组织工程皮肤 PPT课件

种子细胞
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• 按发育状态分：胚胎干细胞、 按发育状态分：胚胎干细胞、成体干细胞 （ 1）胚胎干细胞 ， 是一种高度未分化细胞 。 从附置前早期胚胎内细胞团分 ） 胚胎干细胞，是一种高度未分化细胞。 离而得到，它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官， 离而得到，它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包 括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一 细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。 括生殖细胞。研究和利用 细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。在未 来几年， 细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域 来几年，ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域 引发革命性进步。 引发革命性进步。 （2） 成体干细胞：成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具 ） 成体干细胞：成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统， 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下， 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下， 成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化， 成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细 从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。
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生物材料和支架
• 一、生物材料在组织工程中起着替代细胞外基质或组织、器官的基质的作用。其主要功能包括以下两 生物材料在组织工程中起着替代细胞外基质或组织、器官的基质的作用。 点: 1、为体外构建工程组织或器官提供三维的细胞生长支架,使细胞间形成适宜的空间分布和细胞联系; 为体外构建工程组织或器官提供三维的细胞生长支架,使细胞间形成适宜的空间分布和细胞联系; 2、提供特殊的生长和分化信号,诱导细胞的定向分化和维持细胞分化。 提供特殊的生长和分化信号,诱导细胞的定向分化和维持细胞分化。 在组织工程研究中,寻找能充分发挥组织再生潜力的细胞外基质材料是核心内容。 在组织工程研究中,寻找能充分发挥组织再生潜力的细胞外基质材料是核心内容。

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• 二、伤口感染创面感染：是影响伤口愈合 最常见的原因，除了一般性的金黄色葡萄 球菌、链球菌、大肠杆菌感染外，还存在 着绿脓杆菌、结核杆菌及真菌感染的可能。 故长期难以愈合的伤口，要清洗创面，去 掉坏死组织，并进行创面分泌物细菌培养， 然后根据药敏实验，有针对性地局部或全 身使用抗生素，以促进伤口愈合。
L/O/G/O
慢性创面
chronic wounds
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• 创面是正常皮肤（组织）在外界致伤因子如外科 手术、外力、热、电流、化学物质、低温以及机 体内在因素如局部血液供应障碍等作用下所导致 的损害。常伴有皮肤完整性的破坏以及一定量正 常组织的丢失. • 急性创面是指自创面形成的前2个星期内的所 有创面。之后，由于某些不利的影响因素如感染、 异物等导致创面愈合过程受阻，愈合过程部分或 完全停止，使创面愈合时间超过2个星期，这时的 创面称之为慢性创面。
特点
发病机制复杂 病程长 涉及学科多 治疗难度大 治疗费用高
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流行病学
发达国家：其形成原因主要为糖尿病足 、 压 迫性溃疡及下肢静脉性溃疡。 发展中国家（中国）： 慢性创面患者占外科 住院患者的 1.5-3.0%， 主要为创伤感染 ( 67.5% ) 、 压迫性溃疡( 9.2% ) 、 静脉性 溃疡( 6.5% ) 、 糖尿病溃疡 ( 4.9% ) 和其 他 (11.9 ％).
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• 三、伤口内有异物机体被锐利的钉、木刺、 玻璃等物伤害后进行清创时（尤其在急诊 包扎处理时）很可能有细小异物遗留于伤 口内。这种留有异物的伤口很难愈合，虽 经反复换药，但创面的红、肿、疼痛无好 转，分泌物也不减少，如能及时清除伤口 异物，再配合抗生素处理，创面伤口可很 快愈合。
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• 四、肉芽水肿反复多次的换药，特别是不 正规的换药操作，很容易导致伤口肉芽水 肿。水肿的肉芽呈淡白或淡红色，分泌物 多，且高出皮肤，使伤口迁延愈合。剪除 高出皮肤的不健康肉芽，再以３３％的硫 酸镁（镁离子可使肉芽脱水，并促进皮肤 细胞再生）外敷，必要时进行局部植皮， 正常情况下，２－４天换药１次，１个月 左右伤口多可愈合。

