組織工程方法

《組織工程方法》是2006年化學工業出版社出版的圖書，作者是(美)A.阿塔拉、(美)R.P.蘭扎。

基本介紹

• 中文名：組織工程方法
• 作者：(美)A.阿塔拉、(美)R.P.蘭扎
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：1094 頁
• ISBN：9787502583248
• 譯者：楊志明
• 出版日期：2006年5月5日
• 開本：16 開

內容簡介

本書原著由組織工程的奠基人Robert P.Lanza主編，編寫隊伍集合了全球著名實驗室的權威專家，是目前組織工程領域最優秀的圖書之一。本書系統介紹了組織工程所涉及的各種方法和實驗策略，闡述詳盡、透徹。 本書圍繞組織工程三大要素展開論述。第1部分為“細胞和組織培養方法”，首先介紹了細胞培養的一般知識，然後使用大量章節分門別類地對人體各種細胞的培養方法進行了說明；第2部分為“細胞傳遞載體工具的製備方法”，對組織工程中涉及的各類天然高分子的改性、合成高分子的製備，聚合物支架的加工，細胞合成材料表面相互作用，微包囊方法進行了闡述；第3部分對皮膚、骨骼、肌肉、心血管、消化道、肝臟、腎臟、生殖系統、神經系統等多種細胞和組織的工程化方法進行了論述。 本書適合組織工程領域各個層次的研究人員，同時也可供從事細胞生物學、修復醫學、基礎醫學、生物材料的研究人員參考。

