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图2 注射后8周形成的软骨基质(番红-O×40)
3 讨 论 3.1 可注射性材料的研究 可注射性材料的研究已有近100年的历史,但结果并不令人满意。以液体硅胶为代表的非生物可注射性充填材料自1965年由美国食品及药物管理局(FDA)批准有限制地试用于人体后,却在全世界尤其是亚洲大范围的应用。随之发现大量病例出现局部肿胀、炎症及肉芽肿反应、注射物移位、局部溃疡等,造成灾难性的后果〔6〕。尽管目前美国FDA已不批准使用液体硅胶类材料,但仍有一些国家还在使用改良的液体硅胶,这说明可注射性充填材料不论是对医生或患者都具有很大的吸引力〔6〕。对于生物性可注射性充填材料也同样令人失望。异体和异种胶原基质和自体脂肪容易被吸收,同时胶原基质类产品有时可引起宿主的免疫反应,故不能认为是有前途的可注射性充填材料〔6,7〕。然而,随着组织工程学的发展,使研制和提供理想的可注射性充填及修复材料将成为可能。 3.2 可注射性软骨的研究 可注射性软骨研究的重点在于载体材料的研究。自Atala〔3〕首次将可注射性组织工程软骨应用于泌尿外科研究领域以来,来源于自然的可注射性载体材料(主要为胶原类、海藻酸盐及甲壳素等)被积极用于研究。由于自然材料的品质缺乏稳定性,并存在一定的免疫原性,故研制合成载体材料成为一种方向〔8〕。 Sims等〔8,9〕证实聚氧化乙烯是一种具有良好的生物相容性的可降解材料,将软骨细胞混悬于聚氧乙烯中注射于动物皮下,可形成软骨组织。但聚氧化乙烯的最大缺点是不易注射又缺乏固化特性。聚氧化丙烯同样具有良好的生物相容性,本实验借鉴药物缓释载体的研究成果〔7,9〕,合成聚氧化乙烯-聚氧化丙烯三嵌段共聚物,制备应用于组织工程的温度固化型合成水凝胶。该种水凝胶当高于临界温度时,溶解度降低,使被分散物质从溶液中以“胶体分散状态”析出,通过整个溶液形成连续的网状结构即水凝胶。此时软骨细胞被包埋于网状结构中,可以与周围体液自由交换营养及代谢物质。实验结果证实依据该聚合物的化学结构特点建造组织工程软骨是可行的。 3.3 可注射性软骨的研究方向 虽然本研究在裸鼠体内完成了可注射性组织工程软骨的建造,但仍留有许多研究的空白点,例如可注射性软骨在正常免疫功能动物体内的状况、组织工程软骨的特点和软骨组织的修复能力等。可注射性软骨最重要的价值在于低创伤的修复作用,因此根据不同临床专业的特点,研制不同固化特性的载体材料和相对应的注射及固化工具将成为向临床过渡所必需经历的研究过程。
4 结 论 可注射性软骨具有广泛的临床应用前景。本研究采用具有良好生物相容性的聚氧化乙烯和聚氧化丙烯合成温度固化型合成水凝胶,应用组织工程方法在裸鼠体内完成了可注射性软骨的建造,证实聚氧化乙烯-聚氧化丙烯三嵌段共聚物是一种有前途的载体材料,可以进一步应用于可注射性组织工程软骨的研究。
本项目由国家自然科学基金(编号39770762)和军队医药卫生科研基金(编号98M104)资助 作者单位:西安第四军医大学口腔医学院口腔颌面外科 710032
参考文献
1Aigner J, Tegeler J, Hutzler P, et al. Cartilage tissue engineering with novel nonwoven structured biomaterial based on hyaluronic acid benzyl ester.J Biomater Mater Res, 1998,42:172 2 Rotter L. Tissue Engineering: A new field and its challenges.Pharm Research,1997,14(7):840 3 Atala A. Tissue engineering in urologic surgery. Urol Clin North Am, 1998,25(1):39 4 Paige KT, Cima LG, Yaremchuk MJ, et al. Injectable Cartilage. Plast Reconstr Surg, 1995,96(6):1390 5 杨维东,陈富林,陶凯,等.兔动物模型在组织工程骨、软骨研究中的应用.实用口腔医学杂志,1999,15(5):375
责任编辑:姚红祥 |