心肌组织工程的研究现状

心肌组织工程的目的是通过在体外构建理想的心肌组织工程 ,用于替代和修复病损的心肌组织。从心肌组织工程的细胞来源、细胞培养基、细胞接种、细胞支架、生物反应器

心肌组织工程支架材料:从研究到应用还有多远?

目的:寻求在心肌组织工程中,能为培养的种子细胞提供可靠的仿生型心肌细胞外基质材料。方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1996-01/2007-08关于组织工程支架材料的文章。结果:具有良好的生物相容性和机械性能的天然生物支架材料是心肌组织工程支架快速成形技术的首选材料。天然生物材料如胶原、壳聚糖等机械性能较差,可塑性不强,但生物相容性好,可用于心肌支架的快速成形。三维打印、激光烧结、立体印刷技术、选择性激光烧结快速成形技术制备出的支架均具有高的孔隙率,高的表面积体积比,孔与孔之间完全通透,宏观形状可控,孔隙率和孔径独立控制等优点。结论:采用离散/堆积成型原理,利用计算机和纳米高分子技术等高科技,结合传统心肌组织工程支架生物材料,对生物材料应用表面修饰或改性技术,有望为心肌组织工程提供较理想的支架材料。

心脏脱细胞基质在心肌组织工程中的应用

近年来,心脏脱细胞基质材料成为心肌组织工程领域炙手可热的明星,其低致敏性和最接近天然的三维结构显示了其在修复、替代坏死心肌和器官再造方面的广阔应用前景。本篇综述着眼于心脏脱细胞基质在心肌梗死治疗以及全器官再造等方面的研究,从心脏脱细胞基质的制备、检测和应用方面进行了系统回顾,并探讨该材料今后的应用前景与方向。

心肌组织工程研究现状

组织工程包括种子细胞、生物材料和组织构建三部分。种子细胞的来源和种类是心肌组织工程的关键环节,目前研究较多的主要有胎幼心肌细胞、心脏自体细胞和全、多能干细胞等。生物材料是细胞附着的基本框架和代谢场所,直接影响所构成的组织形态和功能。生物反应器系统使体外构建理想的工程化心肌组织成为可能。本文介绍近年来心肌组织工程在上述三方面的研究进展。

心肌组织工程研究进展

冠心病是现代社会危害公众健康的主要疾病之一,而现有的治疗手段并不能从根本上治愈冠心病所引起的心肌损害和心功能下降,心肌组织工程概念的提出有望为解决这一难题提供新途径。本文结合近年来的文献对心肌组织工程的国内外研究进展作一综述。

智能化水凝胶在原位心肌组织工程的应用

原位心肌组织工程在近年取得了突飞猛进的发展,它是指利用生物材料携带细胞移植于心肌梗死及其周边部位防治心肌梗死后心力衰竭,为细胞治疗提供了基质,提高了细胞的存活率,现就生物材料可注射水凝胶在原位心肌组织工程的应用作一综述。

心肌组织工程种子细胞的研究进展

目的综述组织工程心肌种子细胞来源的研究现状与存在的问题,并展望其前景。方法广泛查阅近十年来有关组织工程心肌种子细胞的文献,并进行综述。结果心肌组织工程的替代治疗具有极其诱人的前景,但还处于起步阶段,仍然需要通过大量的实验找到最佳的细胞来源。结论组织工程心肌有广阔潜在的临床应用前景,其细胞来源值得进一步研究。

心肌组织工程干细胞的研究进展

人类心脏一生正常跳动超过20亿次,泵血超过1.5亿升,血液供应的急性或慢性短缺都会使心脏受到损害,导致心肌梗死。根据心肌组织损伤的程度,可能立即或延缓发展为心力衰竭。目前治疗心力衰竭主要运用内科药物及介入治疗来降低急性心肌梗死病死率、减少并发症和提高远期存活率,然而这些治疗方法不能促进心脏的大部分结构修复,因为它们不能完全从根本上替代坏死或瘢痕心肌。

心肌组织工程补片对心肌梗死大鼠心室肌电活动及自主神经重构的影响

目的探讨心肌组织工程补片对心肌梗死(简称心梗)大鼠心室肌电活动及自主神经重构的影响。方法将成年SD大鼠45只随机分成三组:假手术组、心梗组、移植组,每组15只。假手术组仅开胸,不结扎冠状动脉。后2组制作心梗动物模型,移植组大鼠制作心梗大鼠模型1周后再次开胸,暴露心脏左室前壁,将组织工程心肌片层用1号丝线将其四角缝合至心梗区,使之与梗死区紧密相贴。造模后5周,测量各组梗死周边区与非梗死区有效不应期(ERP)。免疫组化法控测各组生长相关蛋白(GAP43)、酪氨酸羟化酶(TH)和乙酰胆碱转移酶(ChAT)。结果①与假手术组比较,心梗组梗死周边区ERP显著缩短(P<0.01);与心梗组比较,移植组梗死周边区ERP较心梗组延长(P<0.01)。②心梗组和移植组GAP43阳性神经密度明显增加(均P<0.01)。心梗组TH和ChAT阳性神经密度不均一明显增加(均P<0.01),移植组TH和ChAT阳性神经密度不均一未见明显改变(均P>0.01)。结论工程化心肌补片与宿主整合促进受损心肌电生理特性的恢复及自主神经再生修复。

心肌组织工程可降解支架材料的最新研究

健康细胞移植到心肌损伤部位是当前关注的热点。组织工程的三维支架材料可替代丢失和损伤的细胞外基质,对自我或移植细胞提供支持,避免或减少梗死区移植细胞被冲洗掉或死亡,并通过微环境线索获得组织的再生和修复,从而预防和改善心功能。就生物活性可降解材料的设计、修饰及目前常用的类型的研究现状做一综述,为可降解材料的应用研究提供理论依据。

