藥物控釋與組織工程答案

1、1. 名詞解釋（1）生物降解聚合物（biodegradablepolymers）生物降解聚合物的鏈中含有可生物降解的基團，特點是其化學結構上具有不穩(wěn)定的鍵接方式；在機體生理環(huán)境能化學降解或酶解為可被機體吸收或代謝的小分子；與機體有良好的相容性，其降解產物和代謝產物安全無毒；對機體不產生任何不良影響。其能否降解及難易程度主要取決于分子量。（2）表面降解（surface degradation）又稱為非均勻降解，由于水等溶劑擴散受限，降解只發(fā)生在材料表面，隨著時間的推移材料不斷變薄，其材料完整性可以保持較長時間，降解過程中，聚合物的總分子量和水解程度不發(fā)生改變，或者說，剩余聚合物的性質與原聚合物性

2、質相同，因解離僅限于聚合物表面發(fā)生，故降解速度恒定并正比于樣品表面積，除了水解，表面降解也可通過酶降解發(fā)生。對于疏水聚合物常發(fā)生表面降解，由于其可阻止水擴散進入材料內部，酸性副產物是逐漸釋放的，因此酸暴釋的可能性減小，降低發(fā)生炎癥的幾率，降解速度幾乎與時間無關。（3）本體降解（bulk degradation）又稱均一降解，聚合物內部與外部以同樣的速率發(fā)生降解。水等溶劑可以擴散到材料內部，導致材料內部因發(fā)生水解而降解，組分不斷溶出最終導致材料碎裂。本體降解發(fā)生后，聚合物樣品的分子量隨反應進行而下降，但樣品的重量并不因此而立即減少，必須到達某一臨界值后，整個聚合物樣品才迅速溶解核消失，降解速度與

3、表面積/體積比值無關。釋放的酸基（酸暴釋）可能引起炎癥，適合此類降解機理的大都是親水性聚合物，一般通過酯鍵的水解裂解。（4）生物相容性是生物醫(yī)用材料植入體后，機體對植入物產生的各種復雜的生物、物理、化學反應的一種概念。生物相容性可分為血液反應、免疫反應、組織反應、生物化學反應等。降解機理有生物降解和光化學降解兩種。（5）生物利用度是指藥物被機體吸收進入循環(huán)的相對量和速率，是衡量藥物制劑中主藥進入血液循環(huán)中速率與程度的一種量度。不同劑型的藥物吸收后，進入體循環(huán)的藥量與給藥量的比值，即生物利用度=進入體循環(huán)的藥量給藥量100，也就是說，生物利用度越高，藥物進入體循環(huán)的藥量越多，藥物發(fā)揮的作用也越大

4、；反之越少，作用也較小。影響生物利用度的因素較多，包括藥物顆粒的大小、晶型、填充劑的緊密度、賦型劑及生產工藝等，生物利用度是藥物制劑質量的一個重要指標。（6）藥物控釋系統(tǒng)利用生物醫(yī)學材料作為藥物或生物活性物質的載體或介質，制成一定的劑型，使藥物在指定的部位，按設計劑量，在要求的時間范圍內，以一定的速度在體內緩慢釋放，從而達到治療某種疾病、提高機體免疫能力等目的（7）微球（microspheres）是一種用適宜高分子材料為載體包裹或吸附藥物而制成的球形或類球形微粒，一般制備成混懸劑供注射或口服用。也有人從劑型制備方法定義其為一種混懸液型制劑。2. 作為藥物控制釋放微球的載體材料應具備哪些條件？并

5、列舉出幾種微球載體材料。條件：1）應具有良好的生理相容性，不引起血象的任何變化，不產生過敏反應；2）靶向微球載體材料應能增加藥物的定向性和在靶區(qū)的滯留性，以及對組織和細胞膜的滲透性和對癌組織的親和性，以提高藥物在靶區(qū)的有效濃度，維持較長的有效時間，增強抗癌作用。3）載體進入靶區(qū)后，能按要求釋放藥物，釋藥后又具有良好的生物降解性，即可經體內代謝，變成無毒物質排出體外。4）與藥物有足夠的結合或親和能力以及具有較大的載藥能力，能增加藥物的穩(wěn)定性，降低其毒副作用。要找到完全滿足以上條件的載體材料較為困難，但配合完善的處方設計和先進的制備工藝，制得理想的微球是可能的。天然高分子微球載體材料：1）淀粉：常

