壳聚糖在口腔组织工程的应用.ppt

壳聚糖在 口腔组织工程的应用 2012年5月7日 壳聚糖的概论 壳聚糖在内科的应用 支架材料的概论 壳聚糖在颌面外科的应用 问题与展望 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 目前该领域的发展趋势 1 两种或多种生物材料优势互补，制备复合型支架 3 材料加工工艺革新，仿生技术和计算机辅助设计与加工 替代了传统方法 2 各种新兴纳米材料问世 聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸 明胶-硫酸软骨素-透明质酸钠、壳聚糖-明胶、羟基磷灰石-胶原-透明质酸 藻酸盐、纤维素、壳聚糖、胶原、硫酸软骨素、明胶、纤维蛋白以及透明质酸 天然高分子 人工合成材料 复合材料 支架材料 理想的组织工程支架 生物相容性 可降解性及合适的降解速率 合适的孔尺寸和高的孔隙率 高的表面积、合适理化性质和良好的细胞界面关系 合适的机械性能 易加工为二维或三维结构 以此得到具有一定韧性，孔径尺寸适度，利于细胞附着并向孔内生长，保证营养供给与废物排泄的细胞支架材料。 去有机溶剂 多孔支架 表面修饰 支架材料研究进展 1811 年,法国科学家H.Braconnot 从菌类中提取了一种类似纤维素的白色物质,当时只是把它当作一种新型纤维素。 直到1843 年法国人J . L. Lassaigne 发现该物质中含有氮,证明它不是纤维素。这种物质广泛存在于虾、蟹、昆虫等动物的甲壳中,故称之为甲壳素(chitin) ,也称为几丁质,属线性多糖类化合物。甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的天然高分子化合物，多与蛋白质共价结合，以蛋白聚糖的形式存在，壳聚糖经甲壳素脱乙酰化而制得。 壳聚糖（Chitosan，CS）又名甲壳胺，化学名称为（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-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。 主要特性有： 1 不能完全溶于酸碱溶液中，但可溶于稀酸（PH6），溶于稀酸呈粘稠状，生成相对分子质量较低的壳聚糖。 2 壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质，具有很强吸附性。 3 壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、粘度有关，脱乙酰度越高，相对分子质量越小，越易溶于水。 4 壳聚糖具有很强的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性和保湿型。 壳聚糖理化特性 壳聚糖具有良好的生物学性质，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。 口腔内科 颌面外科 壳聚糖支架的应用 组织相容性 生物安全性 生物活性 屏障膜的特性 壳聚糖为天然的高分子材料,其降解产物为氨基多糖,为机体代谢所需产物,不会产生不良组织反应。材料表面具有润滑性,可减少组织的粘附,降低细菌的附着,插入或植入时能极大减少体内细胞和组织受损。 材料要有活性,可以激发正常的组织活动,调节组织工程产品中的细胞粘附、迁移、生长、分化和凋亡 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。 壳聚糖牙周骨组织工程支架 矿物质与壳聚糖共混制备成复合物，这样可以利用矿物质所具有的硬度、强度和壳聚糖的弹性、韧性，并利用矿物质在降解时所释放的钙、磷酸根等离子，作为新生骨质钙化的原料。 牙周骨质再生的关键在于提供修复基点，以供各种牙槽骨成骨前体细胞附着、分化和理想的分泌。壳聚糖支架具有的微孔，能够形成毛细血管生长管腔，供给成骨细胞营养