离子交换法
利用离子交换剂与蛋白质 的离子相互作用，将蛋白 质分离出来。
生皮中蛋白质的生物活性与功能
生物相容性
生皮中的蛋白质具有良好 的生物相容性，可以用于 生物医学材料和组织工程。
生物降解性
部分生皮中的蛋白质具有 生物降解性，可以用于药 物载体和可控释放系统。
生物活性
部分生皮中的蛋白质具有 生物活性，可以调节细胞 生长、分化、代谢等生理 过程。
可以使毛皮更加柔软有弹性。
蛋白质在毛皮防腐与防虫中的应用
蛋白质对微生物生长的影响
某些蛋白质具有抗菌和防虫活性，可以抑制微生物的生长和繁殖，从而延长毛皮的保存时 间。
防腐防虫剂的合成与应用
利用蛋白质的化学性质，可以合成防腐防虫剂，将其添加到毛皮中以提高其防腐防虫性能 。
蛋白质与其他防腐防虫方法的结合
蛋白质处理可以与其他防腐防虫方法结合使用，如添加樟脑丸或使用真空包装等，以提高 防腐防虫效果。
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总结与展望
生皮与蛋白质化学的研究现状与进展
研究内容
研究方法
研究现状
研究进展
主要涉及生皮的结构、组成和 性质，以及蛋白质的化学性质 和反应机制。
采用化学分析、光谱学、电泳 和免疫学等技术手段，对生皮 和蛋白质进行定性和定量分析 。
生皮的微观结构
01
表皮层
生皮的表皮层由角质层和透明层组成，具有保护作用。
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真皮层
生皮的真皮层由胶原纤维和弹性纤维组成，是生皮的主 要结构层。
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皮下组织
生皮的皮下组织由脂肪、血管、神经等组成，具有保温 、缓冲和感觉等作用。
02 蛋白质的基Βιβλιοθήκη 知识蛋白质的分类与功能按照来源分类

第一节 组织工程的主要研究内容
组
正常组织细胞
织
工
生物材料
体外培养扩增
程
的 基
细胞－生物材料复合物
本
植入体内受损部位
原 生物材料被降解吸收
理 组织、器官替代物
组织工程的主要研究内容包括：
✓ 种子细胞 ✓ 生物材料支架 ✓ 组织构建
一、种子细胞
组织工程中再造组织与器官所用的各类 细胞统称为种子细胞。
经过4周以上的饲养，人耳朵已牢固地长在裸鼠背上，外形与植入时几 乎完全相同。组织学观察显示，已有新的软骨基质形成，而生物材料 正在被裸鼠降解吸收。
可以承受20倍正常血压的组织工程血管
L’ Heureux et al., 1998.
组织工程角膜
Tsai, Li, and Chen, 2000.
近十年来，科学家们运用生物工程技 术，利用人体残余器官的少量正常细胞进行 体外繁殖，再生的和在实验室培育的骨骼、 软骨、血管和皮肤，以及胚胎期的胎儿神经 组织都在进行人体试验，肝脏、胰脏、心脏、 乳房、手指和耳朵等正在实验室里生长成形。
但是目前临床上组织工程的应用仍较少，许 多问题尚未得到解决，如细胞的培养、细胞在三 维空间载体材料上的健康成长、移植细胞的基因 表达、用于组织工程的聚合物等。目前研制出的 各种组织提取物如皮肤、软骨等都只能替代缺损 组织的部分功能，而且维持时间短，离永久性功 能替代物尚有一段距离。
作为一个新兴产业，组织工程具有 良好的发展前景和广阔的应用市场，相信 随着科学技术的发展，组织工程即将和正 在成为治疗组织、器官衰竭的有效疗法和 辅助手段。
体外构建是指种子细胞和支架材料 在体外形成特定组织后再用于组织修复， 需要时间较长 。优点是便于观察组织的 形成情况，相关影响因素容易被分析和 控制。

