医药生物技术

1、会计学1医药生物技术医药生物技术从西伯利亚永久冻结带发现的两具猛犸象残骸上获取的DNA。在这两具猛犸象尸体中，一具已在地下埋了2万年，另一具则至少埋了6万年。通过仔细分析它们的DNA，研究小组已经整理出80%的猛犸象基因组或遗传密码。 第一代-免疫血清免疫血清大多数抗原分子具有多个表位，每种表位均可刺激机体1个B细胞克隆产生1种特异性抗体。因此，传统制备的免疫血清被称为多克隆抗体，特异性差，易出现交叉反应，限制了在免疫化学试验以及疾病诊断和治疗中的应用。第二代-单克隆抗体单克隆抗体杂交瘤技术的问世使产生仅识别1种表位的同源抗体成为可能，称为单克隆抗体（mono-clonal antibody,

2、 McAb）。McAb具有特异性高、亲和力强、效价高、血清交叉反应少等优点，与化学药物、毒素或同位素等连接后，借助识别特异性，可有效地将治疗性药物运送到靶细胞，这种称为“魔弹”或“生物导弹”的导向药物疗法以为攻克癌症带来了希望。第三代-基因工程抗体基因工程抗体第三代抗体始于20世纪80年代中期，它是利用重组DNA和蛋白蛋工程技术，对抗体基因进行加工改造和重新装配，经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子。其主要工作包括：一是一是运用运用DNA重组技术对已有的重组技术对已有的McAb进行进行“人源化人源化”和和“小型化小型化”的的改造；改造；二是二是用噬菌体抗体库技术筛选、克隆新的用噬菌体抗体库技术

3、筛选、克隆新的McAb。免疫球蛋白（IgG）分子是肿瘤治疗最常用的抗体。由两条相同的轻链和两条相同的重链组成，每条包含可变区和恒定区。可变区包含高变区或称互补决定区（CDRs）。这些短的，高度可变的氨基酸序列是试剂的主要作用位点。小分子抗体：小分子抗体：Ig可以被酶解为不同的片段，如F(ab)2、Fab和Fc含重链、轻链V区的Fv片段。这些小片段因相对分子质量小、穿透力强、抗原性低、可在原核系统表达，以及易于进行基因工程操作等优点而逐渐受到重视。多肽药物基因药物产物多肽蛋白质基因质粒原核表达载体无信号肽真核表达载体信号肽宿主细胞大肠杆菌酵母（体外）人体细胞（体内）转染易难生产工艺复杂较简单纯化

4、复杂较简单成本较昂贵较经济稳定性不稳定稳定保存难易半衰期短长用法长期注射一次性注射疗效短持久副作用高低多肽药物与基因药物的比较多肽药物与基因药物的比较 传统疫苗传统疫苗高技术疫苗高技术疫苗减毒活疫苗减毒活疫苗灭活疫苗灭活疫苗亚单位疫苗亚单位疫苗核酸疫苗核酸疫苗重组疫苗重组疫苗基因工程疫苗基因工程疫苗微胶囊可控缓释疫苗微胶囊可控缓释疫苗抗独特型抗体疫苗抗独特型抗体疫苗基因工程亚单位疫苗基因工程亚单位疫苗基因缺失活疫苗基因缺失活疫苗基因工程载体疫苗基因工程载体疫苗合成肽疫苗合成肽疫苗蛋白质工程疫苗蛋白质工程疫苗已用于人类疾病预防的主要疫苗已用于人类疾病预防的主要疫苗 疫苗类型国内外生产状况国内国外

5、1小儿麻痹（OPV）减毒活疫苗（I-型联合）+小儿麻痹（IVP）灭活疫苗（I-）-+2麻疹减毒活疫苗+3卡介苗（BCG）减毒活疫苗+4白喉-百日咳-破伤风（DPT）亚单位疫苗（联合）-+亚单位疫苗（基因工程P）+5乙型肝炎亚单位疫苗（血源）+亚单位疫苗（基因工程CHO）+（S）+（S2）亚单位疫苗（基因工程酵母）+）+6乙脑减毒活疫苗+-灭活疫苗+7流脑亚单位疫苗（多糖）+8甲肝减毒活疫苗+流感灭活疫苗10狂犬灭活疫苗+11风疹减毒活疫苗+12腮腺炎减毒活疫苗+麻疹-风疹-腮腺炎（MMR）减毒活疫苗（三种联合）-+13出血热灭活疫苗+14腺病毒（Ad4,Ad7）减毒活疫苗-+15水痘减毒活疫苗

