| 词条 | 组织工程学 |
| 释义 | 组织工程学是由美国国家科学基金委员会于1987年正式提出和确定的，是应用细胞生物学、生物材料和工程学的原理，研究开发用于修复或改善人体病损组织或器官的结构、功能的生物活性替代物的一门科学。 简介人体组织损伤、缺损会导致功能障碍。传统的修复方法是自体组织移植术，虽然可以取得满意疗效，但它是以牺牲自体健康组织为代价的办法，会导致很多并发症及附加损伤；人的器官功能衰竭，采用药物治疗、暂时性替代疗法可挽救部分病人生命，但供体器官来源极为有限，因免疫排斥反应需长期使用免疫抑制剂，由此而带来的并发症有时是致命的。自80年代科学家首次提出“组织工程学”概念以后，为众多的组织缺损、器官功能衰竭病人的治疗带来了曙光。 涵盖范围组织工程学的研究领域涉及到了材料学、工程学及生命科学。在医学领域，包括基础医学的遗传学、组织胚胎学、细胞生物学、分子生物学等；在临床医学领域包括骨科、整形外科、胸外科、神经外科、口腔颌面外科、五官科、普外科、康复医学等。在材料学方面，主要涉及可降解高分子材料、陶瓷材料；生物衍生材料包括天然生物衍生材料和提纯衍生材料（如胶原）等。 三要素细胞细胞是一切生物组织最基本的结构单位。干细胞是人体内一种有潜力能够分化为其他类型细胞的特别的细胞，也是生物工程广泛研究和利用的一种手段。 支架支架是用于支撑细胞成长为一个完整的组织的框架材料。 生长信息用于引导和协调组织内细胞活动的各种方法，目前已知的能够影响细胞活动的生长信息包括各种蛋白质因子和电信号。 医疗应用在波士顿麻省大学医院，由 J．P．Vacanti首先创制了应用组织工程技术生产的软骨细胞系。中国青年学者曹谊林博士在 V acanti的实验室中，于1996年在世界上第一个成功地在裸鼠身上培养制成了人形耳廓软骨支架。 骨骼缺损修复传统临床使的植骨材料主要分为自体骨、同种异体骨、经特殊处理的异种骨和人工骨材料等，这些手段但都存在适用性和并发症等缺陷。随着组织工程学技术的发展，改变了治疗骨缺损的传统治疗模式。而通过组织工程学手段体外培养骨骼组织作为修复材料，则没有其它手段的各种缺点，可以达到理想的效果。 角膜通过体外培养角膜，再移植回人体，让因为角膜缺失或损坏而失明的人士恢复视力。 皮肤对于被烧伤、炎症等因素损害的皮肤，通过体外培养皮肤组织移植人体，达到修复皮肤的外形和功能的目的。 意义组织工程学是80年代提出的一个崭新概念，融合了工程学和生命科学的基本原理、基本理论、基本技术和基本方法，在体外构建一个有生物活性的种植体，植入体内修复组织缺损，替代器官功能；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，延长生命活动的目的。它的科学意义不仅在于为解除病人痛苦提供了一种新的治疗方法，更主要的是提出了复制“组织”、“器官”的新思想，它标志着“生物科技人体时代”的到来，是“再生医学的新时代”，是“一场深远的医学革命”。 组织工程（影印版）作者： B.Q.帕尔森[美]， 定价： ¥ 55.00 元 出版社： 科学出版社 出版日期： 2004年06月 ISBN： 7-03-013407-9/Q.1425 开本： 16 开 类别： 高分子科学工程,生物化学化工,医药农化 页数： 407 页 简介 本书是Pearson Prentice Hall出版社新近推出的生物工程原理与应用丛书之一，全面阐释了当前生物医学工程对重要生理组织的研究，涵盖心血管、内分泌、神经、视觉、听觉、消化和呼吸系统。主要分为四部分:定量细胞和组织生物学，包括组织块、组织动力学、形态发生、干细胞、细胞程序与调和等；细胞和组织分化，包括高通量生物学数据、细胞和组织特性、细胞和组织培养和基因转移等；工程学方法与设计，包括时间常数、缩放比例、细胞分离、生物材料成型与制作等；临床应用，包括常规方式、宿主适应和治疗性组织的生产等。本书为读者提供了众多实用的定义、生理基础数据表格以及参考书目、索引，同时，还介绍了骨髓、骨骼肌和软骨等组织器官的组织工程。此外，还提出了组织工程研究中的一些难点和重点问题。通过阅读本书，读者会对组织工程及其细胞生物学基础有一个全面清晰的了解，也会获得更多创新的想法来进一步探索这一日益发展并且壮大的研究领域。 目录 Preface 1 Introduction 1.1 Cells as Therapeutic Agents 1.2 Illustrative Examples 1.3 Cell Numbers and Growth Rates 1.4 Outline of Book 1.5 Summary 1.6 Further Reading Part Ⅰ Quantitative Cell and Tissue Biology 2 Tissue Organization 2.1 Tissue Components 2.2 Tissue Types 2.3 Functional Subunits 2.4 Problem Decomposition 2.5 Summary 2.6 Further Reading 3 Tissue Dynamics 3.1 Dynamic States of Tissues 3.2 Homeostasis in Highly Prolific Tissues 3.3 Tissue Repair 3.4 Tissue Dynamics as Interacting Cellular-Fate Processes 3.5 Summary 3.6 Further Reading 4 Morphogenesis 4.1 Morphogenic Processes 4.2 Morphogenic Dynamics 4.3 Constraints on Morphogenesis 4.4 Summary 4.5 Further Reading 5 Stem Cells 5.1 Basic Concepts 5.2 Examples of Stem-Cell Systems 5.3 Dynamic Function of Stem-Cell Systems 5.4 Summary 5.5 Further Reading 6 Cellular-Fate Processes 6.1 Cell Differentiation 6.2 Cell Migration 6.3 Cell Division 6.4 Cell Death 6.5 Dynamics of Interacting Cellular-Fate Processes 6.6 Summary 6.7 Further Reading 7 Coordination of Cellular-Fate Processes 7.1 Soluble Signals 7.2 Cell-Extracellular Matrix Interactions 7.3 