6、用玉米淀粉，因其雜質少，色澤好，取材方便，價格低廉，普遍被用作制劑輔料。淀粉無毒、無抗原性，在體內可由淀粉酶降解，因其不溶于水，故淀粉微球常用作動脈栓塞微球來暫時阻塞小動脈血管。目前，淀粉微球在瑞典已有商品(Spherex)問世。2）明膠：系從動物的皮、白色結締組織和骨中獲得膠原經部分水解而得到的產品。無毒，不溶于冷水，能溶于熱水形成澄明溶液，冷卻后則成為凝膠。在體內可生物降解，是目前常用微球載體材料之一，可口服和注射。3）白蛋白：系從人或動物血液中分離提取而得。白蛋白化學性質穩(wěn)定，無毒，加熱變性后無抗原性，是一種較理想的微球載體材料。合成高分子載體材料：1）聚乳酸(polylacticaci

7、d)：又名聚丙交酯，系由乳酸在高溫或減壓條件下縮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)：又名尼龍，系由二元酸與二胺類，或由氨基酸在催化劑的作用下聚合而制得的結晶形顆粒。對大多數化學物質穩(wěn)定，無毒、安全，在體內不分解，不吸收，常供動脈栓塞給藥或口服給藥。3）聚丙烯(ploypropylene)：系由丙烯單體溶于有機溶劑，在引發(fā)劑作用下聚合而成的乳白色輕質顆粒，化學性質穩(wěn)定，不溶于水，能溶于三氯乙烷、熱的萘烷等有機溶劑，除用作包裝材料外，可用作磁性微球載體材料、微囊囊膜材料及緩釋骨架材料等。3藥物控制釋放系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？并結合你的知識，談一談藥

8、物控制釋放系統(tǒng)以后的發(fā)展趨勢。優(yōu)點：1）改變了按日定時定量的傳統(tǒng)給藥方式；2）大大降低給藥劑量，延長作用時間，降低系統(tǒng)毒性；3）提高了生物利用度；4）能把藥物輸送到指定部位，靶向功能；5）降低了新藥開發(fā)的成本：5-7年，20，給老藥第二次生命，高回報（相比于10-15年，4-6.5億美元，風險）時控型藥物控釋系統(tǒng)：釋放速率不隨時間而改變，釋放動力學為零級恒速，材料對藥物的透過率、材料的生物降解性能、材料的載藥方式都可能成為影響恒速釋放的關鍵因素；自調節(jié)藥物控釋系統(tǒng)：根據人體需要，模仿生物體內復雜的生化過程，基于抗體的不可逆的自調節(jié)藥物釋放系統(tǒng)，表面抗體猶如第二層膜，阻撓藥物從聚合物儲庫微孔或本

9、體進行擴散；同時，表面抗體將阻撓材料酶催化降解，酶基質過度態(tài)的形成。如果把生物合成與藥物釋放機理很好結合起來，就能得到脈沖可逆式自調節(jié)藥物釋放系統(tǒng)。靶向藥物控釋系統(tǒng)：穿透生物學屏障到達目標組織，并被細胞吞噬；到達目標組織或藥物釋放前的轉運過程中保持穩(wěn)定，從而提高藥效和生物利用度、降低毒副作用。主動靶向是利用抗體抗原、受體配體的相互識別作用，被動靶向是依據顆粒的尺寸大小多功能集成化藥物控釋系統(tǒng)：攜帶一種或多種治療藥；多重靶向；多種示蹤物，信號放大；分子修飾，避免巨噬細胞吞噬；滲透增強劑；輻照激活納米粒，釋放細胞毒素智能型藥物控釋系統(tǒng)、多肽及蛋白控釋系統(tǒng)以及基因傳遞系統(tǒng)。藥物控釋材料及制品市場年均

