第三代生物医学材料与再生医学国内外市场需求的变化与发展

2020公需科目《当代科学技术前沿知识》考试(共50题,共100分)4

2020公需科目当代科学技术前沿知识考试(共50题，共100分) 一.单项选择题(共20题 ,共40分) (D) 是国际上首个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。[2分] A前苏联 B美国 C日本 D中国 2.无人遥控潜水器最早出现在(A)，主要用于考古方面的研究。[2分]。 A 1953年 B 1973年 C 1993年 D 2003年 3在生命起源的理论中， (B)主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源,认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，直到最后出现原始的生命体。[2分 A特创论 B生源论 C泛胚种论 D化学进化论 4.海洋立体观测监视系统是利用多种技术手段，进行海洋综台、立体观测监视的组合系统，下列不属于海洋立体观测监视系统的技术手段的是(B)。[2分] A调查船观测 B深海生物资源 C浮标监测 D卫星遥感 5.载人潜水器, 特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。下列属于我国载人深潜器的是(D)。[2分] A“双鱼座”4号 B“深海6500"号 C”和平I”号 D“蛟龙”号 6.(B)年，前苏联成功发射人类第一颗人造地球卫星，开创了空间科技的新纪元，人类从此进入空间时代。 [2分] A 1947 B 1957

C 1967 D 1977 7.(A)由一层石墨层片卷曲而成，是结构最简单的碳纳米管。 [2分] A单壁碳纳米管 B多壁碳纳米管 C石墨烯 D富勒烯 8.海岸带生境具有独特的生物群落和极高的生态价值，下列不属于海岸带生境的是 (A )。[2分] A热液口 B珊瑚礁 C湿地 D三角洲 9.相比传统燃油车，以下哪点不属于纯电动汽车的缺点: (C)。[2分] A续航里程短 B充电时间长 C车辆能耗高 D仅适用于市区内通勤 10.1948年，(B) 物理学家伽莫夫等提出了大爆炸宇宙模型，该模型取得巨大的成功。[2分] A前苏联 B美国 C德国 D英国 11.近年来， -系列信息技术的发展及其在设施农业中的结合应用,颠覆了传统农业生产方式,发展出了智能高效的设施农业。以下哪项信息技术与设施农业的智能化发展无关: (D)。(2分] A物联网 B云计算 C人工智能 D集成电路 12.载人潜水器，特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。下列不属于载人深潜器的是(A)。[2分] A“海翼”号 B“蛟龙”号 C“深海勇士”号 D“鹦鹉螺”号

《生物医用材料》论文

《生物医用材料》课程论文生物医用材料的发展与应用姓名学院专业学号指导教师 2015年5月16日

生物医用材料的发展与应用摘要：随着社会文明进步、经济发展和生活水平日益提高，人类对自身的医疗康复事业格外重视。生物医用材料是近年来发展迅速的新型高科技材料，生物医用材料的应用对挽救生命和提高人民健康水平做出了重大贡献，随着现代医学飞速发展不断获得关注，发展前景广阔。本文主要介绍了近年生物医用材料的发展状况、分类以及在医学上的一些应用。关键词：生物医用材料；发展；应用 The development and application of biomedical materials Abstract: With the progress of social civilization，economic development and the improvement of the living level，the cause of human medical rehabilitation for their attention.Biomedical materials is a new high-tech material developed rapidly in recent years，the application of biomedical materials has made great contribution to save lives and improve people's health level，along with the rapid development of modern medicine has gained attention，broad prospects for development.This paper mainly introduces the status and development of biomedical materials，classification and application in medicine. Keyword:Biomedical materials; Development; Application