发病原因及危险因素
发病原因
交通事故、高处坠落、重物砸伤、机 械绞伤等是导致严重肢体创伤的常见 原因。
危险因素
年龄、性别、职业、合并疾病（如糖 尿病、血管疾病等）以及创伤部位和 程度等均可影响严重肢体创伤的发生 和发展。
临床表现与诊断
临床表现
严重肢体创伤创面常表现为剧烈疼痛、肿胀、畸形、功能障碍，以及不同程度的出血和污染。
彻底清创
神经与肌腱修复
术中应彻底清除坏死组织和异物，减 少感染源。
对于合并神经或肌腱损伤的患者，应 在术中一并进行修复。
止血与血管修复
对于活动性出血，应及时止血；对于 重要血管损伤，应进行修复或重建。
术后处理及并发症预防
创面护理
术后应定期更换敷料，保持创面清洁干燥，避免感染 。
功能锻炼
根据患者恢复情况，制定个性化的功能锻炼计划，促 进肢体功能恢复。
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专家共识解读与争议讨论
专家共识的核心内容解读
早期修复的重要性
专家共识强调了对严重肢体创伤 创面进行早期修复的重要性，认 为早期修复可以缩短创面愈合时 间，减少并发症的发生，提高患 者生活质量。
修复方法的选择
专家共识提出了根据创面类型、 患者全身状况、治疗条件等因素 综合评估，选择适当的修复方法 ，包括清创、植皮、皮瓣移植等 。
推动学科发展
专家共识的制定不仅是对现有知识和技术的总结 ，更是对未来研究方向的探讨和引领，有助于推 动相关学科的发展。
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严重肢体创伤创面概述
定义与分类
定义
严重肢体创伤创面是指由各种外力作 用导致的皮肤、肌肉、骨骼等组织的 严重损伤，常常伴随着大量出血、感 染风险增加以及功能障碍。
分类

01
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细胞膜通透性增加
细胞膜受到损伤后，通透性增 加，导致细胞内外物质交换异 常。
细胞水肿
细胞容积和胞质离子浓度调节 机制的功能下降，胞内水钠聚 集增多。
脂肪变性
细胞浆内甘油三酯蓄积，多发 生于肝细胞。
细胞坏死
局部组织细胞的死亡，包括凝 固性坏死、液化性坏死等类型 。
损伤对机体的影响
组织器官功能障碍
修复的分子机制
细胞因子
促进细胞增殖、分化和 迁移，参与炎症反应和
组织修复。
生长因子
促进细胞生长和分化， 参与血管生成和组织再
生。
整合素
介导细胞与细胞外基质 之间的黏附，参与细胞
迁移和组织修复。
细胞外基质
提供细胞生长的支架， 参与组织结构的维持和
修复。
修复对机体的影响
有利影响
及时有效的修复可以恢复组织和 器官的结构和功能，维持内环境 的稳定。
细胞自噬与损伤
细胞自噬的过度激活或抑制可能导致细胞损伤。 例如，在神经退行性疾病中，细胞自噬的异常可 能导致神经元内有害蛋白质的积累，引发神经元 损伤。
细胞自噬与修复
细胞自噬在组织修复中发挥重要作用。例如，在 心肌梗死后，心肌细胞自噬的激活有助于清除坏 死的心肌细胞，促进心肌组织的修复和再生。
免疫细胞在组织修复中的作用
急性炎症期
损伤局部发生急性炎症反应，血管通透性增加， 炎细胞浸润。
瘢痕形成期
肉芽组织逐渐纤维化，形成瘢痕组织。
组织增生期
成纤维细胞和血管内皮细胞增生，形成肉芽组织 。
修复类型
包括生理性修复和病理性修复。生理性修复指细 胞和组织损伤后，机体通过自身调节而恢复原有 结构和功能的过程；病理性修复指损伤较重或时 间较长时，机体不能完全恢复原状，而由纤维组 织等替代性组织进行修复的过程。

由于裂纹扩展导致力学性能失稳(断裂) 几种断裂类型
延性断裂：有明显塑性变形，永久变形 脆性断裂：无或少量永久变形 疲劳断裂：交变载荷，低应力脆性断裂 蠕变断裂：恒应力下，变形不断发展
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
弹性变形、塑性变形及蠕变、强度和断裂、硬度
惰性生物陶瓷和生物活性陶瓷
包括羟基磷灰石、生物活性玻璃和生物活性玻璃 陶瓷
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
陶瓷材料的结构
多晶结构：由晶体相、玻璃相和气相组成
陶瓷材料的硬度
陶瓷材料的硬度一般很高，耐磨性远高于金属
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
第5章 医用高分子材料
高分子材料的基本概念
单体、链节、聚合度、均聚物、共聚物
高聚物的分类 聚合反应的分类 高聚物的结构特点
面缺陷
二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷 主要出现在晶界和亚晶界处 面缺陷能提高金属的强度和塑性
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
第4章 医用陶瓷材料
陶瓷材料的结构
晶相、玻璃相、气相
陶瓷材料的机械性能
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
第1章 绪论

