基本介紹
- 中文名：人工肌腱
- 外文名：ArtificialTendon
- 管理類別：III類
- 分類名稱：植入性人工器官
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發展歷史
20世紀80年代，黃鳳鳴等首先用人發不經任何特殊處理植入動物體內，實驗發現，人發肌腱具有以下優點：組織相容性好，無明顯排斥反應，銜接部牢固，但同時易於感染粘連，誘導腱化過程緩慢，生長的肌腱滑動性差。
1991年，國外學者用重組膠原肌腱材料修復肌腱損傷，取材於牛皮的膠原經過純化，重組成膠原纖維，製成肌腱材料。
1991年，國內學者王鐵丹等用特殊生物化學方法處理人發，製成人髮膠蛋白人工腱。
第二軍醫大學侯春林教授領導研究的可吸收生物材料生物聚酯韌帶已從實驗階段進入臨床使用，用於治療各種韌帶斷裂缺損效果較好。
工作原理
將分離的高濃度有活力的肌鍵種子細胞種植於生物相容性好、可生物降解的細胞載體即支架材料，體外培養後回植入到缺損部位，形成新的、自身的、具有功能的肌鍵組織，最終達到生物學意義上的完全修復。
臨床技術
人工肌腱的組織工程就其技術路線可以分為體外組織工程技術和體內組織工程技術。
體外組織工程化肌腱：先從宿主組織中取得宿主細胞，在體外進行培養，再植入到某種生物降解物質所製成的支架材料中，這樣合成的複合植入物，一同植回宿主體內，使其繼續再生過程。
體內組織工程化肌腱：在生物材料中不加入任何細胞，直接將生物材料植入宿主體內，由宿主細胞直接進入植入物，通過宿主細胞生物學作用，將植入物轉化為宿主自身的、具有原有組織活性和功能的組織，最後達到組織再生的要求。
研究
人工肌腱主要從以下四個方面進行研究：一是種子細胞，二是支架材料，三是生長因子，四是體內力學環境的體外模擬。
1. 種子細胞。種子細胞主要有肌腱細胞、皮膚成纖維細胞和骨髓基質幹細胞。種子細胞的特點：
1) 取材部位恆定，方式簡單，不易污染，對人體無干擾。
2) 體外增殖能力要強，並能定向分化。
3) 能適應材料和受區環境。
4) 能夠方便地通過分子生物學技術進行基因修飾，以便能讓種子細胞具有更豐富的基因表型來提高期望值。
2. 支架材料。支架在組織工程技術中占有非常重要的地位，它不僅起支撐作用，保持原有組織的形狀，而且還起到模板作用，為細胞提供寄宿、成長、分化和增殖的場所，對受損組織的再生進行引導和對再生組織的結構進行控制，是決定組織工程技術是否能用於臨床的關鍵因素。肌腱細胞支架材料的特點：
1) 細胞支架材料必須無毒、具有良好的生物相容性。
2) 材料必須具有生物可降解性，能隨著細胞的增殖而在體內逐漸降解、代謝，而後被吸收。
3) 材料的降解產物必須無毒、具有良好的生物相容性，不會對組織和機體產生不良的影響。
4) 材料必須具有良好的加工性能，能被加工成所需要的形狀和結構。
5) 支架必須具有開放性的孔結構，其孔隙大小必須符合一定的要求。
6) 支架必須與所需要再生、修復的組織或器官具有相同的形狀和大小。
7) 支架必須具有良好的細胞親和性，適合細胞黏附、增殖，並分泌基質。
8) 支架必須具有一定的力學性能，包括強度、柔韌性等。
9) 支架必須能夠耐受消毒，在常規消毒條件下不發生物理、化學和生物力學方面的變化。
10) 支架不僅應在細胞培養操作過程中保持形狀，而且應能經受植入體內的手術操作，保證在植入過程中不會破碎，能與機體貼合，並不會對機體組織形成機械損傷。
3. 生長因子。生長因子是能夠誘導和刺激細胞增殖、促進細胞生長、維持細胞存活的蛋白質或多肽。
4. 體內力學環境的體外模擬。在體外構建的組織工程化肌腱，在組織學上雖然與天然組織相似，但由於缺乏力學刺激，不能承受與天然組織相當的負荷。因此，構建仿生肌腱時，必須對生物體內的力學環境進行體外模擬。
優點
組織工程化人工肌腱修復缺損肌腱與其他傳統方法相比，主要有以下優點：
1. 所形成的肌腱組織有活力和功能，可對肌腱缺損進行形態修復和功能重建，並達到永久性替代。
2. 以相對少量的肌腱細胞經體外培養擴增後，修復嚴重的肌腱缺損。
3. 按缺損肌腱形態任意塑形，達到形態修復。
缺點
人工肌腱套用時常見有排異反應、過敏反應、組織和皮膚磨損、折斷、感染、消毒後變性、粘連、誘發組織畸變或癌變等。
擴展閱讀
[1] 張屹陽. 人工肌腱材料在手外科中的套用[J]. 中國組織工程研究, 2010, 14(21):3953-3956.
[2] 王軍紅. 人工生物材料修復肌腱急性損傷及預防粘連[J]. 中國組織工程研究, 2012, 16(12):2225-2228.
[3] 辛亮. 組織工程支架修復人工肌腱的研究進展[J]. 山西醫藥雜誌, 2008, 37(16):733-735.