6、-+16黄热病减毒活疫苗+17轮状病毒腹泻减毒活疫苗（人-猴遗传重配）-+减毒活疫苗（人-羊遗传重配）+-20霍乱亚单位+灭活（CTB+WC）-亚单位+灭活（基因工程CTB+WC）减毒活疫苗（基因工程CDV-HgR）-+21鼠疫减毒活疫苗+22斑疹伤寒灭活疫苗+23布氏杆菌减毒活疫苗+24炭疽杆菌减毒活疫苗+25痢疾减毒活疫苗（基因工程FS）+-26链球菌肺炎亚单位疫苗（多糖）-+27嗜血杆菌流感亚单位疫苗（多糖）-+28痘苗（天花）减毒活疫苗+*+*基困工程亚单位疫苗基困工程亚单位疫苗（gene engineered subunit vaccine）主要是指将基因工程表达的蛋白抗原纯化后制成

7、的疫苗。载体疫苗载体疫苗（vectored vaccine）是指利用微生物做载体，将保护性抗原基因重组到微生物体中，由能表达保护性抗原蛋白质的重组微生物制成的疫苗。这种疫苗多为活疫苗，重组体用量少，抗原不需纯化，免疫接种后靠重组体在机体内繁殖产生大量保护性抗原刺激机体产生特异免疫保护反应，载体本身可发挥佐剂效应增强免疫效果。DNA疫苗（疫苗（ DNA vaccine）基因缺失活疫苗（基因缺失活疫苗（gene deleted live vaccine）是最有效的一种疫苗，应用传统的活疫苗如痘苗已经消灭了天花，应用脊髓灰质炎活疫苗正在全世界消灭脊髓灰质炎（小儿麻痹）。蛋白工程疫苗（蛋白工程疫苗（p

8、rotein engineered vaccine）是指将抗原基因加以改造，使之发生点突变、插入、缺失、构型改变，甚至进行不同基因或部分结构域的人工组合，以期达到增强其产物的免疫原性，扩大反应谱，去除有害作用或付反应的一类疫苗。遗传重组疫苗（遗传重组疫苗（genetic recombinant vaccine）是指使用经遗传重组方法（genetic reassortment）获得的重组微生物制成的疫苗。合成肽疫苗（合成肽疫苗（Synthetic peptide vaccine）是指使用化学方法合成能够诱发机体产生免疫保护的多肽制成的疫苗。抗独特型抗体疫苗（抗独特型抗体疫苗（anti-idiot

9、ype vaccine）是指使用与特定抗原的免疫原性相近的抗抗体（ab2）做抗原制成的疫苗。微胶囊疫苗（微胶囊疫苗（micro-capsulized vaccine）也称可控缓释疫苗（controlled slow release vaccine），是指使用微胶囊技术将特定抗原包裹后制成的疫苗。DNA疫苗疫苗DNA用疫苗的优越性与问题用疫苗的优越性与问题急需研制的基因工程病毒疫苗及急需研制的基因工程病毒疫苗及研究进展研究进展1.艾滋病（AIDS）疫苗：多抗原疫苗设计2.乙肝（HBV）疫苗：含前S抗原的疫苗新佐剂3.丙肝（HCV）疫苗：4.戊肝（HEV）疫苗：5.呼吸道合胞病毒（RSV）疫苗：品