圖書目錄

第1部分細胞和組織的培養方法

1管理問題和標準化3

11引言3

12安全性考慮3

13有效性考慮5

14FDA的管理活動7

15通過ASTM進行的標準化10

16未來的前景、倫理和責任12

參考文獻12

2細胞的分離與篩選15

21引言15

22細胞分離15

23外傷17

24細胞活性的測定18

25篩選19

26代謝及營養特點22

27結語24

參考文獻25

3原代細胞和早期傳代細胞的持續

培養32

31細胞系的起始32

32原代細胞的持續培養33

33培養方案34

34傳代培養35

35傳代方案：單層細胞35

36傳代方案：懸浮細胞36

37生長周期36

38連續傳代37

39衰老38

310細胞永生化38

311轉化38

312確認39

313培養條件40

314轉化為細胞系41

315分化41

316誘導分化42

317器官型培養44

參考文獻44

4細胞定量和定性48

41引言48

42測定細胞數量的方法48

43細胞系的鑑定53

44蛋白質及細胞系特性64

參考文獻71

5偶然因素和化學毒物74

51建立篩選方案74

52偶然因素的來源74

53建立篩選程式的基本規則75

54自體組織的篩選76

55同種異體組織的篩選76

56異種細胞的篩選77

57現有生物因素檢測方法77

58培養基及試劑的純度81

參考文獻82

6培養環境：細胞聚合物生物反應器

系統85

61引言85

62細胞89

63支架90

64生物反應器91

65分析方法學94

66總結94

參考文獻94

7培養環境：微陣列技術97

71引言97

72實驗方法98

參考文獻103

8培養環境：微構型化細胞培養和共

培養105

81背景105

82實驗方法106

參考文獻113

9上皮細胞培養：角膜115

91角膜上皮細胞115

92原代角膜上皮細胞的培養116

93延長生命期的細胞株的開發119

94三維培養121

參考文獻122

10上皮細胞培養：乳腺部分125

101引言125

102前脂肪細胞的培養128

103細胞在聚合物支架上的種植129

104組織學129

參考文獻131

11肝細胞培養及譜系生物學133

111引言133

112 一般問題133

113目的細胞的純化138

114已明確的細胞信號（可溶性信號和細胞外基質）的鑑定、純化和利用148

115幹細胞可生物降解支架的製備153

116細胞的單層培養157

117立體三維系統161

附錄1游離脂肪酸混合物的製備167

附錄2試劑來源： 供應商168

參考文獻169

12上皮細胞培養：胰島177

121引言177

122胰島分離及培養的原理177

123操作標準182

參考文獻187

13上皮細胞培養：氣管腺細胞192

131引言192

132材料193

133方法194

134結果196

135可能的套用198

136結語200

參考文獻200

14上皮細胞培養：腎臟202

141引言202

142腎小球細胞和腎小球系膜細胞

的培養方法202

143腎小管細胞的培養方法203

參考文獻205

15上皮細胞培養：胃腸道207

151背景207

152實驗操作步驟208

153討論211

參考文獻211

16上皮細胞培養：尿路上皮214

161引言214

162材料214

163細胞的準備215

164尿路上皮細胞的接種216

165尿路上皮細胞的傳代216

參考文獻217

17上皮細胞培養：前列腺218

171引言218

172前列腺上皮細胞的培養218

173前列腺基質細胞的培養225

174前列腺細胞培養的新套用225

175結語226

參考文獻226

18上皮細胞培養：子宮頸上皮的三維

培養系統231

181角化細胞生長培養基232

182J2 3T3維持培養基234

183飼養細胞層234

184器官樣培養235

參考文獻237

19上皮細胞培養：陰道細胞重建239

191引言239

192細胞培養方法239

193細胞擴增240

194細胞特性240

195結語241

參考文獻241

20間充質細胞培養：脂肪組織242

201引言242

202脂肪源細胞的分離、培養及發育

控制243

203狀與未來248

參考文獻249

21間充質細胞培養：平滑肌251

211引言251

212分離251

213培養253

214鑑別生長特性254

參考文獻256

22間充質細胞培養：心肌細胞257

221引言257

222細胞來源257

223心肌細胞的特殊培養條件258

224分離心肌細胞的方法258

225心肌細胞的培養特徵259

參考文獻260

23間充質細胞培養：功能性哺乳動物

骨骼肌構建262

231溶液和培養基的準備262

232培養皿的準備264

233人工肌腱的準備和放置265

234分離衛星細胞和成纖維細胞265

235原代細胞的培養和種植（plate）266

236C2C12和10T1/2細胞的培養266

237肌樣組織形成267

參考文獻268

24間充質細胞培養：評價工程化肌肉

的實驗儀器和方法269

241實驗儀器269

