药物控释与组织工程答案

1、1. 名词解释（1）生物降解聚合物（biodegradable polymers）生物降解聚合物的链中含有可生物降解的基团，特点是其化学结构上具有不稳定的键接方式；在机体生理环境能化学降解或酶解为可被机体吸收或代谢的小分子；与机体有良好的相容性，其降解产物和代谢产物安全无毒；对机体不产生任何不良影响 。其能否降解及难易程度主要取决于分子量。（2）表面降解（surface degradation）又称为非均匀降解，由于水等溶剂扩散受限，降解只发生在材料表面，随着时间的推移材料不断变薄，其材料完整性可以保持较长时间，降解过程中，聚合物的总分子量和水解程度不发生改变，或者说，剩余

2、聚合物的性质与原聚合物性质相同，因解离仅限于聚合物表面发生，故降解速度恒定并正比于样品表面积，除了水解，表面降解也可通过酶降解发生。对于疏水聚合物常发生表面降解，由于其可阻止水扩散进入材料内部，酸性副产物是逐渐释放的，因此酸暴释的可能性减小，降低发生炎症的几率，降解速度几乎与时间无关。（3）本体降解（bulk degradation）又称均一降解，聚合物内部与外部以同样的速率发生降解。水等溶剂可以扩散到材料内部，导致材料内部因发生水解而降解，组分不断溶出最终导致材料碎裂。本体降解发生后，聚合物样品的分子量随反应进行而下降，但样品的重量并不因此而立即减少，必须到达某一临界值后，整个聚合物样品才迅

3、速溶解核消失，降解速度与表面积/体积比值无关。释放的酸基（酸暴释）可能引起炎症，适合此类降解机理的大都是亲水性聚合物，一般通过酯键的水解裂解。（4）生物相容性是生物医用材料植入体后，机体对植入物产生的各种复杂的生物、物理、化学反应的一种概念。生物相容性可分为血液反应、免疫反应、组织反应、生物化学反应等。降解机理有生物降解和光化学降解两种。（5）生物利用度是指药物被机体吸收进入循环的相对量和速率，是衡量药物制剂中主药进入血液循环中速率与程度的一种量度。不同剂型的药物吸收后，进入体循环的药量与给药量的比值，即生物利用度=进入体循环的药量给药量×100，也就是说，生物利用度越高，药物进入体

4、循环的药量越多，药物发挥的作用也越大；反之越少，作用也较小。影响生物利用度的因素较多，包括药物颗粒的大小、晶型、填充剂的紧密度、赋型剂及生产工艺等，生物利用度是药物制剂质量的一个重要指标。（6）药物控释系统利用生物医学材料作为药物或生物活性物质的载体或介质，制成一定的剂型，使药物在指定的部位，按设计剂量，在要求的时间范围内，以一定的速度在体内缓慢释放，从而达到治疗某种疾病、提高机体免疫能力等目的 （7）微球（microspheres）是一种用适宜高分子材料为载体包裹或吸附药物而制成的球形或类球形微粒，一般制备成混悬剂供注射或口服用。也有人从剂型制备方法定义其为一种混悬液型制剂。2.

5、作为药物控制释放微球的载体材料应具备哪些条件？并列举出几种微球载体材料。条件：1）应具有良好的生理相容性，不引起血象的任何变化，不产生过敏反应；2）靶向微球载体材料应能增加药物的定向性和在靶区的滞留性，以及对组织和细胞膜的渗透性和对癌组织的亲和性，以提高药物在靶区的有效浓度，维持较长的有效时间，增强抗癌作用。3）载体进入靶区后，能按要求释放药物，释药后又具有良好的生物降解性，即可经体内代谢，变成无毒物质排出体外。4）与药物有足够的结合或亲和能力以及具有较大的载药能力，能增加药物的稳定性，降低其毒副作用。要找到完全满足以上条件的载体材料较为困难，但配合完善的处方设计和先进的制备工艺，制得理想的微

