在最近发表在《开放式杂志》上的评论中聚合物,研究人员讨论了壳聚糖复合材料作为人造器官的实用性。
学习:探索壳聚糖复合材料作为人造器官的影响图像信用:gaston cerliani/shutterstock.com
背景
纤维素之后,几丁质是本质上第二大普遍的碳水化合物。甲壳类动物的外骨骼是几丁质的主要来源。其他昆虫和微生物是次要来源。由于其出色的生物相容性,无毒,非过敏性和生物降解性,壳聚糖正变得越来越流行,作为生物材料。
由于其正电荷,壳聚糖可以与细胞膜的负分量相互作用,从而导致紧密连接蛋白重组并增加。在体外,壳聚糖比几丁质更具细胞相容。
壳聚糖及其复合材料为人造器官制作的各种壳聚糖形式的器官概述。图片来源:Sivanesan,I等,聚合物
鉴于上面列出的质量,壳聚糖用于生物医学和药品应用也就不足为奇了。壳聚糖在该框架内证明了生物相容性,并已获得食品药品监督管理局(FDA)的批准用于伤口敷料。
关于研究
在这项研究中,作者讨论了壳聚糖的众多生物学应用。列出了组织工程和生物医学应用特异性合成技术。还调查并提出了采用壳聚糖和壳聚糖复合材料的人工器官研究和组织再生的结果。
在线可用的少数出版物证明,对壳聚糖复合材料和人造器官缺乏热情,并提出了这种失误的原因。此外,讨论了增加壳聚糖及其同伴的策略,以更好地使用和剥削人造器官和组织类似物。
研究人员讨论了壳聚糖的许多生物医学应用以及生物医学壳聚糖的合成。详细讨论了壳聚糖在人造器官开发中的使用,并列出了该领域达到的里程碑。此外,还提供了有关壳聚糖复合材料和人造器官的现有文献的全面概述。强调了扩大壳聚糖在人造器官领域的适用性的重要性,同时着重于人造器官生成领域中壳聚糖的当前状态。
观察
几种方法用于合成基于壳聚糖的材料,以用于生物医学应用。亚博网站下载它们包括溶剂铸造/溶剂蒸发/胶带铸造方法,压缩方法,冻干方法,静电纺丝方法,微波辅助方法和密集的气体泡沫方法。壳聚糖还用于许多人造器官,例如人造膜,人造皮肤,人造骨骼,人造软骨,人造肝,人造神经和人造血管。
据报道,组织工程是采用人造植入物或实验室生长的组织和材料来再生身体部位破裂并恢复功能的基础。亚博网站下载生物医学工程采用信号分子,活细胞和支架来发展人造器官。必须在各种植入物应用中解决许多问题,例如机械性能不足作为人工替代方案,以及用于基于壳聚糖的支架的合适递送策略,这可以增强生物相容性和无菌性。
壳聚糖及其复合材料影响的区域的概述。图片来源:Sivanesan,I等,聚合物
发现壳聚糖和组织工程是热门话题,这是1981年至2022年的PubMed搜索中发现的4836次出版物和评论所证明的。只有少数报道解决了带有人造器官的壳聚糖复合材料的话题。
虽然壳聚糖已证明在组织培养中有益,但最新的,更先进的壳聚糖形式(例如衍生物和复合材料)并未被广泛使用。壳聚糖复合材料克服了壳聚糖的大部分限制。成功实施实施的基础是协作工作。它的缺失可能是合成产品流向应用程序平台的原因。有人发现,壳聚糖的毒性尚未得到彻底研究。
必须彻底阐明任何生物材料的毒性成分,尤其是基于人造器官的应用以及旨在长时间留在体内的毒性成分。此外,尽管它们在其他生物医学领域中广泛使用,但壳聚糖纳米颗粒和壳聚糖衍yabo214生物都没有被应用于人造器官。
比较图表,描述了基于1981 - 2022年期间的PubMed搜索的壳聚糖复合材料和人造器官的出版物的缺乏。基于使用关键字的PubMed搜索的图(图)(一种)壳聚糖和组织工程(b)壳聚糖和人造器官(C)壳聚糖复合材料和人造器官。图片来源:Sivanesan,I等,聚合物
结论
总之,这项研究阐明了壳聚糖在人造组织和器官的创建中的使用。已经发现,由于其动态的物理化学和生物学特征,壳聚糖是组织工程最有希望的生物材料。
作者强调,壳聚糖是一种高潜力资源,探索可访问的众多修改和衍生物将导致最终扩展到迄今未开发的人造器官区域。他们还观察到壳聚糖及其复合材料在人工器官再生研究和开发中具有很大的潜力。他们认为,如果在人造器官的开发中适当地使用了更多足智多谋的壳聚糖复合材料和壳聚糖衍生物,那么这是一个灵活的应用领域,具有很大的增长空间。
资源
Sivanesan,I.,Hasan,N.,Muthu,M。等。探索壳聚糖复合材料作为人造器官的影响。聚合物14(8)1587(2022)。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/8/1587
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