10、增長率為11.6，全球制藥及生物技術產品市場年均增長率為7.9，占全球制藥業(yè)份額由12.8%增加到15.8%，其中美國占了近一半的份額，歐洲其次。中國雖然市場所占份額少，但近幾年的增長速度卻高于國際，藥物控制釋放作為制藥產業(yè)的重要組成部分, 最有生氣的朝陽產業(yè), 已成為本世紀世界經濟新的增長點，但仍存在許多問題（制劑技術落后、藥物輔料發(fā)展不足、藥物的附加值低以及重視度不高），應加強創(chuàng)新、改革條件，提高重視度。新型藥物釋放系統(tǒng)已成為藥學領域的重要發(fā)展方向，主要有：緩釋、長效制劑；靶向給藥制劑；皮膚給藥制劑；粘膜給藥制劑；新型給藥系統(tǒng)：智能型給藥系統(tǒng)、腦給藥系統(tǒng)及新方法、免疫隔離釋藥系統(tǒng)、應答式給

11、藥系統(tǒng)、多肽與蛋白質給藥系統(tǒng)。4生物醫(yī)用高分子材料應該具備哪些特征，并舉出三種或以上化學合成的可降解高分子種類和它們的分子式生物醫(yī)用高分子材料是一門介于現代醫(yī)學和高分子科學之間的新興學科，涉及到物理學、化學、生物化學、病理學、血液學等多種邊緣學科。目前醫(yī)用高分子材料的應用已遍及整個醫(yī)學領域（人工器官、外科修復、理療康復、診斷治療等）。醫(yī)用高分子材料需長期與人體體表、血液、體液接觸,有的甚至要求永久性植入體內。因此,這類材料必須具有優(yōu)良的生物體替代性（力學性能、功能性）和生物相容性：1）有適合某種用途的機械性能且在周圍組織治愈后還能保持足夠的強度；2）不會引起身體發(fā)炎和毒性反應,具有良好的生物相

12、容性；3）在完成其目的后能被身體代謝掉而不留下任何痕跡；4）易被加工成最終產品；5）具有可接受的儲存壽命；6）能殺菌消毒。其中，材料的生物相容性的優(yōu)劣是醫(yī)用生物降解高分子設計和合成中首先要考慮的問題。聚乳酸(polylactic acid，PLA，聚酯類)：是得到美國FDA的認可，成為醫(yī)用手術縫合線以及注射用微囊、微球等的材料或輔料。低分子量PLA：高分子量PLA聚原酸酯（polyorthoesters）：增加聚合物的疏水性，阻止水滲透進入聚合物內部，而分子中依然保留對水不穩(wěn)定化學鍵，使降解主要發(fā)生在與水接觸的表面進行。聚氰基丙烯酸酯（polyalldy cyanoacrylate，PAC）：

13、在水存在下又可緩慢水解形成醛類化合物，引起一定程度的毒性或刺激性問題。聚氨基酸類（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.描述原代培養(yǎng)及細胞系的差異，正常細胞和永生細胞之間的差異。原代細胞：從動物活組織直接取得的細胞或組織碎片進行培養(yǎng)的細胞；細胞系：指原代細胞經首次傳代成功后所繁殖的細胞群體；細胞株是通過選擇法或克隆形成法從原代細胞或

14、細胞系中獲得具有特殊性質或標志物的培養(yǎng)物。區(qū)別：原代細胞直接來源于機體組織，生物性狀尚未發(fā)生大的變化，在一定程度上能夠反映體內的狀態(tài)，因此原代細胞的受體、蛋白質、DNA等以及毒理反應、藥物篩選能夠正確反映體內的生理和病理狀態(tài)，其生長具有有限性；細胞株和細胞系的遺傳物質已經不同程度發(fā)生改變，并不再具有接觸生長抑制現象，其形態(tài)及狀態(tài)不如原代細胞，基因型和表型可能發(fā)生了改變和變異，容易分化，但供、受時間不限，便于檢驗和標準化。此外，并非每一種組織源性細胞都有相應的細胞株，細胞株帶有癌變細胞的特點。有限增殖細胞系和無限增殖細胞系的區(qū)別：在體外的生存期有限即不能長期傳代的細胞系為有限增殖細胞系；在體外可

