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以生物降解高分子为骨架制备组织工程人工皮肤

成果基本信息
关键词: 生物高分子;组织工程;人工皮肤
成果类别: 基础理论 技术成熟度: /
体现形式(基础理论类): 论文 体现形式(应用技术类): /
成果登记号: 津20100711 资源采集日期: 11-2-20
研究情况
单位名称: 南开大学 技术水平: 国际领先
评价证书号: / 评价单位: 国家自然基金委员会
评价日期: 1997.10.06 评价证书号: /
转化情况
转让范围: / 推广形式: /
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 孵化基地 联系人(平台)电话: 0771-3394012
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成果简介

1.生物降解高分子海绵的制备新技术 作为组织工程骨架材料的生物降解高分子海绵,不能采用普通泡末塑料的致孔技术。我们尝试了溶剂致孔、溶盐致孔、有机溶质致孔、高压气体致孔、乳液致孔等致孔技术,其中溶盐致孔、有机溶质致孔、乳液致孔为首创,并由此得到空隙率和孔径可以控制的生物降解海绵,适用于组织工程骨架材料。 2.通过调节高分子聚集态控制其生物降解速率的新技术 对于天然生物高分子如壳聚糖、胶原等,控制其降解速率的常规方法是用醛(甲醛、戊二醛、多醛)进行化学交联。由于交联形成的烯胺在生理条件下可发生水解,从而释放出组织毒性很强的醛类交联剂,在临床应用中导致组织炎症甚至坏死。我们发展了一种技术,可以在不加交联剂的情况下,达到了随意控制生物降解速率的目的。该技术具有很好的应用前景,目前正对其聚集态结构和形成机理进行深入研究。 3.采用仿生原理制备组织工程骨架材料 人的皮肤包括薄而致密的表皮与厚且由多组分构成的真皮两层结构。模拟其特征,制备了生物降解高分子膜/海绵双层结构材料,膜层具有类似于表皮的功能,表面水接触角可控制在56~70.6,湿膜水通透率为1.9X10~3g/cm2h,能够有效地控制水分的通透。海绵层为一种或多种生物高分子构成,允许人胎儿皮肤成纤维细胞在其中生长,并在细胞培养过程中维持形状与尺寸稳定。该材料有望作为人工皮肤应用。 4.总结了材料的物理化学结构与细胞贴附及生长的关系规律 在分离纯化人胎儿皮肤成纤维细胞的基础上,研究了材料的物理化学结构对人胎儿皮肤成纤维细胞贴附及生长的影响。壳聚糖因含有氨基,对表面含有负电荷的细胞具有较强的亲和作用,在贴附初期抑制细胞生长,但2~3天后细胞恢复生长增殖。壳聚糖与胶原等蛋白质形成离子复合物之后,表面正电荷有所减少,细胞相容性显著改善。除了电荷之外,表面水接触角在60~70时细胞贴附最佳。人胎儿皮肤成纤维细胞在平坦膜上呈梭形贴附和生长,然而在粗糙表面或孔壁呈细胞群聚集生长,最终细胞群通过分泌的细胞外基质与骨架材料紧密连在一起。观察发现,生物降解海绵的孔径在15~45m时对人胎儿皮肤成纤维细胞的贴附和生长是最有利的。此外,还首次在上述骨架材料人胎儿皮片,以得到全功能人工皮肤。 5.最终获得了具有良好应用前景的组织工程骨架材料和组织工程人工皮肤 通过上述研究制备出合适的骨架材料,用于组织工程人工皮肤的培养。动物试验结果说明,含细胞的组织工程人工皮肤治疗全厚度皮肤伤的愈合速率优于相应的骨架材料,而后者又优于对照组的自然愈合过程。另一方面,含细胞的组织工程人工皮肤治疗1X1cm2全厚度皮肤伤愈合后几乎无疤痕。