水凝胶在心肌组织工程中的研究进展

近年来用于心肌组织工程研究的生物材料不断被广大学者研究和重视起来,水凝胶以其一定的韧性、流变性、良好的生物相容性和可降解性被越来越广泛地应用于心肌组织工程。水凝胶在心室重构、改善心功能等方面都发挥着重要作用。本文以水凝胶在心肌组织工程中的研究进展做一综述。

中国心肌组织工程研究特点

临床实践证明心肌一旦遭到不可逆损伤将无法再生,逐渐由纤维组织替代,最终发展成充血性心力衰竭,增加了死亡的概率。目前治疗与心肌结构缺失或心肌功能丧失相关的心肌疾病,常借助于外科移植治疗。由于心脏移植存在着供体受限和移植排斥问题,限制了它的应用。组织工程技术的出现为治疗心肌疾病提供了可能性。

心肌组织工程支架材料研究进展

目的对心肌组织工程支架材料的研究现状与存在问题进行综述,并展望其前景。方法广泛查阅近年来有关心肌组织工程支架材料的文献,并进行综述。结果作为组织工程中的三大要素之一,合适的支架材料对种子细胞的生长和分化具有重要意义;在心肌组织工程领域,生物支架材料和人工合成支架能够通过其内的活性成分仿生细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的结构和功能特点;随着去细胞技术的不断更新,自然源性的ECM已经表现出巨大优势。结论采用复合支架原理,利用计算机和纳米高分子技术等高科技,结合传统心肌组织工程支架生物材料,对生物材料进行表面修饰,有望为心肌组织工程提供较理想的支架材料。

心肌组织工程细胞外基质的研究进展

心肌组织工程技术的问世良好地解决了心肌梗死后组织细胞移植过程中出现的一系列问题,同时也建立为选择更好材料及更好移植手段的技术平台。但无论是动物实验研究还是最近的临床试验都表明,目前细胞移植手段仍存在不少缺陷,主要在于优良种子细胞的缺乏以及移植后细胞的低生存率和低分化率。在这种背景下,作为心肌组织工程支架材料的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)越来越受到人们的关注和重视,成为近些年来医学研究的前沿和热点。而ECM也不再仅仅被理解为一种支架材料或是一种组织,而是能为细胞提供必要信号、影响细胞内增殖、分化和代谢重要途径的关键角色。ECM相关模型大致可分为以下几类:天然生物支架材料、人工合成高分子支架材料以及物理和生物学特性更加平衡的复合支架材料。我们对近几年心肌组织工程领域ECM方面的研究进展及ECM的材料进行综述。

基于成体干细胞体外构建组织工程化心肌

缺血性心脏病导致的心力衰竭是一个全球性的问题，如何治行这些患者仍是一个无法解决的难题。与心脏瓣膜和血管不同，心肌尚无可替代的人工材料。随着体外细胞培养技术的成熟以及组织工程概念的提出，运用细胞修补心脏成为一种令人兴奋的新治疗概念。但是，对于需要进行大面积心肌修补的患者而言，单纯点状移植的细胞较难以在较大面积的无血供区域存活。所以继细胞移植之后，体外构建组织工程化心肌已成为心肌组织工程领域最富有挑战性的目标。

胶原海绵复合新生大鼠原代心肌细胞构建工程化心肌组织

目的:探索以胶原海绵为支架、新生大鼠原代心肌细胞为种子细胞,于体外构建工程化心肌组织的方法。方法:实验于2005-12/2006-11在解放军第四军医大学西京医院心内科实验室完成。Ⅰ型胶原海绵剪切成方形片状(2.0cm×1.4cm×0.2cm),经60Co照射消毒,于DMEM培养液中水化1h左右。另取1d龄SD大鼠心脏,剪成小碎块,然后用2.5g/L胰蛋白酶于37℃中消化,吸取上清至含胎牛血清的DMEM中,重复消化四五次,用差速贴壁法除去大部分成纤维细胞,将细胞沉淀用DMEM培养液以2×109L-1的密度悬浮备用。将上述的心肌细胞悬液1mL缓慢滴注于玻璃模型中的胶原海绵上,然后置于细胞培养中培养。肉眼及显微镜主要观察工程化心肌组织在培养期间的自发收缩情况,包括收缩的部位、强度、频率、一致性以及收缩随时间变化的情况。苏木精-伊红染色观察工程化心肌组织内胶原纤维的变化,细胞形态,胞核的形状及细胞之间的连接。免疫组织化学染色和透射电镜观察工程化心肌组织片的形态和功能。结果:①细胞接种于胶原海绵上1d后,细胞/胶原复合物的凝胶化过程基本完毕,体积保持恒定,维持至培养结束,第3天细胞/胶原复合物局部出现点片状自发收缩,第5天整个细胞/胶原复合物出现同步化自发收缩,收缩频率61～199次/min。2周后37.5%的工程化心肌组织的自发收缩活动减弱,但75%的工程化心肌组织的自发收缩活动持续至培养结束。②苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色和透射电子显微镜显示,工程化心肌组织内细胞间连接广泛存在,细胞多呈纵向分布,胞核呈长圆形,胞浆内α-肌节肌动蛋白阳性,胞内肌原纤维排列整齐,可见到心肌特异性的肌小节结构和Z线,多数细胞具有分化的心肌细胞表型。结论:用新生大鼠原代心肌细胞为种子细胞、以Ⅰ型胶原海绵为支架材料,构建出的工程化心肌组织,于体外可长时间持续自发收缩,该细胞/胶原复合物的形态结构与生理功能均类似于成熟大鼠心肌组织。