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组织工程理想的种子细胞——脂肪来源基质细胞的研究进展
近几年来,随着现代组织工程学的兴起和迅猛发展,其中种子细胞的获得、培养与分化又作为此项工程的前提和基础,因此,种子细胞的研究理所当然地成为学者们关注的热点.自从2001年Zuk等[1]从人抽脂术中抽取的脂肪组织中第一次分离获得具有多向分化潜能的细胞,即脂肪来源基质细胞(adipose derived stromal cells,ADSCs)以来,ADSCs的研究成为继骨髓干细胞之后又一热点.
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聚乳酸类骨科材料的应用研究
30年前,由聚乳酸(polylactic acid, PLA)和聚乙醇酸(Polyglycolic acid, PGA)制成的可吸收缝线获得美国食品和药品管理局(FDA)认可而首次成为应用于临床的有机高分子材料.近年来,随着高分子材料制作技术的进步和组织工程学的迅猛发展,具有良好理化和生物性能的PLA已在骨科领域得到广泛应用.现将有关文献做一综述,供同道参考.
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再生医学新进展
再生医学(regenerative medicine,RM)是研究组织或器官受损后修复和再生的一门学科.上世纪80年代后,组织工程学和干细胞研究的快速发展,把再生医学提升到一个新的高峰,由此成为国际生物学和医学中备受关注的研究领域[1-3].
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医学临床对组织工程学的要求
所谓组织工程，是运用工程学与生命科学的原理和方法，在体外构建有生物活性的组织，植入体内，修复组织缺损，重建功能；或作为一种体外装置，暂时替代器官功能，达到提高生存质量、延长生命活动的一门科学［1］。组织工程的研究主要包括以下三方面的内容：(1) 种子细胞的离体培养；(2)细胞外基质替代物(生物材料)的研究；(3)组织工程化组织(tissue engineering tissue)的构建。组织工程的终目的是在临床上的应用，而现在取得的进展绝大多数还是来自于实验室，同时，从事组织工程研究的人员中有相当一部分是基础医学或材料学领域的人员，这就不可避免地涉及到一个沟通和相互了解的问题。笔者拟从医学角度对该问题进行简要分析。
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组织工程与创伤医学
组织工程是近年来逐渐发展起来的一项新型医疗技术.其基本原理是应用细胞生物学和工程学的原理,将体外培养扩增后具有生物学活力及特定功能的细胞与可降解生物支架材料复合,在体内或体外再造组织或器官,用以修复或改善损伤组织或器官的结构与功能,终形成有活力的正常组织或器官,达到真正意义上的生物学重建[1].
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医学专著的精品--评《组织工程学:理论与实践》一书的出版
2004年岁末,上海科技出版社出版了曹谊林教授主编的<组织工程学:理论与实践>专著,全书共57万字,内容丰富、新颖,是医学专著中的精品.它的出版是我国生物医学工程学界的一件大事.
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数字医学发展面临两大挑战
日前，中国工程科技论坛（第129场）——数字外科高层峰会在陕西省西安市召开。与会的医学界、工程学界代表指出，作为“朝阳医学”的数字医学发展前景十分诱人，而且临床应用越来越广泛，但是尚缺乏技术应用标准和管理规范；医科和工科两支队伍，亟待建立标准、整合队伍。
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骨髓间充质干细胞修复关节软骨缺损研究进展
关节软骨损伤在临床上很常见,由于关节软骨的自身修复能力很差,关节软骨一旦损伤即很难修复,继而会发生不可逆的病理变化,造成关节的退行性改变,严重影响患者的生活质量.目前,关节软骨损伤临床上尚无有效的治疗方法.近年发展起来的一门新兴学科-组织工程学,通过利用少量的种子细胞经过体外培养扩增,并附着在一定的支架材料上,移植到体内而形成新的有生命力的组织.骨髓间充质干细胞(Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells,BMSCs)用作种子细胞具有增殖能力强,多向分化潜能(可以分化为骨、软骨、肌肉、脂肪等多种组织),而且具有采集方便、对机体损伤小的特点,是软骨组织工程理想的种子细胞.
