组织工程的研究进展

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组织工程皮肤的研究与进展

摘要
背景：因烧伤或外伤造成的大面积皮肤缺损的病例中，织工程化皮在组肤为其提供了新的治疗方向，因此，究皮肤组织工程的相关种子细胞研及支架具有重要意义，成为当今的研究热点。已资料来源：用计算机检索Ｐｂｄ数据库１９一，Ｏ７Ｏ应ｕｍｅ９Ｏ们２Ｏ一１有关皮
通讯作者：王春梅，士，博副教授，士生导师，国医学科学院协和医科硕中大学整形外科医院，京市１Ｏ４北Ｏ０１
ｏｔｎｇｒｂｓｓＰａｃｎｔＳｒ９４９（）７ｃｎｉｉｂｏｌｔ，ｌｔｅｏｓｒｕｇ１９；３３：３ａｎｆｉａｓＲ５
２０；５（）２７０６１５２：６
ＭａｏｓｏａｔｕｋｖＥ，ａ．ｔ１Ｈｕｎａｌｇｎｉｍａｌｅｅｃｏ
．
肤组织工程的文章，索词 “ ｓｕｎｉｅｒｄｓｉ，ｔｍｅｌ，定文检Ｕｓｅｅｇｎｅｅｋｎｓｅｃｌ限 ”
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人造器官的研究进展与应用前景

人造器官的研究进展与应用前景引言：人体器官的功能障碍和损伤对生命和健康产生了严重的影响。

人工器官的研究和应用对于解决这一问题具有重要意义。

近年来，人造器官的研究取得了长足的进展，其应用前景也越来越广阔。

一、研究进展：1.组织工程学发展：组织工程学是人造器官研究的关键学科之一、通过细胞培养、材料工程学和生物学等多学科的结合，组织工程学实现了体外的组织和器官的再生。

例如，重建人体肾脏、心脏和肝脏等器官的研究已经取得了突破性进展。

2.三维打印技术的应用：三维打印技术的发展为人造器官的研究和制造提供了新的可能性。

利用三维打印技术可以在细胞培养基质中精确地定位和布置细胞，形成复杂的组织结构。

研究人员已经成功地利用三维打印技术制造出了心脏、骨骼和血管等人造器官。

3.生物材料的研发：生物材料的研发是人造器官的关键步骤之一、生物材料需要具备良好的生物相容性和生物可降解性，能够为细胞提供适宜的生长环境和支撑结构。

目前，研究人员已经成功开发出了多种生物材料，如生物陶瓷、生物纤维和生物薄膜等，为人造器官的研究和应用提供了坚实的基础。

二、应用前景：1.替代性治疗：人造器官具有替代性治疗的潜力。

目前，已经有一些人造器官被成功应用于临床，如人造心脏瓣膜、人造胰腺和人造肾等。

随着人造器官研究的不断深入，更多的人工器官将被开发出来，为患者提供更好的替代治疗选择。

2.移植手术支持：3.药物筛选和疾病模型：人造器官可以用于药物筛选和疾病模型的研究。

在人造器官中，研究人员可以模拟人体的生理和病理情况，评估药物的疗效和毒副作用。

通过人造器官的研究，科学家可以更加准确地了解药物的作用机制，为新药的研发提供有力的支持。

结论：人造器官的研究进展和应用前景十分广阔。

随着科学技术的不断进步，人造器官的制造将变得更加精准和有效。

未来，人造器官有望在替代性治疗、移植手术支持和药物筛选等方面发挥重要作用，为人类的健康和生活质量带来巨大的改善。

2. Wu S, Liu X, Yeung K W K, et al. A brief review of pulp-dentin regeneration: current status and challenges. Frontiers in Physiology, 2024, 10: 695.。

骨组织工程的研究应用与进展

物降解性、可塑性与粘附性，但其降解快、机械性能差而不利于作为单一材料应用，多用于联合其它支架材料制备组织工程骨，具有广阔的应用前景；（水凝胶（ｙｒｇｌ其２）ｈｄｏｅ最显著的特点就是可注射性、侵入性小，从而也减低了手术
收和调节骨形成。
活性，ＢＭＰ从细胞和骨骼器官的形成到骨再生都有着广泛
作用。自１６９５年ｕｉ在脱钙骨基质中发现ＢｒｔｓＭＰ且具有独
２羟基磷灰石（ｙｒｘａａｔＨ）．２ｈｄｏｙｐｔｅＡｉ，其主要有三种来源：工化学合成、人动物骨烧结和珊瑚热液转化而成。Ｈ的分子结构、钙磷比与正常骨的无机成Ａ分非常近似，与骨的结合性好，具有良好的骨传导作用和生物相容性，有一定的生物力学强度，常做为骨组织工程的支
１８又有学者证实骨髓间充质干细胞具有多向分化的潜９７年能，目前对这些细胞已经有了更加深刻的研究与认识，种
子细胞是一种能够促进组织和器官生长的功能性细胞，的它
选取和利用是骨组织工程研究中的关键环节。子细胞主要种
生物骨科材料与临床研究
３２
ｄ：．９９ｊｓｎ１２５２２０．０ｏｉ０３６／ｉ．６７・９７．０１２０９１．ｓ２．又章编号：ｗｇ２ — １００７ｓｋ０１１ — ２１