10、名 来源适应证蛇毒纤溶酶蛇毒血栓尿激酶人尿心肌梗死促皮质毒脑垂体关节炎胰酶动物胰脏消化不良硫酸软骨素动物软骨偏头痛、关节炎绒促性素孕妇尿不孕猪胰岛素猪胰脏糖尿病熊胆粉熊胆汁肝胆疾患小檗碱黄连根茎感染银杏黄酮银杏叶血管硬化L-麻黄碱麻黄草哮喘、过敏喜树碱喜树肿瘤麦角碱麦角菌偏头痛剌乌头碱高乌头疼痛奎宁金鸡纳树皮疟疾利血平萝夫木高血压延胡索乙素延胡索疼痛长春碱常春花肿瘤青蒿素黄花蒿疟疾齐墩果酸齐墩果，女贞子黄疸性肝炎黄芩甙黄芩慢性肝炎地高辛毛花洋地黄心力衰竭靛玉红木兰肿瘤左旋多巴油麻藤帕金森病紫杉醇紫杉树皮肿瘤部分生物物药来源及其适应证部分生物物药来源及其适应证 合成或以天然结构为先导物合成的天然

11、药物合成或以天然结构为先导物合成的天然药物 品名天然先导物作用阿司匹林水杨苷解热、镇痛色甘酸钠凯琳抗过敏甲红霉素红霉素抗感染蒿甲醚青蒿素抗疟疾普鲁卡因可卡因局麻十烃双胺d-筒箭毒碱肌肉松弛右甲吗南吗啡镇痛特尼泊苷鬼臼毒素抗癌依托泊苷鬼臼毒素抗癌华法林双香豆素抗凝血多西环素四环素抗感染多马托品阿托品扩瞳溴化甲基东茛菪碱东茛菪碱解痉氟氧头孢菌素氧头孢烯抗感染氨曲南单环-内酰胺抗感染亚胺培南-内酰胺抗感染米帕林奎宁抗疟疾紫杉醇10-去乙酰巴可亭抗癌米格列醇脱氧野尻霉素降血糖药薯喜树碱抗直肠癌乙胺香豆素凯琳扩张冠脉ii. 药用植物与海洋生物资源成为开发的热点药用植物与海洋生物资源成为开发的热点天然药物

12、来源途径甚多，不过今后将主要来源于药用植物，据估计全球约有（4050）万种植物，但仅有极少部分进行过化学成分及其活性测试研究。海洋生物更是一个有待开发的宝库我国也是植物资源最丰富的国家之一，迄今已发现3万多种高植物，其数量仅次于巴西和哥伦比亚，居世界第3位，其中50%以上是特有品种，现已发现11000多种药植物，其种类和数量之大均居世界首位，为我国研制新的天然药物奠定的良好的资源基础。天然药物发展现状与前景天然药物发展现状与前景i.天然药物的开发成为新药研发的重要策略天然药物的开发成为新药研发的重要策略获取先导化合物；缩短研发周期；提高成功率iii.天然药物发展前景广阔天然药物发展前景广阔 1

13、.近近10多年来天然药物研究与开发取得长足进展多年来天然药物研究与开发取得长足进展 如免疫抑制药环孢素、抗糖尿病新药阿卡波糖和降血脂新药洛伐他汀及其类似物等相继面市。镇痛药河豚毒素及贝类毒素等海洋药物也取得了良好的进展。美国还从非洲真菌“伪黑团壳”中分离出一种五环化合物，口服有胰岛素样作用。此外正在研制的卡麦角林（cabegoline）是麦角生物碱的类似物，为多巴胺D2的受体激动药，选择性强，药效持久，有望成为治疗帕金森病的有效药物。可直接杀伤肿瘤细胞和具有免疫调节作用的苦马豆素也进入临床试验阶段。其次具有防治肿瘤作用的番荔枝内酯及白藜芦醇的研究也引起了国内外医药界的关注。19891995年F

14、DA批准临床使用的87种抗癌药中，62%为天然产物。50多年来，我国以中草药为源料也开发出了40多种特有新药，如黄连素、四氢巴马汀、东茛菪碱、丁公藤碱、茛菪碱、樟柳碱、石杉碱甲、芫花酯甲、靛玉红、天麻素、豆腐果苷、草乌甲素、蒿甲醚及丹参酮A等。2.各国政府开始放松对中药制品的管制各国政府开始放松对中药制品的管制 美国已开始对中药复方与制剂的临床试验， 2001年版美国药典已正式收载银杏、月见草油、卡瓦内脂、金丝桃素、人参、锯齿棕、雪花莲及-叶皂苷等20多种畅销的药材及其制剂的质量标准，表明药用植物及天然药物已被美国官方认可，德国则打算将中药列入传统疗法范畴，俄国、瑞士等国看好中药，东南亚等国早

