再生医学杂志

再生医学中的纳米支架

Langer 和 Vacanti 于 1993 年提出联合使用干细胞、支架和诱导因子作为组织工程的基础，研究人员已经能够制造出日益复杂的组织/器官构建体，其中一些如今在临床上用作各种疾病的标准治疗状况。支架经过加工后可产生 3D 结构，具有适当的形状、尺寸、架构和物理属性，专为满足特定功能而定制。因此，组织工程产品旨在模仿组织结构和反应。

因此，支架的关键要求是生物相容性、受控的孔隙率和渗透性、与目标组织相当的合适的机械和降解动力学特性，此外，通过在生物材料表面添加纳米形貌来支持细胞附着和增殖。使用天然或合成材料来制造支架，并根据最终目的，开发屏障（膜或管）、凝胶或 3D 基质来模拟目标组织或器官的细胞外环境。天然材料源自人类或动物（异种）来源，由细胞外成分组成。它们包括胶原蛋白、丝蛋白、基质胶、小肠粘膜下层、琼脂糖、海藻酸盐和壳聚糖。

尽管这些材料在组织修复方面显示出有希望的结果，但它们在机械性能、降解、免疫原性和交叉污染方面存在一些缺点。合成支架是使用合成材料或天然材料和合成材料的组合构建的。多羟基酸、聚四氟乙烯、钢钛或陶瓷是具有改善的生物相容性的合成聚合物的例子。天然材料，例如胶原蛋白、明胶、壳聚糖、藻酸盐和丝或合成聚乳酸 (PLA)、聚乳酸-乙醇酸 (PLGA)、聚己内酯 (PCL) 或聚乙烯醇 (PVA) ）聚合物是用于制造纳米纤维支架的最常用材料。

这些基体可以使用复杂的聚合物和组装技术以高结构精度创建，以控制材料特性，例如刚度、降解和孔隙率。纳米技术的出现使得生物材料领域得到进一步发展。合适的纳米改性表面形成纳米形貌，与未处理的表面相比，该纳米形貌有利于细胞粘附，并且可以诱导更好的细胞反应和特定的细胞分化。