组织工程支架材料研究进展

ＡｂｔａｔＳａｆｌｔｒｌｓｅｓｎｉｏｔｓｅｅｇｎｅｎｒｓａｃｅ．Ｉｏｎｙｔｋｓｆｃｎｓｒｃ：ｃｆｄｍａｅａｉｓｅｔｔｉｕｎｉｅｒｇｅｅｒｈｓｔｔｏｌａｅｅｆｔｏｏｉｌａｓｉｎｅ
Ｋｙｗｏｒｓ：ｉｕｎｉｅｒｎ；ｃｏｄ；ｉｍａｅｉｓｅｄｔｓｅｅｇｎｅｉｇＳａｌｓｏｔｒｓｆｂｌａ
组织工程［（ｉｓｅＥｇｎｅｉｇ是近年来正在构建组织工程化人体组织或器官涉及种子细胞在生１Ｔｓｕｎｉｅｒｎ）】兴起的一门新兴学科，织工程一词最早是由美国国物反应器中大规模培养、组扩增，生物力学信号施加和生长因子或细胞因子）的控制释放等关键家科学基金会１８正式提出和确定的。它应用生化学信使（９７年命科学和工程学的原理与技术，正确认识哺乳动物技术。在支架材料在组织工程研究中起中心作用［，不２它的正常及病理两种状态下、结构与功能关系的基础仅为特定的细胞提供结构支撑作用，而且还起到模板上，究、发用于修复、护、研开维促进人体各种组织或作用，导组织再生和控制组织结构。因此，于组织引用器官损伤后的功能和形态生物替代。组织工程的核心工程的支架材料是组织工程的基础，是组织工程成败为：立细胞与生物材料的三维空间复合体，建即具有之关键因素，找一种既具有良好生物相容性和生物寻生命力的活体组织，来对病损组织进行形态、构降解性又具有特定形状和连通三维多孔结构的支架用结和功能的重建并达到永久性替代。随着组织工程研究材料是组织工程的一个重要方面。

股骨头无菌坏死的组织工程学修复的研究进展

【关键词】股骨头无菌坏死；组织工程；究进展研
中图分类号：Ｒ８．６７３文献标识码：Ｂｄｉ０３６６ｉｎ１７－６９２１．．８ｏ１．９．ｓ．６４４５．１１４：９ｓ０１２９
ＰｏｒｓｆＴｒａｍｅｔｏｅｔｃｏｆｔｅＦｍｏａａｔｓｕｇｎｅｉｇＴｅｈｏｏｙｒｇｅｓｏｅｔｎｆＡｓｐｉＮｅｒ￣ｓｏｅｒｌＨｅｄｗｉｈＴｉｓｅＥｎｉｅｒｎｃｎｌｇｃｈ
临东医程２１２第１卷２学工０年１月８第１期１
・
ｌ８９５・
在体外培养细胞或组织而达到组织再生和恢复器官功能的交叉血管发挥重要作用，岂可侵入未钙化和钙化的软骨中，使软骨
学科。其用人体的活细胞及各种生物学材料组成人造的结缔组消失最终被骨组织所代替。研究表明，血管内皮细胞释放
ｐｍａｌａｌｔｅｕｇｃｌｒａｍｅｔｎｒｓｅｉｒｌｅｎｆｏｎｓＩｃｎｙａｓ、ｔｔｅｅｅｐｎｆｉｕｎｉｅｒｇｔｅｉｉｒｒｙｐｌａｖｒｉｅｔｎｄｐｏｔｔｅａｍｅｔｉｔｎｒｅｔｅｒ，ｖｌｈｖｌｍｅｔｓｅｅｇｅｉ，ｉｉｓａｔａｈｃｐｃｏｊ．ｅｉ１ｄｏｏｔｓｎｎｈ
骨膜深面生发层、骨松质骨以及骨髓。国内的研究结果［５］显天然高分子材料、人工合成的高分子材料、金属材料等。国内
示将体外培养的骨膜细胞移植进入动物出现缺血坏死的股骨头有学者采用Ｂ／ＭＰ胶原／珊瑚复合人工骨作为股骨头缺损模型，内，６周后．动物股骨头内新骨生成异常活跃，而对照组动物但是由于该复合人工骨极难降解所以限制了其在临床的应用。骨小梁萎缩且无无新骨生成，说明通过移植骨膜细胞可对股骨清华大学材料科学与工程系研发的纳米人工骨复合材料是根据头缺血性坏死具有显著的复作用。骨膜细胞不仅仅能增殖并分仿生学原理制备的纳米骨框架材料，这种纳米股框架具有诸多化为成骨细胞，还能诱导受区的组织成骨。部分学者向缺血坏优点，如降解容易，可与新骨生长匹配，几乎接近患者骨框死的股骨头内种植血管蒂的骨膜，结果移植带人的成骨效应细架，且为成骨细胞贴附生长繁殖提供支持作用等。胞在传导作用下在坏死的骨小梁处生成新骨。

组织工程技术在牙骨质再生中的研究进展

组织工程技术在牙骨质再生中的研究进展
金珍琦;陈建治
【期刊名称】《中国现代医生》
【年(卷),期】2024(62)15
【摘要】牙骨质是连接牙根与牙周组织的重要枢纽,其较弱的再生能力是牙周重建研究的一大难点。

