XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System骨组织
对软骨组织工程的晚期水凝胶的评论
随着人口体重和年龄的增加，烟草的消费，不适当的食物以及近年来体育活动的减少，骨和关节疾病（例如骨关节炎）（OA）在世界上变得越来越普遍。从过去到现在，已经研究并研究了各种治疗策略（例如，微骨折治疗，自体软骨细胞植入（ACI）和骨成形术），并研究了预防和治疗这种疾病。然而，这些方法面临着诸如侵入性，没有完全修复组织和破坏周围组织等问题。组织工程（包括软骨组织工程）是一种微创，创新性和有效的方法之一，用于治疗和再生受损软骨的治疗和再生，这吸引了过去几年中医学和生物材料领域的科学家的注意。具有不同特性的不同类型的水凝胶已成为工程和处理软骨组织的理想候选者。他们可以涵盖其他治疗方法的大多数缺点，并对患者造成最小的次要损害。除了将水凝胶作为理想的策略外，还将新药物输送和治疗方法（例如通过机械信号传导靶向药物输送和治疗）被研究为有趣的策略。在这项研究中，我们审查并讨论了各种类型的水凝胶，用于水凝胶生产的生物材料，靶向软骨的药物输送以及机械信号作为软骨治疗的现代策略。
软骨组织工程的关键挑战和前沿
软骨组织工程已经取得了巨大的进步，从基本的手术干预措施发展为更细微的生物技术方法。该领域已面临各种挑战，其中包括细胞考虑因素，脚手架材料选择，环境因素以及道德和调节性约束。细胞源多样化的创新，包括软骨细胞，间充质干细胞和诱导的多能干细胞的创新，但并非没有局限性，例如受限的细胞增殖和伦理困境。脚手架材料在天然底物之间提供了独特的二分法，可提供生物相容性和合成矩阵，这些矩阵具有机械完整性。但是，临床适用性的转化障碍持续存在。环境因素，例如生长因子以及热力和机械力，已被认为是细胞行为和组织成熟的影响变量。尽管有这些进步，但与宿主组织的整合仍然是一个重大挑战，涉及机械和免疫学复杂性。期待，诸如3D和4D打印，纳米技术和分子疗法等新兴技术有望完善脚手架设计和增强组织再生。随着该领域的继续成熟，涵盖彻底的科学研究和协作的多学科方法对于克服现有挑战并实现其全部临床潜力是必不可少的。
原始研究文章的水热合成阀金属ta型钛酸纳米纤维，用于工程骨组织
二氧化钛（TIO 2）最近引起了极大的关注，这主要是由于骨科和纳米材料科学的交集。这种感兴趣的激增可以归因于良好的理解，即Ti金属在暴露于大气条件时会经历表面氧化，最终导致外部面上强大的天然Tio 2层的形成。诸如阳极氧化等技术进一步增强了这一过程，从而导致了在生物学上兼容和成骨的钝化表面涂层的发展。纳米材料化学的进步在该结构域中至关重要，从而使TIO 2结构的受控组装（包括纳米纤维和纳米管）具有受控组装。此外，已经确定了特定的合成方法，可以产生具有分层结构的钛酸簇，这有利于磷灰石形成 - 天然骨组织的无机复合物。也值得注意的是，二氧化钛具有反应并转化为钛纳米管或纳米线的能力。这种特征已被证明是有益的，因为它已被证明可以促进与体液的离子交往相互作用，从而支持骨组织生长。具体来说，当将钛材料放入模拟的体液中时，离子交换开始并鼓励羟基磷灰石的产生，羟基磷灰石是天然骨的基本成分。纳米材料化学丰富了这一研究领域，许多实验室已经研究了结构控制TIO 2的形态，例如纳米纤维和纳米管[11,12]。这种产生的离子层结构作为阳离子储层起着至关重要的作用。已经确定了合成方法中的进步来产生钛酸盐材料，这些材料由它们的粘土状晶格（由边缘共享TIO TIO 6八面体组成）与阳离子实体散布在一起[13]。