用于组织工程化培养生物反应器的研究进展

生物反应器是组织工程研究与临床应用的重要工具之一，近年来一直受到国内外学和企业的广泛关注。本系统地介绍了各种用于组织工程化培养生物反应器的研究现状。由于生物反应器的机械性能、传质以及流体剪应力等因素对培养组织的形态和功能有很大的影响，因比，深入研究和开发新型生物反应器对组织工程的研究和今后临床的应用都有着十分重要的意义。     

DegraPol支架上培养人气管软骨细胞体外合成组织工程软骨

 目的　探讨以人气管软骨细胞（HTC）为种子细胞在新型生物材料DegraPol泡沫支架上体外合成组织工程气管软骨的可行性。方法　从肺移植供体（9例）取人气管软骨片段，胶原酶消化，将所获软骨细胞传代培养，将传代至6～8代的HTC种植到DegraPol支架上体外静态培养。种植前行II型胶原免疫组织化学染色。于体外静态培养第2 小时末和第 3、7、21、42 天取HTC-DegraPol复合物用噻唑蓝（MTT）法测定细胞增殖活性；培养3周后取HTC-DegraPol复合物制备组织学检测标本行阿辛蓝染色观察硫酸软骨素分泌情况，并制备扫描电镜标本观察HTC在DegraPol支架中培养后的超微结构。结果 HTC在传代培养中显示稳定的增殖活性并分泌II型胶原。种植到DegraPol支架中后培养2 h和3、7、21、42 d时MTT法测定的A值分别为0.112±0.004、0.151±0.021、0.170±0.035、0.176±0.023和0. 213±0.023（每个时点n=4）。培养21、42 d与培养2 h比较， 活性HTC数量差异均有统计学意义（P<0.05）。阿辛蓝染色显示HTC-DegraPol复合物的基质分泌硫酸软骨素，证实HTC- DegraPol复合物具有软骨样结构。扫描电镜观察显示新生软骨在DegraPol材料表面和中央均有形成，但以表面为主。结论　HTC可以在体外良好扩增并以多孔生物材料DegraPol为支架体外合成组织工程气管软骨，但培养条件应进一步优化。     

用于组织工程化培养生物反应器的研究进展

生物反应器是组织工程研究与临床应用的重要工具之一 ,近年来一直受到国内外学者和企业的广泛关注。本文系统地介绍了各种用于组织工程化培养生物反应器的研究现状。由于生物反应器的机械性能、传质以及流体剪应力等因素对培养组织的形态和功能有很大的影响 ,因比 ,深入研究和开发新型生物反应器对组织工程的研究和今后临床的应用都有着十分重要的意义     

自体培养组织工程表皮的制备和组织学观察

目的对一种新型的自体培养组织工程表皮进行组织学观察。方法取自人的一小块正常皮肤经体外培养扩增后,HE染色法进行组织学观察,用免疫组织化学方法对表皮细胞进行特异性染色,用多巴染色法进行黑色素细胞的特异性染色。结果本试验中制备的自体培养组织工程表皮确认了表皮角质细胞和黑色素细胞的特异性。接近于正常皮肤组织的细胞比例。结论本实验中进行的组织学观察证明自体培养组织工程表皮符合组织学要求。     

一种新的组织块培养新生大鼠雪旺细胞方法(英文)

目的:为了建立一种组织块培养雪旺细胞的有效方法,为周围神经组织工程修复的研究提供种子细胞。方法:本研究从新生大鼠的周围神经分离雪旺细胞,经组织块法培养并纯化,观察并记录其形态特征;经HE染色以及S-100免疫组化染色鉴定并计算其纯度。结果:结果显示,4 d后,获得的雪旺细胞突起呈双极或三极,S-100阳性细胞纯度达到95%以上。结论:上述结果表明该方法快速有效,所获得的雪旺细胞纯度高、活性好。     

采用微载体技术大规模培养组织工程种子细胞

如何获得大规模、具有再生活力的种子细胞已经成为当前组织工程研究面临的最关键的限制性因素;针对这一限制性因素,研究人员对多个细胞培养系统进行了研究,其中包括微载体细胞培养系统,该系统最初主要用于细菌的大规模培养研究,但近年来的研究发现,微载体细胞培养系统也有助于种子细胞的体外大规模扩增;本对应用微载体技术大规模培养组织工程种子细胞进行了简要综述。     

