纺织技术在医学领域显神通

组织工程作为一门新学科是在20世纪80年代末才在国际上得到确认的。组织工程的三大要素是种子细胞、生物材料及组织和器官的形成与再生。其中种子细胞是医学专业人员所研究的领域，而生物材料及组织和器官的成型则是纺织工程专业人员研究的领域。因此，组织工程不仅仅是一门新的学科，更是一项非常典型的多学科相互交叉的研究领域。 　　在组织工程的三大要素中，纺织工程占据了其中两大要素。由此可见，组织工程的发展与材料科学和纺织科学的发展有着密不可分的关系。 　　目前正在蓬勃开展的人体骨、软骨、肌腱、气管、食管、皮肤、肝、心瓣、血管、胰及神经的组织工程研究，都必须有一个以生物材料为基础的，以纺织成型加工技术为主要依托所产生的载体。这一载体在组织工程中作为培养细胞的基础，称为细胞支架，在纺织工程复合材料的研究中称为骨架。 　　纺织工程是以纤维加工和纤维制品加工为主要研究对象的学科。组织工程中的组织和器官的形成，即细胞支架的的成型，是纺织制品加工研究中的一大特色，细胞支架的成型，又将是充分发挥针织成型编织技术的较为突出的亮点。 　　组织工程中细胞支架的作用，除了为细胞增殖营造环境，还应随着细胞的繁殖而逐渐降解、消失，将空间让位于细胞，从而形成人体组织和器官。因此，所形成的细胞支架首先必须与人体组织和器官具有基本相似的几何形状。 　　其次，组织工程用的细胞支架，不仅应具有在细胞培养操作中保持形状及不会破损的力学强度，从临床应用出发，细胞支架还必须有一定的柔韧性，能与肌体相缝合，并能与肌体相贴合，在运动中也不会对肌体组织造成机械损伤。 　　组织工程中用于细胞支架的高分子材料，在生理或体内环境下，组成材料的高分子链能自动断裂，由此形成的小分子能逐渐被肌体代谢所吸收，这一代谢或吸收的速度应与细胞的增殖速度相匹配，以便所形成的小分子不对细胞繁殖产生不利影响。 　　组织工程中的细胞支架，其结构适应细胞繁殖过程中起一个爬行阶梯作用，使细胞沿着阶梯一步一步往前爬行、繁殖。 　　针织物是由线圈串套而形成的，因此线圈无论怎样紧密，线圈中总是有一定的容纱空间，即一定的空隙存在。这不但给细胞的爬行、繁殖创造了条件，也给组织和器官的内外营养交流创造了良好的环境。 　　目前国内外所采用的细胞支架的结构，可根据组织和器官的不同而分为非织造布结构、针织结构、编织结构等类型。就组织和器官的形状及所要求的力学特性而言，针织结构的细胞支架是当前常用的、最合适的一种结构，在形状与力学特性方面均能全部满足组织工程的要求。 　　针织结构细胞支架，其空隙给细胞的繁殖创造了良好的环境。其大小与长度均可任意取舍，并用高频电力进行封口，适宜人体组织的缝合要求。因此，从其力学特性、缝合连接牢度、一次成型、空隙率等方面综合分析，针织结构的细胞支架是最有发展前途的。 　　由此可知，纺织工程中的纤维加工及纤维制品的加工技术，在组织工程中可发挥出非常重要的、关键的作用。因此，东华大学成立了医用纺织品研究中心，建立了医用级的实验基地，成功开发出新一代医用真丝编织缝合线、可吸收医用缝合线，并已大量应用。 　　据报道，最近东华大学医用纺织品研究中心在人工气管、人工食管、神经导管、牙周再生片、血管外支架等细胞支架方面的研究取得了一定的进展。今后，有关科研人员对细胞支架的力学性能，细胞的亲和性，细胞支架的可塑性等方面，还将做更深入的研究，尽快满足组织工程中细胞支架的应用要求。同时，东华大学医用纺织品研究中心对人工骨、肝、心瓣、血管内支架、角膜、胰等人工器官的细胞支架形成，也将作进一步探索与研究，更好地发挥纺织工程中纤维加工和纤维制品加工技术在组织工程中的作用。