牙周组织结构复杂,在多数牙周再生研究中,新生牙骨质为细胞固有纤维牙骨质,该牙骨质纤维插入少,附着功能差。

为恢复牙周的支持功能,需再生无细胞外源性纤维牙骨质。

该牙骨质通过有序排列的穿通纤维连接牙槽骨,对附着功能贡献最大。

本文结合近年来的研究进展,从组织工程三大要素入手,总结适用于再生功能性牙骨质的干细胞、生长因子和生物材料,旨在为本领域研究提供参考。

【总页数】5页(P127-131)
【作者】金珍琦;陈建治
【作者单位】浙江中医药大学口腔医学院;浙江树人大学树兰国际医学院附属树兰杭州医院口腔医学中心
【正文语种】中文
【中图分类】R781
【相关文献】
1.牙骨质附着蛋白在牙周组织再生中的作用
2.组织工程技术在牙髓组织再生中的研究进展
3.组织工程技术应用于牙髓—牙本质再生的研究进展
4.组织工程技术在听
觉再生中应用的研究进展5.生物医学工程技术在螺旋神经节神经元再生中的应用研究进展
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脂肪间充质干细胞在组织工程中的研究进展

Ｃ３、Ｄ１ＣＤ２Ｃ４、４Ｃ４、Ｄ１Ｃ６、９、Ｄ４ＣＤ９、Ｄ５ＣＤ５Ｃ９、５、Ｄ５ＣＤ１５、０
理性修复技术。应用组织工程的方法再造组织与器官所用的
各类细胞称为种子细胞。种子细胞研究的目的在于获取足够数量的接种细胞，止细胞老化并同时保持细胞增殖、成防合
组织工程与重建外科杂志
２００８年ｌ２月第４卷第６期
・３９・４源自・综述・脂肪间充质干细胞在组织工程中的研究进展
耘涛秦书俭
【图分类号】Ｑ１【献标识码】Ｂ【章编号】１７ — ３４２０）０ — ３９０中８３文文６３０６（０８一６０４ — ３
外扩增能力弱，难以获得足够的数量是组织工程中的难题。
一
的标记，本质有待进一步研究。其
２脂肪间充质干细胞的提取与培养分离ＡＳｓ常采用胶原酶消化法。同研究小组采用ＤＣ通不不同的消化酶和消化时间处理不同部位的脂肪组织均能得到多能干细胞。Ｚｋ等 … 次在人脂肪抽提物中用０７％的ｕ首．５０胶原酶以３℃ 消化３ｉ７０ｒｎ后．得到脂肪组织离心后的沉淀ａ部分称作基质微管成分ｆｔｒａｖｓｕａａｔｎＳＦＳｒｎｌａｃｌｆｃｉ，Ｖ）细胞ｏｒｒｏ团．ＮＣ裂解红细胞，种后得到的细胞称之为抽脂术用Ｈ４ｌ接细胞（ｒｃｓｄｌｏｓｉｔｃｌ，ＬＣ）ＰＡＰｏｅｓｐａｐｒｅｅｓＰＡ。ＬＣ体外特定诱ｅｉａｌ导条件下可向脂肪细胞、骨细胞、骨细胞和肌肉细胞分成软化。目前一般采用胶原酶消化、心，培养基重悬细胞后，离用接种到培养瓶中，过细胞贴壁而得到ＡＳｓ。过胶原酶通ＤＣ［通６１

组织工程骨构建的研究进展

ｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｂｏｎｅｗａｓｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅｐｌａｃｅｄｂｙａｕｔｏｇｅｎｉｃｂｏｎｅｔｉｓｓｕｅｖｉａｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｉｍｐｌａｎｔｓ
ａｎｄｔｈｅｈｙｐｅｒｐｌａｓｉａｏｆａｕｔｏｇｅｎｉｃｔｉｓｓｕｅ．Ｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｆｉｎａｌｌｙｌｅｄｔｏｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａ１ｒｅｐａｉｒｏｆｂｏｎｅｄｅｆｅｃｔ．Ａｓｔｈｅｃｏｒｅｓｏｆｂｏｎｅｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｅｅｄｃｅｌｌｓａｎｄｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＯｆｓｃａｆｆｏｌｄｓｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｏｔｈｃｏｕｌｄｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｂｏｎｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｒｉｇｇｅｒｅｄｂｙｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｈｏｎｅ．Ｐｒｅｖｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｓａｎｄｎｅｒｖｅｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｏｎｔｈｅｂｏｎｅｈａｄｐｏｓｉｔｉｖｅａｆｆｅｃｔｏｎｂｏｎｅ