6、球是可能的。 天然高分子微球载体材料：1）淀粉：常用玉米淀粉，因其杂质少，色泽好，取材方便，价格低廉，普遍被用作制剂辅料。淀粉无毒、无抗原性，在体内可由淀粉酶降解，因其不溶于水，故淀粉微球常用作动脉栓塞微球来暂时阻塞小动脉血管。目前，淀粉微球在瑞典已有商品(Spherex)问世。2）明胶：系从动物的皮、白色结缔组织和骨中获得胶原经部分水解而得到的产品。无毒，不溶于冷水，能溶于热水形成澄明溶液，冷却后则成为凝胶。在体内可生物降解，是目前常用微球载体材料之一，可口服和注射。3）白蛋白：系从人或动物血液中分离提取而得。白蛋白化学性质稳定，无毒，加热变性后无抗原性，是一种较理想的微球载体材料

7、。合成高分子载体材料：1）聚乳酸(polylactic acid)：又名聚丙交酯，系由乳酸在高温或减压条件下缩合聚合而得的白色粉末。不溶于水和乙醇，可溶于二氯甲烷、三氯聚。2）酰胺(polyamide)：又名尼龙，系由二元酸与二胺类，或由氨基酸在催化剂的作用下聚合而制得的结晶形颗粒。对大多数化学物质稳定，无毒、安全，在体内不分解，不吸收，常供动脉栓塞给药或口服给药。3）聚丙烯(ploypropylene)：系由丙烯单体溶于有机溶剂，在引发剂作用下聚合而成的乳白色轻质颗粒，化学性质稳定，不溶于水，能溶于三氯乙烷、热的萘烷等有机溶剂，除用作包装材料外，可用作磁性微球载体材料、微囊囊膜材料

8、及缓释骨架材料等。3药物控制释放系统有哪些优点？并结合你的知识，谈一谈药物控制释放系统以后的发展趋势。优点：1）改变了按日定时定量的传统给药方式；2）大大降低给药剂量，延长作用时间，降低系统毒性；3）提高了生物利用度；4）能把药物输送到指定部位，靶向功能；5）降低了新药开发的成本：5-7年，20，给老药第二次生命，高回报（相比于10-15年，4-6.5亿美元，风险）时控型药物控释系统：释放速率不随时间而改变，释放动力学为零级恒速，材料对药物的透过率、材料的生物降解性能、材料的载药方式都可能成为影响恒速释放的关键因素；自调节药物控释系统：根据人体需要，模仿生物体内复杂的生化过程，基于抗体的不可逆

9、的自调节药物释放系统，表面抗体犹如第二层膜，阻挠药物从聚合物储库微孔或本体进行扩散；同时，表面抗体将阻挠材料酶催化降解，酶基质过度态的形成。如果把生物合成与药物释放机理很好结合起来，就能得到脉冲可逆式自调节药物释放系统。靶向药物控释系统：穿透生物学屏障到达目标组织，并被细胞吞噬；到达目标组织或药物释放前的转运过程中保持稳定，从而提高药效和生物利用度、降低毒副作用。主动靶向是利用抗体抗原、受体配体的相互识别作用，被动靶向是依据颗粒的尺寸大小多功能集成化药物控释系统：携带一种或多种治疗药；多重靶向；多种示踪物，信号放大；分子修饰，避免巨噬细胞吞噬；渗透增强剂；辐照激活纳米粒，释放细胞毒素智能型药物

10、控释系统、多肽及蛋白控释系统以及基因传递系统。药物控释材料及制品市场年均增长率为11.6，全球制药及生物技术产品市场年均增长率为7.9，占全球制药业份额由12.8%增加到15.8%，其中美国占了近一半的份额，欧洲其次。中国虽然市场所占份额少，但近几年的增长速度却高于国际，药物控制释放作为制药产业的重要组成部分, 最有生气的朝阳产业, 已成为本世纪世界经济新的增长点，但仍存在许多问题（制剂技术落后、药物辅料发展不足、药物的附加值低以及重视度不高），应加强创新、改革条件，提高重视度。新型药物释放系统已成为药学领域的重要发展方向，主要有：缓释、长效制剂；靶向给药制剂；皮肤给药制剂；粘膜给药制剂；新型

11、给药系统：智能型给药系统、脑给药系统及新方法、免疫隔离释药系统、应答式给药系统、多肽与蛋白质给药系统。4生物医用高分子材料应该具备哪些特征，并举出三种或以上化学合成的可降解高分子种类和它们的分子式生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科，涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域（人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等）。医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触,有的甚至要求永久性植入体内。因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性（力学性能、功能性）和生物相容性：1）有适合某种用途的机械性能且在周围组织治