毛囊细胞——一种新的皮肤组织工程种子细胞

毛囊的上皮细胞和真皮细胞与皮肤的表皮角朊细胞和真皮成纤维细胞具有很大的相似性，但其具有更强的增殖分化能力和更多的生物学特性，并且毛囊真皮细胞具有干细胞的一些特性，作为皮肤组织工程的种子细胞具有更独特的优势，在构建带有皮肤附属器的组织工程皮肤上有潜在的前景。     

软骨组织工程

软骨缺损是临床很难修复的病症之一,本综述了软骨组织工程涉及的软骨细胞分离,细胞培养方式和培养条件。基质材料,聚合物骨架以及软骨组织工程在临床上的应用等方面内容,并针对研究的现状,提出了软骨组织工程存在的问题和发展方向。     

组织工程研究进展

组织工程是近年来国际上研究的热门领域，许多国家已将它列为经济的新增长点并高度重视它的发展。本文介绍了组织工程提出的背景、定义、研究进展以及对组织工程工业进行的经济分析，由此可看出发展组织工程研究的必要性。     

基于专利分析看肝脏组织工程领域的竞争态势

文题释义：肝脏组织工程：肝脏组织工程基于组织工程概念,应用生命科学与工程学的原理与技术,利用分离的肝细胞复合特定的支架材料,制造出完整的、可植入、且具有更全面功能、可用于临床肝移植的器官。 专利分析：对专利说明书、专利公报中大量零碎的专利信息进行分析、加工、组合, 并利用统计学方法和技巧使这些信息转化为具有总揽全局及预测功能的竞争情报, 从而为技术、产品及服务开发中的决策提供参考。背景：中国是肝病高发国家,肝脏组织工程为治疗带来了新的希望,但目前此技术仍处于探索阶段。 目的：对肝脏组织工程领域的专利进行分析,揭示全球技术竞争态势,为中国肝脏组织工程的发展与创新提供借鉴和参考。 方法：对近20年肝脏组织工程领域的专利数量与发展趋势、技术发源地、目标市场、申请机构、发明人和技术分布等进行分析,全文检索关键词包括组织工程(tissue engineering)、组织修复或组织再生 (tissue regenerate/repair)和肝(hepatic/liver)等。检索截止时间为2018年12月28日。结果与结论：①全球肝脏组织工程领域发展速度较快,近10年复合增长率8.64%,其中发明专利占84.93%。②中国是全球肝脏组织工程最主要的技术发源地。但三方专利数量远不及美国和日本。③中国和美国是肝脏组织工程领域的最受关注的两大目标市场,但申请人多集中于本国,国际授权数量较少。④在专利权人和发明人排名中,中国分别有8家机构和14位申请人跻身全球前20。⑤结果证实,从专利分析结果来看,中国肝脏组织工程技术发展迅猛,跻身国际前列,但缺乏核心技术,各研发主体还应不断提升创新能力,挖掘高价值技术,从而提高国际竞争力。 ORCID: 0000-0002-8864-5449(王婷婷) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

纳米材料在组织工程体外细胞培养中的应用进展

组织工程包括细胞和生物支架两部分.其中细胞的活性在很大程度上取决于支架材料的优劣.良好的生物支架应该能尽可能地模拟细胞在体内的内环境,从而提供细胞生长所需的微环境.纳米材料由于很好地模拟了细胞在体内的拓扑结构,从而在组织工程领域得到了越来越广泛的应用.综述了纳米材料在各种细胞体外培养中的作用,初步探讨了纳米材料对细胞促进作用的机制,并对纳米材料在肝脏组织工程中的应用进行了展望.     

Bone tissue engineering in osteoporosis

Osteoporosis is a polygenetic, environmentally modifiable disease, which precipitates into fragility fractures of vertebrae, hip and radius and also confers a high risk of fractures in accidents and trauma. Aging and the genetic molecular background of osteoporosis cause delayed healing and impair regeneration. The worldwide burden of disease is huge and steadily increasing while the average life expectancy is also on the rise. The clinical need for bone regeneration applications, systemic or in situ guided bone regeneration and bone tissue engineering, will increase and become a challenge for health care systems. Apart from in situ guided tissue regeneration classical ex vivo tissue engineering of bone has not yet reached the level of routine clinical application although a wealth of scaffolds and growth factors has been developed. Engineering of complex bone constructs in vitro requires scaffolds, growth and differentiation factors, precursor cells for angiogenesis and osteogenesis and suitable bioreactors in various combinations. The development of applications for ex vivo tissue engineering of bone faces technical challenges concerning rapid vascularization for the survival of constructs in vivo. Recent new ideas and developments in the fields of bone biology, materials science and bioreactor technology will enable us to develop standard operating procedures for ex vivo tissue engineering of bone in the near future. Once prototyped such applications will rapidly be tailored for compromised conditions like vitamin D and sex hormone deficiencies, cellular deficits and high production of regeneration inhibitors, as they are prevalent in osteoporosis and in higher age.     

