膠原蛋白組織工程支架

　　隨著組織工程技術的發展，將傳統的支架材料與種子細胞和生長因子結合起來，能夠對一些復雜的缺損組織進行修復，甚至整個組織器官的替代移植。膠原蛋白用作組織工程支架材料，主要是為種子細胞提供良好的生存空間和微環境，細胞可按預制形態的三維支架生長并可分泌出新的細胞外基質，最終在體外制得具有一定形狀和三維結構的組織或器官。

      Chan等以Ⅰ型膠原為原料合成膠原支架，體外接種原代人血管內皮細胞，形成了清晰的CD31陽性毛細血管樣結構；在小鼠體內植入支架后，促進新生血管形成，同時支架在8周后逐漸降解。Hoogenkamp等采用一次鑄造法生產無縫大型中空膠原基支架，模擬整個膀胱的形狀，并與輸尿管和尿道吻合口部位集成；發現其利于體內細胞浸潤，上皮細胞和平滑肌細胞能夠附著在支架上并保持其表型，細胞按照所提供的支架模板排列。有研究發現，在向成骨方向分化的人間充質干細胞與血管內皮細胞共培養體系中，膠原水凝膠支架的微環境有助于內皮細胞預血管化和早期骨組織的形成，有助于術后患者植入物與宿主血管吻合。

　　此外，隨著3D打印技術在生物醫療領域的快速發展，能精確控制生物材料、細胞、生長因子等在整體3D結構中的位置、組合與相互作用；并且3D打印技術可為患者制備出個性化的醫用器械，而膠原蛋白因其來源廣泛、結構穩定、可與其他材料復合使用等優點，也是3D打印中常用的原材料之一。目前，3D打印技術已可制備出多種人工組織器官，如髖關節、顱骨、具有仿生結構的血管、完整耳郭，甚至肝臟、心臟、腎臟等復雜器官，但仍然存在可供打印原材料種類偏少、制作成本高、制備周期長等問題。Yang等研究發現，以海藻酸鈉和膠原為生物墨水，基于3D細胞打印軟骨組織工程復合支架，復合支架能明顯促進細胞黏附，促進細胞增殖和增強軟骨特異性基因的表達，有效抑制軟骨細胞去分化和維持表型。