成果名称: 以生物降解高分子为骨架制备组织工程人工皮肤 关键词: 生物高分子;组织工程;人工皮肤
成果类别: 基础理论 一级分类名称: 医学生物工程
二级分类名称: / 三级分类名称: /
研究起止时间: 1998.01 至2000.12 成果体现形式(应用技术类): /
成果属性: / 成果体现形式(基础理论类): 论文
技术成熟度: / 技术水平: 国际领先
研究形式: 独立研究 学科分类1: 310.61
单位名称: 南开大学 学科分类2: /
中图分类号1: R318.08 所属高新技术类别: /
中图分类号2: R318.19 课题来源: 国家科技计划
应用行业: 制造业 课题立项名称:
国家科技计划子类别: 基础研究计划 课题立项编号: 59773021
经费实际投入额 (万元): 10 评价单位: 国家自然基金委员会
评价形式: 结题 应用状态: /
评价日期: 1997.10.06 转让范围: /
评价证书号: / 推荐单位: 南开大学
推广形式: / 成果登记号: 津20100711
成果简介:

1.生物降解高分子海绵的制备新技术 作为组织工程骨架材料的生物降解高分子海绵,不能采用普通泡末塑料的致孔技术。我们尝试了溶剂致孔、溶盐致孔、有机溶质致孔、高压气体致孔、乳液致孔等致孔技术,其中溶盐致孔、有机溶质致孔、乳液致孔为首创,并由此得到空隙率和孔径可以控制的生物降解海绵,适用于组织工程骨架材料。 2.通过调节高分子聚集态控制其生物降解速率的新技术 对于天然生物高分子如壳聚糖、胶原等,控制其降解速率的常规方法是用醛(甲醛、戊二醛、多醛)进行化学交联。由于交联形成的烯胺在生理条件下可发生水解,从而释放出组织毒性很强的醛类交联剂,在临床应用中导致组织炎症甚至坏死。我们发展了一种技术,可以在不加交联剂的情况下,达到了随意控制生物降解速率的目的。该技术具有很好的应用前景,目前正对其聚集态结构和形成机理进行深入研究。 3.采用仿生原理制备组织工程骨架材料 人的皮肤包括薄而致密的表皮与厚且由多组分构成的真皮两层结构。模拟其特征,制备了生物降解高分子膜/海绵双层结构材料,膜层具有类似于表皮的功能,表面水接触角可控制在56~70.6,湿膜水通透率为1.9X10~3g/cm2h,能够有效地控制水分的通透。海绵层为一种或多种生物高分子构成,允许人胎儿皮肤成纤维细胞在其中生长,并在细胞培养过程中维持形状与尺寸稳定。该材料有望作为人工皮肤应用。 4.总结了材料的物理化学结构与细胞贴附及生长的关系规律 在分离纯化人胎儿皮肤成纤维细胞的基础上,研究了材料的物理化学结构对人胎儿皮肤成纤维细胞贴附及生长的影响。壳聚糖因含有氨基,对表面含有负电荷的细胞具有较强的亲和作用,在贴附初期抑制细胞生长,但2~3天后细胞恢复生长增殖。壳聚糖与胶原等蛋白质形成离子复合物之后,表面正电荷有所减少,细胞相容性显著改善。除了电荷之外,表面水接触角在60~70时细胞贴附最佳。人胎儿皮肤成纤维细胞在平坦膜上呈梭形贴附和生长,然而在粗糙表面或孔壁呈细胞群聚集生长,最终细胞群通过分泌的细胞外基质与骨架材料紧密连在一起。观察发现,生物降解海绵的孔径在15~45m时对人胎儿皮肤成纤维细胞的贴附和生长是最有利的。此外,还首次在上述骨架材料人胎儿皮片,以得到全功能人工皮肤。 5.最终获得了具有良好应用前景的组织工程骨架材料和组织工程人工皮肤 通过上述研究制备出合适的骨架材料,用于组织工程人工皮肤的培养。动物试验结果说明,含细胞的组织工程人工皮肤治疗全厚度皮肤伤的愈合速率优于相应的骨架材料,而后者又优于对照组的自然愈合过程。另一方面,含细胞的组织工程人工皮肤治疗1X1cm2全厚度皮肤伤愈合后几乎无疤痕。

联系人: 卢伟 成果登记日期: 10-4-21
联系人email: kjcg@nankai.edu.cn 单位代码: 91200026
邮政编码222: 300071 联系人电话: 022-23508852
单位传真: 02223504856 单位通讯地址: 天津市卫津路94号
单位所在省市: 天津市 单位电话: 022-23508852
转让收入(万元): 0 单位属性: 大专院校
合作完成单位: / 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2010 知识产权形式:
成果完成人: 马建标;王道宾;王亦农;王红军;付谊 资源采集日期: 11-2-20

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