中国生物工程杂志ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，２５（１０）：５８～６２ 皮肤组织工程支架材料术 曹成波１，４” 王一兵２ 沈翔３ 王 勇４ （１山东大学化学与化工学院 济南２５０１００ ２山东省立医院济南２５００２１） （３山东大学材料科学与工程学院济南２５００６１） （４山东大学控制科学与工程学院生物医学工程研究所济南２５００６１） 摘要皮肤组织工程支架材料为种子细胞提供生长和代谢的环境，是人工皮肤研究中的重要内容，可按来源分为合成支架材料和天然支架材料。近几年的研究重点是：前者通过表面仿生技术增强其对细胞的黏附性；后者通过物理或化学方法提高其力学性能和渗透性等。今后应重点研究以下内容：深入研究合成支架材料的表面改性，进一步提高其引导细胞行为的功能，促进材料对细胞的黏附；进一步提高天然支架材料的微观渗透性和生物活性，促进毛细血管的长入；制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料。 关键词 皮肤组织工程合成支架材料天然支架材料仿生支架材料 目前最成功的组织工程产品是人工皮肤，已经商 品化的主要有美国的Ｉｎｔｅ目阻、ＡⅡｏｄｅ咖、Ｄｅｍ妒Ｒ、 Ａｐｌｉｇｒａｆ等。但现有人工皮肤并不具备完整的皮肤结构和功能，没有达到人工重建皮肤的目的，因此，近些年国内外众多研究者都在为实现真正意义上的人工皮肤而努力。皮肤组织工程支架材料作为细胞外基质，为细胞提供了黏附、生长、迁移、增殖和分化的环境，在人工皮肤的构建中起着关键作用，是皮肤组织工程的重 要研究内容，现简要综掘醚跨筏捌糖糍搦醚珏馨饔隧嘴黧罐壁同源ｊ 蓁雾舞夔简瑟霆 鳇羹羹毳霭鞋堡塑召型娶学王莶撂短皓璎黑凿荐 揩羹委鬣涩冶氇囊引耐羹需满；嘉鞍ｉ秭影孙ｉ鬟ｒｏｔｅｉｎ，ｃＨ Ｐ）也被称为钠氢离子交换活性 调节亚单位，是ＮＨＥ的结合蛋白。各种ｃＨＰ亚型表达在不同的组织细胞，ＣＨＰｌ广泛表达在各种组织细胞旧￣９Ｊ，ｃＨＰ２表达在部分肿瘤组织细胞和细胞系［３，１０“川，ＣＨＰｌ３表达在分化阶段的心、脑、肾等组织细胞ｐ，１３Ｊ。各种ｃＨＰ亚型扮演着不同的角色，分别影响ＮＨＥ活性，进而影响细胞内ｐＨ值变化，及肿瘤细胞生长和疾病进程［３“３｜。 我们重点研究ｃＨＰｌ与ＮＨＥｌ结合部位、结合方式，以及ＣＨＰ对ＮＨＥｌ活性调节作用。观察ｃＨＰ调节ＮＨＥｌ活性对细胞生长和死亡的影响。 收稿日期：２００５ＪＤ４ＪＤ５ 修回日期：２００５．０６旬７ ｛天津市科委应用基础基金资助项目（０５ＹＦＪⅢｃ０２１００）十，通讯作者，电子信箱：ｔｉａＩＩｘｉ８Ｉｌ印ａ１１９＠ｙａｌｌｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ １ 材料与方法 １．１材料和设备 １．１．１材料人体多种组织ｃＤＮＡ、真核细胞表达质粒ｐＥＧＦＰ—Ｎ１均购自ｃｌｏｒｌｔｅｃｈ公司，细胞培养液ＤＭＥＭ购自Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ公司，同位素２２Ｎａ＋购自ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ Ｌｉｆｅ ｓｃｉｅｎｃｅ公司。ＮＨＥｌ的抑制剂ＥＩＰＡ由日本国大阪新药特药研究室提供。ＮＨＥ表达缺失的Ｐｓｌ２０细胞系，包含野生型人ＮＨＥｌ的真核细胞表达质粒ｐＥｃＥ，抗人ＮＨＥｌ多克隆抗体、抗人ｃＨＰｌ多克隆抗体均由日本国家循环系统疾病中心研究所赠送。抗人ＮＨＥｌ多克隆 抗体的抗原决定簇是人ＮＨＥｌ细胞质区域氨基酸残 基；抗ｃＨＰｌ多克隆抗体的抗原决定簇是人ｃＨＰｌ全部氨基酸残基。１．１．２设备细胞内阳离子测定系统、共聚焦荧光显微镜（ＭＲｃ－１０２４ｃｏｎ‰ａｌｍｉｃｒｏｓｃ叩ｅ）、放射线检测仪。１．２分析方法 应用共聚焦荧光显微镜检测ｃＨＰｌ．ＧＦＰ融合蛋白在细胞内分布，研究细胞内ｃＨＰｌ定位。用放射线检测仪计数细胞摄入放射性钠的数值。应用显微镜计数分
一、组织工程学是集生物工程、细胞生物学、分子生物学、生医材料、生物技术、生物化学、 生物力学以及临床医学于一体的一门交叉学科。 A、概况：1、几丁聚糖具有很强的抗菌力，促进肉芽生长和皮肤再生的效能，可用于 制造人工皮肤，或治疗烧伤、烫伤，加速外伤愈合。 2、用几丁聚糖制成人工皮肤不会发生人体排斥反应带来的一系列问题。 这种人工皮肤和身体亲和力强，可被人体吸收，可使皮肤愈合良好。它还有促 使细胞活化的作用，可大量产生胶原纤维，不会留下伤疤。 B、基本原理和方法：将体外培养扩增的正常组织细胞，吸附于一种生物相容性良好并可被机体吸收的生物材料上形成复合物，将细胞-生物材料复合物植入机体组织、器官的病损病分，细胞在生物材料逐渐被机体降解吸收的过程中形成新的在形态和功能方面与相应器官、组织相一致的组织，而达到修复创伤和重建功能的目的。 C、核心：建立由细胞和生物材料构成的三维复合体 D、三要素： 种子细胞(Cell) －增殖、分化、自组装成组织和器官 信号因子(细胞因子或生长因子，Growth factor) －调节细胞的增殖和分化 支架材料（scaffold）（细胞外基质，Extracellular matrix, ECM) －支撑和指导细胞增殖、分化 二、组织工程的步骤与方法将细胞取得，快速培养后再植入支架，使细胞依着支架材料的形状长出新的再生组织，最后长好的组织再移植入人体。 A、支架──细胞的家 B、想要让细胞长成我们所预期的器官构造，如果缺乏细胞的立足点，也就是作为细胞生长温床的「支架」，是一件不可能的任务。 组织工程利用特殊的生物高分子材料建构出三度空间的立体框架，让植入的细胞可以在其中生长并增生。 支架的功能不仅仅当作细胞生长的框架结构，更可以进一步地控制引导细胞朝特定的方向生长、分化。 三、支架要求：1、支架必须有许多彼此连接的孔洞的要求，以便细胞和营养液流通。 这些孔洞的大小，必须要能让细胞通过。 2、因为要让细胞附着在支架上繁衍成长，所以支架的材料必须是没 有毒性，具有生物兼容性，才不会伤害细胞及患者。支架的表面需适合细 胞附着，才能使细胞「安居乐业」。 3、支架若能在细胞繁殖的期间，同时分解成对人体无害的物质。材 料的选用仍须考虑适当的分解速率，以配合细胞的繁殖速率 4、因为支架终究将移植入体内，所以必须具备一定的强度，不然整 个结构可能受体内各种外力的影响而垮掉。所以，在考虑孔洞大小的时候， 不可忽略整个结构的强度。 四、组织工程支架要求： 1、符合生物安全性要求 2、合适的可生物降解吸收性
