生物材料與組織工程ppt課件

1、現(xiàn)代生物技術(shù)與組織工程目目 錄錄組組 織織 工工 程程一一生生 物物 材材 料料二二應(yīng)應(yīng) 用用 范范 疇疇三三一。組織工程 1.1 組織工程的提出 1984年華人學(xué)者馮元楨初次提出組織工程的概念，1987年美國(guó)國(guó)家科學(xué)院基金會(huì)明確了組織工程的定義：“組織工程是運(yùn)用工程科學(xué)方法和生命科學(xué)的原理和方法，從根本上認(rèn)識(shí)正常和病理的哺乳動(dòng)物組織和構(gòu)造功能的關(guān)系，并研討生物學(xué)的替代物，以恢復(fù)、維持和改良組織的生物替代物 1.2 組織工程的目的修復(fù)受損的組織修復(fù)受損的組織 用于交換創(chuàng)傷、用于交換創(chuàng)傷、燒傷等引起的形燒傷等引起的形狀發(fā)生改動(dòng)，從狀發(fā)生改動(dòng)，從而不能行使正常而不能行使正常功能或有礙美觀功能或有礙

2、美觀的組織器官的組織器官組織工程器官組織工程器官交換不能正常行交換不能正常行使功能的組織器使功能的組織器官官例如，交換腎臟例如，交換腎臟，心臟瓣膜，血，心臟瓣膜，血管，肝臟、胰臟管，肝臟、胰臟等的交換等的交換自體培育移植自體培育移植醫(yī)療器械醫(yī)療器械1.自體細(xì)胞取材來源有限2.成體細(xì)胞的培育困難且功能性不顯著3.“以傷養(yǎng)傷戰(zhàn)略，二次損傷1.不能完全替代器官功能2.不能永久或半永久的取代器官功能3.價(jià)錢昂貴，本錢高1.3 組織工程VS傳統(tǒng)手段Add Your Title1.供體尋覓困難2.配型概率低3.手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)4.免疫排斥反響同種異體移植同種異體移植1.4 組織工程構(gòu)成1.5 組織工程根本思緒體外

3、共培育細(xì)胞分化誘變性能調(diào)查資料外表改性性能調(diào)查生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子種子細(xì)胞選取種子細(xì)胞選取組織工程支架構(gòu)架組織工程支架構(gòu)架生物資料選擇生物資料選擇1.6 新思緒自體細(xì)胞分化培育3D打印3D立體打印技術(shù)NMR成像三維圖像重構(gòu) 二二.生物資料生物資料金屬資料金屬資料陶瓷資料陶瓷資料醫(yī)用醫(yī)用高分子高分子納米資料納米資料外表改性外表改性 方法方法生物資料生物資料組織工程支架的原資料組織工程支架的原資料2.1 生物資料選取生物生物資料資料性能性能力學(xué)性能力學(xué)性能韌性韌性脆性脆性彈性彈性耐磨度耐磨度彈性模量彈性模量等等等等資料反響資料反響膨脹與滲膨脹與滲析析腐蝕與溶腐蝕與溶解解蛋白質(zhì)吸蛋白質(zhì)吸附附鈍化膜溶鈍化

4、膜溶解解等等等等生物相容性生物相容性免疫反響免疫反響2.2 生物醫(yī)用資料構(gòu)建舉例1.金屬：普統(tǒng)統(tǒng)過鍛造、塑造、粉末冶金、傳統(tǒng)或數(shù)控 加工和一系列研磨拋光等，再進(jìn)展外表修飾， 如，附加多孔覆膜或進(jìn)展等離子體出題，最后進(jìn) 行酸化和鈍化2.聚合物：普通分為天然聚合物和人工聚合物，經(jīng)過高交 聯(lián)化處置，例如金屬-高交聯(lián)超分子量聚乙烯 成為能夠的關(guān)節(jié)配體的取代。3.陶瓷：雖然陶瓷的生物相容性好于傳統(tǒng)金屬，但脆性差。 故普統(tǒng)統(tǒng)過可以經(jīng)過建立符合資料的方式，如 HA(羥基磷灰石)/TCP磷酸三鈣經(jīng)過制粉， 熱處置，燒結(jié)等幾個(gè)步驟制成2.2 生物資料成型方法舉例-靜電紡絲高壓電源高壓電源 溶液溶液儲(chǔ)存設(shè)備儲(chǔ)存設(shè)備放射安裝放射安裝搜集安裝搜集安裝用以提供噴用以提供噴射安裝和收射安裝和收集安裝間的集安裝間的強(qiáng)電場(chǎng)普通強(qiáng)電場(chǎng)普通最大輸出電最大輸出電壓在壓在30100kV的直流高的直流高壓靜電發(fā)生壓靜電發(fā)生源源可以運(yùn)用注射可以運(yùn)用注射器，將高壓電器，將高壓電源與注射器的源與注射器的金屬針頭相連金屬針頭相連接，使液體帶接，使液體帶電電在運(yùn)用注射在運(yùn)用注射器作為溶液器作為溶液存儲(chǔ)安裝時(shí)，存儲(chǔ)安裝時(shí)，用機(jī)械安裝用機(jī)械安裝緩慢推進(jìn)即緩慢推進(jìn)即可，同時(shí)還可，同時(shí)還可以控制流可以控制流速速可以是金屬可以是金屬平板，網(wǎng)格平板，網(wǎng)格或者滾筒等，或者滾筒等，根據(jù)所需定根據(jù)所需定型的結(jié)果來型的結(jié)果來選