诱导性多能干细胞的研究进展及其在再生医学上的应用

文献综述诱导性多能干细胞的研究进展及其在再生医学上的应用摘要：通过特定转录因子的过表达使体细胞重编程为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells， iPS 细胞），这一成果引起了整个生命科学领域的广泛关注. 由于 iPS 细胞不仅具有与人类胚胎干细胞（embryonic stem cell， ES 细胞）相似的基本特征，而且与 ES 细胞相比，不存在免疫排斥和伦理道德问题，因此，具有重要的临床应用潜能. 目前， iPS 细胞主要用于细胞分化和移植，并可提供体外的疾病模型，以便于研究疾病形成的机制、筛选新药以及开发新的治疗方法. 从 iPS 细胞的产生、诱导方法、生物学特征和在再生医学中的应用作以研究！关键词：诱导性多能干细胞；胚胎干细胞；重编程；再生医学正文 1iPS 细胞的产生主要经历了 3 个大的阶段. 1981 年，小鼠胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES 细胞）建系干细胞是近 30 年来生物学发展最快的领域（Evans 和 Kaufman），这些具有全能性的细胞在体外可以诱导分化为不同类型的细胞，为组织修复开辟了新途径. 尽管这些细胞来源于囊胚内细胞团，基本不存在去分化和重编程的问题，但自诞生之日起，就一直深受伦理道德和异体排斥等问题的困扰. 随着克隆羊“多利”的诞生，开创了体细胞在卵母细胞中去分化和重编程的先河. 2000 年，Munsie等从小鼠体细胞核移植囊胚中分离得到了小鼠 ES 细胞，从而拉开了治疗性克隆研究的序幕，使利用病人的健康体细胞对自身的病变组织进行修复成为了可能，尽管这一技术可以避免异体移植所造成的排斥反应，但仍然深陷伦理道德争论的漩涡之中.2006 年，Yamanaka 等将 4 个转录因子导入已分化的小鼠皮肤成纤维细胞，进而获得了类似于 ES 细胞的多能性干细胞，即“诱导性多能干细胞”（induced pluripotent stem cells，iPS 细胞）. 2007 年，Yu 等和 Takahashi 等又分别采用相同的基因改造的方法将人的体细胞逆转为类 ES 细胞，这些划时代的成果不仅解决了利用干细胞进行组织修复所面临的免疫排斥和伦理学问题，在利用病人正常细胞进行组织自我修复方面具有巨大的应用前景，而且是用来研究细胞去分化和基因组重编程的重要途径（不需要胚胎或卵母细胞）. 这个具有里程碑意义的发现揭开了再生医学领域的新篇章. 2iPS 细胞的诱导方法迄今为止，短短几年的时间内 iPS 细胞的研究取得了突飞猛进的发展，仅诱导方式而言，从病毒方法如逆转录病毒、慢病毒和腺病毒，到非病毒的转座子载体和蛋白质均能介导外源转录因子诱导产生 iPS 细胞. 利用逆转录病毒和慢病毒载体诱导生成 iPS 细胞时，可能会引起外源基因整合到体细胞基因组，引起插入突变，如果将这些 iPS 细胞应用于临床治疗，会存在安全隐患. 因此，Aoi 等利用不与宿主细胞整合的腺病毒、质粒为表达载体瞬时转染靶细胞可以获得 iPS

有关再生医学学习的感想

有关再生医学学习的感想再生医学是21世纪生物学和医学科学研究的重要发展方向，并将成为临床转化医学发展的重点，它的概念有广义和狭义之分。广义上讲，再生医学可以认为是一门研究如何促进创伤与组织器官缺损生理性修复以及如何进行组织器官再生与功能重建的新兴学科，可以理解为通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生机制及干细胞分化机理，寻找有效的生物治疗方法，促进机体自我修复与再生，或构建新的组织与器官以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能。狭义上讲是指利用生命科学、材料科学、计算机科学和工程学等学科的原理与方法，研究和开发用于替代、修复、改善或再生人体各种组织器官的定义和信息技术，其技术和产品可用于因疾病、创伤、衰老或遗传因素所造成的组织器官缺损或功能障碍的再生治疗。再生医学的内涵已不断扩大，包括组织工程、细胞和细胞因子治疗、基因治疗、微生态治疗等，国际再生医学基金会（IFRM）已明确把组织工程定为再生医学的分支学科。第一位提出“组织工程学”术语的是美籍华裔科学家冯元桢教授。组织工程学的基本原理是，从机体获取少量活组织的功能细胞，与可降解或吸收的三维支架材料按一定比例混合，植入人体内病损部位，最后形成所需要的组织混器官，以达到创伤修复和功能重建的目的。王正国认为，组织工程的科学意义不仅在于提出了一个新的治疗手段，