15、已把中药列入家庭必备之药品。中药真正走向世界当不会太久。中药发展的现代化战略中药发展的现代化战略I.我国中药发展的机遇与挑战我国中药发展的机遇与挑战 我国药用植物及中药材种类繁多，新版中药大辞典将收载12807种中药材，其中药用植物11146种，动物1581种，矿物80种。此外其他民族地区尚有藏药2294种，蒙药1342种，傣药1200种，苗药1000种，维药600种，彝药及羌药各百余种。目前人工种植的药材200余种，600余万亩，生产基地600多个，对具有药用作用的野生动物也进行了人工饲养。 我国的中药药效不够准确、稳定、质量标准、重金属在药理、剂型、标准化等方面尚有很多问题：中药制品落后的

16、外包装，携带不便，药汁味苦，这些都影响我国的中药出口。n分子诊断分子诊断是采用分子生物学理论和方是采用分子生物学理论和方法对疾病进行预测、鉴定和分析的技术法对疾病进行预测、鉴定和分析的技术。n分子诊断的作用分子诊断的作用：产前检测；产前检测；潜病检测；潜病检测；先病检测；先病检测；病因的临床检测。病因的临床检测。 7.3.2 分子诊断方法分子诊断方法i. 酶联免疫吸附测定酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbant assay, ELISA )利用抗原抗体分子高度特异结合而测定疾病相利用抗原抗体分子高度特异结合而测定疾病相关因子的诊断方法。关因子的诊断方法。一抗：与

17、目标分子特异结合的抗体一抗：与目标分子特异结合的抗体二抗：只与一抗特异结合的抗体，如：碱性磷二抗：只与一抗特异结合的抗体，如：碱性磷酸酶、过氧化物酶、脲每等，可以催化无色底物酸酶、过氧化物酶、脲每等，可以催化无色底物变为有色物。变为有色物。加入无色底物加入无色底物有色底物有色底物加入酶联加入酶联二抗二抗加入一抗加入一抗固定目标分子固定目标分子酶联免疫吸附测定示意图酶联免疫吸附测定示意图ii. 分子杂交分子杂交 利用遗传疾病或致病微生物特异的核利用遗传疾病或致病微生物特异的核酸序列设计的探针进行疾病的诊断。酸序列设计的探针进行疾病的诊断。Southern杂交，分子标记等。杂交，分子标记等。原位杂

18、交原位杂交(in situ hybridization)FISH: (Fluorescent In Situ Hybridization) iii. 基于基于PCR的分子诊断的分子诊断1) 套式套式PCR（nested PCR）病原微生物的病原微生物的检测检测2) 原位原位PCR (in situ PCR ) ：在细胞组织切在细胞组织切片上检测低拷贝数基因片上检测低拷贝数基因3) PCR-酶解鉴定：遗传病有限制性内切酶解鉴定：遗传病有限制性内切酶位点的丢失，酶位点的丢失，如：镰刀形细胞贫血症，如：镰刀形细胞贫血症，CvnI4) PCROLA（oligo-nucleotide ligation

19、assay）5) LCR(ligase chain reaction)鉴定鉴定:较较PCROLA简单，但灵敏度低些。简单，但灵敏度低些。6) PCRELISE检测：双标记寡聚核苷酸捕获检测：双标记寡聚核苷酸捕获分析法分析法7) 特异性等位基因寡聚核苷酸杂交（特异性等位基因寡聚核苷酸杂交（allele-specific oligonucleotide hybridization, ASO）: 同一基因中多个不同位点的突变检同一基因中多个不同位点的突变检测测8) 扩增阻滞突变系统（扩增阻滞突变系统（amplification refractory mutation system, ARMS）9)

