组织工程

基础生命科学之组织工程相关知识点总结，组织工程，是一门以细胞生物学和材料科学相结合，进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科。

组织工程

• 组织工程的起源和发展
• 组织工程原理
  • 基本原理简单明了
  • 构建人造组织需要多种基本要素，这些要素的实现是复杂和困难的
  • 基本原理
    • 从患者或捐献者体内取出细胞
    • 细胞体外扩增
    • 将细胞种于三位支架材料上
    • 给予细胞一定的物理和化学刺激以促进组织功能的成熟
    • 将体外构建的组织植入病人体内
  • 基本要素
    • 细胞
      • 器官或组织的基本功能单元
      • 多种慢性病是由细胞的死亡或功能障碍引起的
      • 分类
        • 成体的功能细胞
          • 皮肤角质细胞
          • 软骨细胞
          • 血管内皮细胞
        • 干细胞
          • 成体干细胞
          • 胚胎干细胞
          • 诱导多能干细胞
      • 细胞来源
        • 自体移植
          • 从同一病人体内取出细胞，再植入病人体内
        • 同种移植
          • 捐献者与接收者是同一物种
        • 同源移植
          • 捐献者与接收者基因型一致（同卵双胞胎）
        • 异种移植
          • 捐献者与接收者属于不同物种
      • 细胞来源的要求
        • 容易获得（能够通过比较简单的方法获得，最好是非入侵的方式）
        • 来源广泛，能够获得足够的数量
        • 增殖能力强，可以扩增得到足够的数量
        • 具有完善的功能特征
    • 细胞外支架
      • 大多数人体细胞是贴壁依赖的（需要黏附在一定的基质材料上才能够生存）
      • 在体内的细胞都是生长在细胞外基质中的
      • 对细胞外支架的要求
        • 生物相容性：对细胞无毒无害，细胞能够正常生长
        • 支持细胞的生理功能
        • 力学特性与体内组织接近，或达到发挥组织功能的要求
        • 允许细胞对支架材料进行改造以适应自身功能的需求，降解产物无毒无害
        • 多孔性：具有一定大小和密度的孔，允许细胞与其周围环境的物质交换或者细胞向支架材料内部的迁移
    • 三维组建
    • 信号分子
      • 举例
        • 生长因子
          • 细胞的生存和增值
        • 趋化因子
          • 细胞迁移以及组织结构的形成
        • 小分子
          • 调控细胞的生存和功能
        • 力信号
          • 心肌，血管等功能的成熟
        • 电信号
          • 心肌，神经等功能的成熟
      • 刺激信号的施加
        • 施加方式
          • 放入培养基......
        • 施加时间
          • 根据组织功能完善的各个不同阶段的需求施加不同的刺激信号
        • 多因素联合施加
          • 生化因素+物理因素
        • 体内情况
          • 生物分子在体内的降解和传递特征
    • 血液供应
• 组织工程产品及发展现状
• 细胞外基质
  • 对细胞的增殖、分化、功能等基本生命活动具有重要影响
  • 主要成分是细胞外基质蛋白，细胞能够通过表明的受体与细胞外基质蛋白结合，从而将自己固定在细胞外基质上
  • 由细胞产生，能够被细胞改造，适应组织功能的需求
• 难以获得和培养的细胞
  • 大多数原代细胞增殖能力有限，不易获得
  • 肝脏细胞
  • 心肌细胞
  • 神经细胞
  • 胰脏细胞
• 容易获得和培养的细胞
  • 皮肤细胞
  • 软骨细胞
  • 血细胞（造血干细胞）