12、愈后还能保持足够的强度；2）不会引起身体发炎和毒性反应,具有良好的生物相容性；3）在完成其目的后能被身体代谢掉而不留下任何痕迹；4）易被加工成最终产品；5）具有可接受的储存寿命；6）能杀菌消毒。其中，材料的生物相容性的优劣是医用生物降解高分子设计和合成中首先要考虑的问题。聚乳酸(polylactic acid，PLA，聚酯类)：是得到美国FDA的认可，成为医用手术缝合线以及注射用微囊、微球等的材料或辅料。低分子量PLA：高分子量PLA聚原酸酯（polyorthoesters）：增加聚合物的疏水性，阻止水渗透进入聚合物内部，而分子中依然保留对水不稳定化学键，使降解主要发生在与水接触的表面进行。聚

13、氰基丙烯酸酯（polyalldy cyanoacrylate，PAC）：在水存在下又可缓慢水解形成醛类化合物，引起一定程度的毒性或刺激性问题。聚氨基酸类（polyaminoacid，PAA）：谷氨酸谷氨酸酯共聚物（PGAc）。 1. Describe the differences between primary culture and cell lines, between mortalized and immortalized cell lines.描述原代培养及细胞系的差异，正常细胞和永生细胞之间的差异。 原代细胞：从动物活组织直接取得的细胞或组织碎片进行培养的细胞；细胞系：指

14、原代细胞经首次传代成功后所繁殖的细胞群体；细胞株是通过选择法或克隆形成法从原代细胞或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物。区别：原代细胞直接来源于机体组织，生物性状尚未发生大的变化，在一定程度上能够反映体内的状态，因此原代细胞的受体、蛋白质、DNA等以及毒理反应、药物筛选能够正确反映体内的生理和病理状态，其生长具有有限性；细胞株和细胞系的遗传物质已经不同程度发生改变，并不再具有接触生长抑制现象，其形态及状态不如原代细胞，基因型和表型可能发生了改变和变异，容易分化，但供、受时间不限，便于检验和标准化。此外，并非每一种组织源性细胞都有相应的细胞株，细胞株带有癌变细胞的特点。 有限增殖

15、细胞系和无限增殖细胞系的区别：在体外的生存期有限即不能长期传代的细胞系为有限增殖细胞系；在体外可以持续生存，具有无限繁殖能力的细胞系为无限增殖细胞系。区别：有限增殖细胞系的体外生存期有限，而无限增殖细胞系大多已发生异倍化，具有异倍体核型，有的可能已成为恶性细胞；有的无限增殖细胞系只有永生性（或不死性），但仍保留接触抑制和无异体接种致癌性；有的不仅有永生性，异体接种也有致瘤性。2. Give the kinetic phases for cell growth, and the characteristics for each phase.分为四个时期：1）延滞期：细胞物质开始增加；有的细胞开始

16、不适应环境而死亡；细胞生长并不旺盛，生长曲线基本呈平线状；延滞期末期，细胞代谢活动能力强，细胞中RNA含量高，嗜碱性强。对不良环境条件较敏感，呼吸速度、核酸及蛋白质的合成速度接近对数细胞，并开始细胞分裂。2）指数期：菌体以几何数增加，增长速度快；细胞代谢能力最强；细菌很少死亡或不死亡。3）稳定期：生长速率下降，死亡率上升，直至达到平衡，细胞数达到最大值，新生的细菌数和死亡的细菌数相当。3）衰亡期：培养基消耗殆尽，细胞代谢废物积累，导致细胞大量死亡，生长曲线陡然下降，细胞常出现多形态、畸形或衰退型。3. Briefly describe the methods for characterizat

17、ion of cell adhesion, migration and aggregation.1）细胞粘附：细胞计数法测细胞粘附，粘附率= (1-粘附细胞计数值/加入的总细胞计数值)X100%；蛋白染料染色法测细胞粘附，如氨基黑、MTT等，用微孔酶标仪读取OD值，推算细胞粘附率，还可用作细胞形态学观察和染色细胞的照相；同位素标记法测，多采用51Cr标记；荧光素标记法，如FITC等标记，主要用于单核细胞、淋巴细胞的研究；细胞内酶释放法，主要用来测单核细胞与EC的粘附作用，检测髓过氧化物酶含量。 2）细胞迁移：Transwell小室迁移法，将Transwell小室放入培养板中，利用上下