15、以持續(xù)生存，具有無限繁殖能力的細胞系為無限增殖細胞系。區(qū)別：有限增殖細胞系的體外生存期有限，而無限增殖細胞系大多已發(fā)生異倍化，具有異倍體核型，有的可能已成為惡性細胞；有的無限增殖細胞系只有永生性（或不死性），但仍保留接觸抑制和無異體接種致癌性；有的不僅有永生性，異體接種也有致瘤性。2. Give the kinetic phases for cell growth, and the characteristics for each phase.分為四個時期：1）延滯期：細胞物質開始增加；有的細胞開始不適應環(huán)境而死亡；細胞生長并不旺盛，生長曲線基本呈平線狀；延滯期末期，細胞代謝活動能力強，細胞中

16、RNA含量高，嗜堿性強。對不良環(huán)境條件較敏感，呼吸速度、核酸及蛋白質的合成速度接近對數細胞，并開始細胞分裂。2）指數期：菌體以幾何數增加，增長速度快；細胞代謝能力最強；細菌很少死亡或不死亡。3）穩(wěn)定期：生長速率下降，死亡率上升，直至達到平衡，細胞數達到最大值，新生的細菌數和死亡的細菌數相當。3）衰亡期：培養(yǎng)基消耗殆盡，細胞代謝廢物積累，導致細胞大量死亡，生長曲線陡然下降，細胞常出現多形態(tài)、畸形或衰退型。3. Briefly describe the methods for characterization of cell adhesion, migration and aggregation.

17、1）細胞粘附：細胞計數法測細胞粘附，粘附率= (1-粘附細胞計數值/加入的總細胞計數值)X100%；蛋白染料染色法測細胞粘附，如氨基黑、MTT等，用微孔酶標儀讀取OD值，推算細胞粘附率，還可用作細胞形態(tài)學觀察和染色細胞的照相；同位素標記法測，多采用51Cr標記；熒光素標記法，如FITC等標記，主要用于單核細胞、淋巴細胞的研究；細胞內酶釋放法，主要用來測單核細胞與EC的粘附作用，檢測髓過氧化物酶含量。2）細胞遷移：Transwell小室遷移法，將Transwell小室放入培養(yǎng)板中，利用上下層培養(yǎng)液以聚碳酸酯膜相隔，研究下層培養(yǎng)液中的成分對細胞生長、運動等的影響。細胞劃痕法，測量劃痕(或遷移)兩側

18、細胞間的距離的變化，用遷移距離反映遷移速度。3）細胞聚集：流式細胞術測定血小板聚集是一項準確、敏感的檢測方法，根據反應體系濁度的變化來反映血小板聚集率。另外基于粘度等流變學特征，光散射以及顯微觀測可有效測定紅細胞的聚集行為。4. It is important for the tissue engineering product developer to have several biomaterials options available. Please clarify the selection criteria of biomaterials for tissue engineering

19、 with example.1）能夠增強細胞的依附與隨后的細胞活化、細胞與細胞之間的信號傳導以及細胞對營養(yǎng)物質、生長因子的吸收利用，同時藥學活性必須能夠達到最大化；2）可加工性，包括利用大量商業(yè)化的本體聚合物，同時能夠使其形成最終產品的設計；3）具有一定的機械性能與力學性能，以解決使用期短，同時不干擾長期的功能；4）生物可降解性，降解產物低或無毒，包括局部組織反應與全身反應；5）有一定的藥物兼容性，以滿足活性成分的釋放或吸附的需求6）良好的生物相容性和細胞親和性、可消毒性及抗凝血性。細胞支架是為細胞增殖營造環(huán)境，隨著細胞的增殖而逐漸降解、消失，將空間讓位于細胞，使所形成的組織和器官具有與細胞支

20、架相似的幾何形狀。因此，作為細胞支架的高分子材料必須具有生物降解性，即在生理或體內環(huán)境下，組成材料的高分子鏈能自行斷裂，并由此形成的小分子能逐漸被機體代謝或吸收。此外，還要求材料的降解速度與細胞的增殖速度相匹配，以及由降解所形成的小分子不對細胞增殖產生不利影響。此外，組織工程的細胞支架，不僅應有在細胞培養(yǎng)操作中保持形狀、不會破碎的力學強度外，從臨床應用出發(fā)，細胞支架還必須具有一定的柔韌性，能與機體縫合、貼合，并具有不會對機體組織形成機械損傷的力學性能。組織工程支架材料包括兩類：1）天然材料主要指天然的或從人或動物體內提取的材料，如膠原、明膠、纖維素、殼聚糖、海藻酸鹽等。這類材料提取較困難，數量