组织工程椎间盘纤维环的研究与进展

中国组织工程研究与临床康复第15卷第7期2011–02–12出版Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research February 12, 2011 Vol.15, No.7 ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: Z LKHAH1259组织工程椎间盘纤维环的研究与进展***★闫中胜1，徐宝山1,2，杨强2，夏群2，贺坚1Research and progress of tissue-engineered annulus fibrosus disci intervertebralis Yan Zhong-sheng1, Xu Bao-shan1，2, Yang Qiang2 , Xia Qun2 , He Jian1AbstractBACKGROUND: Tissue engineering is a new strategy that can permanently repair degenerated intervertebral disc. However,nucleus pulposus tissue engineering method cannot completely reconstruct the structure and function of intervertebral discs.Therefore, the corresponding anulus fibrosus tissue engineering is regarded as one of the major limiting factors for the treatmentstrategies of tissue-engineered intervertebral disc.OBJECTIVE: To sum up the research and progress of tissue-engineered annulus fibrosus disci intervertebralis, and to providetheoretical foundation of tissue-engineered intervertebral disc.METHODS: Pubmed database, CNKI database, and VIP database from 2000 to 2010 was retrieved by the first author with the keywords of “tissue engineering, intervertebral disc, annulus fibrosus, seed cell, scaffold, growth factor” in Chinese and in English,respectively. Literatures were limited to Chinese and English languages. Seed cell source, the selection of scaffold materials, andgrowth factor of annulus fibrosus disci intervertebralis tissue engineering were summarized.RESULTS AND CONCLUSION: A total of 106 literatures were obtained from computer screen, 34 of them were involved forsummarization according to inclusion and exclusion criteria. At present the studies were concentrated on the construction ofannulus fibrosus and nucleus pulposus tissues. And the construction of functional annulus fibrosus is still at the initial stage. Theselection of the seed cells, scaffold materials and growth factors are still to be further studied.Yan ZS, Xu BS, Yang Q, Xia Q, He J. Research and progress of tissue-engineered annulus fibrosus disci intervertebralis.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2011;15(7):1259-1263.[ ]摘要背景：组织工程是永久性修复退变椎间盘的新策略，然而髓核组织工程方法无法完整重建椎间盘的结构和功能，所以，相应的纤维环组织工程被认为是组织工程椎间盘治疗策略的主要限制因素之一。

骨组织工程进展论文

骨组织工程的研究进展【中图分类号】r318 【文献标识码】a 【文章编号】1672－3783(2011)10－0074－01骨创伤、肿瘤和炎症等导致的骨缺损是目前骨科临床的常见病和难治病，唯一的方法是通过骨移植进行修复。

组织工程是指将分离的自体高浓度成骨细胞、骨髓基质干细胞或软骨细胞，经体外培养扩增后种植于一种天然或人工合成的、具有良好生物相容性、可被人体逐步降解吸收的细胞支架（scaffold）或称细胞外基质（extracellular matrix，ecm）上，这种生物材料支架可为细胞提供生存的三维空间，有利于细胞获得足够的营养物质，进行气体交换，排除废料，使细胞在预制形态的三维支架上生长，然后将这种细胞杂化材料（hybrid material）植入骨缺损部位，在生物材料逐步降解的同时，种植的骨细胞不断增殖，从而达到修复骨组织缺损的目的。

目前，关于骨组织研究主要包含以下几个方面的内容：⑴种子细胞的研究；⑵支架材料的研究；⑶诱骨成骨因子的研究；⑷应力环境的研究。

本文针对骨组织工程的研究的各个方面的国内外进展进行作一综述。

1 种子细胞的研究目前，在骨组织工程研究中选用的种子细胞来源于三方面：骨膜、干细胞和骨外组织。

作为种子因子应具有以下几个特点1］取材部位恒定，方式简单，不易污染，对人体的伤害不大。

⑵体外增殖能力强，并能定向分化。

⑶能适应材料与受区环境⑷能够方便地通过分子生物技术进行基因修饰，能让种子细胞具有更丰富的基因表型来提高期望。

1.1 骨膜细胞 :骨膜内成骨细胞含量丰富，体外培养容易成活，生长增值旺盛，是骨组织工程中较理想的种子细胞2］mscs 和牙槽骨细胞3］park 等4］成功诱导分化为成骨细胞，并且早期大量表达alp，后期则降钙素的表达占优势，矿化结节量增长呈时间依赖性，说明下颌骨骨膜细胞可以作为种子细胞修复颌面部骨缺损。

但是骨膜细胞来源有限，且取材不方便，可造成新的创伤，限制了其运用。

组织工程技术在泌尿外科应用的研究进展

能，究能够修复或替代病损组织或器官功能的一研门边缘科学［，］２￣。其基本思路是获取正常组织细５６２，胞或替代细胞，用细胞调控因子，控其增殖、运调分
纤维等［１胶原应用较多，原在人和动物体内含２５，］胶量丰富易于提取，症反应和免疫排斥反应性很小，炎应用比较广泛。其降解率可通过调节分子内部连接键而该变。胶原含有能促进细胞粘附因子，很高有
造成缺失或损伤，对其进行修复重建。在泌尿系需统组织不足的情况下就需要用自身其他组织来替代，常用的胃肠道、肤、膜等进行修复已在临如皮粘
床上运用很长时期。这种替代方式存在相应的并发症和对其它组织造成损伤。近年来，着组织工程随
的张力和弹性，其塑型性差，存在外来胶原产生但尚免疫反应的问题［２；天然细胞外基质框架：要１ ② ，主指小肠粘膜下层（Ｉ）膀胱粘膜下层（ＡＳＳ，ＢＭＧ）细胞、外基质网架，两者主要是去除细胞及一些抗原成后分后剩余的细胞外基质框架，其与细胞外基质十因分接近，而有利于细胞粘附和生长【． ③ 人因１；＇。
学的不断发展，们便把目光转移到这门新科学上人来，已取得了不少成就。并组织工程学是应用工程学，物材料学和生命生