242檢測肌樣組織的興奮性和等效收

縮力271

243數據分析和解釋274

參考文獻275

25間充質細胞培養：軟骨276

251引言276

252細胞分離和培養步驟277

參考文獻284

26間充質細胞培養：骨289

261引言289

262成骨細胞來源290

263骨髓培養290

264結論性評價295

參考文獻296

27間充質細胞培養：內皮細胞組織

工程300

271引言300

272血管移植物接種內皮細胞301

273內皮細胞化血管移植物的臨

套用304

274血管內支架內皮化305

275周圍血管內皮細胞植入305

276結語307

參考文獻307

28間充質細胞培養：血管313

281引言313

282TEBV產生的步驟315

283材料和方法315

284TEBV的內皮化319

285討論319

286結語321

參考文獻321

29神經外胚層細胞培養：內分泌

細胞324

291引言324

292細胞325

293在旋轉壁式生物反應器中細胞的

三維培養328

294RWV生物反應器中聚集的神經內

分泌器官的檢測331

295將來研究的方法學方向332

參考文獻333

30神經外胚層細胞培養：神經膠質細

胞和神經元335

301引言：神經再生和神經組織工程335

302PC12細胞系335

303施萬細胞培養337

304嗅鞘細胞340

305大鼠海馬神經元原代純化細胞的

培養342

306大鼠胚胎脊髓神經元的培養344

參考文獻345

31性腺細胞培養：睪丸347

311收集睪丸間質細胞、支持細胞和

生精細胞347

312細胞特性349

313接種和培養條件350

參考文獻351

32性腺細胞培養：卵巢細胞354

321引言354

322粒層細胞培養的方法355

323卵泡的培養方法356

參考文獻357

33幹細胞培養：多能幹細胞359

331引言359

332mPSC方法360

333鼠胚胎幹細胞胚狀體形成：在板上、

懸浮小滴以及懸浮培養中365

334人EG細胞發育：胚狀體形成和

免疫組化分析366

335結語366

參考文獻367

34幹細胞培養：神經幹細胞369

341引言369

342鼠的NSC369

343人的NSC372

344神經幹細胞與組織工程373

參考文獻374

35幹細胞培養：肝臟幹細胞377

351肝橢圓細胞細胞區室377

352肝的再生378

353分離成人肝臟橢圓細胞的套用382

參考文獻383

36幹細胞培養：肌肉干細胞385

361引言385

362成肌細胞385

363衛星細胞386

364肌肉干細胞386

365衛星細胞純化方法387

366肌肉起源的幹細胞是多能的嗎？390

367以肌肉起源幹細胞為基礎的組織

工程方法390

368未來的方向393

參考文獻394

37幹細胞培養：再生用內皮祖細胞400

371再生用幹細胞與內皮祖細胞400

372內皮祖細胞的鑑定400

373內皮祖細胞動力學401

374循環內皮細胞與內皮祖細胞比較401

參考文獻403

38幹細胞培養：來源於骨髓的間充質

幹細胞406

381多潛能成人細胞的來源406

382對人類MSC的分離和初始培養407

383hMSC的擴增和鑑定408

384對細胞在體外分化的分析408

385使用胎羊模型對人類間充質幹細胞

進行分析的方法411

386關於對hMSC進行進一步研究的

考慮412

參考文獻412

39幹細胞培養：軟骨源性幹細胞416

391來源於胚胎的軟骨源性幹細胞416

392來源於骨髓的間充質幹細胞417

393從結締組織獲取間充質幹細胞418

參考文獻420

40幹細胞培養：造血幹細胞421

401動物模型系統對造血幹細胞的

證實421

402造血幹細胞生長的體外測試422

403人類造血幹細胞移植424

404靜息期424

405當前研究狀況及未來的研究方向425

參考文獻427

41幹細胞培養：淋巴細胞429

411引言429

412細胞類型和來源429

413培養基、細胞因子和從外周血分離

單個核細胞431

414培養系統432

415細胞激活的方法433

416表面抗原表達437

417效應細胞的功能438

參考文獻440

第2部分細胞傳遞載體工具的製備方法

42天然高分子的改性：膠原447

421引言447

422膠原基材料的戊二醛處理448

423用碳化二亞胺固定膠原基生物材料449

424染料介導的光氧化固定膠原法450

425聚環氧化合物固定膠原法451

426脫水和加熱固定膠原法451

427不通過交聯處理來製備膠原基體452

428總結453

參考文獻453

43天然高分子的改性：膠原糖胺聚糖

共聚物457

431引言457

432人造皮膚移植物用膠原糖胺聚糖的

設計原則457

433用膠原糖胺聚糖來製備人工皮膚

替代物460

434用作人工皮膚移植物的膠原

糖胺聚糖的檢測461

參考文獻464

44天然高分子的改性：白蛋白465

441引言465

442白蛋白的固定465

443肝素對白蛋白的修飾468

444聚乙二醇對白蛋白的修飾469

445乙烯基聚合物對白蛋白的修飾471

446其他的白蛋白修飾方法472

