微组织工程技术在人工器官精准化构建中的应用进展

人工器官的精准构建是临床和基础医学亟待解决的难题。利用组织工程技术构建具有功能化的人工器官已成为目前生物医学领域的研究热点。笔者综述了当前热门的微组织工程技术的原理、优势及其在人工器官构建中应用和发展。近年来，微组织工程技术在人工器官构建领域发展迅速，通过该技术开发的人工器官功能化更强、移植成功率高、个体化程度更高。但微组织工程技术所需种子细胞的来源不稳定，且微组织组装成本较高，短期很难真正应用于临床。随着多学科交叉融合的不断深入，未来越来越多的其他学科新技术被引入生物医学领域，微组织的组装可能将不会成为困扰微组织工程技术真正应用临床的难题。     

生物不相容性

最近几年来,科学家和生物医学工程技术人员均对生物不相容性越来越感兴趣。然而,存在的主要问题之一是因各研究者的兴趣不同,而对生物不相容性的定义也不同。大部分生物不相容性的问题并不局限于某一特定的人工器官,而普遍存在于不同的领域。生物不相容性的对立面——生物相容性可被定义为:在与人工装置或异物表面接触期间,或在接触后,机体、体液或某一器官     

生物材料和人工器官跨学科研究机构的建立

用人工材料或人工器官替代人体的病变损伤器官或病变器官,是当代科学发展中的一项成就。人工的血管、心瓣、关节和口腔材料等的临床应用,给人类健康带来莫大幸福。但是,世界上还没有哪位研究工作者具有医学这一特殊领城所需的全部学识和技术。为了使人工组织和人工器官的性能达到更加精密的程度,还需要付出艰苦的努力。日本京都大学于三年三前建立了医用高分子及生物材料研究中心,目的在于培     

用纤维性碳作为脱牙后的牙骨质的替代物:一期临床试验结果

当病人的牙被拨掉时需稳固其牙根以利假牙的安置。要使假牙与自然健康的牙尽量一致,必须具备良好与健康的骨粘膜组织。本文报道了使用纤维碳制成的人工牙根,可以防止牙棺骨的吸收。这种纤维性碳为一种稳定性和化学纯度极高的混合物材料,用于空间和特殊工业,也已用于医疗外科,而且具有很好的生物耐性和明显的模拟骨的生物机械性能,可促使骨生长。制成的人工纤     

生物材料对人体补体系统的激活

随着人工器官在临床上广泛应用,人们对制作人工器官用的生物材料与机体的相互作用也越感兴趣和重视。过去开发的人工器官多数是与血液相接触,因此首先重视的是材料的抗凝血性能,近年,才开始认识到当材料作为一     

医用金属材料相关产品的应用现状和发展趋势

医用金属材料用作生物医学材料的金属材料,是一类用作生物医用材料的金属和合金,是一类生物惰性材料,是临床应用最广泛的植入材料。主要用于骨和牙等硬组织修复和替换,心血管和软组织修复以及人工器官制造中的结构元件。已用于临床的医学金属材料主要有不锈钢、基合金、钛基合金和多孔金属四大类。由它制成的医疗器件植入人体内,具有治疗、修复、替代或增进人体组织或器官的功能。金属材料在医学上的应用已有很长的历史,用于人体植入物的历史已有400余年。〇时间可追溯到公元前2500年,考古学家从埃及古墓中收集到的假牙架模子显示出使用了金线捆绑牙齿。据推测这种假牙架是主人去世后制作的,还不能算做医用金属。公元一世纪古罗马的考古发现了在牙床上同时存在的用金丝捆绑两种不同的牙齿。〇公元659年编辑完成的《新修本草》是中国医学史上第一部国家药典,其中介绍了由白锡、银箔、水银调配成的银汞合金用于补牙,这是世界医学史上最早的补牙文献记载。〇十九世纪中叶,金属板针开始在医学临床上用于固定骨折,至二十世纪三、四十年代,生物医用金属材料应用已很普遍。除用于骨、牙、关节等硬组织的修复和替换器械外,还参与制作矫形丝、血管扩张器、人工气管、生殖避孕器材及各种外科辅助器件。     