更主要的是提出了复制组织、器官的新理念，使再生医学面临重大机遇与挑战。王正国说，一般情况下，组织工程学和再生医学没有严格区分。现在学术界认为，凡是能引导组织再生的各种方法和技术均被列入组织工程范畴内，如干细胞治疗、细胞因子和基因治疗。从外科学的发展历程来看，在先后经历了三个“R”阶段，即“切除（Resection）、诊疗（Repair）和替代（Replacement）”之后，组织工程学的出现，意味着外科学已经进入“再生医学”的新阶段，即第四个“R”。目前机体损伤和疾病康复过程中受损组织和器官的修复与重建，仍然是生物学和临床医学面临的重大难题。借助于现代科学技术的发展，使受损的组织器官获得完全再生，或在体外复制出所需要的组织或器官进行替代性治疗，已经成为生物学、基础医学和临床医学关注的焦点。据报道，全世界每年约有上千万人遭受各种形式的创伤，有数百万人因在疾病康复过程中重要器官发生纤维化而导致功能丧失，有数十万人迫切希望进行各种器官移植。但令人遗憾的是，一方面，目前的组织器官修复无论是体表还是内脏，仍然停留在瘢痕愈合的解剖修复层面上，离人们所希望的“再生出一个完整的受损器官”差距甚远；另一方面，器官移植作为一种替代治疗方法尽管有其巨大的治疗作用，但它仍然是一种“拆东墙补西墙”的有损伤和有代价的治疗方法，而且由于受到伦理以及机体免疫排斥等方面的限制，很难满足临床救治的需要。而再生医学的出现，就可以解决这一系列的问题。

干细胞与再生医学

需要重点看的概念 1 embryonic stem cells, ES 胚胎干细胞 2 Stem cells 干细胞 3 hematopoietic stem cell 造血干细胞 4 Neural stem cells (NSCs) 神经干细胞are initially present in a single layer of pseudostratified epithelium spanning the entire distance from the central canal to the external limiting membrane. NSCs continue to proliferate, and are patterned over several days in vivo to generate mature neurons, oligodendrocytes, and astrocytes. 神经干细胞起先呈现为单层假复层上皮，覆盖于整个中央管到外部的限制性膜。神经干细胞能增殖，并在数天内产生成熟的神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。 5 plasticity 可塑性一种成体干细胞具有生成另一个组织的特化细胞的能力，即成体干细胞具有一定跨系、甚至跨胚层分化的特性，称其为干细胞的可塑性，也称为成体干细胞的横向分化。Transdifferentiation (plasticity of stem cell): means the adult stem cell from one embryonic layer can differentiate into cells derives from other layer. 6 Human mesenchymal stem cells 人间充质干细胞 7．fate mapping 干细胞命运图：在正常环境下受各种稳态因素调节的分化趋势。这些趋势包括干细胞对机体正常发育活动的参与，以及干细胞对各种生物学危险诸如组织损伤、器官衰老以及疾病的反应。判断 7 There must be stem cells that divide and generate neurons in the adult mammalian brain. （T）在成年的哺乳类动物体内一定有能够分裂并产生神经元得干细胞存在填空 8 (adult) stem cells have been identified in the brain, particularly in a region important in memory, known as the hippocampus. 研究者已经证实脑中含有成体干细胞，特别是在对记忆尤为重要的海马区 9 NEP cells continue to proliferate, and are patterned over several days in vivo to generate mature (neurons) , oligodendrocytes, and astrocytes in a characteristic spatial and temporal pattern. 神经上皮干细胞持续增殖，并在数天内被模式化，以特有的时空模式产生成熟的神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。问答 10 neuronal precursors can be isolated from 神经前体细胞可从哪些部位分离 1) the developing human brain, 发育中的人脑 2) adult human hippocampus, 成人的海马

