组织工程:新的医学奇迹
组织工程学是一门在现代世界医学中新兴的热门学科。它的主要任务是使人体再生组织和器官。
一、正在实用化的尝试
在临床应用历史最长的机体组织再生例子是皮肤再生。目前,无论是离开人体,还是在人体之上,皮肤都能再生。离开人体进行皮肤再生时,人们使用骨胶原和以聚乙二醇为主要成分的立体多孔体,把皮肤细胞植于其上(一般使用新生儿细胞),这种人工培育的皮肤已实现工厂化生产。
皮肤组织由外层的上皮组织和内层的真皮组织两层构成。真皮组织的再生在病人的皮肤缺损部位进行。再生真皮组织时,只要把骨胶原的海绵状薄片置于皮肤的缺损部位就可以了,来自缺损部位周围正常皮肤的纤维芽细胞会进入海绵状薄片内,骨胶原内的真皮组织便实现了再生。与真皮组织相比,由于上皮组织再生困难,所以要将病人其它部位的上皮组织移植于再生皮肤上。
, 百拇医药 科学家也试验了关节软骨的再生。例如,让采自病人自体的正常软骨细胞在体外增殖,将逐渐增殖的软骨细胞预先植入病人正常的细胞外基体,再移入病患部位,于是软骨组织便在人体内开始再生。在大约10年前,人的口腔内组织就已能做到再生。牙周病的主要表现是牙周组织被炎症破坏,可在缺失部位使用特殊的膜促使牙龈再生。
类似腭骨这样较大的骨骼如果发生缺损,必须使用病人自身的细胞再生,最常使用的是骨髓细胞。骨髓细胞中存在的骨系干细胞能分化成骨芽细胞。其能生成构成骨骼成分的基磷和骨胶原,于是骨骼组织便实现了再生。为使再生骨骼组织生长为病人原腭骨的形状,就要用吸收性材料制成腭骨形状的“容器",然后将骨髓细胞填进这个“容器"并植入口腔内。腭骨再生后,“容器"会逐渐在人体内被吸收并消失。
二、人体许多组织的再生在研究中
目前,人们利用动物实验进行的再生研究几乎涉及所有人体组织。但是,类似人类肾脏和心脏的内脏器官再生、人类四肢这样的复合组织再生,在目前的技术条件下还十分困难,这方面的研究几乎还没有起步。
, 百拇医药
对于末梢神经的再生,科学家进行了长时间的研究。末梢神经纤维因外伤等原因被截断时,将两段神经纤维原样放置,让骨胶原纤维组织进入断面之间,断面便能结合。在这个过程中,把两段神经纤维用中空管连接,中枢端神经产生的神经纤维会伸展至已死亡的神经末梢的断面。不过,现阶段这一技术还不能应用于临床,因为要让神经纤维延长10厘米是不容易做到的,而且必须改善吸收性中空管的内部状况,增加中空管内的营养增殖因子和细胞连接因子。
目前,医学界正在进行的还有小血管、大脑细胞、血液细胞、韧带、肌腱、心肌、心膜、心脏瓣膜、小肠、膀胱、食道、气管、乳房(脂肪组织)、硬脑膜、角膜、视网膜、毛发等组织的再生,其中有些已开始进行试验性的临床应用。
三、利用细胞再生合成生物人工脏器
像肝脏和胰脏这样的脏器,仅用人工材料组成,在现代的技术水平上几近不可能。科学家的思路是充分利用细胞与人工材料合成生物人工脏器,这就是混合型的人工脏器。生物人工脏器的代表便是短时用于体外循环的生物人工肝脏和长期埋入人体的生物人工胰脏。
目前的生物人工脏器,是利用死者和动物的细胞去分解血液中的致病物质,或分泌与葡萄糖浓度相应的胰岛素。但是来自死者的同种细胞和来自动物的异种细胞,对于病人来说都是异物,因此,使用人工脏器的病人不得不服用免疫抑制剂以控制排异反应。用人工材料隔离异种细胞,还得对生物人工脏器采用避免排异反应的设计。
在生物人工肝脏方面研究得最多的是,将猪的肝细胞植入中空管构成生物人工肝脏的组件。生物人工胰脏是将在胰脏内分泌胰岛素的微小组织——胰岛包入免疫隔离膜内。免疫隔离膜可让胰岛素以及胰岛细胞需要的营养物质透过,但将病人血液中的免疫物质阻挡在外。在欧洲和美国,生物人工肝脏和生物人工胰脏都已用于临床治疗。, http://www.100md.com(沈英甲)
