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Dongjiao ZHOU, Shaochuan SHEN, Junxian YUN, Kejian YAO, Dong-Qiang LIN
《化学科学与工程前沿(英文)》 2012年 第6卷 第3期 页码 339-347 doi: 10.1007/s11705-012-1209-1
关键词: cryogel scaffold tissue engineering dextran hyaluronate 3T3-L1 preadipocyte
Three-dimensional reconstruction of light microscopy image sections: present and future
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《医学前沿(英文)》 2015年 第9卷 第1期 页码 30-45 doi: 10.1007/s11684-014-0337-z
Three-dimensional (3D) image reconstruction technologies can reveal previously hidden microstructures in human tissue. However, the lack of ideal, non-destructive cross-sectional imaging techniques is still a problem. Despite some drawbacks, histological sectioning remains one of the most powerful methods for accurate high-resolution representation of tissue structures. Computer technologies can produce 3D representations of interesting human tissue and organs that have been serial-sectioned, dyed or stained, imaged, and segmented for 3D visualization. 3D reconstruction also has great potential in the fields of tissue engineering and 3D printing. This article outlines the most common methods for 3D tissue section reconstruction. We describe the most important academic concepts in this field, and provide critical explanations and comparisons. We also note key steps in the reconstruction procedures, and highlight recent progress in the development of new reconstruction methods.
关键词: microtomy 3D imaging computer-assisted image processing 3D printing tissue scaffold
Current advances for bone regeneration based on tissue engineering strategies
Rui Shi, Yuelong Huang, Chi Ma, Chengai Wu, Wei Tian
《医学前沿(英文)》 2019年 第13卷 第2期 页码 160-188 doi: 10.1007/s11684-018-0629-9
关键词: bone tissue engineering stem cell bone scaffold growth factor bone regeneration
Current progress on scaffolds of tissue engineering heart valves
DONG Nianguo, SHI Jiawei, CHEN Si, HONG Hao, HU Ping
《医学前沿(英文)》 2008年 第2卷 第3期 页码 229-234 doi: 10.1007/s11684-008-0043-9
《化学科学与工程前沿(英文)》 2023年 第17卷 第2期 页码 167-182 doi: 10.1007/s11705-022-2199-2
关键词: branched compounds floxacin scaffold mild steel anticorrosion environmentally benign
纤维基质——乳腺癌检测和治疗的新途径 Review
Rasha Rezk, Raquel Marín-García, Annica K.B.Gad
《工程(英文)》 2021年 第7卷 第10期 页码 1375-1380 doi: 10.1016/j.eng.2021.04.024
乳腺癌的特点是肿瘤细胞周围的蛋白纤维大量增加。这些纤维会提高组织的机械硬度,人们一直以来都是利用这一点并通过手动触诊来诊断肿瘤。最近的生物工程研究开发了新型生物材料,这些材料模拟了肿瘤微环境的力学特性和结构特性,可以用来了解这些特性如何调节乳腺癌的发展和扩散。本文概述了乳腺癌组织的力学特性与正常乳腺组织及非癌性病变组织的力学特性之间的差异,描述了生物材料模型是如何用于了解细胞外环境的硬度和黏度调节细胞迁移和乳腺癌转移的。此外,本文还强调了对生物材料模型的需求,这些模型可独立分析肿瘤微环境的单个和多个力学特性并利用肿瘤内不同区域的细胞,同时为进行乳腺癌转移新型机械疗法的开发提供了指导。