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骨髓基质干细胞成骨的研究进展
组织工程技术是目前解决大块骨与软骨组织缺损修复难题有前景的手段之一,种子细胞是组织工程学中的重要环节.骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)是一类具有多向分化潜能的组织干细胞,在体内外适当的诱导环境下可以分化为骨、软骨、脂肪、肌肉、神经、肌腱及韧带等多种组织细胞.该细胞群来源充足,取材方便,增殖能力强,可在体外大规模扩增而不丢失多向分化潜能,并且异体移植免疫排斥反应小,目前已成为应用较广泛的重要种子细胞之一.本文就骨髓基质干细胞成骨问题进行阐述.
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骨组织工程的研究现状
组织工程是20世纪80年代提出的一门新兴交叉学科,其基本含义是应用工程学和生命科学的基本原理和技术,在体外构建具有生物功能的人工物,用于修复组织缺损,替代失去功能或衰竭的组织、器官的部分或全部功能[1].先用组织工程这一名词的学者是Woter和他的同事们[2].目前组织工程有了很大的发展,尤以骨的再造及骨缺损修复领域的研究为,已经广泛应用于临床实践,成为组织工程领域中一个重要研究内容.一般认为,种子细胞和支架材料是骨组织工程研究的关键组成部分,现将这两方面的研究进展做一总结,分述如下.
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肢体延长不同方法的选择
自1905年,Codivilla报道了1 例髋内翻病人,行股骨大粗隆下截骨,通过跟骨牵引来延长肢体,至今已有近百年的历史,Codivilla被后人称为肢体延长之父[1].从1951年开始,Ilizarov等[1]对各种创伤、先天性畸形等疾病的治疗,从临床、生物学、工程学、基础科学等诸多方面进行研究,发现了组织再生的一般生物学原理.在活体组织上进行牵拉产生的张力能够刺激组织再生,被其称为张力-应力法则(law of tension-stress).
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提高人工复合皮修复能力的新策略
寻求理想的皮肤替代物,可为大面积烧伤患者提供足够的皮源以提高救治成功率;改善中、小面积烧(创)伤患者创面修复质量;提高患者的生存能力等,均具有重要的现实意义.随着细胞学、材料学、组织工程学的发展,各种生物敷料和皮肤替代物相继出现,为实现皮肤的修复与再生带来了巨大的希望.具有表皮和真皮结构的复合皮(composite skin,CS),是当前皮肤组织工程学的研究热点.目前虽然在CS的研究上取得了一些进展,并有成品上市,但其修复能力有限.本文就当前CS存在的一些不足和提高其修复能力的可能途径作一综述.
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表皮细胞培养移植的现状与展望
表皮细胞培养技术于1975年首次建立.随着时间的推移,组织工程学和细胞分子生物学迅速发展,表皮细胞培养及移植的基础研究和临床应用也进入了新的阶段.
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皮肤组织工程进展
组织工程一词,认可于1987年华盛顿国家科学基金会生物工程会议,它是运用工程学和生命科学的原理和方法,对组织替代物的恢复、维持和功能改善进行开发研究的一门学科[1].皮肤是人体大、易受损的器官,且皮肤组织工程研究开展较早,本文就近年来皮肤细胞培养及皮肤类似物的研究进展作一综述.
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皮肤组织工程学研究进展
大面积深度烧伤的创面、广泛瘢痕切除后、外伤性皮肤缺损、皮肤慢性溃疡及色素沉着等需要足够的皮肤进行修复。自体皮片和皮瓣移植虽无免疫排斥反应，但大面积烧伤患者缺乏大量的自体皮片。皮肤替代物的研究日益成为烧伤整形外科重要的问题。 皮肤组织工程学是应用组织工程学的方法，先在体外培养高浓度的角朊细胞，并转种在细胞外基质（extra-cellular matrix，ECM）构成的三维支架上培养扩增，将这种角朊细胞-ECM生物复合体种植于创面，ECM可被人体逐步降解吸收，角朊细胞继续增殖，达到修复创面，重建功能的目的。1975年，Rheinwald首次报道了角朊细胞培养［1］。20多年来，随着现代细胞分子生物学的迅猛发展，皮肤组织工程学的研究和应用也进入了新的阶段。本文综述了皮肤细胞培养的方法、基质三维支架、新技术及临床应用的新进展。
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医疗发展将迎七大变化
在现代科技的推动下,医学基础研究取得了重大突破,医疗在基础研究、诊断工具和药物研发方面的革命性新技术取得了突飞猛进进展.工程学和计算机科学创造出无创影像技术,改善了诊断的技术手段.基因技术、干细胞、靶向治疗、微波技术、电磁诊断等创新性技术的不断涌现,医疗正以前所未有的发展势头,不断颠覆以往的诊疗技术和方法、不断突破原有的诊疗禁区、不断开拓新的治疗领域.