21、少，成本高，性能不穩(wěn)定，力學強度低。例如：膠原是軟骨、骨、皮膚和結締組織的主要蛋白質，是構成動物細胞外基質的主要部分；然而膠原由于其動物源性而擁有抗原性。相比之下，膠原的水解產物明膠由于熱變性而消除抗原性。此外，明膠含有大量的親水性基團，價格適中，且研究表明，交聯(lián)后的明膠海綿能促進上皮化組織生成，因而是理想的組織工程用生物材料。2）人工合成高分子材料因其具有良好的可控性，物理機械性能良好，易加工，最后降解完全，其力學強度和降解時間可人為控制，經處理工藝可加工成管狀支架結構等特點而成為組織工程材料中研究最多，應用最廣的支架材料，如PHB、PCL以及聚酸酐等。其分子結構更接近于生物體而廣泛用作生物

22、材料，并在組織工程領域發(fā)揮著重要作用。雖然可降解高分子材料有很多優(yōu)點，但在力學性能、骨傳導性、骨誘導性等方面卻有明顯的不足。5. What is the difference between biologically and synthetic polymers as tissue engineering scaffold.1）天然材料：主要指天然的或從人或動物體內提取的材料，主要可以分為膠原、聚糖以及無機生物衍生物。這類材料優(yōu)勢在于它們含有有利于細胞吸附或維持不同功能的物質，但是其重現性差，提取較困難，數量少，成本高，性能不穩(wěn)定，力學強度低，不能大批量生產，同時異種移植的問題限制了其應用。例

23、如：膠原是軟骨、骨、皮膚和結締組織的主要蛋白質，是構成動物細胞外基質的主要部分；然而膠原由于其動物源性而擁有抗原性。相比之下，膠原的水解產物明膠由于熱變性而消除抗原性。此外，明膠含有大量的親水性基團，價格適中，且研究表明，交聯(lián)后的明膠海綿能促進上皮化組織生成，因而是理想的組織工程用生物材料。2）人工合成高分子材料：具有來源充足、良好的可控性，物理機械性能良好，易加工，最后降解完全，安全性高，其力學強度和降解時間可人為控制，經處理工藝可加工成管狀支架結構等特點而成為組織工程材料中研究最多，應用最廣的支架材料，主要包括聚酯、聚氨基酸及聚乙二醇等。其分子結構更接近于生物體而廣泛用作生物材料，并在組織

24、工程領域發(fā)揮著重要作用。雖然可降解高分子材料有很多優(yōu)點，但在力學性能、骨傳導性、骨誘導性等方面卻有明顯的不足，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）.聚酸酐在生物體內外的降解為酸酐鍵的隨機、非酶性水解，以表面降解為主，即水分子很難滲透進聚酸酐的內部,只有聚酸酐的表面能有機會與水接觸，形成一層一層從外到內的溶蝕形式，這是可生物降解材料作為藥物載體使藥物以相對恒定速度釋放的重要條件。由于水等溶劑擴散受

25、限，降解只發(fā)生在材料表面，隨著時間的推移材料不斷變薄，其材料完整性可以保持較長時間，降解過程中，聚合物的總分子量和水解程度不發(fā)生改變，或者說，剩余聚合物的性質與原聚合物性質相同，因解離僅限于聚合物表面發(fā)生，故降解速度恒定并正比于樣品表面積。對于疏水聚合物常發(fā)生表面降解，由于其可阻止水擴散進入材料內部，酸性副產物是逐漸釋放的，因此酸暴釋的可能性減小，降低發(fā)生炎癥的幾率，降解速度幾乎與時間無關。聚乳酸(PLA)降解以本體降解為主，降解模式的特征為聚合物內部與外部以同樣的速率隨機發(fā)生降解，因而作為藥物控釋材料對藥物的釋放速度不易控制。水等溶劑可以擴散到材料內部，導致材料內部因發(fā)生水解而降解，組分不斷