利用显微外科技术促进组织工程骨血管化的研究进展

时漫长、极易污染，而且多牵涉伦理学问题，严重制约了它的
肉中，结果显示在局部肌肉中有大量新生骨组织，组织学检查可见丰富的毛细血管，并认为此方法将为血管化骨组织应用于骨缺损提供一个可行的方法。
２筋膜瓣包裹法
２１非细胞型筋膜瓣包裹法马超等将究球形多孑．Ｌ肌肉一筋膜袋中，未添加血管内皮细胞及促血管生长因子，于术后不同时间点取材进行组织学观察、定量分析血管长人情况发现，术后２周时支架外周见细小幼稚的血管，周为血４管化的第一个高峰，２１周为第２次血管化高峰，可见粗大成熟的血管，与其他时间相比血管直径增大，证明筋膜瓣包裹ＴＰ支架促血管化效果明显。Ｃ２２复合细胞的筋膜瓣包裹法孑劲松等＿将复合骨髓间．Ｌ６
骨的成活率，进行促组织工程骨血管化的研究是十分必要
的。
种子细胞、支架材料、生长因子是构建组织工程的基本要素。研究发现，只有在血管周围１００ｍ内的种子细５￣２０胞才能通过营养弥散而存活，所以在移植物内部促进血管再生，快速建立微血管网，对于构建理想的组织工程复合物具有相当重要的意义［。对于大段骨缺损的治疗，３］采取有效的缺损区促血管化方法是获得治疗成功的关键。本世纪显微外科和组织工程学都得到了迅速发展，显微外科技术和组织工的构建血管化组织工程骨技术也已成为现实。前利用显微目外科技术促组织工程骨血管化的方法主要有：）ａ肌肉瓣植入法．）ｂ筋膜瓣包裹法；）ｃ骨膜瓣移植法；）ｄ血管束植入法；）ｅ
基金项目：北省卫生厅《北省２１河河００年医学科学研究重点课题计划》２１０８）河北省科技厅２０年度河北省科学技术（００４１；０９研究与发展计划，医学科学研究重点课题（９７１２一６；北省张家口市２０Ｏ２６ＯＤ４）河０８年科学技术与发展指令计划（８７４Ｄ１）０００５一０；

组织工程骨血管化的研究新进展

径［一。
ｃｃ［］ＣｉＣｃｒｅ，０５１（）１１ — ９７ｎｒａｅＪ．ｌａｅＲｓ２０，１５：９０１１．ｎｎ［９ＨＮ，ＳＡ，ＯＮＬＹＪｅａｕｔｎｄｅｐｎ１］ＣＡＧＤＯＭＮＫＣＮＯＬ，ｔ１ｓｉｘａ — ．Ｓａｅ
ｄｗｏｎ—ｒｇｌｅｈｅｅｐｓｉｆＤ１ｉｅ［］ｕｍｕｅｕａｓｔｘｒｓｎｏＣｄｖｔｅｏａＮｆＪ．ＥｒＪＩｍ一ｎｌ２０，６２：７２６ｏ，０６３（）２８— ８．
ｕ — ｅｕｔｎｏＣＩａｔａｎｃＰｓＪ．ｍ一ｐＲｇｌｉＤｄｉＢｃｒｆｔＡＣ［］ＪＩｕａｏｆｎｅＩｅｅｉ４．ｏ，０６，７（１：８１— ８８
（收稿日：１ — ２２编辑：期２１１— ８０王冰）
组织工程骨血管化的研究新进展木
肖仕辉，韦积华，韦庆军
广西医科大学第一附属医院创伤骨科手外科（南宁５０２）３０１组织工程骨经过大量试验研究证明是修复骨缺损较理想的方法和未来的研究方向，但在临床应用方面仍不理想。
Ｒｈｕｔｌｅｍａｏ
，
［８ＳＫＡ１］ＩＨＩＷＡＡ，ＭＯＯＡＨ，ＳＩＡＷＡＥ，ｅａ．ＡｐａｅＩＴＨＳＩＳＩＨＫｔ１ｈｓｓｄｆｌｈＧｌｃｓｌｒｍｉｅ（Ｒ７０）一ｐｌｄｄｎｒｉｔｙｏｐａ— ａａｔｙｃａｄＫＮ００ｕａｏｅｕｓｅｄｉｃｅｔ

血管组织工程研究进展

５％
但这些人工材料作为小血管的通畅率十分低，尤其在膝关节以下区域，的低血流量和高阻力更增加了血栓形成的危那里
险性。目前的热点主要集中在通过对这些人工材料表面覆盖蛋白质、聚合物或细胞来改性以增加材料一血液相容性，提高其长期通畅率。虽然它们能部分模拟人体血管的某些功能，但与自身血管相比弹性系数低、顺应性差．作为异物其组织相容性稍差仍可引起机体不同程度的免疫排斥反应、感
管组织工程中最重要的种子细胞。
组织的再生向复合组织的预制迈出了重大的一步。血管
疾病是世界上发病率最高的疾病之一，其主一每年仅美国的血管移植物就超过１０万例…。因此，４血管移植物的来源就成为人们关注的重要课题。目前临床上应用的血管移植物主要有３个来源： ①异体血管移植：异体血管移植存在两个致命的问题－ｌＢ组织相容性差，移植的异体血管受到宿主的免疫排斥而发生炎症最终血管阻塞Ｉｂ供体严重不足。② 自体血管移植：自体血管移植迄今为止被认为是最理想的替代物。但它也存在着限制其广泛应用于临床的问题Ｉ．ａ虽然不存在免疫排斥反应，但必需牺牲人体正常组织来修复病损组织，是一种以创伤修复刨伤的治疗模式．长度和管径舍适的自体非必需血管的来源有限目前小管径血管（ｎ１替代＜６ｍ）物主要是应用自体的动、静脉移植物，它们中短期教果尚可，但不能满足永久替代物的要求．往往需要再次手术，病人给带来又一次痛苦。③人工材料：ａｒ是最早应用的人工Ｄｃｎｏ血管，后又开发利用聚四氟乙烯（ＩＥ、ＰＦ）聚氨基甲酸乙酯