447總結472

參考文獻473

45天然高分子的改性：透明質酸478

451引言478

452化學改性479

453結語487

參考文獻487

46天然高分子的改性：纖維蛋白原

纖維蛋白493

461引言493

462纖維蛋白的製備495

463純化的纖維蛋白原：在三維細胞培養

體系中的套用497

464對具體過程和套用的改進498

465結語500

參考文獻500

47天然高分子的改性：脫乙醯殼多糖503

471背景503

472部分脫乙醯殼多糖的製備504

473脫乙醯殼多糖支架的製備504

474脫乙醯殼多糖在組織工程中的

套用506

475使用脫乙醯殼多糖促進血管生成的

方法509

476總結510

參考文獻510

48微生物合成的生物合成高分子：聚

羥基烷基酸酯513

481引言513

482PHA的純化516

483聚羥基烷基酸酯的特點516

484多孔性PHA基體的製備517

485滅菌519

486在組織工程中的套用519

參考文獻520

49合成高分子的製備：脂肪族碳酸酯

類高分子522

491引言522

492重要的生物醫用可吸收性碳酸酯類

大分子的合成進展和基本原理522

493由逐步預聚衍生脂肪族碳酸酯體系

的方法523

494含脂肪族碳酸亞丙基酯共聚物的

製備方法523

參考文獻527

50合成高分子的製備:由二烷酮和

二氧雜環類單體製備的聚合物528

501引言528

502從PD和DOP製備具有生物醫用

價值的可吸收性大分子的合成

進展和基本原理528

503PD和DOP類聚合物的製備方法529

參考文獻533

51合成高分子的製備：聚磷腈534

511背景資料534

512聚磷腈可用於組織工程的理由535

513設計原則535

514合成方面的一些問題536

515固態可生物降解聚合物537

516水凝膠538

517微球540

518表面改性以符合組織工程要求540

519結語542

參考文獻542

52合成高分子的製備：聚酸酐545

521引言545

522聚酸酐的生物醫學套用546

523聚酸酐的合成546

524α，ω雙（對羧基苯氧基）烷烴（CPP和CPH）的合成（反應式524）547

525含醯亞胺結構單體的合成（反應式525）548

526二酸單體混合酸酐的製備（反應式522中路徑23）549

527通過熔融縮合聚合法合成聚酸酐

（反應式522中路徑22）549

528可光固化的聚酸酐549

529甲基丙烯酸酯化癸二酸、CPP和

CPH的合成（反應式526）550

5210甲基丙烯酸酯化單體的光

固化550

5211材料的性能551

參考文獻551

53合成高分子的製備：聚原酸酯553

531引言553

532實驗部分554

533結果556

534討論558

535結語560

參考文獻560

54合成高分子的製備：聚胺基酸562

541聚胺基酸的化學合成563

542聚胺基酸的生物合成576

參考文獻578

55合成聚合物的製備：聚富馬酸丙烯

基酯580

551背景580

552方法581

553反應過程581

554最後的純化過程582

555結語582

參考文獻582

56合成水凝膠：藻酸鹽水凝膠584

561引言584

562藻酸鹽水凝膠的改性585

563細胞的相互作用588

564修飾藻酸鹽水凝膠的降解588

565結語591

參考文獻591

57合成水凝膠：基於N異丙基丙烯

醯胺的環境敏感水凝膠593

571引言593

572現行可注射支架存在的問題593

573一個理想的可注射聚合物支架594

574利用相分離發展可注射聚合物

支架594

575（NIPAAm）為基礎的水凝膠作為

可注射聚合物支架595

576P（NIPAAmcoAAc）水凝膠的

合成596

577P（NIPAAmcoAAc）水凝膠的

鑑定597

578P（NIPAAmcoAAc）凝膠在關節

軟骨再生方面的套用601

579P（NIPAAmcoAAc）水凝膠用於

骨的再生602

5710結語604

參考文獻605

58聚合物支架的加工：溶劑澆鑄609

581引言609

582溶劑的選擇610

583溶劑澆鑄611

584表面分析612

585結語613

參考文獻613

59聚合物支架的加工：包膜法615

591引言615

592用於包膜的聚合物的結構性能之間

的關係616

593包膜過程617

594膜的性質618

595結語621

參考文獻621

60聚合物支架的加工：冷凍乾燥624

601引言624

602材料624

603裝置625

604製備過程625

605支架的特點626

606加工過程的變化對支架微結構的

影響626

607推薦的製備支架的方法629

參考文獻629

61聚合物支架的加工：聚合物陶瓷

複合型632

611引言632

612常規的骨移植633

613複合物材料的理論基礎633

參考文獻639

62聚合物支架的加工：相分離法641

621引言641

622材料642

623固液相分離642

624液液相分離644

參考文獻647

63聚合物支架的加工：聚合649