医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势

○1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章中,第1次介绍了利用有机玻璃作为人的头盖骨、关节和股骨,利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。○20世纪50年代,有机硅聚合物被用于医学领域,使人工器官的应用范围大大扩大,包括器官替代和整容等许多方面。○中国研究历史较短,上世纪70年代开始进行人工器官的研制,并有部分器官进入临床应用。○1980年成立了中国生物医疗工程学会,并于1982年又成立了中国医学工程学会人工脏器及生物材料专业委员会,使得生物医学器材获得进一步发展。○生物医用高分子材料的发展,对于战胜危害人类的疾病,保障人民身体健康,探索人类生命奥秘将具有重大意义。     

器官打印：快速成形技术的生物医学应用

器官打印利用快速成形原理通过计算机辅助逐层打印细胞、细胞基质及生物材料得到具有一定结构和功能的人工器官，具有补充和超越传统的基于固态支架的组织工程技术的潜力。器官打印技术具有自动化、量产化、精密化等诸多优势，并且有望实现复杂孔道结构的精确构建，以及能够进行原位打印。器官打印的最终目标是构建立体的具有脉管系统的活体人体器官，从而运用于医学研究及治疗。本文对器官打印技术的概念框架进行了阐述，对近年的研究进展和该技术面临的主要挑战进行讨论，并对其应用潜力进行展望。     

基于通用CAD技术的三维假牙模型重建

背景：由于全口假牙没有牙齿作为牙托的支撑,压力全部到牙龈上面,假牙活动咀嚼食物时不可避免对作为牙托支撑的牙龈进行磨损,患者也经常出现牙龈发炎和假牙托的金属过敏症状,因此为患者安装假牙前,医生必须先测试其对假牙材料的适应性。 目的：对经历磨合期后的假牙进行三维模型重建。 方法：使用激光扫描仪等数字采集设备采集了经过磨合期的全口假牙三维数据,利用逆向软件进行减少噪声点、数据滤波、数据精简及对缺失的数据进行修补等预处理并封装为三角曲面,通过Pro/E等三维设计软件实现模型的重建。 结果与结论：通过激光扫描仪、CT等数字采集设备采集经过磨合期的全口假牙三维数据,利用逆向软件对采集到的数据进行预处理包括减少噪声点、数据精简、数据滤波及对缺失的数据进行修补等并提取曲线模型,最后在Pro/E等三维设计软件中实现了模型重建。重建的模型可为假牙的制作提供数字信息,也可以通过快速成型得到假牙的复制品。逆向重建的经过磨合期的全口假牙,不仅节约了时间,减少医生的劳动强度,还降低患者对材料过敏的风险,缩短患者与假牙的磨合期,减少患者的痛苦。     

人工脏器和高分子材料

通常将构成人体的组分从小到大排列,即小分子→巨大分子,如细胞小器官、膜系统、细胞、组织、器官、器官系统、个体。按器官功能又可分为:运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、内分泌、免疫、心血管、神经、感觉等系统。人工脏器名词中“脏器”的概念比较含糊,以住提到人工脏器主要是指人工内脏器官,如今人工脏器也包括人工关节、人工瓣、人工血管、心脏起搏器、人工血液等,也就是说人工脏器已不再是单指人工的器官,人工组织也包括在内,人工脏器存在的主要问题是     

生物材料体内植入感染的研究进展

近20多年,生物材料(Biomaterials)和人工器官已越来越广泛地应用于临床医学。在科学技术不断进步的社会,几乎每个人在一生中都有可能永久或暂时地在体内植入生物材料和人工器官。如外科缝合材料,各种侵入性导管,各种组织和器官的替用品:人工关节、人工心脏瓣膜、人工晶体、乃至人工心肺肾等。而制约更广泛应用这些生物材料和人工器官的最重要原因是以生物材料为中心的感染(Biomaterial—centered infection,     

泌尿外科组织工程的发展现状及展望

基于组织工程学的组织工程技术和干细胞研究在克服组织器官损伤、修复组织器官功能缺失及减少手术并发症等问题上现已取得很大进展。以往传统方法是利用生物替代材料修复组织,而组织工程技术注重将种子细胞与生物材料结合,形成与自身组织结构和功能相同的生物组织来修复组织缺损,优势在于通过组织工程技术可克服供体材料获取的局限性,并能有效减少并发症。组织工程技术的研究目的便是找到最终能很好替代原有组织生物学功能的合适的种子细胞、生物材料,构建适合的体内微环境。本文主要描述目前泌尿外科学中各领域组织工程的发展现状,探讨组织工程技术应用于治疗复杂泌尿系统疾病的未来趋势。本文研究结果显示,尽管目前临床试验还相对较少,但现有研究在动物模型上取得的良好结果揭示了组织工程技术今后用于治疗各种泌尿系统疾病的光明前景。     

