背景:对于支架物理性质的研究始终是组织工程研究领域的热点,但对于促血管支架来说,除了要满足支架的基本性能外,还需要通过其他方法来促进血管在支架内的再生过程,以达到修复骨组织的最终目的。目的:对国内外发表的骨组织工程下促血管...背景:对于支架物理性质的研究始终是组织工程研究领域的热点,但对于促血管支架来说,除了要满足支架的基本性能外,还需要通过其他方法来促进血管在支架内的再生过程,以达到修复骨组织的最终目的。目的:对国内外发表的骨组织工程下促血管支架的文献进行可视化分析,探究该领域的研究热点及研究现状,为后续研究提供参考。方法:以中国知网及Web of Science核心集数据库为检索库,检索骨组织工程下促血管支架的相关文献,去除不符合纳入标准的文献,随后导入CiteSpace 6.1.R2软件,对研究领域的作者、国家机构及关键词进行可视化分析。结果与结论:①骨组织工程下促血管支架应用的研究中,发文量最多的前3个国家分别为中国、美国和德国。②中国知网数据库机构该领域研究发文量排名前3位分别为南方医科大学、华中科技大学、东华大学;Web of Science核心集数据库中机构发文量排名前3位分别为上海交通大学、四川大学、中国科学院。③中国知网数据库关键词频次排名前3位为“组织工程、血管化、血管生成”,Web of Science核心集数据库关键词频次排名前3位为“mesenchymal stem cell(间充质干细胞),scaffold(支架),vascularization(血管化)”。④参考文献共被引情况和高被引文献分析显示,该领域的血管化策略研究热点为支架设计、血管生成因子的输送、体外共培养和体内预血管化;技术方面研究热点为3D打印、静电纺丝、血管移植及血管融合;机制方面研究热点为免疫调节和巨噬细胞、药物/生长因子输送、内皮细胞和成骨细胞之间的关系、骨细胞和内皮细胞之间旁分泌关系及信号分子通路、血管生成和抗血管生成分子。⑤国内外骨组织工程下促血管支架应用研究均十分重视干细胞和3D打印技术的运用,而目前的研究热点主要为生物3D打印技术、支架改性修饰的方法以及基于骨修复机制智能生物材料的开发应用。展开更多
目的研究不同孔形态结构的3D打印支架应用于骨再生时对细胞黏附的影响。方法利用MSLattice软件设计四种具有不同孔形态的支架结构,分别是立方形(Cubic)、六边形(Hexagon)、钻石形(Diamond)和螺旋形(Gyroid)。利用有限元分析(Finite elem...目的研究不同孔形态结构的3D打印支架应用于骨再生时对细胞黏附的影响。方法利用MSLattice软件设计四种具有不同孔形态的支架结构,分别是立方形(Cubic)、六边形(Hexagon)、钻石形(Diamond)和螺旋形(Gyroid)。利用有限元分析(Finite element method,FEM)和计算机流体建模(Computational fluid dynamics,CFD)的原理,使用Simenns Star CCM+软件对四种支架内部流体域进行组织液流动模拟,模拟细胞黏附过程,测量支架内组织液流速和压力、组织液的渗透率和黏附层厚度。结果当液体流经四种支架后,压力会被逐渐削弱,但由于支架相对规则,压力均呈现出梯度分布,组织液流经四种支架前的压力值模拟按顺序依次为:Gyroid>Cubic>Diamond>Hexagon。流速:Cubic>Gyroid>Diamond>Hexagon。四种支架的渗透率:Diamond>Hexagon>Cubic>Gyroid。黏附层厚度:Gyroid>Hexagon>Cubic>Diamond。结论流体力学分析结果显示,Gyroid支架具有更低的渗透率和最高的黏附层厚度,更有利于细胞黏附。展开更多