26、溶出最終導致材料碎裂。本體降解發(fā)生后，聚合物樣品的分子量隨反應進行而下降，但樣品的重量并不因此而立即減少，必須到達某一臨界值后，整個聚合物樣品才迅速溶解核消失，降解速度與表面積/體積比值無關。釋放的酸基（酸暴釋）可能引起炎癥，一般通過酯鍵的水解裂解（適合此類降解機理的大都是親水性聚合物）。7. Each technique has its advantages, but none can be considered as an ideal method of scaffold fabrication to be employed for all tissue. Please clarify t

27、he considerations when choosing a scaffold processing method with examples.具有一定的加工性；不能影響材料的生物相容性；應該能控制支架的孔徑和孔隙率；由于加工技術也可以影響材料的力學性能，所以在選擇加工技術時，這方面也應該考慮；能夠加工形成不規(guī)則的三維幾何形狀；不應該影響支架材料的功能性與可降解性?？障洞蟠笮≡诮M織的內向生長與細胞附著的內表面有重要作用，如新血管的形成（5m）、成纖維細胞的內向生長（5-15m）、肝細胞的內向生長（約20m）、哺乳動物的皮膚再生（20-125m）、骨質內生（40-100m）、骨再生（100

28、-350m）。1）粒子瀝濾法：首先聚合物溶液與鹽（NaCl）混均形成混合液，進行蒸發(fā)形成聚合物與鹽的共聚體，出去殘余水分，形成多孔支架，特定的孔隙度決定表面多孔結構，如體積比、孔隙大?。ㄈQ于鹽相部分和粒子大?。?，只能用在產生薄的晶片或薄膜（最大約2mm）2）靜電紡絲：一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲，在電場作用下，針頭處的液滴會由球形變?yōu)閳A錐形（即“泰勒錐”），并從圓錐尖端延展得到纖維細絲。這種方式可以生產出納米級直徑的聚合物細絲。靜電紡纖維除直徑小之外，還具有大的比表面積、孔徑小、孔隙率高、纖維均一性好等優(yōu)點，可以模擬天然的細胞外基質的結構和生物功能，具有很好

29、的生物相容性及可降解性，可作為載體進入人體，并容易被吸收。3）相分離法：將聚合物溶液、乳液或水凝膠先澆鑄成模型，再置于低溫下冷凍（Tm），冷凍過程中發(fā)生相分離，形成富溶劑相和富聚合物相，然后經冷凍干燥除去溶劑而形成多孔結構的方法。8. Describe the working mechanism, major advantages and disadvantages of the following fabrication method: 1) solvent casting and particulate leaching; 2) phase transition; 3)3D deposit

30、ion.1）粒子瀝濾法：首先將組織工程材料和致孔劑粒子制成均勻的混合物，然后利用二者不同的溶解性或揮發(fā)性，將致孔劑粒子除去，于是粒子所占有的空間變?yōu)榭紫?。致孔劑粒子可采用氯化鈉、酒石酸鈉和檸檬酸鈉等水溶性無機鹽或糖粒子，也可用石蠟粒子或冰粒子。最常用的方法是，利用無機鹽溶于水而不溶于有機溶劑、聚合物溶于有機溶劑而不溶于水的特性，用溶劑澆鑄法將聚合物溶液鹽?；旌衔镌诓Ａ囵B(yǎng)皿中成膜，然后浸出粒子即得到多孔膜。這種方法易形成致密的皮層，若澆鑄后不斷地振動至大部分溶劑揮發(fā)，可防止粒子沉降，抑制表面皮層的形成，同時簡單、適用性廣，孔隙率和孔尺寸易獨立調節(jié)，是一個通用的方法，得到了廣泛的應用。但致孔和離

