修复骨缺损取得成功[1]。但是，在骨组织工程研究中还存在许多困难，其中理想的细胞外基质材料的选择和制备是骨组织工程中十分重要而迫切的任务，也是组织工程化骨组织能否应用于临床的重要影响因素之一。

    1 骨组织工程细胞外基质材料应具备的条件

    理想的骨组织工程细胞外基质材料的要求有[2，3]：1.良好的生物相容性：除满足生物材料的一般要求，如无毒、不致畸之外，还要有利于种子细胞的粘附、增殖和降解产物对细胞无毒害作用，不引起炎症反应，甚至利于细胞的生长和分化。2.良好的生物降解性：基质材料在完成支架作用后应能降解，降解率应与组织细胞生长率相适应，降解时间应能根据组织生长特性作人为调控。3.具有三维立体多孔结构：基质材料可加工成三维立体结构，孔隙率最好达90%以上，具有高的面积体积比。这种结构可提供宽大的表面积和空间，利于细胞粘附生长，细胞外基质沉积，营养和氧气进入，代谢产物排出，也有利于血管和神经长入。4.可塑性和一定的机械强度：基质材料具有良好的可塑性，可预先制作成一定形状，并具有一定的机械强度，为新生组织提供支撑，并保持一定时间直至新生组织具有自身生物力学特性。5.良好的材料-细胞界面：材料应能提供良好的材料细胞作用界面，利于细胞粘附、生长，更重要的是能激活细胞特异基因表达，维持正常细胞的表型表达。

    2 人工合成可降解聚合物在骨组织工程中的应用

    目前可用作成骨细胞种植基质材料的生物可降解聚合物主要有：聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚乙醇酸(polygiycolic acid, PGA)、聚偶磷氮(polyphophazenes)、聚原酸酯(polyorthoester,POE)、聚己内酯(polycaprolactone,PCL)、聚酯氨酯(polyesterurethane)、聚酸酐亚胺共聚物(polyanhydride-co-imides)、聚羟丁脂(polyhydroxyrate,PHB)及其共聚物等 ......