近日,我校材料科學(xué)與工程學(xué)院劉昌勝院士、陳曦副教授發(fā)表組織工程領(lǐng)域最新綜述觀點(diǎn)論文,文章以“Decellularized extracellular matrix scaffolds: Recent trends and emerging strategies in tissue engineering”為題發(fā)表在Bioactive Materials(生物活性材料,https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.09.014)。全文回顧了用于組織工程的脫細(xì)胞支架的最新進(jìn)展和成就,并對脫細(xì)胞支架在組織修復(fù)與再生中具備的潛力和面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
近年來組織工程支架材料的制備與應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注,由于天然材料和人工合成材料等組織工程支架難以克服免疫原性并且很好地模擬體內(nèi)微環(huán)境,組織工程支架的再生修復(fù)作用受到了一定的限制。而脫細(xì)胞外基質(zhì)(dECM) 支架的出現(xiàn)為克服這些障礙提供了一種有效的方法,作為一種生物體來源材料,dECM能保留一定的三維結(jié)構(gòu)和生物活性成分,從而為隨后的細(xì)胞接種提供物理支撐和生物微環(huán)境。再細(xì)胞化支架,尤其是再細(xì)胞干細(xì)胞化支架,被認(rèn)為是再生功能器官/組織的理想選擇。因此,基于脫細(xì)胞基質(zhì)的組織工程支架有望成為組織修復(fù)與再生新的研究方向與平臺。文中回顧了dECM 支架的發(fā)展過程,介紹了脫細(xì)胞支架及再細(xì)胞支架的制備流程,重點(diǎn)回顧了用于組織修復(fù)與再生的脫細(xì)胞支架的最新進(jìn)展和成就。對于脫細(xì)胞支架材料的組織工程應(yīng)用主要是根據(jù)不同的器官組織展開的,包括皮膚、骨骼、神經(jīng)、心臟,以及肺、肝和腎。

脫細(xì)胞支架的分類
事實(shí)上,在過去的十年里,脫細(xì)胞支架的發(fā)展在持續(xù)并且深入地進(jìn)行,并且在臨床中也得到應(yīng)用,但其仍然需要克服許多挑戰(zhàn)。例如脫細(xì)胞支架在制備的過程中尚未建立一套標(biāo)準(zhǔn)來衡量脫細(xì)胞效果和成分保留效果,也未能找到一套精確的方法來評估和降低各種脫細(xì)胞試劑的細(xì)胞與組織毒性;后處理過程中,滅菌方法的選取和再細(xì)胞化仍存在困難;后續(xù)植入過程中,也面臨著臨床標(biāo)準(zhǔn)的缺失。脫細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展和脫細(xì)胞支架的應(yīng)用仍是解決組織修復(fù)和再生的有力工具,脫細(xì)胞支架可以提供一個仿生的微環(huán)境,允許干細(xì)胞和其他生物活性物質(zhì)的添加,這或許是解決未來組織工程和再生療法問題的一個優(yōu)化解決方案。

脫細(xì)胞支架在組織工程中面臨的挑戰(zhàn)
該工作由華東理工大學(xué)教育部醫(yī)用生物材料工程研究中心、超細(xì)材料制備與應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、及材料生物學(xué)與動態(tài)化學(xué)前沿科學(xué)中心為第一單位完成。學(xué)院2019級研究生張雪薇為該文章的第一作者,其他作者包括洪華副教授、學(xué)院2020級研究生劉佳尚等。陳曦副教授和劉昌勝院士為本文共同通訊作者。
鏈接:https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.09.014