31、子洗出時往往須用到有機溶劑和水，這嚴重阻礙了水溶性生物活性劑與支架材料的結合，同時只能用在產生薄的晶片或薄膜（最大約2mm），不能形成三維結構，而對于修復重建骨等組織來說，三維結構是十分必要的，這些組織功能的恢復很大程度上依賴于其幾何形狀。2）相分離法：指將聚合物溶液、乳液或水凝膠先澆鑄成模型，再置于低溫下冷凍（Tm），冷凍過程中發(fā)生相分離，形成富溶劑相和富聚合物相，然后經冷凍干燥除去溶劑而形成多孔結構的方法。因而又稱為冷凍干燥法。按體系形態(tài)的不同可簡單地分為乳液冷凍干燥法、溶液冷凍干燥法和水凝膠冷凍干燥法。支架的制造過程必須適用于生物活性分子,不得因暴露在嚴酷的化學或熱環(huán)境而造成藥效的損失。

32、能很好地將小分子結合在聚合物支架上。然而,合并和釋放藥物的大蛋白質結合到該支架上仍會造成一定損失。這種方法制得的多孔結構易于控制孔的形態(tài)，并具有良好的分子化學性質，合適的力學性能以及生物活性。采用水與聚合物溶液勻化得到油包水乳液，可避免高溫，有利于生物活性分子如蛋白質生長因子或分化因子的引入和控制釋放，孔比表面積大，易操作，可制作厚的器件(大于lcm)，但孔尺寸偏小。用相分離方法制備了殼聚糖多孔支架，可通過改變冷凍溫度和殼聚糖溶液的濃度可以有效地改善支架的孔形態(tài)。3）三維打印成型技術：主要有粉末堆積技術成型、高溫熔融成型的技術、低溫成型的技術以及光固化成型技術。在計算機的控制下，根據物體的計算

33、機輔助設計模型和計算機斷層掃描等數據，通過材料的精確3D堆積，快速制造任何復雜形狀的3D物體，可總結為“分層制造，逐層疊加”。其優(yōu)點有樣品體積比較大、客戶可以采用合適自己的原材料進行以及可以保持生物材料的活性不喪失，不僅能快速制造個性化的組織工程支架，甚至可以攜帶細胞對組織缺損部位進行原位細胞打印，實現材料與患者與病變部位的完美匹配，而且能在微觀結構上調控材料的結構、細胞的排列，利于促進細胞的生長與分化，獲得理想的組織修復效果。不過還存在眾多挑戰(zhàn)，其中對高分子原料的選擇是影響3D成型材料的重要因素，包括生物相容性、生物相應性以及降解能力等，此外需要特殊的設備，技術要求高。13. To impr

34、ove the structure and function of engineered tissues, briefly discuss the progress and prospect of bioreactors design with examples.細胞和組織塊體外培養(yǎng)條件必須仿生地接近人體內環(huán)境。生物反應器為良好的應用工具，除在種子細胞增殖、組織塊建構培養(yǎng)扮演重要角色外，生物反應器能精準調控生長因子與激素的釋放，營養(yǎng)供給及代謝物移除等條件，穩(wěn)定控制生物反應器內部溫度、pH值及氣體分壓（如溶氧）等參數，又能視需要對培養(yǎng)的組織施加物理參數，如磁場、電場、應力場等，為細胞的生長、分化

35、和發(fā)育分化提供最適宜的環(huán)境。組織工程用的生物反應器種類主要包括攪拌式、滾筒式、中空纖維式、灌流式和施加機械力式?？偣δ芸梢愿爬橐韵聨追矫妫涸谌S支架上形成細胞空間上的均勻分布；在培養(yǎng)介質中維持理想的氣體和營養(yǎng)物質濃度；為生長中的組織提供一個高效地物質運輸方式；是發(fā)育中的組織接受物理刺激；有效地促使細胞向組織塊構建方向發(fā)展最終促使這種組織變?yōu)槿梭w類似的組織器官。生物反應器正朝向自動化、多功能化、高效率和多樣化發(fā)展，未來在組織工程的應用將對人類提供更多更大的幫助。例：灌流生物反應器為連續(xù)添加培養(yǎng)液至培養(yǎng)槽，同時也吸出相同體積的原有培養(yǎng)液，使槽內培養(yǎng)液體積維持一定，養(yǎng)分也能維持在細胞生長所需范圍以上，細胞代謝產物則不會堆積太多。培養(yǎng)時將已完成種植細胞的支架懸