文 献 综 述

组织工程皮肤以三维支架为载体，通过将细胞种植在支架上而获得。理想的人工皮肤支架应该同时满足材料和结构的要求。在材料上：（1）允许细胞在其表面粘附，促进细胞增殖，保留分化细胞的功能；（2）具备降解性，材料及降解产物均无细胞毒性，不会引起炎症；（3）具有良好的生物相容性；（4）来源广泛，价格低廉，无疾病传播风险等特点。在结构上：（1）具备高孔隙率从而为细胞粘附、细胞外基质的再生及细胞扩散提供足够的空间，孔隙结构可以允许细胞在整个支架上分布，从而促进均质组织形成；（2）应具有三维支架结构，为特定细胞提供结构支撑作用和模板作用，引导组织再生和控制组织结构。

目前常用作组织工程皮肤支架材料的天然高分子有甲壳素、壳聚糖、海藻酸盐、胶原蛋白、葡聚糖、透明质酸、明胶、琼脂等。因为其本身具有相同或类似于细胞外基质的结构，可以促进细胞的黏附，增殖和分化。目前来看，天然材料来源较为广泛，制作简单，且价格低廉。但它也存在力学性能较差，抗原性消除不确定，降解速率不宜控制等问题，具有一定的机械强度

此外聚合物有良好的生物相容性以及可控的降解速率，力学性能优良，因而被广泛用作制备组织工程支架材料，常用的有聚乳酸、聚氨酯、聚环氧乙烷等。目前的研究主要集中于通过对材料表面的改性而增强它对细胞的粘附性，以及材料的亲水性。

聚合物共混是一种为组织工程提供新型理想材料的有效方法，已成为目前组织工程生物材料研究的热点。

从组织，腱，蜘蛛丝，及病毒笼的超薄且超硬的壳层等天然聚合物结构的特殊材料性能来看，生物仿生聚合物材料有着巨大的潜在应用价值。聚氨基酸是一类可降解的生物仿生类高分子，对生物体无毒、无副作用、无免疫源性，具有良好的生物相容性，并可通过体内的水解或酶解反应最终降解为小分子的氨基酸，被人体吸收，因此，广泛应用于医药学领域如药物控释、组织工程、基因治疗等方面。

水凝胶是一种具有高水含量的亲水性或双亲性聚合物三维网络。由于水凝胶具有良好的生物相容性，以及与人体软组织相似的力学性质，因此被广泛应用于组织工程支架材料与药物的可控释放中。目前，传统的水凝胶制备方法主要是通过高分子链间的化学反应或物理相互作用，难以实现对水凝胶外部和内部结构的精确调控。高分子水凝胶是能够在水中溶胀又不溶解于水的交联高分子。但是水凝胶材料在溶胀后，其难以定形，力学性能差。这些缺点可以通过对高分子材料的设计来弥补或改善，如接枝改性和共聚改性。这种方法弥补了水凝胶材料力学强度低的缺点，而且可以水凝胶使获得其它如环境响应的特殊性能。

上世纪物理学家提出软物质的概念，指出这种物质的特点不在于缺少刚性结构，而是这些物质可以在微小的外部刺激下导致物质形态和物理性质方面的巨大转变，响应型的水凝胶是其中重要的一类。智能型的水凝胶能够对外界刺激产生响应，会引起光学性能、力学性能、溶胀率等变化。

光致变色的物质一直在光学存储、计算机和光学元件等方面备受关注。特别是在生物材料领域，光致变色的材料有不可取代的优势。因为和其它响应水凝胶相比，光波不与生物体直接接触，所以不会像 pH响应水凝胶那样需要改变外部酸碱性，因为生命体的酸碱度大多是恒定的，改变酸碱性会对较为脆弱的生物组织造成严重损伤。螺吡喃、重氮盐和噻嗪等是在光致变色材料中常用基团。

由于偶氮苯基团是一种具有光学活性的官能团,它可以在光和热的作用下进行trans一cis和cis一trans的异构化转变。它的这一特性吸引了很多研究者的注意,但小分子偶氮苯基团在实际应用中受到很大的限制。因此,人们相继合成出多种结构的偶氮苯衍生物,并采用不同手段将偶氮苯制成高分子材料,制备出的高分子材料具有良好的机械性能、热稳定性、光学透明性等。