1、壳聚糖在 口腔组织工程的应用,2012年5月7日,材料作为组织工程研究的人工细胞外基质，是组织工程研究的一个重要的方面，它为细胞的停泊、生长、繁殖、新陈代谢、新组织的形成提供支持。在支架材料的构建方面主要包括以下几点： 1 不同组织工程与细胞功能发挥同步 2 细胞与支架材料的相互作用基质以及形成组织工程化组织 3 支架材料的理化性能,壳聚糖（Chitosan，CS）又名甲壳胺，化学名称为（1，4）-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖，是自然界中唯一带正电荷的天然多糖。CS是甲壳素脱乙基后的产物。甲壳素脱乙酰基后生成CS，一般把脱乙酰程度大于70%的称为CS。,壳聚糖理化特性,壳聚糖具有良好的生物学
2、性质，能被人体吸收，与人体的组织器官及细胞有良好的生物相容性生物可降解低毒无免疫原性，是理想的细胞外基质材料，从而使壳聚糖及其衍生物被广泛应用于生物医学组织工程领域。,屏障膜的特性,孙钦峰等首次将壳聚糖制备成屏障膜，并将其应用于人工犬牙周组织再生实验。实验分为壳聚糖膜覆盖组和空白对照组。光镜下可见，实验组有壳聚糖膜的残余，牙骨质上结缔组织附着明显，胶原纤维排列较规则，内有较多的血管，新生牙槽骨达到骨缺损标记上方；对照组可见结合上皮根方增殖明显，新生牙槽骨和牙骨质较少。 Park将壳聚糖膜用于 人工牙周一壁骨袋的缺损修复，表明壳聚糖有效地抑制了牙龈上皮根方的增殖，并且促进了牙骨质、牙槽骨以及牙周
3、韧带结构的再生。,王亚红等制备犬慢性牙周炎模型,将患牙分为2个实验组，翻瓣术后分别放置磷酸化壳聚糖膜、载药磷酸化壳聚糖膜,对照组仅给予翻瓣术。发现磷酸化壳聚糖膜可以有效促进牙周组织再生与修复明显。有学者将骨形成蛋白和氯己定同时载入壳聚糖，载入抗菌药物后，不仅显著减少牙周组织炎症的发生，而且具有显著促进牙周组织再生的功能。,张毅等将CS制成牙周引导组织再生膜进行实验，结果显示CS无毒性和刺激性，生物相容性良好，可作为牙周干细胞移植的生物支架，同时又是很好的缓释系统，如能辅以生长因子将获得更好的治疗效果。,Feng等采用“阶段分离法”制备的羟基磷灰石壳聚糖凝胶支架，通过改变固体成分和原始共混物的组
4、成因素形成与人类天然骨质相仿的的三维结构，接种于支架上的人颅骨成骨细胞附着于多孔的表面并开始繁殖。三周后，成骨细胞大量增殖，壳聚糖之间开始部分分解，成骨细胞包埋在骨样组织内，有相互交错的纤维网格在细胞周围形成。,在口腔外科领域的应用,修复骨缺损 壳聚糖有较好的组织相容性, 可促进成骨细胞的的增长和功能表达。壳聚糖作为碱性多糖,这些正电荷和细胞表面的负电荷相互作用有利于成骨细胞的生长和分布。,Lee等成功地将成骨细胞接种于壳聚糖一聚三磷酸钙膜上并在体外获得骨样组织。骨形成蛋白具有很强的诱导骨形成促进骨修复的作用,但在单独应用时存在外形恢复及易受周围组织干扰等不足,从而导致治疗失败。若将膜技术与骨
5、形成蛋白结合,就可加速骨的愈合,并能恢复良好的外形。,张利等制备的羟基磷灰石-壳聚糖复合材料抗压强度可达120MPa, 机械强度较单一壳聚糖有较大提高,可用于承重骨组织修复。研究证实, 纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素支架用于骨组织工程, 可以保持良好的结构形态。支架植入肌肉后4周局部无明显炎性反应。表明该支架良好的机械性能、生物相容性和生物可降解性。 有学者研究了壳聚糖- 胶原支架结合骨形态发生蛋白27(bone marphogenicprotein27,BMP27)、血小板衍生生长因子B(platelet2derivedgrowthfactorB, PDGF2B)在体外对人牙周膜细胞向
6、成骨细胞增殖和分化的影响,发现结合PDGF2B的支架中细胞增殖率较高,而结合BMP27的支架中细胞向成骨细胞分化增强,在后期体内试验中,将各支架植入有骨缺损的狗下颌骨,均显示出骨形成的显著增加。,修复软骨缺损SUH等将软骨细胞接种到壳聚糖硫酸软骨素-4（ CSA）复合水凝胶表面。电子显微镜观察结果表明，壳聚糖 -CSA复合基质能够维持软骨细胞表型免疫组化结果显示，壳聚糖复合基质上的软骨细胞主要表达型胶原，即特异性的软骨胶原.。 Nettles等将猪软骨细胞接种于冷冻干燥法制备的壳聚糖多孔支架中, 于旋转生物反应器中培养, 经甲苯胺蓝及免疫组织化学检测, 发现软骨细胞保持球形, 并有大量蛋白聚糖
7、和型胶原分泌。大量的研究应用壳聚糖与其它生物材料复合, 进一步提高了所制备支架的生物学及力学性能。,神经修复 颌面部外伤及血管瘤、淋巴管瘤或恶性肿瘤等疾病的手术治疗,常不可避免地造成神经损伤。在神经损伤修复过程中,断端神经胶质及结缔组织的增生会形成瘢痕组织,阻碍再生神经纤维向前生长,使再生的神经纤维达不到原位而失去功能。有研究表明结合有骨形态发生蛋白22(bone marphogenicprotein22,BMP22)的壳聚糖神经支架复合体能有效引导兔面神经再生并恢复其功能。,皮肤组织工程 这类支架材料除了有良好的生物相容性和可降解性外，还要求良好的弹性和透气性，能够防止水分和体液流失，能吸收
8、创面渗出液，防止感染以及促进愈合。壳聚糖不仅具有上述的特性而且还有促进伤口愈合和抗菌作用，MI等采用浸入沉淀相转化法来制备一种新型的非对称壳聚糖膜。这种新型的壳聚糖创伤敷料上层为皮肤样膜，下层为多孔支架。作为创伤敷料，这种膜既能够止血又可以促进伤口愈合，组织学检验也证实使用这种敷料，上皮生成速率提高，真皮处的胶原沉积井然有序。,问题与展望,研究中面临的难点有3方面:一是分子量和脱乙酰度对壳聚糖的性质有很大影响,现有生产技术很难获得均一的脱乙酰度和分子量产物,大规模生产受到限制;二是壳聚糖的降解属于酶解过程,体内降解机理尚未完全清楚,其降解时间难以控制;三是壳聚糖制品在植入后无可避免地带来原因不明的机体异样反应。特别是在口腔医学领域,对壳聚糖的研究多局限于实验室或动物实验。相信随着对壳聚糖性质的深入研究,必将对口腔医学的发展起推动作用。,谢谢！,