18、层培养液以聚碳酸酯膜相隔，研究下层培养液中的成分对细胞生长、运动等的影响。细胞划痕法，测量划痕(或迁移)两侧细胞间的距离的变化，用迁移距离反映迁移速度。3）细胞聚集：流式细胞术测定血小板聚集是一项准确、敏感的检测方法，根据反应体系浊度的变化来反映血小板聚集率。另外基于粘度等流变学特征，光散射以及显微观测可有效测定红细胞的聚集行为。4. It is important for the tissue engineering product developer to have several biomaterials options available. Please clarify the sel

19、ection criteria of biomaterials for tissue engineering with example.1）能够增强细胞的依附与随后的细胞活化、细胞与细胞之间的信号传导以及细胞对营养物质、生长因子的吸收利用，同时药学活性必须能够达到最大化；2）可加工性，包括利用大量商业化的本体聚合物，同时能够使其形成最终产品的设计；3）具有一定的机械性能与力学性能，以解决使用期短，同时不干扰长期的功能；4）生物可降解性，降解产物低或无毒，包括局部组织反应与全身反应；5）有一定的药物兼容性，以满足活性成分的释放或吸附的需求6）良好的生物相容性和细胞亲和性、可消毒性及抗凝血性。&#

20、160;细胞支架是为细胞增殖营造环境，随着细胞的增殖而逐渐降解、消失，将空间让位于细胞，使所形成的组织和器官具有与细胞支架相似的几何形状。因此，作为细胞支架的高分子材料必须具有生物降解性，即在生理或体内环境下，组成材料的高分子链能自行断裂，并由此形成的小分子能逐渐被机体代谢或吸收。此外，还要求材料的降解速度与细胞的增殖速度相匹配，以及由降解所形成的小分子不对细胞增殖产生不利影响。此外，组织工程的细胞支架，不仅应有在细胞培养操作中保持形状、不会破碎的力学强度外，从临床应用出发，细胞支架还必须具有一定的柔韧性，能与机体缝合、贴合，并具有不会对机体组织形成机械损伤的力学性能。组织工程支架材料包括两类

21、：1）天然材料主要指天然的或从人或动物体内提取的材料，如胶原、明胶、纤维素、壳聚糖、海藻酸盐等。这类材料提取较困难，数量少，成本高，性能不稳定，力学强度低。例如：胶原是软骨、骨、皮肤和结缔组织的主要蛋白质，是构成动物细胞外基质的主要部分；然而胶原由于其动物源性而拥有抗原性。相比之下，胶原的水解产物明胶由于热变性而消除抗原性。此外，明胶含有大量的亲水性基团，价格适中，且研究表明，交联后的明胶海绵能促进上皮化组织生成，因而是理想的组织工程用生物材料。2）人工合成高分子材料因其具有良好的可控性，物理机械性能良好，易加工，最后降解完全，其力学强度和降解时间可人为控制，经处理工艺可加工成管状支架结构等特

22、点而成为组织工程材料中研究最多，应用最广的支架材料，如PHB、PCL以及聚酸酐等。其分子结构更接近于生物体而广泛用作生物材料，并在组织工程领域发挥着重要作用。虽然可降解高分子材料有很多优点，但在力学性能、骨传导性、骨诱导性等方面却有明显的不足。5. What is the difference between biologically and synthetic polymers as tissue engineering scaffold.1）天然材料：主要指天然的或从人或动物体内提取的材料，主要可以分为胶原、聚糖以及无机生物衍生物。这类材料优势在于它们含有有利于细胞吸附或维持不同功能的物质

23、，但是其重现性差，提取较困难，数量少，成本高，性能不稳定，力学强度低，不能大批量生产，同时异种移植的问题限制了其应用。例如：胶原是软骨、骨、皮肤和结缔组织的主要蛋白质，是构成动物细胞外基质的主要部分；然而胶原由于其动物源性而拥有抗原性。相比之下，胶原的水解产物明胶由于热变性而消除抗原性。此外，明胶含有大量的亲水性基团，价格适中，且研究表明，交联后的明胶海绵能促进上皮化组织生成，因而是理想的组织工程用生物材料。2）人工合成高分子材料：具有来源充足、良好的可控性，物理机械性能良好，易加工，最后降解完全，安全性高，其力学强度和降解时间可人为控制，经处理工艺可加工成管状支架结构等特点而成为组织工程材料

