组织工程应用ppt课件

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1、组织工程引子组织工程的概念#将人体某部分的组织细胞种植和吸附在一种生物材料的支架上进行人工培养繁殖,扩增,分化，#然后移植到人体内所需要的部位,从而达到器官修复或再造的治疗目的的一种技术组织工程的核心问题应用生命科学和工程技术的原理和方法，在细胞的体外培养过程中，诱导干细胞定向分化，维持、调控乃至优化这种分化，从而形成具有和在体组织相似功能的组织或器官。组织工程的关键技术1.组织构成细胞的培养2.生物材料及构架制备3.生物组织工程化培养系统三大支柱三大支柱种子细胞生物材料支架生长因子种子细胞干细胞：胚胎干细胞、成体干细胞组织来源细胞自体或异体干细胞根据不同的分化潜能.全能干细胞：自我更新和

2、分化形成任何类型细胞的能力，有形成完整个体的潜能，如胚胎干细胞多能干细胞：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单能干细胞：也称专能干细胞、偏能干细胞，这类细胞只能向单一方向分化，产生一种类型细胞按照干细胞发生的来源胚胎干细胞成体干细胞间充质干细胞造血干细胞神经干细胞干细胞不仅能产生特定组织的细胞，还能产生一些我们原先不知道的细胞造血干细胞-----肝卵圆细胞(bloodtoliver)神经干细胞-----造血祖细胞(braintoblood)间充质干细胞-----神经细胞(marrowtobrain)为了适应组织生长和修复时增高的祖细胞的要求，某些组织的干细胞可迁移到另一

3、组织，如：肌肉修复时，间充质干细胞从骨髓转移到骨骼肌胚胎干细胞胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚（受精后约5—7天）中未分化的细胞囊胚含有约140个细胞外表是一层扁平细胞，称滋养层，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等。中心的腔称囊胚腔，腔内一侧的细胞群，称内细胞群，这些未分化的细胞可进一步分裂、分化，发育成个体内细胞群在形成内、中、外三个胚层时开始分化内细胞群可以发育成完整的个体，具有全能性当内细胞群在培养皿中培养时，称之为胚胎干细胞骨髓间充质干细胞骨髓间充质干细胞是从骨髓中分离的非造血干细胞间充质干细胞的特点高度扩增能力多向分化能力可移植性基因治疗的优秀载体间充质干细胞在组织修补、造血干细

4、胞移植、基因治疗、等领域有着广泛的应用前景培养中的骨髓间充质干细胞造血干细胞干细胞研究以及利用干细胞来治疗疾病的干细胞生物工程已经成为继人类基因大规模测序完成后生命科学中最活跃的研究领域之一造血干细胞作为干细胞研究的典范已广泛应用于临床，为恶性血液病、实体瘤、免疫性疾病提供了有效的治疗手段美国华盛顿大学Thomas教授用造血干细胞移植方面的杰出成就获得1990年诺贝尔奖神经干细胞过去，医学界认为脑细胞缺乏再生能力，神经损伤是不可逆转的。因此，长期以来，医学界对中风、脑肿瘤、严重脑外伤、脑缺血、帕金森病引起的神经性障碍无能为力1992年,Renolds和Weiss从成年鼠海马分离出神经干细胞

5、(neuralstemcell,NSC),又在前脑室旁区发现了NSC,使神经元变性和损伤性疾病的传统治疗观念受到冲击传统观念:阻止神经变性的恶化和减少可逆受损细胞的死亡,新观念:重视药物治疗对NSC分化和神经元再生的促进作用以及外源NSC移植的治疗作用神经干细胞研究方向进一步研究神经干细胞生物学特征以及分离、纯化和扩增的条件；确定人类是否也具有神经干细胞；人类神经干细胞在脑内的定位以及怎样在原位诱导神经干细胞增殖分化以补充因疾病和损伤所丢失的神经细胞；人类神经干细胞是否也可向其它胚层的细胞转化等等利用它直接进行移植治疗，或利用病毒载体，携带目的基因，导入神经干细胞，将筛选得到的体外高效表达

6、目的基因的克隆进行移植治疗优点神经干细胞在脑中能根据其周围微环境的诱导而分裂，分化成为相应的细胞类型，其形态和功能与附近的宿主细胞非常类似。即使是将因转入原癌基因而永生化的神经干细胞植入脑后也未长出肿瘤中枢神经系统具备特殊的结构－－血脑屏障，这使的淋巴细胞很难进入，因此不同个体之间，甚至是不同物种之间的神经干细胞移植，都几乎没有排斥反应，大大提高了神经干细胞的来源神经干细胞可以在体外根据不同的需要导入相应的外源基因，成为一种广谱的细胞载体。干细胞的研究前景－几乎涉及了所有生命科学和生物医药领域细胞治疗组织器官移植组织工程基因治疗新基因发掘与基因功能分析探讨胚胎发生、组织细胞分化、基因表达

7、调控等生命科学古老而神秘的话题新型生物材料工程，新药的开发与药效、毒性的评估等多种领域心血管疾病自身免疫性疾病糖尿病骨质疏松癌症神经系统疾病－老年性痴呆、帕金森病、脊髓损伤等严重烧伤遗传性缺陷……干细胞治疗三阶段第1阶段:把1种组织的成体干细胞直接移植给相应组织坏损的病人第2阶段:在体外对干细胞进行诱导使之“定向”分化成所需的细胞。对于某些遗传性疾病，还可对干细胞进行基因修饰。对经过“定向分化”或“基因修饰”后的干细胞进