20、人工引入酶切位点（人工引入酶切位点（artificial introduction of restriction site, AIRS）10)直接测序法（直接测序法（direct sequencing, DS ）11)引物延伸法（引物延伸法（primer extension, PEX）12) PCR-SSCP法法13)免疫免疫PCR原理：原理： 扩增模板数扩增模板数S=S0(1+Es)j (其中S0为初始模板数, Es为平均扩增效率, j为循环次数)。利用这种线性关系, 通过S值可求解出初始模板数S0, 从而实现定量。 14)14)定量定量PCR技术技术 定量定量PCR主要建立在主要建立在竞争

21、性竞争性PCR基础上基础上：向样本中加入一个作为内标的竞争性模板, 它与目的基因具有相同的引物结合位点, 在扩增中两者的扩增效率基本相同, 而且扩增片段在扩增后易于分离, 然后据内标的动力学曲线求得目的基因的原始拷贝数。 以乙肝病为例,荧光定量可测到每微升血清中含有10100个病毒颗粒,乙肝表面抗原强阳性的患者血清中,可测得高达105106-1的病毒颗粒。随着治疗进程,病毒复制逐渐减少。治愈后便测不出病毒颗粒。据此可建立乙肝治愈的分子诊断标准。15)荧光定量荧光定量PCR荧光定量荧光定量融汇了技术的核酸高效扩增高效扩增, 探针技术的高高特异性特异性, 光谱技术的高敏感性高敏感性和高精确定量高精

22、确定量的优点, 直接探测过程中荧光信号的变化以获得定量的结果。完全封闭操作, 仪器直接读数,避免了因污染而导致的假阳性, 使结果准确可靠,结果判断更客观真实, 定量范围宽(可包括0108个拷贝/), 且无需样品梯度稀释等特点。 -的酶酶不仅有延伸的引物的活性还有53外切核酸酶活性,可在链延伸过程中实现链替换,并将被替换的单链切断,这就是-的酶学基础。-反应体系中不仅有两条普通的引物,还有一条荧光标记探针,这条探针的5端和3端分别标记了荧光报告基团()和荧光淬灭基团()。当这条探针保持完整时基团的荧光信号被基因所淬灭;一旦探针被切断,淬灭作用消失,产生荧光发射,通过荧光光谱分析仪检测荧光强度,即

23、可测知扩增产物的含量。 原理：原理：IV. IV. 基因芯片与分子诊断基因芯片与分子诊断什么是基因芯片什么是基因芯片 基因芯片指将大量不同的探针分子固定于支持物基因芯片指将大量不同的探针分子固定于支持物上后形成的微点阵载片，用他与标记的样品分子进行上后形成的微点阵载片，用他与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度对样品杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度对样品中不同基因的数量和序列信息进行并行处理分析中不同基因的数量和序列信息进行并行处理分析。基因芯片n直接往人体组织细胞中转移基因的治病方法叫做体内（in vivo）基因治疗。n采用安全、无毒的载体导入工具安全、无毒的载

24、体导入工具携带外源基因穿过细胞膜，进入细胞核与染色体整合，这是基因治疗成败的关键。n目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体。n基因治疗的靶细胞主要分为两大类：体细胞和生殖细胞。n基因治疗目前主要是治疗那些对人类健康威胁严重的疾病。包括：遗传病（如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等）、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病（如AIDS、类风湿等）。7.4.2经典基因治疗的基本操作步骤经典基因治疗的基本操作步骤 在大多数基因治疗的临床试验中，来自患者血液或骨髓的细胞在实验室中培养。这些细胞被暴露在带有目的基因的病毒中转化。病毒进入细胞后，目的

25、基因就成为宿主细胞DNA的一部分。这些细胞在实验室培养后，通过静脉注射重新回到患者体内。在患者体内繁殖，形成正常的功能。7.4.3导入载体研究进展导入载体研究进展病毒细菌质粒哺乳动物人工染色体蛋白质转导类固醇介导脂质体多聚赖氨酸纳米颗粒非病毒逆转录病毒腺病毒腺相关病毒慢病毒重组痘疫苗病毒单纯疱疹病毒7.4.5基因治疗的安全问题基因治疗的安全问题v病毒通常能感染改变非目标细胞。病毒通常能感染改变非目标细胞。v新基因插入新基因插入DNADNA的位置可能出现错误，导致癌症和其他损伤的产生。的位置可能出现错误，导致癌症和其他损伤的产生。 v基因表达的控制，转化基因基因表达的控制，转化基因“过度表达过度