24、中研究最多，应用最广的支架材料，主要包括聚酯、聚氨基酸及聚乙二醇等。其分子结构更接近于生物体而广泛用作生物材料，并在组织工程领域发挥着重要作用。虽然可降解高分子材料有很多优点，但在力学性能、骨传导性、骨诱导性等方面却有明显的不足，因此生物的功能性不如天然材料。6. Please clarify the difference of the degradation mechanism of polyanhydride（聚酸酐） and polylactide（聚乳酸）.聚酸酐在生物体内外的降解为酸酐键的随机、非酶性水解，以表面降解为主，即水分子很难渗透进聚酸酐的内部,只有聚酸酐的表面能有机会与水接

25、触，形成一层一层从外到内的溶蚀形式，这是可生物降解材料作为药物载体使药物以相对恒定速度释放的重要条件。由于水等溶剂扩散受限，降解只发生在材料表面，随着时间的推移材料不断变薄，其材料完整性可以保持较长时间，降解过程中，聚合物的总分子量和水解程度不发生改变，或者说，剩余聚合物的性质与原聚合物性质相同，因解离仅限于聚合物表面发生，故降解速度恒定并正比于样品表面积。对于疏水聚合物常发生表面降解，由于其可阻止水扩散进入材料内部，酸性副产物是逐渐释放的，因此酸暴释的可能性减小，降低发生炎症的几率，降解速度几乎与时间无关。聚乳酸(PLA)降解以本体降解为主，降解模式的特征为聚合物内部与外部以同样的速率随机发

26、生降解，因而作为药物控释材料对药物的释放速度不易控制。水等溶剂可以扩散到材料内部，导致材料内部因发生水解而降解，组分不断溶出最终导致材料碎裂。本体降解发生后，聚合物样品的分子量随反应进行而下降，但样品的重量并不因此而立即减少，必须到达某一临界值后，整个聚合物样品才迅速溶解核消失，降解速度与表面积/体积比值无关。释放的酸基（酸暴释）可能引起炎症，一般通过酯键的水解裂解（适合此类降解机理的大都是亲水性聚合物）。7. Each technique has its advantages, but none can be considered as an ideal method of scaffold

27、 fabrication to be employed for all tissue. Please clarify the considerations when choosing a scaffold processing method with examples.具有一定的加工性；不能影响材料的生物相容性；应该能控制支架的孔径和孔隙率；由于加工技术也可以影响材料的力学性能，所以在选择加工技术时，这方面也应该考虑；能够加工形成不规则的三维几何形状；不应该影响支架材料的功能性与可降解性。空隙大大小在组织的内向生长与细胞附着的内表面有重要作用，如新血管的形成（5m）、成纤维细胞的内向生长（5-

28、15m）、肝细胞的内向生长（约20m）、哺乳动物的皮肤再生（20-125m）、骨质内生（40-100m）、骨再生（100-350m）。1）粒子沥滤法：首先聚合物溶液与盐（NaCl）混均形成混合液，进行蒸发形成聚合物与盐的共聚体，出去残余水分，形成多孔支架，特定的孔隙度决定表面多孔结构，如体积比、孔隙大小（取决于盐相部分和粒子大小），只能用在产生薄的晶片或薄膜（最大约2mm）2）静电纺丝：一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”），并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。静电纺纤维除

29、直径小之外，还具有大的比表面积、孔径小、孔隙率高、纤维均一性好等优点，可以模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能，具有很好的生物相容性及可降解性，可作为载体进入人体，并容易被吸收。3）相分离法：将聚合物溶液、乳液或水凝胶先浇铸成模型，再置于低温下冷冻（<Tm），冷冻过程中发生相分离，形成富溶剂相和富聚合物相，然后经冷冻干燥除去溶剂而形成多孔结构的方法。8. Describe the working mechanism, major advantages and disadvantages of the following fabrication method: 1) solvent cas

30、ting and particulate leaching; 2) phase transition; 3)3D deposition.1）粒子沥滤法：首先将组织工程材料和致孔剂粒子制成均匀的混合物，然后利用二者不同的溶解性或挥发性，将致孔剂粒子除去，于是粒子所占有的空间变为孔隙。致孔剂粒子可采用氯化钠、酒石酸钠和柠檬酸钠等水溶性无机盐或糖粒子，也可用石蜡粒子或冰粒子。最常用的方法是，利用无机盐溶于水而不溶于有机溶剂、聚合物溶于有机溶剂而不溶于水的特性，用溶剂浇铸法将聚合物溶液盐粒混合物在玻璃培养皿中成膜，然后浸出粒子即得到多孔膜。这种方法易形成致密的皮层，若浇铸后不断地振动至大部分溶剂挥发，