背景:石墨烯是最薄、最强韧的一类二维新型晶体材料,在生物医学的应用中显示出巨大的优势。血管生成和血管化骨是组织修复和再生的关键,是解决血管和成骨问题的有效途径。目的:综述石墨烯及其衍生物促进血管生成和血管化骨的特性及机制...背景:石墨烯是最薄、最强韧的一类二维新型晶体材料,在生物医学的应用中显示出巨大的优势。血管生成和血管化骨是组织修复和再生的关键,是解决血管和成骨问题的有效途径。目的:综述石墨烯及其衍生物促进血管生成和血管化骨的特性及机制,为其在血管化组织修复与再生的临床应用提供参考。方法:利用计算机检索PubMed、ScienceDirect、中国知网和万方数据库收录的相关文献,中文检索词为“石墨烯,血管生成,血管化,血管化骨,内皮细胞”,英文检索词为“graphene,Angiogenesis OR Vascularization,Vascularized bone,endothelial cells”。排除与文章主题不相关的文献,根据纳入标准和排除标准,最终纳入62篇文献进行结果分析。结果与结论:①目前氧化石墨烯在石墨烯及其衍生物中的研究较多,应用最为广泛。②石墨烯及其衍生物适用于心脏、骨、神经和创伤愈合等相关疾病。③石墨烯及其衍生物有优异的理化性能和生物学性能,但其存在潜在的细胞毒性,在应用中需注意其生物安全性。④石墨烯及其衍生物的应用还需要进一步的研究来证明其最适尺寸和浓度及降低毒性的措施。⑤就细胞层面而言,石墨烯及其衍生物可以通过促进尖端内皮细胞表型、间充质干细胞黏附和增殖、血管平滑肌细胞的生长,从而促进血管生成活性。⑥就分子层面而言,石墨烯及其衍生物可以增加血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及肝细胞生长因子等的表达并活化活性氧/一氧化氮合酶/一氧化氮信号通路、溶血磷脂酸R6/Hippo-YAP通路、基质细胞衍生因子1/血管内皮生长因子和ZEB1/Notch1通路。⑦氧化石墨烯和氧化石墨烯-铜可以磷酸化细胞外调节蛋白激酶并激活缺氧诱导因子1,进而促进血管内皮生长因子和骨形态生成蛋白2的表达上调,从而促进血管生成和血管化骨。⑧因此,石墨烯及其衍生物特别是氧化石墨烯由于具有优良的生物学性能、良好的促血管生成及促血管化骨能力,在血管化组织修复与再生方面有很大的应用前景。展开更多
文摘背景:对于支架物理性质的研究始终是组织工程研究领域的热点,但对于促血管支架来说,除了要满足支架的基本性能外,还需要通过其他方法来促进血管在支架内的再生过程,以达到修复骨组织的最终目的。目的:对国内外发表的骨组织工程下促血管支架的文献进行可视化分析,探究该领域的研究热点及研究现状,为后续研究提供参考。方法:以中国知网及Web of Science核心集数据库为检索库,检索骨组织工程下促血管支架的相关文献,去除不符合纳入标准的文献,随后导入CiteSpace 6.1.R2软件,对研究领域的作者、国家机构及关键词进行可视化分析。结果与结论:①骨组织工程下促血管支架应用的研究中,发文量最多的前3个国家分别为中国、美国和德国。②中国知网数据库机构该领域研究发文量排名前3位分别为南方医科大学、华中科技大学、东华大学;Web of Science核心集数据库中机构发文量排名前3位分别为上海交通大学、四川大学、中国科学院。③中国知网数据库关键词频次排名前3位为“组织工程、血管化、血管生成”,Web of Science核心集数据库关键词频次排名前3位为“mesenchymal stem cell(间充质干细胞),scaffold(支架),vascularization(血管化)”。④参考文献共被引情况和高被引文献分析显示,该领域的血管化策略研究热点为支架设计、血管生成因子的输送、体外共培养和体内预血管化;技术方面研究热点为3D打印、静电纺丝、血管移植及血管融合;机制方面研究热点为免疫调节和巨噬细胞、药物/生长因子输送、内皮细胞和成骨细胞之间的关系、骨细胞和内皮细胞之间旁分泌关系及信号分子通路、血管生成和抗血管生成分子。⑤国内外骨组织工程下促血管支架应用研究均十分重视干细胞和3D打印技术的运用,而目前的研究热点主要为生物3D打印技术、支架改性修饰的方法以及基于骨修复机制智能生物材料的开发应用。