26、表达”，产生过多的缺失蛋白，导致，产生过多的缺失蛋白，导致损害；损害；v病毒载体产生炎症或免疫响应；病毒载体产生炎症或免疫响应；v患者可能将病毒传播给其他个体或传播到环境中。患者可能将病毒传播给其他个体或传播到环境中。 干细胞的概念： 干细胞是一类能复制自身并产生特化细胞的细胞类型。 在受精后的第一小时内受精卵经几次分裂发育成相同的全能细胞（totipotentcells）, 受精9天后这些细胞经数次分裂发育成囊胚，囊胚具有外层细胞和内层细胞（inner cell mass），外层细胞形成胎盘和支持组织，内层细胞将形成各器官系统。这类内层细胞即胚胎干细胞又称为全能干细胞（pluripotent

27、）全能干细胞进一步特化产生具有特殊功能的细胞群体。如造血干细胞分裂分化产生红细胞、白细胞、血小板，皮肤干细胞产生各种类型的皮肤细胞。胚胎干细胞具有胚胎干细胞具有 4个特点个特点 :v能大量繁殖并保持未分化状态能大量繁殖并保持未分化状态 ;v在一定条件下能向内、中、外在一定条件下能向内、中、外 3个胚层个胚层组织和细胞分化组织和细胞分化 ;v具有全能性具有全能性 ,易于进行基因改造操作易于进行基因改造操作 ;v能够形成嵌合体动物能够形成嵌合体动物 ,从而成为联系细从而成为联系细胞和个体之间的桥梁胞和个体之间的桥梁成体干细胞成体干细胞 成年动物的许多组织和器官，如表皮和造血系统，具有修复和再生的能

28、力。成体干细胞在其中起着关键的作用。 在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 成体干细胞普遍存在。 微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。成体干细胞可分化为特定组织 ,当组织受到外伤、老化、疾病等损伤时 ,这些干细胞就增殖分化 ,产生新的组织来代替它们 ,以保持机体的动态平衡。成体干细胞还可横向分化为其它组织。 在成体干细胞中 ,目前研究较多的是：造血干细胞造血干细胞(Hematopoitic Stem Cell, HSC)间质干细胞间质干细胞 (Mese

29、nchymal Stem Cell, MSC)神经干细胞神经干细胞 (Nural Stem Cell, NSC)干细胞的可塑性干细胞的可塑性 当成体干细胞被移植入受体中 ,它们表现出很强的可塑性。从一种组织分离出的干细胞可以分化为各种不相关的细胞类型。例如 , 神经干细胞可分化成为造血细胞系。与之相似 ,源于骨髓的干细胞可分化为某些非造血细胞类型 ,如包括骨骼肌、大脑的小神经胶质细胞和星形神经胶质细胞和肝细胞。这些结果增加了采用骨髓移植治疗各种疾病如肌营养不良、帕金森病、卒中和肝衰竭的可能性。i. 具有特定的分化表型或定向分化潜能具有特定的分化表型或定向分化潜能 ;ii. 可靠的细胞来源可靠的

30、细胞来源 ;iii.不引发移植排斥反应。不引发移植排斥反应。体外构建工程组织、器官的细胞体外构建工程组织、器官的细胞需满足以下三个基本前提需满足以下三个基本前提 :支架材料支架材料 支架材料为细胞的停泊、生长、繁殖、新陈代谢、形成新组织提供支持。目前研究较多的有以下几种:I.I.可降解高分子材料可降解高分子材料 研究较多的是聚羟基乙酸、聚乳酸、聚羟基乙酸与聚乳酸的共聚物等。这些材料具有可标准化生产、可降解、细胞相容性好等优点,但其酸性降解产物有可能对细胞的活性产生不利影响;同时其亲水性、细胞相容性、力学强度等均尚待改进。采用多种改性技术有可能满足组织工程对支架材料的要求。II. 陶瓷类材料陶瓷

