组织工程的研究内容与方法

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1、第二讲组织工程学的研究内容与方法组织工程学的研究内容与方向组织工程学的研究方法10/8/202110/8/202121组织工程的主要研究内容与方向种子细胞的研究。组织工程用支架生物材料。组织工程化组织构建及构建环境优化。其他。10/8/202110/8/20213种子细胞的研究种子细胞：应用组织工程的方法再造组织和器官所用的各类细胞统称为种子细胞。研究目的：获取足够数量的接种细胞，同时保持细胞增殖、合成基质等生物功能并防止细胞老化。10/8/202110/8/20214种子细胞的研究种子细胞：应用组织工程的方法再造

2、组织和器官所用的各类细胞统称为种子细胞。研究目的：获取足够数量的接种细胞，同时保持细胞增殖、合成基质等生物功能并防止细胞老化。10/8/202110/8/20215种子细胞的要求取材方便，采用非侵袭手段或微创手段即可获得的组织；分裂增殖能力强，保持良好的生物学活性，能连续传代，并且传代培养后不发生形态、功能及遗传物质的改变；功能旺盛；无或仅有极微弱的免疫排斥反应；获得的种子细胞可以接种到受伤组织或在体外结合可降解性支架，再移植到受伤组织。10/8/202110/8/20216策略:采集少量的种子细胞经过体外培养增殖

3、后，再运用于修复体内器官。种子细胞相关研究方向种子细胞的扩增干细胞工程细胞的永生化10/8/202110/8/20218自体细胞与缺损组织细胞同源的自体细胞指应用自体软骨、皮肤、干细胞等修复相应组织缺损。自体细胞可避免受者免疫系统的排斥反应，这是自体细胞较其他来源的细胞最大的优点。自体细胞可以通过在体外培养特定的细胞，经一段时间扩增到足以满足植入物功能需要的数量，以达到病人的需要。自体来源细胞的主要限制是从病人获取组织，是否有可能获得足够细胞培养的组织量，培养扩增细胞和构建植入物需要一定时间。10/8/202110

4、/8/20219人工关节-软骨再生1.第一次手术:从病人关节软骨中未受力的部分，取出一片约为葡萄干大小的健康软骨组织。2.分离出软骨细胞并经三星期的体外培养，使细胞数增加约10～20倍。3.第二次手术:清理软骨受损的部分，从下方骨头部位取出一片约与伤口大小相同的骨膜，缝在伤口上方，再将软骨细胞注射到骨膜下方。结果:经过复健一年后即可恢复正常的生活。图3-1原代接种24h(a,×200)，第2代细胞传代后24h(b,×200)图3-2CD90鉴定细胞呈阳性(a，×200)，CD34鉴定细胞呈阴性(b，×200)10/

5、8/202110/8/202113干细胞工程干细胞(stemcell)是身体所有组织的前身。是指具有无限或较长期的自我更新能力，并能产生至少一种高度分化子代细胞的细胞。来源:胚胎-完整潜能(totipotent)或丰富潜能(pluripotent)细胞成体-多重潜能或特定功能(multipotent)细胞10/8/202110/8/202114成体干细胞：现阶段主要方向胚胎干细胞：另一重要来源探索同种异体干细胞或通用型种子细胞应用：重要途径10/8/202110/8/202115胚胎干细胞胚胎干细胞是指由胚胎内细胞

6、团(innercellmass，ICM)或原始生殖细胞(primordialgermcell，PGC)经体外抑制培养而筛选出的细胞。胚胎干细胞还可以利用体细胞核转移(somaticcellnucleartransfer，SCNT)技术来获得。胚胎干细胞具有发育全能性，在理论上可以诱导分化为机体中所有种类的细胞；胚胎干细胞在体外可以大量扩增、筛选、冻存和复苏而不会丧失其原有的特性。10/8/202110/8/202117胚胎干细胞研究伦理规范(Science2001)第一级:绝对禁止(法、瑞士、西德、冰岛、波兰)第二

7、级:現有细胞株,不得再以受精卵制造新细胞株(美国)第三级:可使用人工流产与人工生殖之多余胚胎(日本、加、澳洲、以色列)第四级:可为研究目的制造新胚胎(中国、美私人经营赞助者)10/8/202110/8/202118成体干细胞成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态，在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。10/8/202110/8/20

8、2119多能干细胞多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。例如，造血干细胞可分化出至少12种血细胞，骨髓间充质干细胞可以分化为多种中胚层组织的细胞(如骨、软骨、肌肉、脂肪等)及其他胚层的细胞(如神经元)。科学家们目前趋向于将分化潜能更广的干细胞称为多潜能干细胞(pluripotentstemcell)，如