组织工程化关节软骨的研究进展

４吴先光，姚卓华，张燕梅，等．鼻腔彝察内翻性乳头状瘤（冤Ａ及ＡｇＮＯＲ表达懿漆褒意义．霉奏嘲嗷受颈终薅，１９９９，６（２）：８０．８２。

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５２（４）：３３８—３４３。

１０ＫａｔｏｆｉＨ，ＮｃｅａｗａＡ．ＴｓｕｋｕｄａＭ，ｅｔａ１．ＭａｒｋｅｒｓｏｆｍａｌｉｇｎａｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＯｆｓｉｎｏｎ＆ｓａｌｉｎｖｅｒｔｅｄｐａｐｉｌｌｏｍａ．ＥｕｒＪＳｕｒｇＯｎｃｏｌ，・１４１・２００Ｓ，３１（８）：９０５—９１１．１１ＬｉｕＭ，ＬａｗｓｏｎＧ，Ｄ茜。

ｓＭ，ｅｔａ１．Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｆｒａｅ．ｔｉｏｎｏｆｃａｉ＇ｔｃｅｒｃｅｌｌｓｉｍｍｕｎｏｌａｂｄｅｄｆｏｒｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｎｇｃｅｌｌｎｕｃｌｅａｒａｎｔｉｇｅｎｏｆＫｉ一６７ｉｎｂｉｏｐｓｉｅｓｏｆｈｅａｄａｎｄｎｅｃｋｃａｒｃｉｎｏｍａｓｔＯｉｄｅｎｔｉ—ｆｙｌｙｍｐｈｎｏｄｅｍｅｔａｓｔａｓｉｓ：ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｄｉｎｃａｌａｎｄｒａｄｉｏｌｏｇｉｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｓ．ＨｅａｄＮｅｃｋ，２００３，２５（４）：２８０．２８８．１２ｌｋｅｇａｗａＫ，ＭａｔｓｕｋｕｒｎａＳ，Ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｍａｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆｐ５３ａｎｄＫｉ一６７ｉｎｉｎｖｅｒｔｅｄｐａｐｉｌｌｏｍａｓａｎｄｎ，８ａｌｒ，ｏｌｙｐｓａｒｉｓｉｎｇｆｍｒｎｒ盥ｓａｔｏｒｐａｒａｎａ．ｓａｔｒｅｇｉｏｎｓ．ＲｉｎｓｈｏＢｙｏｒｉ．２００５，５３（６）：４９９—５０３．１３李添鹿，夏良平，孟庆翔．等．ｎｍ２３一Ｈ基因在鼻腔鼻窦内翻性乳头状瘤及其癌变组织中的表达．中国临脒耳鼻喉科杂志，２００４，１８（２）：８６—８７．１４ＦｒｉｓｋＴ，ＦｏｕｋａｋｉｓＴ，ＤｗｉｇｈｔＴ，ｅｔａｌ。

丝素蛋白在骨组织工程中的应用的研究进展

丝素蛋白在骨组织工程中的应用研究进展张艳红1朱良均1姚菊明2（1浙江大学动物科学学院/应用生物资源研究所，杭州 310029；2浙江理工大学纺织与材料学院，杭州，310018）摘要丝素蛋白因其良好的生物相容性，支持多种细胞的黏附及增殖，成为一种优良的生物材料，广泛应用于组织工程研究中。

本文简述了丝素蛋白的结构和主要性能，以及丝素蛋白在骨组织工程中的应用及研究进展。

关键词丝素蛋白；骨组织工程；生物材料；研究进展Application and advance of silk fibroin protein in bone tissueengineeringZhang yanhong1 Zhu liangjun1 Yao juming2(1Institute of Applied Bioresources, College of Animal Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310029; 2College of Materials and Textiles,Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018)Abstract: Silk fibroin is a good kind of biomaterial with excellent biocompatibility. It supported the cell adhesion and proliferation. In recent years, silk fibroin has been widely used in the research of tissue engineering. In this article, the recent development of silk fibroin in bone tissue engineering has been reviewed.In addition, the structure and the properties of silk fibroin have also been reviewed.Key words: silk fibroin; bone tissue engineering; biomaterials; advance骨组织工程是将种子细胞、生长因子和生物材料三要素复合以后应用于体内的骨组织再生和体外的骨组织构建，其中生物材料为细胞的生长、繁殖、新陈代谢以及形成新组织提供支持，是骨组织工程中的关键因素[1]。

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组织工程的研究进展马原松,石毅　(商丘师范学院生物系,河南商丘476000

)