这种分层结构特别有利于模拟体液（SBF）中的磷灰石形成。更具体地说，涉及粉状TIO 2矿物质的热液反应，例如假酶和氧化钠或氢氧化钾溶液，会根据反应条件而产生Na-或K- titanate纳米管或纳米线。它有助于体液中发现的阳离子的离子交换，因此自主维持阳离子平衡原位，这对于骨组织生长至关重要。在SBF环境中，Na/k- titanate和钙（Ca 2+）之间的浓度梯度促使具有Ca 2+的单价Na +或K +离子的离子交换。这为随后的相互作用设定了阶段：磷酸盐阴离子的协调{即（PO 3）3-，（HPO 3）2-和（H 2 PO 3） - 从体液与泰坦酸盐结合的Ca 2+的体液中的（H 2 PO 3） - }。这种相互作用的顶点是形成水合磷酸钙或羟基磷灰石的形成，羟基磷灰石是天然骨的必不可少的基础[13]。
多层脚手架的软骨组织工程
在这里，我们回顾了修复关节软骨的组织工程的最先进。首先，我们描述了内源软骨的分子，细胞和组织学结构和功能，重点是软骨细胞，胶原蛋白，细胞外基质和蛋白聚糖。然后，我们在支架上探索体外细胞培养，讨论维持或获得软骨细胞表型所涉及的困难。接下来，我们讨论用于这些脚手架的各种化合物和设计，包括天然和合成生物材料以及多孔，纤维和多层体系结构。然后，我们报告了不同细胞支架的机械性能，以及在小动物中体内植入后这些脚手架的成功，在结构和功能上类似于天然组织的组织中。最后，我们重点介绍了该领域的未来趋势。我们得出的结论是，尽管过去15年中取得了重大的技术进步，并不断改善动物软骨修复实验的结果，但临床上有用的关节软骨再生的临床有用植入物的发展仍然是一个挑战。
对骨组织工程中使用的增材制造技术及相关生物材料的严格评论
摘要：增材制造技术（AM）能够制造出满足个性化需求的复杂结构，为生物医学领域的骨组织工程提供了前所未有的机遇。然而，传统的金属植入物由于与宿主组织的结合性差而产生许多不良影响，因此，具有多孔结构的新型材料植入物正在逐渐被开发出来，以适用于临床医疗应用。本文从增材制造技术和材料的角度，探讨生物骨组织工程理想材料的适宜制造工艺。首先回顾了现有的增材制造技术的方法和适用材料及其在生物医学中的应用，介绍了各种AM技术的优缺点。详细讨论并总结了包括金属和聚合物在内的材料特性、常用的AM技术、最新进展及其在骨组织工程中的应用。此外，还介绍了不同金属和聚合物材料面临的主要挑战，例如生物降解性、各向异性、促进成骨能力的生长因子和增强力学性能。最后，展望了AM技术和生物材料在骨组织工程中的发展前景。
用于骨组织工程的碱处理钛涂层聚氨酯、镁和羟基磷灰石复合材料
摘要：本研究的目的是在钛 (Ti) 植入物表面形成功能层，以增强其生物活性。使用经济高效的浸涂法，在碱处理的 Ti 表面上沉积了含有羟基磷灰石 (HAp) 纳米颗粒 (NPs) 和镁 (Mg) 颗粒的聚氨酯 (PU) 层。从形态、化学成分、粘附强度、界面结合和热性能等方面评估涂层。此外，使用 MC3T3-E1 成骨细胞样细胞研究了细胞对不同涂层 Ti 基材的反应，包括通过碱性磷酸酶 (ALP) 测定评估细胞粘附、细胞增殖和成骨活性。结果表明，HAp NPs 的加入增强了涂层和碱处理的 Ti 表面之间的界面结合。此外，Mg 和 HAp 颗粒的存在增强了表面电荷特性以及细胞附着、增殖和分化。我们的结果表明，在钛植入物上沉积含有 Mg 和 HAp 颗粒的生物活性复合层可能会诱导骨形成。