组织工程研究主要包括四个方面：干细胞、生物材料、构建组织和器官的方法和技术以及组织工程的临床应用。生物材料组织工程是目前研究最为广泛的组织工程方法，其三大要素是细胞、生物材料支架及讯息因子。[2]

选择合适的微球体系，可实现药物在体内的缓慢释放，达到理想的治疗效果。在组织工程和再生医学领域，微球常用于包埋细胞生长因子和基因，提高细胞支架的生物活性，增加支架在体内的组织诱导能力。天然多聚糖具有优异的生物相容性和可调的生物降解性，是制备微球的理想基体材料。常用的多聚糖包括：透明质酸、海藻酸、壳聚糖、硫酸软骨素、纤维素等。[3]

1．2 透明质酸

透明质酸(Hyaluronic acid，HA)是糖胺聚糖中的一种，属于酸性粘多糖，广泛分布于人体各部位，其中皮肤也含有大量的透明质酸。

透明质酸是一种高分子的聚合物。是由单位D一葡萄糖醛酸及N一乙酰葡糖胺组成的高级直链粘多糖。D一葡萄糖醛酸及N一乙酰葡糖胺之间由β一1，3-1配糖键相连，双糖单位之间由β-1，4-配糖键相连。分子中两种单糖按1：1的摩尔比组成。双糖单位可达25000之多。在体内透明质酸的分子量从5千到2千万道尔顿[4]。

透明质酸溶于水、不溶于有机溶剂，具有许多天然粘多糖共有的性质。从生物体提取的透明质酸呈白色，无异味、具有很强的吸湿性。透明质酸在氯化钠溶液中由于葡萄糖醛酸中的羧基基团解离，产生H+使得呈现为酸性多聚阴离子状态，赋予了HA酸性粘多糖的性质。虽然透明质酸分子上羟基的定向连续排列，在分子链上形成憎水区，但是由于透明质酸分子链单糖间氢键的存在，在空间上呈刚性的柱型螺旋结构，柱内侧大量羟基的存在使得透明质酸具有很强的亲水性。所以透明质酸的亲水和憎水特性，使得浓度低于1‰ 的透明质酸也能形成连续的三维蜂窝状网络结构。水分子在透明质酸网络内通过极性键和氢键与透明质酸分子相结合被锁定固定不动，不易流失。[5]论文网

在机体内，透明质酸是一种多功能基质，显示出多种重要的生理功能，例如调节蛋白质，协助水电解质的扩散及运转，润滑关节，调节血管壁的通透性，促进伤口愈合等等。尤为重要的是，透明质酸具有特殊的保水作用，研究表明，透明质酸吸附的水分约为其本身重量的1000倍。不仅如此，透明质酸与蛋白结合成分子量更大的蛋白多糖分子，是保持疏松结缔组织中水分的重要成分。这种透明质酸一蛋白质一水的凝胶状结构将细胞粘合在一起，使细胞发挥正常的代谢作用同时保住组织的水分，同时保护细胞不受病毒细菌的侵害，防止感染，使皮肤具有一定的韧性与弹性[6]。

1.2.1 透明质酸的制备

(1) 制备透明质酸的传统方法是提取法，采用原材料一般是新鲜采集的动物组织，例如：人脐带、动物的玻璃体、鸡冠以及鲸鱼软骨。这些原材料来源困难且价格昂贵，同时这些材料中透明质酸含量很低、直接导致了产率低。而且提取工艺复杂、操作单元冗杂，同时使用大量的酶和有机溶剂，杂质含量高，精制困难，又在某种程度上增加了透明质酸的成本。对于提取法来说，原材料不同提取纯化过程也不同。

(2) 为了寻找HA的新来源，降低成本，科研工作者开始采用透明质酸的发酵法生产，已报道的产透明质酸菌主要为伯杰氏手册中链球菌的A组与C组，A群主要是化脓链球菌，系人体致病菌，不宜作为生产菌种，目前很少使用。C群链球菌为非人体致病菌，相对来说适用于工业生产。利用发酵法制备透明质酸的品质主要取决于如下四个方面：菌种的筛选、培养基的选配、发酵工艺的优化和分离提纯过程。生物发酵法的优点是产品不受原料资源限制、工艺简单并且成本低，所以目前对于透明质酸的制备多选用发酵法。发酵法制备透明质酸分为需氧发酵和厌氧发酵，其中需氧发酵产率高且得到的透明质酸分子量高。在发酵过程中，温度通常为37摄氏度，PH值需要控制在6.0-8.5范围内，过酸过碱的环境都会影响菌体生长，降低透明质酸的产率。也可在不同发酵阶段采用不同的溶氧量来提高透明质酸的产率。此外，发酵液黏度可直观反映出透明质酸的产率，透明质酸的假塑性在高剪切速率作用溶液黏度下降，高搅拌速率能显著提高透明质酸的分子量，但过高的速度会破坏分子反而降低透明质酸的分子量，所以搅拌速度通常控制在100~800r／min。[13]