摘要　近年来随着细胞生物学、分子生物学、生物材料以及移植免疫学、临床医学等相关学科的发展,各自领域取得的成果和技术不断交叉、融合和相互渗透,逐渐形成了一门新的交叉学科———组织工程。介绍了组织工程的基本定义,国内外研究现状,并进行了展望。关键词　组织工程;生物材料;种子细胞;生长因子中图分类号　Q26 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2006)05-1040-02

器官和组织的缺损或衰竭是临床遇到的最频繁、最具有危害性的难题,尽管人们以器官或组织移植、外科再造和使用机械装置等治疗方法,解决了一些问题,但这些方法仍然存在不少缺陷。例如:自体组织移植是以牺牲健康组织为代价的,同种异体、异种组织或器官移植,有免疫、供体来源及医学伦理学方面的问题;外科再造可能带来长期的术后问题;机械装置,如肾透析仪等并不能替代肾脏的所有功能,难以阻止病情的恶化,且费用昂贵。因此,人们一直在寻求新的治疗方法,随着多学科成果和技术不断交叉、融合和相互渗透,逐渐形成了一门新的交叉学科———组织工程。1　组织工程的定义与方法1984年冯元祯提出了组织工程的概念,之后的化学工程师RobertLanger教授和麻省理工大学医学院的临床医生JosephPVcanti正式提出组织工程的概念。1987年,美国国家科学院基金会(NSF)在加利福尼亚的LakeTahoe举行的专家讨论会上,首次提出了组织工程的概念,并明确了组织工程的定义:“组织工程是运用工程科学和生命科学的原理及方法,从根本上认识正常和病理的哺乳动物组织和结构功能的关系,并研究生物学的替代物,以恢复、维持和改进组织的生物替代物”。组织工程的主要方法:将体外培养的正常组织细胞吸附于一种生物相容性良好并可以被肌体吸收的生物材料上,然后将细胞生物材料复合植入体内受损部分,细胞在生物材料逐渐被肌体降解吸收的过程中,形成在形态和功能上与受损组织和器官相一致的替代物,从而达到修复创伤和重建功能的目的(图1)。目前,组织工程研究的核心内容包括:①合适的种子细胞来源;②可供细胞粘性生长的生物支架或细胞外基质;③用于促进组织再生长因子;④组织的相容性等问题。

图1　组织工程示意2　种子细胞的研究种子细胞是指为支架材料提供生命源泉,并能形成组织工程的功能细胞。根据构建不同组织的需要,可分为:成体干细胞的可塑性研究、胚胎干细胞的研究、人胚胎组织细胞的研究、异种细胞的研究等。2.1　成体干细胞的可塑性研究　成体干细胞的可塑性是在20世纪90年代后期才被认识的。不仅骨髓组织中存在间质干细胞(MSCc),在一定条件下,可向成骨细胞、软骨细胞、成肌细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等分化,而且在其他组织如皮肤、肝、神经等也存在干细胞,这些干细胞还存在相互转化现象。有研究发现,接种在小鼠体内的造血干细胞可培养出干细胞;将神经干细胞接种在致死剂量照射的小鼠体内,可在小鼠血液中发现来源于神经干细胞的造血细胞。这些研究表明,成体干细胞有可能作为组织工程构建的种子细胞来源,其中自体骨髓间质干细胞与支架材料复合构建的组织工

作者简介　马原松(1970-),男,河南汝南人,讲师,从事作物育种及生物技术的教学与研究。收稿日期　2005211212

程骨已有临床应用。同种异体MSCs一直不发生或仅有程度很轻的免疫排斥反应,而且易于控制。MSCs还易于外源基因的导入和表达,为基因治疗开创了应用前景。2.2　胚胎干细胞的研究　胚胎干细胞(ES)具有发育的多能

性,可从早期胚胎的原始胚细胞及原始生殖细胞中分离培养获得。Thomson从人胚胎组织及原始生殖细胞中获得了人的ES细胞。由于人ES细胞培养条件要求特殊,虽然可用多种诱导物质使其定向诱导分化,但要成为组织工程种子细胞还有许多问题尚待研究解决。Lanza提出了治疗性克隆的新概念:采用成熟组织细胞核置换卵细胞核,在体外培养至胚泡期分离ES细胞,再进行定向诱导分化为特定的功能细胞用于治疗目的。这一研究在小鼠和羊的实验中获得成功,在人的治疗性克隆研究方面也取得突破性的进展。3　支架材料的研究进展支架材料作为组织工程研究的人工细胞外基质,为细胞停泊、生长、繁殖、新陈代谢、形成新组织提供支持。3.1　可降解高分子材料　国外研究较多的是PGA、PLA、PL2GA等。这些材料具有可标准化生产、可降解、细胞相容性好