第 3 章植物组织与细胞培养 3.1植物组织培养与细胞培养的区别 习惯上： 由于体外培养技术最初是从培养组织发展起来的，所以在习惯上，动物学和医学上又往往用组织培养这一术语泛指细胞、组织和器官在适当的培养条件下离体生长的技术。 单细胞培养与组织和器官培养在技术上具有较大的区别 严格意义上： 组织培养是指从机体内取出组织或细胞，模拟机体内生理条件，在体外进行培养，使之生存或生长形成组织。 细胞培养是指动植物细胞在体外条件下的存活或生长，此时细胞不再形成组织。 植物组织培养（Plant tissue culture）：是指在无菌条件下，将离体的植物器官（如根尖、茎尖、叶、花未成熟的果实、种子）、组织（如花药组织、胚乳、皮层等）、胚胎、原生质等培养在人工配置的培养基上，给予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、或者长成完整的植株的技术。 离体培养（culture in vitro) 试管培养（test tube culture) 常用术语 外植体(explant)：植物组织培养中用来进行离体培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。 愈伤组织(callus)：是由外植体组织增生的细胞产生的一团不定的疏松的排列的薄壁细胞。继代培养或传代培养：愈伤组织在培养基上生长一段时间以后，营养物枯竭，水分散失，并已积累一些代谢产物，此时需要将其转移到新的培养基上，这种转移称为继代培养或传代培养。褐变（褐化）：是由于组织中的多酚氧化酶被激活，使细胞的代谢发生变化，酚类物质被氧化后产生的醌类物质，这类物质是棕褐色，对外植体产生毒害作用，严重时导致死亡。 玻璃化(vitrification)：表现为试管苗叶、嫩梢是水晶透明或半透明，水浸状；整株矮小肿胀、失绿；叶片皱缩成纵向卷曲，脆弱易碎；叶表缺少角质层、蜡质、没有功能性气孔，不具有栅栏组织，仅有海绵组织。 不定芽（adventitious buds)：从现存的芽以外的任何器官和组织上通过器官发生重新形成的芽。 不定根（adventitious roots)：从现存的根以外的任何器官和组织上通过器官发生重新形成的根。 3.2 发展历史 植物细胞工程是在植物组织培养的基础上发展和完善起来的，因此，植物细胞工程亦是广义概念上的植物组织培养。 植物细胞发展工程发展历史就是植物组织培养技术的历史。 发展过程大致划分为三个阶段
组织工程支架材料 颜文龙 孙恩杰 郭海英 刘 东 武汉理工大学生物科学与技术系 (武汉430070) 【摘要】 用于组织工程支架构建的生物材料,分为胶原、多糖、无机及生物衍生物等天然材料和聚酯、聚氨基酸、聚乙二醇等人工合成可生物降解材料两大类,此文分别对它们的研究进行了综述。 【关键词】 组织工程 天然材料 可生物降解材料 Scaffold materials for tissue engineering Y en Wen Long Sun En Jie G uo Hai Y ing Liu D ong Department of Biological Science and T echnology,Wuhan University of T echnology(Wuhan430007) 【Abstract】 Development in researches of Scaffold materials for tissue engineering are reviewed in this paper. These materials include naturally derived ones such as collagen,polysaccharides and inorganic materials as well as degrad2 able polymers such as polyesters,polyamides and polyethylene glycol. 【K ey w ords】 tissue engineering naturally derived material degradable material 组织工程学是近来发展起来的一门新学科,是材料学、工程学和生命科学共同发展并相互融合的产物,其最基本的思路是在体外分离、培养细胞,将一定量的细胞接种到具有一定空间结构的支架上,通过细胞之间的相互黏附、生长繁殖、分泌细胞外基质,从而形成具有一定结构和功能的组织或器官[1]。现在美国每年要进行80万例骨嫁接手术[2],据报道从1990年到现在已经有35亿美元应用到有关组织工程的研究与应用上[3]。 材料作为组织工程研究的人工细胞外基质(ex2 tracellular matrix,EC M),是组织工程研究的一个重要的方面,它为细胞的停泊、生长、繁殖、新陈代谢、新组织的形成提供支持。目前研究的较多的有以下两种:天然生物材料和人工合成的可生物降解聚合物。 1 天然生物材料 天然材料来源于动植物或者人体,由于其与细胞相容性好,常用来构建组织工程用支架。主要可以分为胶原、聚糖以及无机及生物衍生材料。天然材料的优势在于它们含有有利于细胞吸附或维持不同功能的物质(如特定的蛋白质),但是天然材料重现性差、不能大批量生产,同时异种移植的问题以及可能会带来不可预计的异种生物携带的病毒基因限制了这类材料的应用。 1.1 胶原 作为哺乳动物体内主要的结构蛋白,胶原来源丰富。