组织器官三维构建及原位组织工程概念——组织工程连载之四

组织器官三维构建就是把种子细胞和支架材料结合而获得设计的组织或器官,属于组织工程的核心内容,也最能体现组织工程的技术水平,如血管、气管的构建。由于传统组织工程存在缺陷,Shimizu于1998年首先提出了原位组织工程的概念,它是运用组织工程学基本原理,通过各种方法诱导移植的外源性的种子细胞或内源性的缺损组织局部细胞发生迁移、增殖、分化形成新生组织修复缺损。原位组织工程最大的特点是不依赖体外的细胞培养装置--生物反应器。原位组织工程是传统离体组织工程的有益补充。离体组织工程仍具有广阔的发展前景。     

新型旋转壁式生物反应器内三维组织工程骨的构建

利用微载体悬浮培养法将成骨细胞在旋转壁式生物反应器内进行大规模扩增,并检测细胞的组织形态和生物功能.然后以此作为种子细胞,分别以2×10⁶个/ml和1×10⁶个/ml两种密度接种到支架材料上,于旋转壁式生物反应器(RWV)内进行三维组织工程骨的构建.并将所构建的骨组织分别进行倒置显微镜(inverted microscope)、扫描电镜(SEM)、碱性磷酸酶(ALP)、矿化结构和AO/EB双重荧光染色等生物学性能检测,以及对培养过程的营养物质代谢情况进行监控和分析.结果表明,在RWV中培养的骨组织生长良好,分泌大量胶原纤维,并有矿化基质和新骨样组织形成. 由上述结果可断定,通过RWV内部流体对流所产生的应力刺激,可提高成骨细胞碱性磷酸酶的活性表达,并加速矿化结节的形成,从而完成成骨细胞的快速增殖与分化以及工程化组织的三维构建.     

松属树种细胞,组织和器官培养名录

自从1974年Sommer等首次获得火炬松(Pinus taeda)试管苗后,松属树种的微体快速繁殖已受到诸多学者的重视,并取得较大进展。到目前为止,人们已对松属40个种或变种分别进行了细胞、组织或器官培养,在生产上已应用的有辐射松、火炬松和海岸松试管苗,结果归纳于表内,另需说明以下几点:     

微重力条件下细胞培养和组织工程研究进展

随着空间生命科学研究的发展,人们将细胞、组织培养技术与微重力环境相结合产生了组织工程研究的一个新领域——微重力组织工程。模拟微重力条件下细胞培养和组织构建研究表明,微重力环境有利于细胞的三维生长,形成具有功能的组织样结构,培养后的三维组织无论从形态上还是基因表达上都更接近于正常的机体组织。这种微重力对细胞的作用效应,将可能为未来组织工程和再生医学研究提供一条新途径。该文概述了近十年来国内外微重力组织工程相关研究的最新进展。     

模拟微重力条件下心肌细胞的体外三维固定化培养

观察心肌细胞体外培养形成三维(3D)组织结构的能力和过程及心肌细胞在模拟微重力状态下的3D固定化培养效果。应用酶消化法从新生的乳鼠心室肌组织获取心肌细胞,以Cytodex3为心肌细胞的3D固定化培养载体,将心肌细胞固定化培养于Spinnerflask中,用扫描电镜观察心肌细胞体外培养形成的3D组织结构;以心肌细胞的代谢效率和细胞搏动强度为观察指标,比较心肌细胞在Spinnerflask及HARV(highaspectratevessel)生物反应器中3D固定化培养的差异。结果显示,心肌细胞不仅能贴附于Cytodex3上生长,且形成了具有同步自律收缩的3D组织样结构;心肌细胞在两种不同培养体系中的细胞接种效率和细胞形态没有明显差异,培养于HARV中的心肌细胞的代谢效率和细胞搏动强度均明显高于Spinnerflask培养体系。体外培养的乳鼠心肌细胞具有形成同步自律收缩的3D组织结构的能力;模拟微重力的培养环境有利于改善心肌细胞3D组织样培养物的代谢和功能 。     

胚胎肝细胞用于肝组织工程的体外培养研究

目的:观察三维受控组装系统下,胚胎肝细胞在三维立体结构的体外生长状态,探讨胚胎肝细胞在肝组织工程中应用的可行性。方法:用清华大学机械工程系研制的\"三维受控组装系统\",将第15 d小鼠胚胎肝细胞作为肝组织工程的种子细胞,与以明胶为主的复合材料混合,构建成复杂三维立体结构,观察其体外生长发育状态。对体外培养1周及4周的三维类肝组织标本进行苏木精-伊红(HE)染色,免疫组织化学方法检测甲胎蛋白(AFP)及白蛋白(ALB)的表达,并对体外培养4周的三维类肝组织用PAS显色法检测肝糖原表达。结果:HE染色结果显示体外培养的胚胎肝细胞在三维支架材料中,可形成含有类血管和肝组织样结构;体外培养1周的类肝组织AFP表达呈阳性,体外培养4周的三维类肝组织ALB表达呈阳性,PAS显色亦呈阳性。结论:在三维受控组装系统的构建下,呈立体状生长的胚胎肝细胞,可逐渐形成肝组织样结构,并显示一定的肝脏功能。     

组织工程面临的技术挑战与发展趋势

当前组织工程研究仍处于初级阶段,还仅仅是初步应用组织工程技术修复临床简单组织缺损,还有许多制约组织工程应用与发展的基本科学问题没有阐明.随着组织工程各个层面技术难题的逐个攻破,组织工程的内涵和外延将不断拓展,并有助于加快组织工程的产业化进程,促进临床应用.针对组织工程核心要素研究的不足,结合最新的组织工程研究进展,阐述...     