Heyun WANG, Yakai FENG, Marc BEHL, Andreas LENDLEIN, Haiyang ZHAO, Ruofang XIAO, Jian LU, Li ZHANG, Jintang GUO
《化学科学与工程前沿(英文)》 2011年 第5卷 第3期 页码 392-400 doi: 10.1007/s11705-011-1202-0
关键词: electrospinning artificial blood vessels scaffold polyurethane gelatin nanofiber hemocompatibility
面向医学应用的3D 打印技术现状综述 Review
严倩,董汉华,苏瑾,韩建华,宋波,魏青松, 史玉升
《工程(英文)》 2018年 第4卷 第5期 页码 729-742 doi: 10.1016/j.eng.2018.07.021
器官移植供体短缺一直是世界各国医学界面临的重大难题之一。传统方法不可避免地存在并发症、二次损伤和供体来源有限等潜在问题。3D 打印技术具有解决目前这些问题的潜力,可用于快速制造个性化组织工程支架、细胞原位修复组织缺陷,甚至直接打印组织和器官。打印的植入体和器官不仅与患者的受损组织完美匹配,而且能够调控材料微结构和细胞排列,促进细胞生长和分化。因此,这类植入体有望实现组织修复,甚至最终解决供体短缺问题。本文总结了3D 打印在医学领域相关研究和最新进展的四个层次,介绍了不同类型的生物医用材料,并讨论了医学应用中3D 打印所需材料和构建体外细胞质基质(ECM)存在的问题和未来的发展方向。
Vahideh R. Hokmabad, Soodabeh Davaran, Marziyeh Aghazadeh, Effat Alizadeh, Roya Salehi, Ali Ramazani
《化学科学与工程前沿(英文)》 2019年 第13卷 第1期 页码 108-119 doi: 10.1007/s11705-018-1742-7
Plants have been used for medicinal purposes for thousands of years but they are still finding new uses in modern times. For example, Elaeagnus angustifolia (EA) is a medicinal herb with antinociceptive, anti-inflammatory, antibacterial and antioxidant properties and it is widely used in the treatment of rheumatoid arthritis and osteoarthritis. EA extract was loaded onto poly(ϵ-caprolactone)-poly(ethylene glycol)-poly(ϵ-caprolactone) (PCL-PEG-PCL/EA) nanofibers and their potential applications for bone tissue engineering were studied. The morphology and chemical properties of the fibers were evaluated using Fourier transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, contact angle measurements and mechanical tests. All the samples had bead-free morphologies with average diameters ranging from 100 to 200 nm. The response of human cells to the PCL-PEG-PCL/EA nanofibers was evaluated using human dental pulp stem cells (hDPSCs). The hDPSCs had better adhesion and proliferation capacity on the EA loaded nanofibers than on the pristine PCL-PEG-PCL nanofibers. An alizarin red S assay and the alkaline phosphatase activity confirmed that the nanofibrous scaffolds induced osteoblastic performance in the hDPSCs. The quantitative real time polymerase chain reaction results confirmed that the EA loaded nanofibrous scaffolds had significantly upregulated gene expression correlating to osteogenic differentiation. These results suggest that PCL-PEG-PCL/EA nanofibers might have potential applications for bone tissue engineering.
关键词: Elaeagnus angustifolia scaffold electrospinning human dental pulp stem cell tissue engineering
Kan Wang, Chia-Che Ho, Chuck Zhang, Ben Wang