由于在进化过程中的保守性,胶原保留了原始的氨基酸顺序,以此制作的支架材料具有无抗原性、生物相容性好等优点,已经通过美国FDA 认证,在止血、促进伤口愈合、创面敷料、骨移植替代材料、组织再生诱导物方面得到广泛应用[4]。 胶原支架在体内通过连续酶解作用而逐渐降解,可以通过控制支架的密度及交联其它分子来调节支架的降解率及降解速度。密度越低,支架孔隙率就越大,使得更多的细胞易于向支架内部生长,支架的降解率就更高;通过交联特定分子戊二醛、甲醛等则可保护支架免受酶的攻击而降低降解速度,同时使胶原支架机械性能得以改善[5]。胶原本身所包含的细胞黏附信号肽序列(RG D)也可以引导细胞对支架材料的特定的识别,有助于保持许多细胞的表型及活性[6]。 牛Ⅰ型胶原由于其丰富的来源和成功的临床应用而被广泛用来制作组织工程支架[4]。现在多利用几种类型胶原复合构建来制作支架材料[7,8],以胶原为原材料,用快速成型的方法(s olid freeform fabri2 cation,SFF)来构建组织工程用胶原支架,利用计算机来整体控制材料的设计及加工,为组织工程支架
·论著· 应用血管脱细胞基质膜片构建 组织工程血管的初步研究 付炜 薛继鑫 何晓敏 殷猛 郑景浩 王伟 徐志伟 DOI ：10.3877/cma．j．issn．1674-0785．2012．22．021 基金项目：国家自然科学基金（31200735）；上海市自然科学基金（12ZR1446500）；上海交通大学医工交叉项目（YG2012MS36）；上海市浦东新区科技发展基金（PKJ2012-Y48）作者单位：200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心 胸外科（付炜、何晓敏、殷猛、郑景浩、王伟、徐志伟），儿科转化医学研究所（付炜、郑景浩、王伟）；温州医学院附属第二医院手整形外科（薛继鑫） 通讯作者：付炜，Email ：fuweizhulu@163．com ；徐志伟，Email ：zwxumd @gmail．com 【摘要】目的探讨应用血管脱细胞基质膜片构建组织工程血管的可行性。方法 获取成年猪主动 脉弓及升主动脉，剔除内膜和外膜后，切成20μm 厚、1.5cm 长、1cm 宽的薄片，经脱细胞处理后，接种人脐动脉平滑肌细胞，利用“三明治”法构建成管道状的细胞材料复合物，体外培养1周后植入裸鼠背部皮下，并于8周后取出进行组织形态学及生物力学检测， 评价形成血管效果。结果动脉血管切成膜片后很容易将 细胞脱除干净， 细胞外基质成分如弹性蛋白和Ⅰ型胶原得到很好的保存。经“三明治”法构建的组织工程血管植入裸鼠皮下8周后可以形成良好的管道样结构，接种的平滑肌细胞深入到管道内部，同时具有良好的生物力学性能。结论 利用血管脱细胞膜片可以较好地解决脱细胞不完全和细胞接种不到血管壁内部的问 题，为构建组织工程血管提供了一种新的方法。 【关键词】血管； 组织工程； 脱细胞膜片 Engineering blood vessel with acellular blood vessel sheets and smooth muscle cells FU Wei ，XUE Ji-xin ，HE Xiao-min ，YIN Meng ，ZHENG Jing-hao ，WANG Wei ，XU Zhi-wei．Department of Pediatric Thoracic and Cardiovascular Surgery ，Institute of Pediatric Translational Medicine ，Shanghai Children's Medical Center ，Shanghai Jiaotong University School of Medicine ，Shanghai 200127，China Corresponding author ：FU Wei ，Email ：fuweizhulu@163．com ；XU Zhi-wei ，Email ：zwxumd@gmail．com 【Abstract 】Objective To explore the feasibility of engineering blood vessel with acellular blood vessel sheets and smooth muscle cells．Methods Adult pig aortic arch and ascending aorta ，excluding the intima and adventitia ，was cut into 20microns thick ，1.5cm long ，1cm wide．The sheets were decellularized with 1%SDS and lyophilized．The acellular sheets and smooth muscle cells that isolated from healthy newborn umbilical cord were then stacked layer-by-layer around with the catheter ，in a “sandwich ”manner ，and cultured in centrifuge tube．After 1weeks of cultivation ， the constructs were then implanted subcutaneously in nude mouse．Results DAPI and histological analysis showed that cells were completely removed from blood vessel sheets after decellularization．Immunohistochemical staining of elastin and collagen Ⅰshowed that extracellular matrix were well preserved．