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表皮干细胞在糖尿病儿童伤口修复中的研究和思考
皮肤创伤后的修复和愈合一直是外科领域的重要课题。近年来随着干细胞技术和组织工程学的快速发展，采用干细胞修复伤口成为研究热点。在诸多种类干细胞当中，表皮干细胞（epidermal stem cell，ESC）因获取简单、具有慢周期性和强大的增殖特性，诱导后分化为终末细胞直接参与表皮组织的再上皮化过程，并有效覆盖伤口表面的优势，成为皮肤创伤修复治疗的重要种子细胞［1-2］。尽管如此，研究多集中在成人个体，报道以烫伤和较大面积创面居多。
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成体干细胞在神经组织工程中的研究及应用
组织工程学的基本原理是应用细胞生物学和工程学的原理,将体外培养扩增后具有生物学活力及特定功能的细胞与支架材料复合,用以修复或改善损伤组织或器官的结构与功能,终形成有活力的正常组织或器官,达到真正意义上的生物学重建[1].干细胞是机体存在的一类特殊细胞,他们的显著的生物学特性是既有自我更新的能力又具有多向分化的潜能,在适当条件下可被诱导分化为不同的细胞和组织.干细胞按其发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类.虽然胚胎干细胞更具有全能性,理论上可生成任何组织,但胚胎干细胞诱导分化的细胞和组织若用于病人的细胞和组织替代性治疗,相当于异体移植,存在免疫排斥的问题,而且胚胎干细胞能否分化为肿瘤样的组织,尚是个未知数[2].而成体干细胞来源广泛,而且不涉及伦理问题,成体干细胞与胚胎干细胞相比更具有优势.本文结合近年来国内外对成体干细胞即骨髓间充质干细胞、神经干细胞等在神经组织工程中的研究,着重对研究的现状及面临的问题和未来发展趋势进行综述.
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BMP2基因转染在骨组织工程中应用的研究进展
1987年在美国纽约的学术会议上正式提出了组织工程学的定义:"应用工程学和生命科学的原理和方法,认识哺乳动物正常和病理组织中结构-功能关系,并开发生物代用品,以恢复、维持或改善组织功能.
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组织工程骨血管化机理及策略的研究进展
1前言组织工程学是应用生命科学和工程学的原理和方法,研究、开发用于修复、增进或改善人体各种组织或器官损伤后功能和形态的生物替代品的一门新兴科学.于19世纪80年代兴起,由Langer和Vacanti首先提出[1],尽管起步较晚,却已成为生命科学中的一大热门研究.但近期的一项调查结果显示[2]组织工程在"缩水".有人通过对全球知名组织工程科研机构的非连续4年的相关数据做了比较:自2000年以后,每年减少20%的资金投入.在皮肤、软骨以及其他一些较成熟的组织工程上市产品使用量每年减少50%,至2002年投资减少了90%.2002年末,美国有20项组织工程产品申报临床实验,4项获准,无一获利.调查还显示干细胞的研究规模增长了42%.究其原因可能与全球经济下滑有直接关系,同时也给组织工程人一个警示:不能在研究结果不十分成熟的情况下盲目乐观.初组织工程的三要素为组织工程材料、细胞外基质和靶细胞.作者通过收集、研究近几年的相关文献,认为当今的组织工程人越来越注重"根基性"的研究:组织工程化组织、器官的血管化.