31、可防止粒子沉降，抑制表面皮层的形成，同时简单、适用性广，孔隙率和孔尺寸易独立调节，是一个通用的方法，得到了广泛的应用。但致孔和离子洗出时往往须用到有机溶剂和水，这严重阻碍了水溶性生物活性剂与支架材料的结合，同时只能用在产生薄的晶片或薄膜（最大约2mm），不能形成三维结构，而对于修复重建骨等组织来说，三维结构是十分必要的，这些组织功能的恢复很大程度上依赖于其几何形状。2）相分离法：指将聚合物溶液、乳液或水凝胶先浇铸成模型，再置于低温下冷冻（<Tm），冷冻过程中发生相分离，形成富溶剂相和富聚合物相，然后经冷冻干燥除去溶剂而形成多孔结构的方法。因而又称为冷冻干燥法。按体系形态的不同可简单地分为

32、乳液冷冻干燥法、溶液冷冻干燥法和水凝胶冷冻干燥法。支架的制造过程必须适用于生物活性分子,不得因暴露在严酷的化学或热环境而造成药效的损失。能很好地将小分子结合在聚合物支架上。然而,合并和释放药物的大蛋白质结合到该支架上仍会造成一定损失。这种方法制得的多孔结构易于控制孔的形态，并具有良好的分子化学性质，合适的力学性能以及生物活性。采用水与聚合物溶液匀化得到油包水乳液，可避免高温，有利于生物活性分子如蛋白质生长因子或分化因子的引入和控制释放，孔比表面积大，易操作，可制作厚的器件(大于lcm)，但孔尺寸偏小。用相分离方法制备了壳聚糖多孔支架，可通过改变冷冻温度和壳聚糖溶液的浓度可以有效地改善支架的孔形

33、态。3）三维打印成型技术：主要有粉末堆积技术成型、高温熔融成型的技术、低温成型的技术以及光固化成型技术。在计算机的控制下，根据物体的计算机辅助设计模型和计算机断层扫描等数据，通过材料的精确3D堆积，快速制造任何复杂形状的3D物体，可总结为“分层制造，逐层叠加”。其优点有样品体积比较大、客户可以采用合适自己的原材料进行以及可以保持生物材料的活性不丧失，不仅能快速制造个性化的组织工程支架，甚至可以携带细胞对组织缺损部位进行原位细胞打印，实现材料与患者与病变部位的完美匹配，而且能在微观结构上调控材料的结构、细胞的排列，利于促进细胞的生长与分化，获得理想的组织修复效果。不过还存在众多挑战，其中对高分子

34、原料的选择是影响3D成型材料的重要因素，包括生物相容性、生物相应性以及降解能力等，此外需要特殊的设备，技术要求高。13. To improve the structure and function of engineered tissues, briefly discuss the progress and prospect of bioreactors design with examples.细胞和组织块体外培养条件必须仿生地接近人体内环境。生物反应器为良好的应用工具，除在种子细胞增殖、组织块建构培养扮演重要角色外，生物反应器能精准调控生长因子与激素的释放，营养供给及代谢物移除等条件，稳定

35、控制生物反应器内部温度、pH值及气体分压（如溶氧）等参数，又能视需要对培养的组织施加物理参数，如磁场、电场、应力场等，为细胞的生长、分化和发育分化提供最适宜的环境。组织工程用的生物反应器种类主要包括搅拌式、滚筒式、中空纤维式、灌流式和施加机械力式。总功能可以概括为以下几方面：在三维支架上形成细胞空间上的均匀分布；在培养介质中维持理想的气体和营养物质浓度；为生长中的组织提供一个高效地物质运输方式；是发育中的组织接受物理刺激；有效地促使细胞向组织块构建方向发展最终促使这种组织变为人体类似的组织器官。生物反应器正朝向自动化、多功能化、高效率和多样化发展，未来在组织工程的应用将对人类提供更多更大的帮助。例：灌流生物反应器为连续添加培养液至培养槽，同时也吸出相同体积的原有培养液，使槽内培养液体积维持一定，养分也能维持在细胞生长所需范围以上，细胞代谢产物则不会堆积太多。培养时将已完成种植