Blood vessel tissue formed after 8weeks of mature in vivo and smooth muscle cells could be seen within the vessel wall．Those tissue engineering blood vessel showed good biomechanical properties．Conclusions Our findings show that acellular blood vessel sheets could be a promising method to prepare scaffold for blood vessel tissue engineering． 【Key words 】Blood vessels ； Tissue engineering ； Acellular sheets 血管移植是先天性心脏病或其他动脉疾病的一种 有效治疗方法［1］ ，然而却受缺乏合适的自体血管供搭桥或其他血管重建手术所局限 ［2］ 。随着组织工程概念 的提出及1986年第1根组织工程血管的成功构建 ［3］ ， 体内外构建具有生长潜能生物相容性好的组织工程化血管用于血管移植成为再生医学领域的研究热点之 一。构建组织工程化血管的关键在于理想的支架材料为细胞黏附浸润提供类似天然血管的三维结构，并满 足天然血管的生物力学性质和免疫原性［4］ 。目前血管支架材料主要有生物可降解高分子聚合物支架和天然 脱细胞血管基质两大类， 其中天然脱细胞血管基质由于具有天然的组织成分和结构，良好的生物相容性，能 够提供细胞所需的信号，可促进细胞黏附及保留分化功能的优势，因而最具临床应用前景 ［5］ 。然而，利用脱 细胞材料构建组织工程化血管依然面临两大挑战， 一·0907·中华临床医师杂志（电子版）2012年11月第6卷第22期Chin J Clinicians （Electronic Edition ），November 15，2012，Vol．6，No．22
专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 1.理论基础（原理）： 全能性表达的难易程度： 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体 （2）用途：。（3）地位：是培育、培育植物新品种的最后一道工序。 3.植物体细胞杂交技术 （1）过程： （2）诱导融合的方法：物理法包括等。化学法一般是用 作为诱导剂。（3）意义： （二）动物细胞工程 1. 动物细胞培养 （1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后放在适宜的中，让这些细胞。 （2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用 处理分散成→制成→转入培养瓶中进行培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续培养。（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就，称为。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞就会，这种现象称为。 （4）动物细胞培养需要满足以下条件 ①：培养液应进行处理。通常还要在培养液中添加一 定量的，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防 止。 ②：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入 等天然成分。 ③：适宜温度：哺乳动物多是；pH：。 ④：95%＋5%。O2是所必需的，CO2的主要作用 是。 （5）动物细胞培养技术的应用： 2.动物体细胞核移植技术和克隆动物 （1）哺乳动物核移植可以分为核移植（比较容易）和核移植（比较难）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞； 卵(母)细胞。 （3）体细胞核移植的大致过程是：（下图） （4）体细胞核移植技术的应用： ①② ③④ ⑤ （5）体细胞核移植技术存在的问题： 克隆动物存在着问题、表现出缺陷等。 3.动物细胞融合 （1）动物细胞融合也称，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来细胞遗传信息的单核细胞，称为。（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有等。 （3）动物细胞融合的意义：克服了，成为研究 的重要手段。 （4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较： 比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用法 植物体细 胞杂交 细胞膜的流动性去除细胞壁后诱 导原生质体融合 离心、电刺激、 振动，聚乙二醇 等试剂诱导 克服了远缘杂交 的不亲和性，获得 杂种植株 动物细胞 融合 细胞膜的流动性使细胞分散后诱 导细胞融合 除应用植物细胞 杂交手段外，再加 灭活的病毒诱导 制备单克隆抗体 的技术之一 4.单克隆抗体 （1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种。从血清中分离出的抗体 。 （2）单克隆抗体的制备过程： 注入小鼠 细胞融合 分离 抗原注入小鼠体内 B淋巴细胞骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 细胞培养 选择培养细胞 培养基 体内培养体外培养 从腹水提取从培养液提取 单克隆抗体 核移植 胚胎移植