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2006,34(5):1040-1041 责任编辑　孙红忠　责任校对　孙红忠等优点,但其酸性降解产物有可能对细胞的活力产生不利影响。同时其亲水性、细胞相容性、力学强度等均尚待改进,采用多种改性技术有可能满足组织工程对支架材料的要求。3.2　陶瓷类材料　目前研究较成熟的是HA,这类材料生物相容性好,有一定的强度,是骨的无机盐成分,成为组织工程骨的支架材料,但降解慢、碎性大,因而降低了这种材料的应用范围。3.3　复合材料　将有机材料如PGA与无机材料如HA复合,或将HA与胶原、生长因子如BMP复合形成复合材料,克服了单纯材料的缺点,综合了它们的优点。近几年对纳米材料或纳米复合材料的研究有了新的突破,这已成为组织工程支架材料研究方向之一。3.4　生物衍生材料　将生物组织经过处理后获得的材料称为生物衍生材料。来源于人体的生物衍生材料,保留了正常的网架结构,组织相容性好,是较为理想的组织工程支架材料。如胶原凝胶,脱细胞真皮构建组织工程皮肤,纤维蛋白凝胶构建组织工程胶骨等。4　生长因子的研究生长因子通过细胞信号传递影响细胞活力的一类多肽因子,通过自分泌、旁分泌、内分泌作用,起到促进或抑制细胞生长、繁殖、迁移、贴附和基因表达的作用。BMP、FGF、TGF、EGF、PDGF、NGF均为组织工程中常用的生长因子。在组织工程中,当需要修复的组织再生时,往往需要供给生长因子以促进种子细胞的分化和增殖。然而,由于生长因子体内稳定性差,建议与药物配合使用。各种ECM替代品,如胶原、凝胶、PLA、HA均可以用作缓冲系统载体起到稳定生长的作用。5　组织构建的研究5.1　组织工程骨的构建　仅将一定密度的成骨功能细胞接种在三维支架材料上,在体外培养一段时间后植入体内,修复骨损伤。Isogai将可降解高分子材料预制成型为人指骨形状,分别接种成骨细胞和软骨细胞,植入裸鼠体内,20周后形成了含有软骨及软骨下骨的指骨和关节。Casabona将MSCc细胞与HA在体外联合培养后,植入在裸鼠制备的带血蒂背阔肌肌皮瓣中,8周后有丰富新骨形成,新骨血循环丰富。5.2　组织工程软骨的构建　采用高密度软骨细胞,在离心管内经离心力作用后培养,在没有支架材料的条件下也能形成新的软骨组织。测量其DNA,在培养后的2周达到最高水平。GAG在4周时达到最高水平;DNA/GAG比值在第8周时达最高水平。12周时的II型胶原mRNA表达与正常关节软骨基本相同,但生物力学强度较正常关节软骨低1个数量级。5.3　组织工程肌腱的构建　将肌腱细胞接种在可降解支架材料上,经体外培养7～10d后,植入动植物体内,在体内营养环境及力学因素作用下,完成腱化过程。5.4　组织工程皮肤的构建　Rheinwald和Green建立了表皮胶原细胞培养技术,从人体获取少量皮肤即可培养扩增到足够量的表皮细胞,并相互融合成薄层皮片。Prunieras研制了人脱细胞真皮,在其表面接种胶原细胞进一步提高了临床效果。Yannas用胶原和硫酸软骨素混合制成真皮层。6　组织工程的展望组织工程提出以后,首先受到美国政府的高度重视,以国家基金资助建立了一系列实验室,进行基础研究。相继在加拿大、欧共体、俄罗斯、澳大利亚等和亚洲国家也投入了大量资金进行研究。我国的组织工程研究起步时间与国外的差别不大,但基础理论研究上与国外存在较大的差距,在某些领域与国外处于同一水平,在某些项目上,又领先于国际水平的成果。由于我国需要面对的病人数量巨大,具有其他国家所不具备的优越条件,一定会在某些领域有所突破,用于临床,不仅可挽救众多病人的生命和肢体,促进相关学科的科技进步,更为我国的经济发展并形成支柱性产业创造条件。参考文献[1]LANGERR,VACANTIJP.Tissueengineering[J].Science,1993,260:920-926.[2]QUARTOR,KUTEPVSM,KONE,etal.Repairoflargebonedefectsbyautol2ogoushumanbonemarrowstromalcells[J].TissneEngineering,2000,6(6):669.[3]杨志明.组织工程[M].北京:化学工业出版社,2002.337-345.[4]张涤生.组织工程研究现状和展望[J].第二军医大学学报,2000,21(11):1005-1006.

(上接第1035页) 最后可以在所建立的地形模型表面叠加上现实世界中地形和物体的纹理图像,可使模型更加生动、自然,使其成为具有真实感的地形。如果所建模型的区域较大,我们可以利用该区域对应的卫星遥感影像进行映射,使模型和相应地区的现实特征表现一致,从而增强地形的真实感和生动性。我们可以使用不同的纹理图像来代表不同的地理信息,更加有利于对农业信息的管理。另外,纹理映射能够保证在变换多边形时,多边形上的纹理图案也随之变化,即具有近大远小的效果。OpenGL直接提供了有关纹理映射的API函数,只需要定义纹理图像,并给定与模型匹配的控制点,系统即可直接实现这一效果,从而给地形数据的可视化提供了很大的便利。5　结束语介绍了OpenGL技术在农业中的应用,特别介绍了如何使用OpenGL技术建立三维地形模型。这只是OpenGL的最简单的应用,相信随着计算机模拟技术在地学领域中的成熟应用,必将给三维地理信息系统的研究带来前所未有的飞跃,在农业上开展更为广泛的应用。参考文献[1]费广正,芦丽丹,陈立新.可视化OpenGL程序设计[M].北京:清华大学出版社,2001.3.

[2]涂超.用OpenGL3D制作地形模型[J].现代计算机,1999,(11):17-18,68.[3]蔡学成,岳胜.数字地形模型的建立方法及其在林业中的应用[J].林业调查规划,2004,29(1):1-4.

140134卷5期马原松等　组织工程的研究进展