3.051/BE.340 第21讲组织工程 组织工程:在组织或器官范围内,通过人工处理、操作细胞方式借助于细胞外环境寻 种可以取代、修复或增强生物功能的研究领域 目标: 1.完成生物性机械作用(骨,软骨) 代替生理功能(肝脏,神经) 3.输送分泌物(胰岛素) 4.上述目标的综合 3种主要途径: 1.体外/细胞囊封化(3) 2.体外合成(1-4) 3.体内合成(1-4)
1 3.051/BE.340 第 21 讲 组织工程 组织工程：在组织或器官范围内，通过人工处理、操作细胞方式借助于细胞外环境寻找一 种可以取代、修复或增强生物功能的研究领域。 目标： 1． 完成生物性机械作用（骨，软骨） 2． 代替生理功能(肝脏，神经) 3． 输送分泌物（胰岛素） 4． 上述目标的综合 3 种主要途径： 1． 体外/细胞囊封化（3） 2． 体外合成（1-4） 3． 体内合成（1-4）
3.051/BE.340 1.体外/细胞囊封化 方法: 1.把需要的细胞密封在半透膜中 2.植入密封装置或与体内连接 3.细胞分泌物→治疗 4.当治疗完成时装置取出或断开连接 半透膜 氧,营养物 二氧化碳 排泄物 治疗分子 悬浮在溶胶中 的细胞 免疫系统:Ab,T细 胞,B细胞 优点: 从活细胞角度的天然治疗方案 非宿主细胞的使用一免疫隔离 不足 有来自补体蛋白吸收所造成的潜在的、不希望的免疫反应(类似于血液滤膜) 有血栓形成的可能性(体内处理过程中使用的抗凝血) 存在植入装置破裂的可能性
2 3.051/BE.340 1． 体外/细胞囊封化 方法： 1． 把需要的细胞密封在半透膜中 2． 植入密封装置或与体内连接 3． 细胞分泌物 ⇒ 治疗 4． 当治疗完成时装置取出或断开连接 优点： ¾ 从活细胞角度的天然治疗方案 ¾ 非宿主细胞的使用—免疫隔离 不足： ¾ 有来自补体蛋白吸收所造成的潜在的、不希望的免疫反应（类似于血液滤膜） ¾ 有血栓形成的可能性（体内处理过程中使用的抗凝血） ¾ 存在植入装置破裂的可能性 半透膜 氧，营养物 二氧化碳， 排泄物 治疗分子 悬浮在溶胶中 的细胞 免疫系统：Ab,T 细 胞, B 细胞
3.051/BE.340 应用研究: 糖尿病治疗* 慢性病 神经变性疾病:ALS( Lou gehrig病,神经肌肉),帕金森, Alzheimers,亨廷顿病 (渐进性脑坏死) 矮小症 贫血/血友病 斑点恶化(失明) 癌症 肝功能衰竭* =临床试用 装置实例 胰岛微囊化(胰岛技术公司, St pau,MN) 细胞帼:用于葡萄糖控制的可植入性膜包裹胰岛 细胞:产生胰岛素的胰岛 用途:糖尿病的长期治疗 装置:限制胰岛的海藻盐膜 治疗:胰岛被植入于患者胰腺中,或通过膜于病人的血液中,胰岛监测葡萄糖水平的 变化并通过胰岛素的分泌加以响应 状态:临床使用前的试用(胰岛植入已在临床试用) 胰岛细胞 海藻膜
3 3.051/BE.340 应用研究： ¾ 糖尿病治疗* ¾ 慢性病* ¾ 神经变性疾病：ALS（Lou Gehrig 病，神经肌肉），帕金森，Alzheimer’s, 亨廷顿病 （渐进性脑坏死） ¾ 矮小症 ¾ 贫血/血友病 ¾ 斑点恶化（失明） ¾ 癌症 ¾ 肝功能衰竭* *=临床试用 装置实例 胰岛微囊化（胰岛技术公司，St Paul, MN） 细胞帽：用于葡萄糖控制的可植入性膜包裹胰岛 细胞：产生胰岛素的胰岛 用途：糖尿病的长期治疗 装置：限制胰岛的海藻盐膜 治疗：胰岛被植入于患者胰腺中，或通过膜于病人的血液中，胰岛监测葡萄糖水平的 变化并通过胰岛素的分泌加以响应 状态：临床使用前的试用（胰岛植入已在临床试用） 胰岛细胞 海藻膜
3.051/BE.340 Arbio Systems公司(最近从Crce生物医药处获得) Hepat Assist系统:一种体外的,人造的生物肝脏支持系统 细胞:主要猪的肝细胞 用途:移植给需求人提供暂时性肝功能 装置:空心纤维生物反应器,氧发生器,泵 治疗:通过生物反应器等离子循环并且与血细胞重新结合 状态:I期试验完成
4 3.051/BE.340 Arbio Systems 公司（最近从 Circe 生物医药处获得） Hepat Assist 系统：一种体外的，人造的生物肝脏支持系统 细胞：主要猪的肝细胞 用途：移植给需求人提供暂时性肝功能 装置：空心纤维生物反应器，氧发生器，泵 治疗：通过生物反应器等离子循环并且与血细胞重新结合 状态：I 期试验完成
3.051/BE.340 2.体外合成 方法: 1.体外细胞接种在支架装置上 细胞培养、扩增群体并进行组织工程(在静态培养或生物反应器中) 3.被植入的装置上建立起细胞群 4.装置降解,支架被重塑组织取代
5 3.051/BE.340 2．体外合成 方法： 1． 体外细胞接种在支架装置上 2． 细胞培养、扩增群体并进行组织工程（在静态培养或生物反应器中） 3． 被植入的装置上建立起细胞群 4． 装置降解，支架被重塑组织取代