第二节植物组织培养 1．理解植物细胞全能性的含义。 2．简述植物组织培养的过程。(重点) 3．说出植物组织培养技术的应用。(难点) 1．植物细胞的全能性 (1)含义 植物体的每一个活细胞都具有形成完整植物体的遗传潜能。 (2)物质基础 植物体的全部体细胞都具有发育为完整个体所必需的全套遗传物质。 (3)现实表现 ①在植物体内，细胞分化成为不同的组织和器官。 ②原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 (4)体现全能性的必需条件 ①脱离原来组织器官的束缚，成为游离状态。 ②一定的营养条件和植物激素的诱导。 2．植物组织培养技术 (1)植物组织培养的概念 ①培养对象：外植体(即离体的植物器官、组织或细胞)。 ②条件：a.无菌，b.含有营养物质的培养基，c.适宜的光照、温度、湿度等环境条件。 ③结果：形成完整植株。 ④核心：诱导脱分化和再分化。 (2)原理 植物细胞的全能性。 (3)过程
探讨1：植物的种子能发育成完整的植株，是否体现了细胞的全能性？为什么？ 提示：没有，因为种子中的胚已完成了早期发育，相当于新植物体的幼体，发育成完整植株的过程，相当于植物的长大。 探讨2：美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发 育成了完整植株，培养过程如下图所示。 此实验说明了什么问题？ 提示：分化的植物细胞仍具有全能性。 探讨3：在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的 瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因可能有哪些？ 提示：接种时培养基灭菌不彻底；接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体；培养过程中 保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质和激素的比例。 [思维升华] 1．植物细胞全能性表达所需条件
植物组织培养复习材料 一、名词解释。 1、植物组织培养(plant tissue culture)：植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下，使其发育成完整植株的科学技术 2、脱分化（dedifferentiation）：指失去分裂能力的细胞回复到分生性状态并进行分裂，形成无分化的细胞即愈伤组织的现象。 3、再分化（redifferentiation）：愈伤组织形成不定芽或不定根或胚状体。 4、外植体(explant)：植物组织培养过程中从活体植株上切去下来的用于离体培养的一切材料。（如器官、组织、细胞、原生质体、种子等） 5、愈伤组织(callus)：原本指植物在受伤后于其伤口表面形成的一团薄壁细胞。在组培中，则指人工培养基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。 6、器官发生：胚胎时期由胚层器官原基发育成器官的过程。包括细胞分化和器官形成。 7、胚状体发生：在植物细胞、组织或器官体外培养过程中，由一个或一些体细胞经过胚胎发生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结构。可进一步发育成植株。 8、细胞全能性（cell totipotency）：指植物的每一个细胞都携带有一完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。 9、细胞分化：一个尚未特化的细胞发育出特征性结构和功能的过程。 10、极性：细胞（也可指器官或植株）内的一端与另一端在形态结构和生理生化上的差异。 11、试管苗：通过组织培养产生的植株。 12、看护培养：是指用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖的一种培养方法。这块愈伤组织被称为看护组织。 13、固相化培养：将细胞或原生质体固着在琼脂糖、藻（月元）酸盐或多聚赖氨酸中，然后将他们放入液体培养基中震荡培养。这种培养方法既利用了振荡培养室营养物质和气体易于交换的优点，有利用了固相化使细胞免受振荡时剪切力的作用。 14、悬浮细胞培养：将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增值的技术。适用于大规模的培养，使细胞工程的基本平台。 15、植板效率=（每个平板中新形成的细胞团数/每个平板中接种的细胞数）*100 16、实验室的组成及功能：1.基本实验室（1）准备室（2）接种室（3）培养室 2.辅助实验室（1）细胞学实验室（2）摄影室及暗室（3）生化分析室（无菌操作室、化学实验室、培养室、细胞学观察室、暗室）。 17、植物种质：物亲代通过生殖细胞或体细胞传递给后代的遗传物质，植物种质资源即为携带各种不同遗传物质的植物总称。 18、玻璃化现象：指试管苗的一种生长失调症状，当植物材料进行离体繁殖时，有些培养物的嫩茎、叶片往往会出现半透明状和水渍状，这种现象称为玻璃化。其苗称为玻璃化苗。 19、基本培养基：包括大量元素和微量元素（无机盐类）、维生素和氨基酸，还有糖和水等。 20、完全培养基：在基本培养基基础上，根据各种不同试验要求，添加各种植物生长调节物质以及其他复杂有机附加物，包括有些成分尚不完全清楚的天然提取物。21、外植体褐变：在组织培养过程中，外植体向培养基中释放褐色的物质（醌类）致使培养 １