《工程(英文)》 2017年 第3卷 第5期 页码 653-662 doi: 10.1016/J.ENG.2017.05.013
医学模型或模具已广泛应用于医学培训和医患互动领域,同时也日益应用于手术规划、医学计算模型、算法核实和验证以及医疗器械的开发等方面。这种新应用需要高保真度、患者特异性及模拟组织结构的医学模具,其不仅能够模拟人体器官的几何结构,而且还具有器官的功能。随着三维(3D)打印和3D 生物打印技术的快速发展,许多研究人员已经开始使用增材制造技术来生产具有多种功能的医学模具。本文综述了3D 打印和3D 生物打印技术在制作功能性医学模具和生物结构方面的应用。特别讨论了3D 打印功能性医学模具(即组织模拟医学模具、放射性医学模具和生理医学模具)及被用于再生组织和器官的3D 生物打印模具的制备(即混合模式支架材料、可转换支架和集成传感器)工艺、发展现状以及未来发展趋势。
三维仿生支架平台的刚度和层尺寸对癌细胞分离的影响 Article
张维冠, 刘子玉, 彭慧芝
《工程(英文)》 2021年 第7卷 第10期 页码 1426-1435 doi: 10.1016/j.eng.2020.09.010
癌细胞分离是癌症诊断和治疗的理想手段。除了生化方法,工程化平台是根据癌细胞响应周围微环境物理变化的独特特性将癌细胞与正常细胞分离的有效选择。本研究根据精确控制的设计参数(包括刚度、层数和结构布局),开发了三维(3D)仿生支架平台,用于分离鼻咽癌(NPC43)细胞与永生化鼻咽上皮(NP460)细胞。支架平台上NPC43细胞和NP460细胞的迁移特征表明,NPC43细胞可以挤进10 µm宽、15 µm深的沟槽,而NP460细胞不能。迁移行为的不同主要是由细胞与周围微环境的交互作用不同所导致。NPC43细胞具有丝状伪足样突触,而NP460细胞呈片状形态。使用这些3D仿生平台进行研究发现,在较硬的双层支架平台[顶层为40/10 μm沟脊/沟槽(R/T)栅格,底层为20/10 μm R/T网格]上,NPC43细胞与NP460细胞的分离效率可达89%。此外,通过添加活性条件培养基(ACM)可使细胞具有更高的运动性和变形性,从而将分离效率进一步提高到93%。这些结果表明,研究人员可以利用设计适当的仿生工程化平台分离癌细胞和正常细胞,从而辅助实现癌症诊断和治疗。
一步法绿色制备具有持续抗菌性能的医用支架 Article
黄榕康, 胡民辉, 梁伟文, 郑娟娟, 杜杨, 林燕欢, 王怀明, 过文泰, 曾展涛, 李创坤, 利民, 王辉, 张兴才
《工程(英文)》 2021年 第7卷 第3期 页码 326-333 doi: 10.1016/j.eng.2020.08.022
聚丙烯(polypropylene, PP)支架是目前最常用的生物医用支架,在外科手术使用中存在黏连、感染、异物反应等缺点。本文报道了一种简易一步法,用于制备新型三氯生聚多巴胺聚丙烯(TPP)复合支架,从而有效地提高了PP支架的生物相容性和持续抗菌性。通过一步法绿色制造,具有广谱抗菌效果的三氯生在聚多巴胺形成过程中,在PP支架表面可以有效地与多巴胺发生相互作用。三氯生可从具有生物相容性的聚多巴胺表面涂层持续释放。利用三氯生(浓度为8 mg∙mL−1,即TPP-8)制备的5 mm × 5 mm的支架具备持续抗菌性,对最大菌液量为2 mL的大肠杆菌(E. coli)和5 mL的金黄色葡萄球菌(S. aureus)的持续抗菌时间超过15 d。本研究为长效抗菌医用生物材料的绿色制备提供了一个新的方向。
标题 作者 时间 类型 操作
Cryo-copolymerization preparation of dextran-hyaluronate based supermacroporous cryogel scaffolds for
Dongjiao ZHOU, Shaochuan SHEN, Junxian YUN, Kejian YAO, Dong-Qiang LIN
期刊论文
Current advances for bone regeneration based on tissue engineering strategies
Rui Shi, Yuelong Huang, Chi Ma, Chengai Wu, Wei Tian
期刊论文
Current progress on scaffolds of tissue engineering heart valves
DONG Nianguo, SHI Jiawei, CHEN Si, HONG Hao, HU Ping
期刊论文
New branched benign compounds including double antibiotic scaffolds: synthesis, simulation and adsorption for anticorrosion effect on mild steel
期刊论文
Hemocompatible polyurethane/gelatin-heparin nanofibrous scaffolds formed by a bi-layer electrospinning technique as potential artificial blood vessels
Heyun WANG, Yakai FENG, Marc BEHL, Andreas LENDLEIN, Haiyang ZHAO, Ruofang XIAO, Jian LU, Li ZHANG, Jintang GUO
期刊论文
Effect of incorporating Elaeagnus angustifolia extract in PCL-PEG-PCL nanofibers for bone tissue engineering
Vahideh R. Hokmabad, Soodabeh Davaran, Marziyeh Aghazadeh, Effat Alizadeh, Roya Salehi, Ali Ramazani
期刊论文