植物细胞和器官大规模培养研究的进展

植物细胞,组织培养技术的发展,使得许多在实验室进行的研究已向工厂化生产过渡,除了植物细胞培养技术以外,近年来植物器官（茎,芽,根,胚和毛状根等）培养也得到迅速发展,建立了许多培养体系并在各种反应器中进行了探索性的培养实验,尤其毛状根培养越来越受到人们的瞩目,大规模培养技术的日趋完善,为植物生物技术的产业化发展带来巨大的动力。     

心肌组织工程的研究现状

心肌组织工程的目的是通过在体外构建思想的心肌组织工程,用于替代和修复病损的心肌组织,从心肌组织工程的细胞来源,细胞培养基,细胞接种,细胞支架,生物反应器5个方面介绍心肌组织工程的研究现状。     

利用生物反应器培养植物细胞的研究进展（Ⅱ）

介绍了当前用于植物细胞培养的生物反应器类型（搅拌式、气升式、转鼓式和鼓泡式生物反应器）及其特点,对各种类型的反应器进行了比较与选择;并进一步介绍了植物细胞固定化培养,提出今后利用反应器大规模培养植物细胞的发展研究方向。     

杨树的组织培养及其基因工程研究

杨树是林木基因工程的模式植物,在其组织培养过程中,试管苗的再生不仅与植株的基因型,年龄及组织的来源,状态等有关,还受许多外界因素如盐浓度及激素的种类与配比的影响,在杨树的转化过程中,DNA直接转移法和农杆菌介导法都有应用,但后者较为常用,组织培养及转化技术的日趋成熟,为杨树基因工程奠定了良好基础,本文对杨树组织培养,DNA转化方法及其基因工程进行了较为系统的概述。     

去细胞方法及其在组织工程中的应用

去细胞基质在组织工程及再生医学的大量应用为解决组织器官的修复和重建等难题带来了希望。去细胞方法大致可以分为三类：化学处理法、物理处理法及酶学处理法,且已经应用于组织工程及再生医学的各个方面。本文总结并分类目前常用的去细胞方法及其在组织工程各方面的应用,对目前国内外常用的去细胞方法及其在组织工程及再生医学中的应用进行回顾总结与分析。     

组织工程心脏瓣膜的研究进展

组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)理论上能克服机械瓣及生物瓣的不足,具有广阔的发展前景。目前组织工程心脏瓣膜的研究主要集中在瓣膜支架材料的选取及制备、种子细胞的选择和种子细胞的种植及培养等三方面。本文将分别就这三方面研究进展进行介绍,分析目前存在的问题,并对其应用进行展望。     

Transglutaminase Reactivity with Gelatine: Perspective Applications in Tissue Engineering

Gelatine was crosslinked by means of an enzymatic treatment using tissue transglutaminase (tTGase) (Sigma) and microbial transglutaminase (mTGase) (Ajinomoto) which catalyses the formation of isopeptide bonds between the γ-carbonyl group of a glutamine residue and the ε-amino group of a lysine residue. The reaction is an interesting alternative to the traditional glutaraldehyde crosslinking, which has several drawbacks (e.g., in medical application) due to the toxicity of the chemical reagent. To further investigate the possibility to utilize the modified protein for tissue engineering application, TGase crosslinked gelatine was incorporated in a gellan matrix, a polysaccharide, to enhance the stability in aqueous media. Films obtained by casting were characterized by thermal analysis, chemical imaging, swelling behaviour and cell adhesion.     

Cnidarians Biomineral in Tissue Engineering: A Review

Biomineralization is the process by which organisms precipitate minerals. Crystals formed in this way are exploited by the organisms for a variety of purposes, including mechanical support and protection of soft tissue. Skeletal precipitation, via millions of years of evolution, has produced a wide variety of architectural configurations and material properties. It is exactly these properties that now attract the attention of researchers searching for new materials for a variety of biomedical applications.     

植物组织培养新技术:光自养微繁

系统地综述了常规植物组织培养存在的不足,如易染菌、生长周期长、生产成本高等,从而引出了光自养微繁的概念、研究现状、控制方向以及它的优势。如植株长势较好、生长周期短、生产成本低等,并对该技术做了展望。光自养微繁技术作为一种新型的组织培养方法,克服了传统组培无法克服的缺陷,必将成为今后组培生产的一种重要手段。