中国组织工程研究 第18卷 第30期 2014–07–16出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research July 16, 2014 Vol.18, No.30 ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 4895www.CRTER .org 马新芳，女，1993年生，河南省项城市人，汉族，大连大学本科在读，主要从事骨组织工程研究。 通讯作者：张静莹，讲师，大连大学医学部，辽宁省大连市 116622 doi:10.3969/j.issn.2095-4344. 2014.30.022 [https://www.doczj.com/doc/cb6558713.html,] 中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2014)30-04895-05 稿件接受：2014-06-10 Ma Xin-fang, Medical School of Dalian University, Dalian 116622, Liaoning Province, China Corresponding author: Zhang Jing-ying, Lecturer, Medical School of Dalian University, Dalian 116622, Liaoning Province, China Accepted: 2014-06-10 骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景 马新芳，张静莹(大连大学医学部，辽宁省大连市 116622) 文章亮点： 1 此问题已知的信息：在骨组织工程的研究中，发现组织工程骨血管化能够提供细胞生长的氧气和营养物质，并起到促进机体代谢的作用，因此血管化的形成是骨组织工程能否成功的关键问题之一。 2 文章增加的新信息：①明确了骨组织工程血管化的形成很大程度上依赖于具有合适性能的支架材料。②根据骨组织工程支架材料目前的发展现状做出分类。③着重介绍新型复合支架材料的研究现状。 3 临床应用的意义：合适的支架材料能够最大程度的实现骨组织工程的血管化，从而实现新骨的形成以修复骨缺损。而目前各种支架材料的缺陷限制着骨组织工程的发展和临床应用，但随着新型支架材料的出现和人们不断地研究，骨组织工程的难题定能得到突破，并实现在临床上的应用。 关键词： 生物材料；骨生物材料；骨组织工程；支架材料；复合支架；血管化 主题词： 组织工程；支架；综述 基金资助： 中国博士后科学基金面上项目(2014M551097)；辽宁省教育厅基金(2013481)；辽宁省博士启动基金 (20141198)；大连市科技计划项目(2013E11SF057) 摘要 背景：目前组织工程骨修复骨缺损在临床应用中较为关键的问题是建立血管网，为新骨的形成提供氧气及营养物质，并为机体提供代谢途径。 目的：综述近年组织工程骨支架材料的特点，并着重介绍复合支架材料的研究现状。 方法：以“骨组织工程，血管化，支架材料，复合支架材料”为中文检索词，以“bone tissue engineering ， vascularization ，scaffold ，composite scaffold ”英文检索词，应用计算机在中国期刊全文数据库和PubMed 数据库检索2001年1月至2014年1月的相关文章，将所有文章进行初步筛选后，对保留的文章进一步详细分析、归纳并总结。 结果与结论：按照组织工程骨支架材料的来源不同，可将其分为人工合成材料、天然衍生材料和复合支架材料，单一支架材料难以作为最理想的材料修复骨缺损，复合支架材料能在不同程度上弥补单一支架材料的缺陷，因此近年来组织工程支架材料的发展由单一材料发展为复合材料，并呈现人工合成材料与天然材料有机结合的趋势。但复合支架材料在临床应用中仍然有许多尚待解决的问题，主要有控制复合材料比例，使材料降解速率与组织细胞的生长速率相适应，保持复合材料的多孔隙和高机械强度。 马新芳，张静莹.骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景[J].中国组织工程研究，2014，18(30):4895-4899. Development of bone tissue engineering scaffold materials Ma Xin-fang, Zhang Jing-ying (Medical School of Dalian University, Dalian 116622, Liaoning Province, China) Abstract BACKGROUND: Bone tissue engineering is the most promising way to treat bone defects at present. The key problem is to construct vascular networks which can provide oxygen and nutrients for new bone, and thereby provide a way for the body metabolism. OBJECTIVE: To review the characteristics of bone tissue engineering scaffold materials and to introduce the development of composite scaffold materials. METHODS: With the key words of “bone tissue engineering, scaffold, vascularization, composite scaffold” in Chinese and in English, respectively, a computer-based search was performed for articles published in CNKI and PubMed databases from January 2001 to January 2014. After the initial screening, the reserved articles were further