口腔种植界面(Ⅰ)

随着现代科学技术的飞速发展,口腔种植学迅速崛起,它不仅成为口腔医学的重要组成部分,而且还成为生物医学工程学的独立分支。它将采用现代工程技术和理论方法来探讨     

论人工器官研究的学科发展战略

1引言随着现代科学技术的发展和医学防病治病的需要,在生物医学工程专业里逐渐形成了一门新科学即人工器官。它主要研究模拟人体器官的结构和功能,用人工材料制成能部分或全部替代人体自然器官功能的机械装置,当人体器官病伤而用常规方法不能医治时,有可能给病人使用一个人工制造的器官来取代或部分取代病损的自然器官,补偿或修复其功能。由于人工器官的研究和应用,不仅显著地提高了临床医疗水平,还产生了一门新兴的研制、生产、销售与人工器官有关的仪器、装置、材料的工业,获得巨大的社会效益和经济     

Nkx2-5、GATA-4转录因子在心脏发育中的作用

心脏是胚胎发育过程中最先形成的器官。导致心脏形成和发育的确切机制目前还不清楚。转录因子以组织特异性和定量的方式调节其它器官形成和发育 ,从而在胚胎发育过程中起主要的调节作用。转录因子在心脏发育过程中可以调节心肌特异性基因的表达。     

人工器官的快速成形制造

综述了一种快速成形技术在医学物理模型、可植入假体和组织工程人工器官制造中的应用，并比较了各种快速成形技术在人工器官制造中的优缺点，探讨了人工器官快速成形制造的发展方向。     

人工器官的快速成形制造

综述了一种快速成形技术在医学物理模型、可植入假体和组织工程人工器官制造中的应用，并比较了各种快速成形技术在人工器官制造中的优缺点，探讨了人工器官快速成形制造的发展方向。     

生物材料生物相容性的分子水平评价研究

近二十多年来,以生物材料及其制品为基础的新高科技产业正在发达国家中悄然兴起,医用生物材料和人工器官的研究与生产也受到国际社会的极大关注并迅速发展起来,为临床医学的诊断与治疗开辟了新的途径。生物材料是材料科学与生命科学相互渗透和发展的必然产物,也是人类健全和完善自身机体和机能的又一有力武器。目前全世界有百余万人靠人工心瓣膜维持生命;约50万人靠人工肾生存;世界上所有的心脏直视手术都要靠人工心肺机支持;几乎所有的慢性病人都需要用一个可植入泵来释放药物,以保持一些特殊药物在特殊部位的特殊流率……[1]。所谓生物材…     

转基因动物在异种移植抗HAR中的应用研究进展

供体器官的严重短缺使人们的兴趣再次转移是种移植。但由于天然抗体及补体两大因素引起民的超急性排斥反应（ＨＲＡ）严重地阻碍着异种移植的进行。利用基因工程技术、根据人类需求对供体器官进行基因修饰产生表达人源补体调节蛋白的转基因动物，使异种器官具有抑制人补体激活的能力；通过基因打靶或反义核酸技术产一α－１，３半乳糖基转移酶（α１－３ＧＴ）缺陷的转基因动物，使异种器财表达人天然抗体的靶分子，将为解决ＨＡＲ提     

转基因动物在异种移植抗HAR中的应用研究进展

供体器官的严重短缺使人们的兴趣再次转移到异种移植。但由于天然抗体及补体两大因素引起的超急性排斥反应（HRA）严重地阻碍着异种移植的进行。利用基因工程技术，根据人类需求对供体器官进行基因修饰产生表达人源补作调节蛋白的转基因动物，使异种器官具有抑制人补体激活的能力；通过基因打靶或反义核酸技术产生α－1，3半乳糖基转移酶（α1－3GT）缺陷的转基因动物，使异种器官不再表达人天然抗体的靶分子，将为解决HAR提供新的策略和方法。