组织工程与组织工程材料

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1、组织工程与组织工程材料+张其清姚康德刘玲蓉,,(中国医学科学院生物医学工程研究所天津30192)+,,(天津大学天津300072)摘要组胞科系、细胞衬里和器官;研制用于自体或异体的细织工程是利用生物相容性材料和生物机体材料组合成生物人工替代物的技术学科。组织工程胞或器官包囊的生物相容性材料以制备可移植的活生物材料的开发研究是组。;;织工程发展的关健生物相体器件研究直接用于基因治疗的基因转移技术体容性材料是构成组织工程化组织或器官的基材。组织外生长的细胞或器官中的荷尔蒙以及对基质组成或,,。,工程材料尤其是高分子生物材料在组织工程中起和其它物质引人基因等也就是说组织工程的研究着至关重要的作

2、用。对于高分子材料在组织工程中的是利用生物相容性材料和生物机体材料组合成生物,。应用材料性能与生物医学效能方面还有许多问题需人工替代物的技术学科生物相容性材料是构成组织要深入研究。近几年来,国内外从事生物医学工程、化工程化组织或器官的基材.学工程、生扮材料、生物技术、生物力学、细胞生物学、目前用于组织工程研究的生物相容性材料有天分子生物学、整形外科、移植外科等的部门和实验室然材料如胶原、甲壳素、琼脂糖和海藻酸盐等,而人工都开展了相关的研究工作。研究内容涉及组织工程化合成材料有体内不可降解的聚甲基丙烯酸醋类、聚丙血管、人、。、、,、工肝脏人工胰脏等组织工程作为新兴的生烯聚丙烯睛聚四氟乙烯等

3、体内可降解的聚乳酸,、、。物医学工程的一个重要分支和前沿学科它的发展将聚乙醇酸聚已内醋聚三甲基碳酸醋等材料生物机促进材料科学、化学化工、细胞生物学、临床医学、生体材料是取自动物和人体的各种组织细胞。动物细胞物技术、生物力学等学科的交叉、渗透和发展。来自于猪、兔、牛、狗、大鼠、小鼠等。人体组织细胞主关键词组织工程生物材料生物相容性要来自胎儿组织、胎盘、新生婴儿切除的包皮组织等。,技术成熟后将会更多地使用患者自身的组织以减少组织工程不必要的反应。2组织工程材料组织工程学是应用生命科学和工程学的原理和,,,方法去认识动物的正常和病态组织的结构一功能的组织工程材料尤其是高分子生物材料在组织关系,

4、设计、构造、改良、培育和保养活组织,研制生物工程中起着。至关重要的作用高分子生物材料在组织,,工程中的应用有:替代物用以修复或重建器官的结构维持或改善组5个方面(1)用于细胞移植的免疫,;;织器官功能的一门新兴边缘学科是一个综合细胞生隔离膜(2)非免疫细胞移植的骨架载体(3)辅助组物、、、、织再生的载体;(4)防止细胞附着和蛋白质通透的障学材料科学生物化学化学工程生物医学工程。学。碍;(5)蛋白质类药物或基因药物控制释放的载体和移植学等学科的交叉领域,组织工程的出现为现代医学的发展和进步开辟在组织工程发展的早期阶段医学家和生物学家,、、,了一个新领域它是建立在细胞培养天然材料提纯从肌体的

5、正常组分考虑首先选用了天然高分子材人工材料合成、移植技术基础上的一门新学科。组织料,例如天然的细胞外载体—胶原.但是,他们很快,,工程化的组织以其无抗原性、来源不受限制、可按预发现胶原难以成型加工力学性质欠佳且随来源不先设计塑形、具有生命力等特征,为其未来在不同临同物理性质有很大差异。此外,动物来源的胶原还有。床领域的应用提供了广阔前景。组织工程生物材料的不同程度的免疫原性天然高分子还有透明质酸(葡开发研究是组织工程发展的关键。随着研究的深人,萄糖醛酸一乙酞葡萄糖胺交替共聚物)、甲壳素(聚乙相关学科和技术的进步,组织工程技术将为现代。医学酞葡萄糖胺)及其衍生物等多糖类高分子物质高分,的发

6、展和进步带来革命性的变化。子科学家对这一领域的参与提供了广泛的高分子材。、组织工程研究:料类型如人工合成的生物可降解性高分子材料聚的内容主要包括用于直接移植或、、。,、体外器宫制造的杆细胞培养;生物因子细胞外基质乙醇酸聚乳酸含PEO的聚醋等总的说来胶原和,成分等;多糖类天然高分子材料亲水性强它带有的氨基序列生物制品的研制体外生成用于治疗目的的细《》.功能材料增刊199810,,可以促进细胞的附着和分化但往往力学性能不够理酸的二恶酮衍生物基片上培育2周后构成组织化心,,,想;而合成类材料除可以精确控制材料的分子量优点脏瓣膜再将其移植到羔羊体内移植后1周内组织外,降解时间和疏水性太强,不利,

7、,于细胞营养物质向工程化心脏瓣膜工作理想细胞分泌胶原间质使瓣.,,,经过,材料内部扩散因此设计合成新的高分子材料体系膜具有了机械特性6周时间聚合物基片被吸,,通过对不同材料的复合如天然高分子结构设计合收并被胶原间质替代。成出具有中等极性的生物降解高分子材料,是材料科目前,组织工程化皮肤。已进人了临床试验阶段学工作者面临的重大课题。人们将皮肤细胞种植在可降解材料薄片上,培育出薄,,,对于高分子材料在组织工程中的应用材料性能纱状的组织用