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组织工程 生物替代品，修复、替代、增强组织功能的治疗方法 基于生物学的新兴产业，用于生产新一代医学移植物 处于生物革命和传统医学移植物的交接 在此产业里，生物学的进步将要改变传统的工程学 什么是组织工程 组织工程是一门交叉学科，融合了工程学和生命科学，用于发展能够恢复、保持、提高组织器官结构和功能的生物替代品。R. Langer, Science,260: 920-926, 1993 将在实验室里培养和处理的分子、细胞、组织或器官移植到体内，替代受损组织或支持其生长恢复--Pittsburgh Tissue Engineering Initiative 组织工程的三要素：支架，细胞，生长因子 Scaffold（支架）：提供定向三维生长 定向的血管化 传递营养物质，提供刺激生长的物质 清除组织新陈代谢产生的废物 模拟细胞外基质 Cell（细胞）：合适的细胞类型 识别细胞来源 细胞隔离、纯化和培养技术 生物反应器的设计 细胞的保存技术 Grouth Factors（生长因子）：刺激生长和分化 使用方法 活性控制 细胞来源分类： 自体 同种异体，异种 干细胞，祖细胞 细胞功能的操控：控制细胞外环境 遗传工程，基因调控 细胞来源：由于组织工程的最终目标是制造个体的组织替代品，故自体细胞的应用能够避免潜在的免疫排斥反应 细胞培养的类型：单层细胞培养（粘连细胞） 悬浮细胞培养（非粘连细胞） 三维细胞培养（支架或模板） 细胞来源 原代细胞：从生物体直接获得的已分化成熟的细胞。产量低，存在与年龄相关的问题（增龄性） 传代细胞：原代细胞扩展培养所得的细胞。比原代细胞产量增加数百至数千倍。细胞可能由于多次传代而失去分裂增殖/分化能力 或者 被去分化。 干细胞：是未分化的细胞；具有自我更新能力（是否无限制仍未知）；具有分化能力，能够分化成不同类型的细胞；非常稀少。 细胞+支架——生物反应器——体内 生物反应器 生物反应器是利用生物体所具有的生物功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。-----------------------------百度百科 动植物细胞培养装置 　是一类新型的生物反应器，并且随着重组DNA技术和细胞融合技术等发展会进一步引起人们兴趣。动植物细胞的培养远较微生物的培养困难，主要是动物细胞或植物愈伤组织（植物受创后的新生组织，在离体培养中形成不规则的组织团块）特别娇嫩，培养条件苛刻，培养周期长，杂菌污染的危害性大。 动物细胞无保护性的细胞壁，培养基有血清等天然物质。仅少数动物细胞能悬浮培养，而多数具有工业生产意义的细胞须附着在固体介质上生长和单层培养（即细胞不能相互堆叠），因此要求培养装置有供细胞附着的尽可能大的表面积。简单的装置是能缓慢旋转的转管或转瓶，新型复杂的培养方法是微珠培养法和中空纤维培养法。前者系在培养装置中放入适量粒度为 40～250μm、相对密度与培养液相近的惰性微珠，在培养过程中借搅拌器的作用以悬浮于培养液中，并使动物细胞在其表面增殖。为了避免培养液产生泡沫，不用通常的空气分布器，而将硅橡胶管置于培养装置中，空气中的氧靠分子扩散作用通过管壁渗至培养液中。这种分布器采用中空纤维管作固体附着物，空气一般从管内通入，氧则通过管壁渗出。 生物反应器的要求：合适的温度，pH值 运输营养物、氧到细胞，排掉细胞的代谢产物 控制生长因子、激素等分子 刺激细胞增殖分化 流体切变力，机械压力，电流刺激等物理信号 Scaffold （支架） 生物支架材料分类：聚合物（海绵，水凝胶，纤维，薄膜） 天然支架（胶原，纤维蛋白，弹性蛋白，水凝胶） 陶瓷制品（骨组织工程用的磷酸钙；具有多孔结构） 能够永久对抗变形（可降解，降解率符合组织的生长速度） 化学与物理修饰：含有组织生长所依赖的生长因子，以及整合蛋白的结合位点