631前言649

632試劑650

633方法650

634熱致相分離和技巧652

635結論和未來的方向653

參考文獻654

64聚合物支架的加工：氣體發泡加

工法656

641引言656

642在組織工程中使用的聚合物的

加工657

643氣體發泡法657

644製備步驟660

645鑑定661

646結語661

參考文獻661

65細胞合成材料表面相互作用：自組

裝生物材料663

651引言663

652材料664

653方法665

參考文獻671

66細胞合成材料表面相互作用：靶向

細胞黏附672

661生物材料表面的細胞672

662細胞外基質和細胞黏附因子675

663受體調節的細胞表面黏附676

664細胞肽和蛋白多糖結合676

665黏附分子的固定677

666研究細胞表面相互作用的實驗

方法681

667將來的發展683

668縮略語684

參考文獻684

67細胞合成材料表面相互作用：物理

化學表面修飾693

671引言693

672材料694

673方法696

674結語699

參考文獻702

68微包囊方法：瓊脂糖PSSA703

681引言703

682胰島在瓊脂糖微珠中的包裹703

683胰島在瓊脂糖聚苯乙烯磺酸

（PSSa）微珠中包囊化706

參考文獻708

69微包囊方法：藻酸鹽（Ca2+誘導的凝膠化）709

691引言709

692藻酸鹽的化學結構和凝膠形成動

力學710

693大直徑、未包被藻酸鹽凝膠微球

包裹技術711

694未包被的藻酸鹽凝膠用於胰島的

異種移植712

695未包被的藻酸鹽凝膠用於胰島的

同種異體移植713

696共包裹方法713

697雜種細胞的包裹714

698微球直徑715

699種屬和物種差異716

6910生物相容性716

6911藻酸鹽凝膠包囊的可恢復性和生物降

解性718

6912未包被的藻酸鹽凝膠的保護性

機制719

6913總結719

參考文獻719

70微包囊方法：藻酸鹽聚L賴氨酸723

701二價陽離子調節藻酸鹽交聯原理723

702藻酸鹽聚L賴氨酸微包囊形成

原理724

703藻酸鹽聚L賴氨酸微包囊方法的

局限性724

704藻酸鹽聚L賴氨酸微包囊的設計

改進725

705藻酸鹽聚L賴氨酸微包囊的生物

相容性726

參考文獻726

71微包囊方法：藻酸鹽聚賴氨酸聚

哌嗪硫酸魚精蛋白肝素729

711引言729

712材料和方法730

713APiPrH和APA微囊的對比730

714結語732

參考文獻732

72微包囊方法：糖胺聚糖和脫乙醯殼

多糖734

721引言734

722材料736

723方法737

參考文獻740

73微包囊方法：聚丙烯酸酯742

731引言742

732常規包裹過程743

733包裹細胞的合成聚合物743

734細胞微包裹法745

735細胞微囊的評價747

736結論747

參考文獻748

74微包囊方法：聚乙烯醇(PVA)752

741背景752

742生物相容性752

743細胞包裹753

744生物活性分子的釋放753

745作為穩定劑755

參考文獻755

75微包囊方法：PMCG微囊757

751引言757

752理論模型758

753PMCG微囊759

754動物實驗763

755討論766

參考文獻767

76微包囊方法：脫乙醯殼多糖和藻

酸鹽769

761引言769

762脫乙醯殼多糖膜及細胞包裹769

763膜通透性控制技術770

764靜電形成聚合物液滴的數學模型773

765用靜電研究藻酸鹽包裹體細胞的

生長774

766固定愈傷組織的培養和生長777

767結語779

參考文獻779

第3部分細胞和組織工程化方法

77胚胎細胞的培養785

771引言785

772胚胎細胞的來源785

773胚胎細胞的分離785

參考文獻788

78乳房重建790

781引言790

782乳房重建的類型790

783外科原則與組織工程791

784組織工程乳房替代物792

參考文獻795

79血管替代物798

791引言798

792對血管替代物的要求799

793基於膠原的構建技術800

794細胞接種聚合物支架技術802

795細胞自組裝技術804

796無細胞技術805

797總結和結論807

參考文獻807

80 小直徑血管移植物810

801引言810

802解決之道811

803血管組織工程方法813

804未來的方向815

參考文獻815

81 心肌組織817

811引言817

812細胞分離818

813選擇培養基820

814細胞支持材料的準備821

815生物反應器裝配及其使用821

參考文獻822

82 心臟瓣膜和動脈825

821引言825

822實驗方法825

823展望826

參考文獻827

83角膜828

831角膜828

832處理角膜細胞829

833角膜假體833

834角膜組織等同物836

835細胞分化的鑑定838

參考文獻839

84消化道842

841引言842

842食管的組織工程替代842

參考文獻847

85生物人工肝代謝活性和分化功能的

檢測848