detailed, summarized and concluded. RESULTS AND CONCLUSION: According to the different sources, the bone tissue engineering scaffold materials can be divided into artificial materials, natural derivatives and composite scaffold materials. Single scaffold is difficult to be the most ideal material for repair of bone defects, while composite scaffold can make up for the defects of the single scaffold to different degrees. Therefore, in recent years, the bone tissue engineering scaffolds have developed from single to composite scaffolds and there is the trend of organic combination of artificial materials and natural derivatives. However, composite scaffolds have many problems to be solved in the clinical
细胞工程知识点 植物细胞工程 1.理论基础（原理）： 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→胚状体 ―→植物体 （2）用途：微型繁殖、作物脱毒（材料： ）、制造人工种子（培养至 ）、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产（培养至 ）。 （3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 3.植物体细胞杂交技术 （1）过程： 注：杂种细胞的染色体数等于两个杂交细胞的 。 （2）原理： （3）诱导融合的方法：物理法包括 等。 化学法一般是用 作为诱导剂。 （4）意义： 。 动物细胞工程
1. 动物细胞培养 （1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后放在适宜的中，让这些细胞。 （2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（的器官或组织）→剪碎→用处理分散成单个细胞→制成→转入培养瓶中进行 →贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续。原代培养（10代以内）：遗传物质 传代培养（10代以后）：遗传物质 （3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就，称为（只有一层细胞）。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞就 会，这种现象称为。 （4）动物细胞培养需要满足以下条件 ①无菌、无毒的环境：培养液应进行处理。通常还要在培养液中添加一定量 的，以防培养过程中的污染。此外，应， 防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 ②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、、无机盐、等。通常 需加入等天然成分。 ③温度：适宜温度：哺乳动物多是；pH：。 ④气体环境：95% ＋5% 。O2是所必需的，CO2的主要作用 是。 （5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、、、培养 医学研究的各种细胞。 （
学业分层测评(五) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是( ) A．只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 B．高度分化的细胞处于离体状态时不能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一 D．配子不能表现出全能性的原因是它所含的基因比体细胞减少一半 【解析】配子也具有发育成完整个体所必需的全部基因，花药离体培养证明配子也具有并且能表现出全能性，细胞表达全能性的首要前提是处于离体状态。 【答案】 C 2．通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括( ) A．加快繁育速度B．保持亲本优良性状 C．培育出无病毒植株D．改变植物的基因型 【解析】植物组织培养不能改变植物的基因型。 【答案】 D 3．下列属于组织培养的是( ) A．花粉培育成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精卵发育成植株 【解析】植物组织培养的过程简要概括为：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化，形成愈伤组织，然后经再分化，形成根、茎、芽等器官，并进一步培养出完整的植株。花药离体培养是组织培养的新技术，花药细胞具有全能性；芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区是正常的生长过程；未受精卵发育成植株是孤雌生殖。 【答案】 A 4．要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要( ) A．具有完整细胞核的细胞B．离体状态 C．导入外源基因 D．一定的营养物质和激素 【解析】要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整细胞核的细胞，细胞处于离体状态，培养基中含有一定的营养物质和激素。 【答案】 C 5．离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不