Direct Cell-Cell Contact 7.4 Response to Mechanical Stimuli 7.5 Interaction Between Signaling Mechanisms 7.6 Summary 7.7 Further Reading Part Ⅱ Cell and Tissue Characterization 8 High-Throughput Biological Data 8.1 Basics of Molecular Biology 8.2 Genomics 8.3 Transcriptomics 8.4 Proteomics 8.5 Metabolomics 8.6 Phenomics 8.7 Era of Systems Biology 8.8 Summary 8.9 Further Reading 9 Cell and Tissue Properties 9.1 Basic Tools 9.2 Measurement of Cell Characteristics 9.3 Measurement of Tissue Characteristics 9.4 Summary 9.5 Further Reading 10 Cell and Tissue Culture 10.1 Definition and History 10.2 Types of Tissue Culture 10.3 Media 10.4 Culture Environment and Maintenance of Cells In Vitro 10.5 Characterization of Cell Function in Tissue Culture 10.6 Cryopreservation 10.7 Contaminants 10.8 Summary 10.9 Further Reading 11 Gene Transfer 11.1 Gene Transfer for Gene Therapy 11.2 Gene-Transfer Methods 11.3 Retrovirally Mediated Gene-Delivery Process 11.4 Gene Transfer for Modifying Cellular Functions 11.5 Summary 11.6 Further Reading Part Ⅲ Engineering Methods and Design 12 Time Constants 12.1 Definition of Time Constants 12.2 Important Time Constants 12.3 Simplifying Dynamic Descriptions 12.4 Summary 12.5 Further Reading 13 Scaling up for Ex Vivo Cultivation 13.1 Using in vivo Conditions as a Guide 13.2 Key Design Challenges 13.3 Fluid Flow 13.4 Cellularity 13.5 Geometry of the Microenvironment 13.6 Multivariable Optimization 13.7 Summary 13.8 Further Reading 14 Cell Separation 14.1 Basis for Cell Separation 14.2 Characterizing Cell Separation 14.3 Practiced Cell-Separation Methods 14.4 Summary 14.5 Further Reading 15 Biomaterial Scaffolds 15.1 Biomaterial Properties 15.2 Types of Biomaterials 15.3 Summary 15.4 Further Reading 16 Tailoring Biomaterials 16.1 Tailoring Surface Chemistry and Topography 16.2 Subcellular Length Scale(<10 μm) 16.3 Cellular Scale(10-100μm) 16.4 Supracellular Scale(100μm-1cm) 16.5 Functions of Tailored Biomaterials 16.6 Summary 16.7 Further Reading Part Ⅳ Clinical Implementation 17 Conventional Clinical Approaches to Tissue Dysfunction 17.1 Medical Therapies for Tissue Dysfunction 17.2 Surgical Therapies for Tissue Dysfunction 17.3 Temporary Support Using Extracorporeal Devices 17.4 Tissue-Engineered Therapies 17.5 Summary 17.6 Further Reading 18 Host Integration:Interacting Cell-Fate Processes 18.1 Wound-Healing Reaponse 18.2 Angiogenesis 18.3 Immune Response 18.4 Summary 18.5 Further Reading 19 Producing Tissue-Engineered Therapies 19.1 Product Characterization 19.2 Preservation 19.3 Patent Protection 19.4 Regulation of Tissue-Engineered Products 19.5 Ethical Issues 19.6 Summary 19.7 Further Reading A Tissue-Engineering Study Problems A.1 Part Ⅰ:Quantitative Cell and Tissue Biology A.2 Part Ⅱ:Cell and Tissue Characterization A.3 Part Ⅲ:Engineering Methods and Design A.4 Part Ⅳ:Clinical Implementation |
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