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透明质酸支架和氧化石墨烯支架的优势2022-04-14 08:59:45

作为天然的生物材料,纤维蛋白与透明质酸性质类似,无毒性,具有三维结构和一定的吸附能力。童培建将MSCs与纤维蛋白凝胶制成凝胶复合物,并将其接种于兔KOA软骨缺损处,发现MSCs与纤维蛋白凝胶复合物能诱导MSCs向软骨细胞分化,并能修复损伤的关节软骨。进一步研究发现使用TGF-β1可增强基于纤维蛋白支架的MSCs体外分化软骨。

β-磷酸三钙支架材料是新近发展的一种干细胞培养支架,其成分与正常人体中骨骼矿物质组成类似,在体内降解产物被组织吸收,不产生毒性。因此可作为一种MSCs支架材料置入关节腔内。Sun、陈竹生等大量研究均证实β-磷酸三钙支架可促进MSCs的增殖分化。依据上述研究基础,Chu利用MSCs的粘附能力开发了一种新型的基于β-磷酸三钙支架的骨髓MSCs快速富集系统。这套系统可以将干细胞的筛选,富集和重组与替代材料结合到一个操作过程中。这种新颖的系统不仅简化了基于MSCs的生物材料的制备过程,而且降低了治疗成本。其研究结果发现在该系统下MSCs散布且均匀,不会影响细胞活力,展现了较为满意的生物相容性,在动物实验中MSCs生物活性较强。
 
石墨烯和氧化石墨烯也是一类优良的,无毒的干细胞培养材料,GO表面的氧官能团不仅赋予GO亲水性,而且还赋予了分散性和与聚合物的相容性。因此,GO可以分散在各种常用的有机溶剂中,形成稳定的GO悬浮液,目前研究认为GO悬浮液可以有效促进MSCs的软骨分化。由于大部分MSCs细胞支架粘附力较低且以水为介质,当注射于关节内常流于关节最低点,而不是软骨损伤部位。但GO作为有很强吸附性的碳家族成员很好的解决了这个问题。因此Choe认为氧化石墨烯膜是调节多种MSCs结构和功能的有效培养平台。GO作为一种固体润滑剂还可改善关节内润滑环境。临床常见的液体润滑剂注射于关节内具有较短的代谢周期。因此,在载荷条件下和长期的代谢过程中,液体润滑剂不能有效地降低摩擦损伤。GO固体关节润滑剂在缓解骨关节炎疼痛方面可能具有显著的优势,可降低关节运动时的内阻尼。这些特性使得GO在细胞支架的基础上还可以作为关节固体润滑剂,既可促进MSCs增殖分化的同时还可以改善关节内润滑环境,这也是其他支架不具有的优势。
 
出自《不同支架间充质干细胞治疗膝骨性关节炎现状》作者巩树伟,马剑雄,马信龙。