31、类材料 目前研究较成熟的是多孔羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙等。这类材料生物相容性好,有一定强度,是骨的无机盐成分,常用作骨组织工程的支架材料。但由于它们降解慢,脆性大,降低了这类材料的实用性。 III.复合材料复合材料 将有机材料与无机材料复合, 可克服单纯材料的缺点,并能综合其优点。近几年对纳米材料或纳米复合材料的研究有了新的突破,这已成为组织工程支架材料研究的方向之一。 IV.生物衍生材料生物衍生材料 生物组织经过处理后获得的材料称为生物衍生材料。来源于人体的生物衍生材料保留了正常的网架结构,组织相容性好,是较为理想的组织工程支架材料。如胶原凝胶、脱细胞真皮构建组织工程皮肤,纤维蛋白凝胶构

32、建组织工程软骨等。脱细胞、去抗原处理的生物衍生骨支架构建的组织工程骨已有临床应用报道.组织构建组织构建a.组织工程骨的构建组织工程骨的构建a.1单纯构建a.2复合构建Isogai(1999)将可降解高分子材料预制成人指骨形状,分别接种成骨细胞和软骨细胞,植入裸鼠体内,20周后形成了含有软骨及软骨下骨的指骨和关节。Casabona(1998)将MSCs与在体外联合培养后,植入裸鼠预先制备的带血管蒂背阔肌肌皮瓣中,8周后有丰富的新骨形成,新骨血循环丰富。组织工程骨的复合构建方式为临床修复带关节端的骨缺损、应用显微外科技术形成组织工程骨提供了新思路、新方法。a.3血管化构建采用在管状组织工程骨中植入

33、血管束、带血管蒂筋膜包裹组织工程骨,或在体外培养中,应用成骨细胞与血管内皮细胞复合培养,或加入血管内皮细胞生长因子等,均可使组织工程骨建立良好的血液循环。b.1无支架离心管培养采用高密度软骨细胞,在离心管内经离心应力作用后培养,在没有支架材料的条件下也能形成新的软骨组织。b.2软骨细胞与支架材料复合构建曹谊林首先将软骨细胞与可降解支架材料复合培养,在体外形成了具有人耳形状的耳软骨组织。b.3双层支架构建b.组织工程软骨的构建组织工程软骨的构建c.1肌腱细胞与支架材料复合构建肌腱细胞与支架材料复合构建 将肌腱细胞接种在可降解支架材料上,体外培养710天后,植入动物体内,在体内营养环境及力学因素作

34、用下完成腱化过程,已被证明是一种有效的构建方法。c.2应力场三维培养应力场三维培养组织修复与应力的关系十分明确,在组织工程肌腱构建中,体外模拟体内肌腱的拉应力,对形成组织工程肌腱是有利的。秦廷武在拉应力条件下进行组织工程构建,发现肌腱细胞沿应力方向延展,增殖能力增强,羟脯氨酸含量增加。但最合适的应力条件还需进一步研究。c. 组织工程肌腱的构建组织工程肌腱的构建d.1在导管中接种雪旺细胞 将神经导管与神经连接后,向导管内注入雪旺细胞悬液或雪旺细胞凝胶,有促进神经再生作用,但效果并不十分满意,原因是没有为雪旺细胞提供可生存的三维空间。d.2雪旺细胞与三维支架复合构建王光林等将高密度纯化的雪旺细胞与市售专用混合后,接种在纤维丝上,再将此复合物植入中空、多孔、可降解纤维管中,桥接大鼠坐骨神经缺损,组织学、电生理检查证明其修复效果与自体神经移植相当。d.3在支架材料上分次接种雪旺细胞戴传昌等将高密度雪旺细胞分次接种在纤维丝上,发现雪旺细胞能很好地黏附在材料上,并能形成细胞链。d. 组织工程周围神经的构建组织工程周围神经的构建e.1组织工程表皮表皮角朊细胞培养