851引言848

852氧消耗852

853尿素及白蛋白生成852

854藥物代謝853

855共聚焦顯微鏡854

856反應過程的數學分析856

857結語857

參考文獻857

86血細胞代用品860

861背景和原理860

862製備聚合血紅蛋白的實驗室步驟862

863特性描述863

864動物安全性研究對人類不一定

正確865

865新一代產品866

參考文獻868

87肝臟871

871引言871

872肝臟組織工程學方法872

873未來展望876

參考文獻877

88體外腎替代880

881引言880

882組織工程化的生物人工腎881

883結語886

參考文獻886

89體內的腎臟891

891引言891

892腎臟組織工程的必需成分891

893體內工程化腎臟結構892

894體內功能性腎單位的建立892

895使用以膠原為基礎的基質的腎組織

工程893

參考文獻894

90尿道組織修復896

901引言896

902用於尿道組織修復的自體泌尿道

細胞896

903尿道組織再生898

904用於尿道狹窄的生物相容性的支

撐物899

參考文獻900

91陰莖902

911引言902

912人體組織重建902

913用於重建的陰莖假體906

參考文獻907

92睪丸909

921引言909

922睪丸移植909

923睪丸組織移植910

924睪丸酮傳送系統910

925睪丸酮替代治療的細胞包裝911

926膠囊化方法912

927結語913

參考文獻913

93軟骨重建915

931軟骨生理學915

932軟骨組織工程918

933展望922

參考文獻923

94指骨與小關節927

941背景927

942實驗步驟927

943組織工程複合物的觀察結果930

參考文獻932

95半月板933

951引言933

952半月板的發育過程933

953半月板組織工程934

954結語939

參考文獻939

96細胞為基礎的治療方法在關節軟骨

損傷中的套用941

961引言941

962實驗室基礎941

963臨床套用945

964研究的現狀及未來948

965結語949

參考文獻950

97細胞作為擴增劑的治療956

971自體源性的軟骨細胞957

972自體膀胱平滑肌細胞959

973自體原代成肌細胞959

974自體脂肪細胞960

975結語960

參考文獻961

98成肌細胞移植963

981對遺傳性肌病治療的探索963

982肌肉特性決定成肌細胞移植963

983成肌細胞移植研究的動物模型964

984培養和移植肌細胞965

985有關成肌細胞移植的免疫學問題966

986成肌細胞移植的監控967

987提高成肌細胞移植的成功率968

988植入成肌細胞的早期轉歸969

989成肌細胞的體外基因修飾970

9810人類使用的前景970

參考文獻972

99骨骼肌978

991肌細胞生物學978

992組織工程方法979

993三維工程化骨骼肌組織981

994總結和未來展望982

參考文獻982

100視覺增強系統986

1001引言986

1002光電子視覺增強986

1003基於電刺激基礎上的視覺假體

裝置988

1004組織移植994

1005結語998

參考文獻999

101中樞神經系統移植物對神經疾病的

治療1003

1011引言1003

1012方法1004

1013結果1006

1014結語1009

參考文獻1009

102外周神經再生1011

1021引言1011

1022脫細胞的神經基質的神經移植1012

1023管狀導管複合ECM、施萬細胞或

生長因子的神經移植1013

1024神經功能恢復的評估1015

參考文獻1017

103脊髓1019

1031引言1019

1032軸突橋聯1019

1033通過細胞傳遞的治療分子1022

1034局部神經電路的置換1025

參考文獻1027

104凍存的真皮移植物1033

1041引言1033

1042Dermagraft的生產過程1034

1043Dermagraft的作用機理1038

1044工程化人真皮組織的凍存1044

1045結語1045

參考文獻1046

105雙層皮膚材料1051

1051引言1051

1052科學原理1052

1053設計1054

1054臨床效果1057

1055結語1058

參考文獻1059

106子宮1062

1061引言1062

1062解剖學與組織學1062

1063培養子宮內膜細胞的方法1063

1064培養子宮肌層細胞的方法1065

1065子宮組織的組織工程方案1065

1066內膜細胞的特徵和鑑別1065

參考文獻1065

107頜骨1068

1071引言1068

1072骨組織工程的策略1068

1073使用聚乳酸網和自體顆粒松質骨

及骨髓重建頜骨1069

1074展望1073

參考文獻1073

108牙周學的套用1076

1081牙周病學中生物模擬和組織工程的套用1076

1082移植材料和裝置1076

1083信號分子和黏附因子1078

1084細胞治療和基因治療1080

參考文獻1081

索引1087