一、正在实用化的尝试
在临床应用历史最长的机体组织再生例子是皮肤再生。目前,无论是离开人体,还是在人体之上,皮肤都能再生。离开人体进行皮肤再生时,人们使用骨胶原和以聚乙二醇为主要成分的立体多孔体,把皮肤细胞植于其上(一般使用新生儿细胞),这种人工培育的皮肤已实现工厂化生产。
皮肤组织由外层的上皮组织和内层的真皮组织两层构成。真皮组织的再生在病人的皮肤缺损部位进行。再生真皮组织时,只要把骨胶原的海绵状薄片置于皮肤的缺损部位就可以了,来自缺损部位周围正常皮肤的纤维芽细胞会进入海绵状薄片内,骨胶原内的真皮组织便实现了再生。与真皮组织相比,由于上皮组织再生困难,所以要将病人其它部位的上皮组织移植于再生皮肤上。
, 百拇医药 科学家也试验了关节软骨的再生。例如,让采自病人自体的正常软骨细胞在体外增殖,将逐渐增殖的软骨细胞预先植入病人正常的细胞外基体,再移入病患部位,于是软骨组织便在人体内开始再生。在大约10年前,人的口腔内组织就已能做到再生。牙周病的主要表现是牙周组织被炎症破坏,可在缺失部位使用特殊的膜促使牙龈再生。
类似腭骨这样较大的骨骼如果发生缺损,必须使用病人自身的细胞再生,最常使用的是骨髓细胞。骨髓细胞中存在的骨系干细胞能分化成骨芽细胞。其能生成构成骨骼成分的基磷和骨胶原,于是骨骼组织便实现了再生。为使再生骨骼组织生长为病人原腭骨的形状,就要用吸收性材料制成腭骨形状的“容器",然后将骨髓细胞填进这个“容器"并植入口腔内。腭骨再生后,“容器"会逐渐在人体内被吸收并消失。
二、人体许多组织的再生在研究中
目前,人们利用动物实验进行的再生研究几乎涉及所有人体组织。但是,类似人类肾脏和心脏的内脏器官再生、人类四肢这样的复合组织再生,在目前的技术条件下还十分困难,这方面的研究几乎还没有起步。
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对于末梢神经的再生,科学家进行了长时间的研究。末梢神经纤维因外伤等原因被截断时,将两段神经纤维原样放置,让骨胶原纤维组织进入断面之间,断面便能结合。在这个过程中,把两段神经纤维用中空管连接,中枢端神经产生的神经纤维会伸展至已死亡的神经末梢的断面。不过,现阶段这一技术还不能应用于临床,因为要让神经纤维延长10厘米是不容易做到的,而且必须改善吸收性中空管的内部状况,增加中空管内的营养增殖因子和细胞连接因子。
目前,医学界正在进行的还有小血管、大脑细胞、血液细胞、韧带、肌腱、心肌、心膜、心脏瓣膜、小肠、膀胱、食道、气管、乳房(脂肪组织)、硬脑膜、角膜、视网膜、毛发等组织的再生,其中有些已开始进行试验性的临床应用。
三、利用细胞再生合成生物人工脏器
像肝脏和胰脏这样的脏器,仅用人工材料组成,在现代的技术水平上几近不可能。科学家的思路是充分利用细胞与人工材料合成生物人工脏器,这就是混合型的人工脏器。生物人工脏器的代表便是短时用于体外循环的生物人工肝脏和长期埋入人体的生物人工胰脏。
目前的生物人工脏器,是利用死者和动物的细胞去分解血液中的致病物质,或分泌与葡萄糖浓度相应的胰岛素。但是来自死者的同种细胞和来自动物的异种细胞,对于病人来说都是异物,因此,使用人工脏器的病人不得不服用免疫抑制剂以控制排异反应。用人工材料隔离异种细胞,还得对生物人工脏器采用避免排异反应的设计。
在生物人工肝脏方面研究得最多的是,将猪的肝细胞植入中空管构成生物人工肝脏的组件。生物人工胰脏是将在胰脏内分泌胰岛素的微小组织——胰岛包入免疫隔离膜内。免疫隔离膜可让胰岛素以及胰岛细胞需要的营养物质透过,但将病人血液中的免疫物质阻挡在外。在欧洲和美国,生物人工肝脏和生物人工胰脏都已用于临床治疗。, http://www.100md.com(沈英甲)