第37卷第11期2009年11月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S Vo l 137No 111 #1# 综述与专论 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2005C B623904) 作者简介:孙庆兰(1985-),女,硕士研究生,从事组织工程化血管构建等方面的研究。 血管组织工程支架材料的研究进展 孙庆兰1,2 张 华1* 张西正2 李瑞欣2 郭 勇2 (11天津工业大学理学院,天津300160;21军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161) 摘 要 血管支架材料在组织工程血管构建过程中起着非常重要的作用。近年来已合成与制备了许多新型血管支架材料,并对材料进行了相关方面处理。本文对天然生物材料、合成高分子可降解材料和复合材料等血管组织工程支架材料进行了综述。 关键词 血管组织工程,天然生物材料,高分子可降解材料 Advances of vascular tissue engineering scaffold materials Sun Qinglan 1,2 Zhang H ua 1 Zhang Xizheng 2 Li Ruix in 2 Guo Yong 2 (11Schoo l o f Science,Tianjin Poly technic U niv er sity,T ianjin 300160; 21Institute of M edical Equipment,Academ y o f Military M edical Sciences,T ianjin 300161)Abstract V ascular scaffo ld mater ials take a v ery im po rtant par t in the co nstr uction o f tissue eng ineering blood ves -sel.Recent ly ,many novel scaffold materials,Which ar e tr eated in r elated aspects,have been synthesized and prepared,with the dev elo pment of science and the ex per imental techno lo gy o f co nt inuous pr og ress.A lo t o f vascular scaffold mater-i als wer e review ed,such as natur al biomat erials,synthetic and degr adable polymer co mpo sites. Key words vascular t issue eng ineering ,natural biomater ial,deg radable poly mer mater ial 随着生物学技术的不断进步,组织工程得到了迅速的发展,而血管组织工程也得到了相应的发展。血管支架材料在血管组织工程构建中起到非常重要的作用,是活细胞在体外生长所需支撑物,可以为组织化血管提供一定的机械强度和力学特性,种子细胞生长的三维空间结构,含有生物信息促进细胞的粘附与生长,增殖。近年来,生物医用材料研究取得了相当大的进步,这也加快了血管支架的发展,越来越多的新型材料应用于血管组织工程方面的研究。但是血管组织工程的最终目的是为了应用于临床,所以一个理想的支架应具备以下性质:1可控制的生物降解速度;o低免疫原性,不引起炎症反应;?良好的生物相容性;?良好的力学和生理学性能; ?合适的多孔结构;?易于加工性;?可消毒性[1-2] 。 根据来源和性能,目前研究应用的血管支架材料一般分为三类:天然生物材料,合成高分子可降解材料和复合材料。 1 天然生物材料 111 胶 原 胶原是机体内最丰富且普遍存在的结构蛋白,含有细胞粘附序列(RG D)及细胞特定粘附信号[3-4]。胶原具有良好的生物相容性,低免疫原性,含有丰富的生物信息促进细胞的粘 附,生长与增殖,缓解血管周围的压力,防止血管拉伸与膨胀等,是一种良好的血管支架材料[4-7]。Weinberg 等[7]通过培养牛内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞构建了第一根组织工程血管。成纤维细胞种植于内皮细胞与平滑肌细胞中间形成一个多层的类似于血管的组织,作为一种有效的渗透性屏障。血管强度依赖于与Dacr on 网片结合的胶原层数,但是却无法满足回植要求。但是单独由胶原制成的血管支架的机械强度并不能满足体内血流的压力和剪切力的要求。Zieg ler 等[8]设计了一种由血管平滑肌细胞、?型胶原和内皮细胞组成的血管共培养模型。结果表明,即使在没有平滑肌细胞和流动切应力的情况下,胶原也可维持内皮细胞的生长,表明细胞外基质对于体内细胞的分化起到了重要作用。 112 脱细胞基质 目前,脱细胞基质已成为研究的热点[9-13]。脱细胞基质可分为血管组织脱细胞基质与非血管组织脱细胞基质。11211 血管组织脱细胞基质 天然血管组织经过处理脱除细胞后,保留其天然的物理结构及性能,非常符合体内血管生物学结构要求,并且富含生长因子及细胞粘附序列,生物相容性良好。另外,取材比较容易,血管支架可以采用同种动物自体或者异体脱细胞血管基