血管组织工程的发展现状和趋势

心脑血管疾病是全球发病率和死亡率最高的疾病,其主要病因是动脉粥样硬化。临床上主要采用血管移植物重建病损血管,人造合成血管在大口径血管修复中取得了满意的效果,但在小口径血管修复中效果并不理想。近30年来,血管组织工程发展极其迅速,从再生的角度为血管修复提供了新的途径。本文综述血管组织工程的最新进展(体外、体内、原位血管组织工程),并对未来发展趋势进行了前瞻性展望。     

Finite element study of scaffold architecture design and culture conditions for tissue engineering

Tissue engineering scaffolds provide temporary mechanical support for tissue regeneration and transfer global mechanical load to mechanical stimuli to cells through its architecture. In this study the interactions between scaffold pore morphology, mechanical stimuli developed at the cell microscopic level, and culture conditions applied at the macroscopic scale are studied on two regular scaffold structures. Gyroid and hexagonal scaffolds of 55% and 70% porosity were modeled in a finite element analysis and were submitted to an inlet fluid flow or compressive strain. A mechanoregulation theory based on scaffold shear strain and fluid shear stress was applied for determining the influence of each structures on the mechanical stimuli on initial conditions. Results indicate that the distribution of shear stress induced by fluid perfusion is very dependent on pore distribution within the scaffold. Gyroid architectures provide a better accessibility of the fluid than hexagonal structures. Based on the mechanoregulation theory, the differentiation process in these structures was more sensitive to inlet fluid flow than axial strain of the scaffold. This study provides a computational approach to determine the mechanical stimuli at the cellular level when cells are cultured in a bioreactor and to relate mechanical stimuli with cell differentiation.     

组织工程研究面临的问题和发展方向

目前,组织工程技术已取得重要研究成果,但还有许多尚待解决的问题。本文就种子细胞来源,生物材料开发,复合组织构建和组织工程化产品认证等综述了当前组织工程研究面临的问题和未来发展的方向。     

计算机辅助组织工程的发展和现状

计算机辅助技术在组织工程学中的应用已经成为一个新的研究课题——计算机辅助组织工程(CATE)。作者回顾了计算机技术、影像学技术、计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)以及快速成型技术在组织工程学中的应用,主要介绍计算机辅助解剖建模、三维解剖显像、三维重建、基于CAD的解剖建模、计算机辅助组织分类、内植物植入及快速成型辅助外科重建的发展和应用。     

Janus magnetic cellular spheroids for vascular tissue engineering

Cell aggregates, or spheroids, have been used as building blocks to fabricate scaffold-free tissues that can closely mimic the native three-dimensional in vivo environment for broad applications including regenerative medicine and high throughput testing of drugs. The incorporation of magnetic nanoparticles (MNPs) into spheroids permits the manipulation of spheroids into desired shapes, patterns, and tissues using magnetic forces. Current strategies incorporating MNPs often involve cellular uptake, and should therefore be avoided because it induces adverse effects on cell activity, viability, and phenotype. Here, we report a Janus structure of magnetic cellular spheroids (JMCS) with spatial control of MNPs to form two distinct domains: cells and extracellular MNPs. This separation of cells and MNPs within magnetic cellular spheroids was successfully incorporated into cellular spheroids with various cellular and extracellular compositions and contents. The amount of cells that internalized MNPs was quantified and showed that JMCSs resulted in significantly lower internalization (35%) compared to uptake spheroids (83%, p < 0.05). Furthermore, the addition of MNPs to cellular spheroids using the Janus method has no adverse effects on cellular viability up to seven weeks, with spheroids maintaining at least 82% viability over 7 weeks when compared to control spheroids without MNPs. By safely incorporating MNPs into cellular spheroids, results demonstrated that JMCSs were capable of magnetic manipulation, and that magnetic forces used during magnetic force assembly mediate fusion into controlled patterns and complex tissues. Finally, JMCSs were assembled and fused into a vascular tissue construct 5 mm in diameter using magnetic force assembly.     

血管组织工程

血管组织工程学的目的就是在体外构建理想的血管移植物 ,移植后无免疫排异反应 ,能维持移植血管腔的长期通畅。本文讲述了血管组织工程的定义、生物相容性材料的选择、体外构建自体血管的方法及当前已取得的成果和新进展 ,同时指出了目前尚需解决的问题和对未来研究的展望