生物医用支架仿生设计及在组织工程中的应用

作者：梁辰; 朱同贺^*; 朱忆尧; 李瑞芝

来源：中国组织工程研究, 2024, 28(15): 2416-2422.

• 细胞外基质
• 生物医用支架
• 组织工程
• 仿生设计
• 三维结构
• 综述

背景：基于解剖学对生物组织功能与结构的认识，对于具有恢复、维持或改善组织功能的生物活性材料仿生设计是目前再生医学领域研究的热点。目的：从生物医用支架的机械性能、三维空间结构和生化活性对细胞行为的影响进行讨论，并综述生物医用支架在组织工程领域的应用。方法：应用计算机检索中国知网、万方、Web of Science、Pub Med数据库2003年1月至2023年4月发表的文献，中文检索词为“细胞外基质，组织工程，支架，生物材料，仿生结构，机械性能，三维结构，腱骨界面，骨软骨，神经导管，人造血管；英文检索词为“extracellular matrix,tissue engineering, scaffolds,biomimetic structures,biomaterials,tendon bone interfaces,osteochondral,neural conduits,artificial blood vessels”。结果与结论：细胞处在一个复杂且动态变化的三维环境中，因此细胞外基质是生物材料模拟的最终目标，在设计生物医用支架的仿生结构时需要与其所处真实的微环境相似，让细胞可以正常地贴壁、生长和迁移，并保持其多样的生理功能。生物医用支架在机械性能、三维空间结构以及生物化学性质方面对细胞外基质的仿生设计可以对组织修复过程中的细胞起到决定性作用，从而影响组织修复最后的结果。进行仿生设计的生物医用支架在腱骨界面、骨软骨界面、神经、血管再生等领域已有广泛的应用，在临床上提供了一个有前途的新思路。

• 单位
  上海工程技术大学; 化学化工学院