文摘目的研究不同孔形态结构的3D打印支架应用于骨再生时对细胞黏附的影响。方法利用MSLattice软件设计四种具有不同孔形态的支架结构,分别是立方形(Cubic)、六边形(Hexagon)、钻石形(Diamond)和螺旋形(Gyroid)。利用有限元分析(Finite element method,FEM)和计算机流体建模(Computational fluid dynamics,CFD)的原理,使用Simenns Star CCM+软件对四种支架内部流体域进行组织液流动模拟,模拟细胞黏附过程,测量支架内组织液流速和压力、组织液的渗透率和黏附层厚度。结果当液体流经四种支架后,压力会被逐渐削弱,但由于支架相对规则,压力均呈现出梯度分布,组织液流经四种支架前的压力值模拟按顺序依次为:Gyroid>Cubic>Diamond>Hexagon。流速:Cubic>Gyroid>Diamond>Hexagon。四种支架的渗透率:Diamond>Hexagon>Cubic>Gyroid。黏附层厚度:Gyroid>Hexagon>Cubic>Diamond。结论流体力学分析结果显示,Gyroid支架具有更低的渗透率和最高的黏附层厚度,更有利于细胞黏附。
文摘背景:石墨烯是最薄、最强韧的一类二维新型晶体材料,在生物医学的应用中显示出巨大的优势。血管生成和血管化骨是组织修复和再生的关键,是解决血管和成骨问题的有效途径。目的:综述石墨烯及其衍生物促进血管生成和血管化骨的特性及机制,为其在血管化组织修复与再生的临床应用提供参考。方法:利用计算机检索PubMed、ScienceDirect、中国知网和万方数据库收录的相关文献,中文检索词为“石墨烯,血管生成,血管化,血管化骨,内皮细胞”,英文检索词为“graphene,Angiogenesis OR Vascularization,Vascularized bone,endothelial cells”。排除与文章主题不相关的文献,根据纳入标准和排除标准,最终纳入62篇文献进行结果分析。结果与结论:①目前氧化石墨烯在石墨烯及其衍生物中的研究较多,应用最为广泛。②石墨烯及其衍生物适用于心脏、骨、神经和创伤愈合等相关疾病。③石墨烯及其衍生物有优异的理化性能和生物学性能,但其存在潜在的细胞毒性,在应用中需注意其生物安全性。④石墨烯及其衍生物的应用还需要进一步的研究来证明其最适尺寸和浓度及降低毒性的措施。⑤就细胞层面而言,石墨烯及其衍生物可以通过促进尖端内皮细胞表型、间充质干细胞黏附和增殖、血管平滑肌细胞的生长,从而促进血管生成活性。⑥就分子层面而言,石墨烯及其衍生物可以增加血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及肝细胞生长因子等的表达并活化活性氧/一氧化氮合酶/一氧化氮信号通路、溶血磷脂酸R6/Hippo-YAP通路、基质细胞衍生因子1/血管内皮生长因子和ZEB1/Notch1通路。⑦氧化石墨烯和氧化石墨烯-铜可以磷酸化细胞外调节蛋白激酶并激活缺氧诱导因子1,进而促进血管内皮生长因子和骨形态生成蛋白2的表达上调,从而促进血管生成和血管化骨。⑧因此,石墨烯及其衍生物特别是氧化石墨烯由于具有优良的生物学性能、良好的促血管生成及促血管化骨能力,在血管化组织修复与再生方面有很大的应用前景。