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陆树良教授：瘢痕形成机制的研究：完善了 真皮“模板缺损”学说（中华烧伤杂志2007） • 1981Burke JF，Yannas IV 首先在研发Integra时首先提出Template 和Neodermis • 1995 Livesey SA 在动物实验中首次发现脱细胞异种真皮加自体断层皮片移植没有炎症
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移植后1周，可见支架结构（ ）
移植后4周，可见支架结构（ ）,并可 见支架内新生胶原合成（ ）。
透射电镜（TEM）证实支架内新生胶原的合成。
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A
B
C A: TEM× 970 B: TEM× 6200 C: TEM× 39000 新生血管 支架 新生胶原 成纤维细胞
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支架诱导真皮组织再生可能 与支架的血管化能力有关 血管化慢，一方面使移植的薄层自体皮存活性降低，部分自体皮坏死后真皮自身进行修 复（而非再生），镜下可见其真皮结构的改变（主要是胶原束状结构的改变）；另一方 面，支架内的缺血状态使异物巨细胞在早期就增多，吞噬降解支架，使支架对成纤维细 胞的诱导支撑作用丧失。 血管化快，一方面使移植的薄层自体皮存活性增高，镜下可见其真皮结构无明显改变； 另一方面，支架内异物巨细胞少，成纤维细胞沿支架分布，合成细胞外基质，各种细胞 分泌的胶原酶降解支架，使支架的降解与组织的再生得到同步。
是最重要的因素。 • 有研究显示，在无瘢痕愈合伤口中，TGF-β3高表达而
TGF-β1低表达 • PDGF呈低表达 • 血管内皮生长因子（VEGF）在无瘢痕愈合伤口中可以
快速上调，促进血管形成和长入。
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胎儿伤口无瘢痕愈合 • Teusner等通过DD-PCR研究胎儿无瘢痕愈合基因
表达差异发现胚胎期细胞的一种转录产物对创面 愈合有强烈的正调节作用，它编码一种含有249 个氨基酸残基的蛋白，被命名为FcgammaRⅢ-X， 有利于胚胎期皮肤的无瘢痕愈合。

分化与再生联系
在鳞状上皮再生过程中，细胞的分化状态影响组织的修复和再生能 力。
细胞凋亡与坏死
细胞凋亡
细胞凋亡是由基因控制的细胞自 动结束生命的过程，是一种正常
的细胞死亡方式。
坏死
坏死是指因物理、化学或其他严重 病理性因素导致的细胞死亡。
凋亡与再生
在鳞状上皮再生过程中，凋亡的细 胞被清除并为新细胞的生成腾出空 间，而坏死则可能导致组织损伤和 感染的风险增加。
细胞增殖
未分化的基底细胞开始增殖，形成新的鳞状 上皮细胞。
细胞凋亡与更新
老化的细胞凋亡，新的细胞替代，维持上皮 组织的动态平衡。
鳞状上皮再生的重要性
维持器官功能
鳞状上皮是人体器官表面的重要 保护层，其再生能力有助于维持 器官的正常功能。
预防感染
受损的鳞状上皮容易成为细菌、 病毒等微生物的入侵途径，鳞状 上皮的快速再生有助于预防感染 。
口腔鳞状细胞癌
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口腔鳞状细胞癌是发生在口腔 黏膜的恶性肿瘤，其发生与长 期吸烟、饮酒、口腔卫生不良 等因素有关。
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口腔鳞状细胞癌通常表现为口 腔黏膜溃疡、结节、肿块等症 状，晚期可侵犯周围组织，影 响进食和言语。
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口腔鳞状细胞癌的治疗方法包 括手术切除、放疗、化疗等， 应根据病情选择合适的治疗方 案。
临床研究进展
临床试验研究
开展针对鳞状上皮再生疾病的临床试验，评估各种治 疗方法的疗效和安全性。
病例报告与研究
收集并分析典型病例，总结临床经验，为临床治疗提 供参考。
诊断与治疗方法优化
不断优化鳞状上皮再生疾病的诊断与治疗方法，提高 临床治疗效果。
新药研发进展
靶点发现与验证
寻找并验证与鳞状上皮再生相关的药物靶点， 为新药研发提供理论支持。