组织工及程概述.pptVIP

组织工程 　　一、种子细胞研究 种子细胞的培养是组织工程的基本要素，细胞主要来源于自体、同种异体、异种组织细胞等。自体组织细胞应为首选,由于组织工程细胞培养多需要高浓度的细胞接种，自体组织细胞存在着数量上的局限性及长期传代后细胞功能老化的问题。现在的研究多集中于以下的几个方面： 　　微载体的研制 自Van Wezel（1967年）用DEAE-Sephadex A 50 研制的第一种微载体问世以来，国际市场上出售的微载体商品的类型已经达十几种以上，包括液体微载体、大孔明胶微载体、聚苯乙烯微载体、PHEMA微载体、甲壳质微载体、聚氨酯泡沫微载体、藻酸盐凝胶微载体以及磁性微载体等。 ??? 细胞在微载体表面的贴附和铺展 组织工程种子细胞主要为贴壁依赖性细胞，该类细胞只有贴附在固体基质表面才能增殖，故细胞在微载体表面的贴附是进一步铺展和生长的关键。细胞和微载体相互作用的强弱不取决于电荷的极性，而是由电荷的密度决定的。Maroudas报道，对Biosilon微载体而言，2—10×104mel/cm2的负电荷对细胞铺展是最合适的。 ???? 细胞在微载体表面的生长 影响细胞在微载体表面生长的因素很多，可以分为细胞、微载体和环境三个方面。在细胞方面，如细胞群体、状态和类型；在微载体方面，如微载体表面状态、吸附的大分子和离子；在培养环境中，如培养基组成、温度、pH、DC以及代谢废物等均明显影响细胞在微载体上的生长。 　2．干细胞工程 干细胞工程是利用现代生物医学和组织工程技术，通过对前体细胞，进行体外分离纯化、定向诱导分化、转基因及核移植、大量扩增和整合构建，在体外重构人骨、软骨、肌肉、肌腱、瓣膜、脂肪、真皮、基质、神经、血管、皮肤、角膜以及造血和免疫等组织。它作为组织工程的“上游”研究，对未来的组织器官修复和替代具有极其重要的作用和深远的影响。在组织器官的细胞来源、细胞扩增与定向诱导分化、重构组织器官的种类、重构效率、重构组织器官的植入等方面，与传统的组织工程相比均存在着明显的不同和优势。其中骨髓基质干细胞是一研究热点。 3酶调节与延缓细胞的老化 细胞的永生化 在我国,组织工程学研究虽然起步较晚,但近几年国家对组织工程研究给予了高度重视,并逐步加大研究经费的投入, 我国青年学者曹谊林博士在Ｖａｃａｎｔｉ的实验室中,于1996年在世界上第一个成功地在裸鼠身上培养制成了人形耳廓软骨支架。目前,国内已见到有关软骨、肌腱、血管、皮肤和神经等组织以及微囊化胰岛细胞、肝细胞[11]等研究报道。这些研究目前均处于实验研究阶段,要形成产品用于临床尚需时日。 组织工程的支架材料根据其来源分为天然生物材料与合成生物材料。 天然生物材料有纤维蛋白和胶原蛋白等加工制成的凝胶或海绵的三维支架。 当前合成材料主要是聚脂类的PGA和PLA，以及PGA与PLA的共聚物。 体外培养成纤维细胞 干细胞 人胚胎干细胞和组织干细胞的研究进展为从根本上解决制约组织工程的细胞问题提供了可能。到目前为止,将胚胎干细胞分化而来的定向细胞用于治疗的实验已有报道,如将由胚胎干细胞衍化而来的少突神经胶质细胞移植到骨髓鞘缺陷型(ｍｙｅｌｉｎ-ｄｅｆｉｃｉｅｎｔＭＤ)大鼠胚胎的大脑脑室中,这些细胞会广泛分布,并形成髓鞘环绕在宿主的神经轴突周围。髓鞘缺陷型大鼠是人类遗传性髓鞘疾病的模型,进一步的工作便将衍化胶质细胞移植至动物模型的骨髓,发现髓鞘生长良好。这些实验都为将来人类疾病的攻克奠定基础。 干细胞 按来源来分： （1）胚胎干细胞（embryonic stem cells，ES） 胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础，即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体； （2）成体干细胞（Adult stem cells ） 成体干细胞的进一步分化是成年动物体内组织和器官修复再生的基础。 种子细胞的分离和培养 为支架材料提供生命源泉、 并能形成组织的功能细胞称为种子细胞。 依据其来源可分为自体、同种异体和异种细胞。 自体细胞可由活检或穿刺所得到的组织进行分离培养,获得所需要的功能细胞; 同种异体细胞主要来自胚胎、新生儿和成体组织; 异种细胞主要来自于猪、牛等动物。其中干细胞研究最为突出。 种子细胞的作用 种子细胞的获取 以软骨细胞为例： （1）：无菌条件下切取关节软骨; （2）：加入0 .05%透明质酸酶溶液、0. 20%胰蛋白酶溶 液及0. 20%Ⅱ型胶原酶溶液消化 ; (3):用300目滤网过滤收获软骨细胞,经细胞计数(台盼蓝 染色细胞活度90%) ; (4):接种于常规原代细胞培养液(Ｈａｍｓ Ｆ12+Ｄ ＭＥＭ+10%胎牛血清+0.1%青、链霉素)中； （5）：置37℃、5