再生医学

再生医学再生医学的概念与范畴有位专家认为，再生医学是通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生机制及干细胞分化机理，寻找有效的生物治疗方法，促进机体自我修复与再生，或构建新的组织与器官，以改善或恢复损伤组织和器官的功能的科学。他提出移植干细胞可优势分布于损伤局部，但数量有限（<3%），将基因克隆到腺病毒表达载体能加强定向，转染干细胞使之增加基因表达，增强了促愈合作用。同时还发现了3个来源于大鼠、5个来源于人的真皮干细胞克隆、体外长期连续培养过程中全部发生恶性转化。不同干细胞克隆转化时间从5 0代至80代不等，建议在临床实际应用中不要用培养很多代的干细胞。有的专家指出，再生医学是指利用生物学及工程学的理论方法创造丢失或功能损害的组织和器官，使其具备正常组织和器官的机构和功能。卢世璧院士还介绍了软骨组织工程方面的进展。还有专家认为，再生医学的概念应有广义和狭义之分。广义上讲，再生医学可以认为是一门研究如何促进创伤与组织器官缺损生理性修复以及如何进行组织器官再生与功能重建的新兴学科，可以理解为通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生机制及干细胞分化机理，寻找有效的生物治疗方法，促进机体自我修复与再生，或构建新的组织与器官以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能。狭义上讲是指利用生命科学、材料科学、计算机科学和工程学等学科的原理与方法，研究和开发用于替代、修复、改善或再生人体各种组织器官的定义和信息技术，其技术和产品可用于因疾病、创伤、衰老或遗传因素所造成的组织器官缺损或功能障碍的再生治疗。英国《再生医学》杂志1月刊登了一份由加拿大麦克劳克林—罗特曼全球卫生中心完成的关于中国再生医学研究现状的报告。该报告认为，进入21世纪以来，中国再生医学领域的研究迅速发展，在国际学术期刊上发表的相关论文数量位居世界第五，一些研究成果处于世界领先地位。所谓再生医学，是指利用生物学及工程学的理论方法，促进机体自我修复与再生，或构建新的组织与器官，以修复、再生和替代受损的组织和器官的医学技术。这一技术领域涵盖了干细胞技术、组织工程和基因工程等多项现代生物工程技术，力图从各个层面寻求组织和器官再生修复和功能重建的可能性。 “再生医学”这一名词的提出还不到20年时间。这是在生命科学、材料科学、工程学、计算机技术等多学科的飞速发展和日益交融的基础上发展起来的一门新兴学科，是人类医学发展的一次飞跃。再生医学的发展同时也带动了上述各学科向应用领域的发展以及交叉合作。干细胞具有再生各种组织器官的潜在功能，干细胞技术因而成为再生医学的基础。干细胞是一群尚未完全分化的细胞，它就像是万能细胞，在特定条件下可以向各种组织细胞分化，在生命体的胚胎发育、组织更新和修复过程中扮演着关键的角色。1968年，美国明尼苏达大学医学中心首次采用骨髓造血干细胞移植，成功治疗了一例先天性联合免疫缺陷病。干细胞移植技术现已用于多种疾病的临床治疗和相关基础研究，几乎涉及人体所有的组织和器官。组织工程是指采用各种种子细胞和生物材料在体外进行组织构建，再造各种人工组织或器官，它涉及生命科学、材料学和工程学等多个领域。目前，多种生物材料已经成功应用于人工骨和关节、人工晶体、医用导管、人工心脏瓣膜以及血管支架，人造肺、心脏、肝、肾和角膜等各种人工器官也在大力研究开发。基因工程技术是再生医学中必不可少的手段。对干细胞甚至已经分化的体细胞进行基因重新编程，可以用于治疗各种基因缺陷造成的遗传性疾病或恶性肿瘤。人工器官中的种子细胞往往也需要通过基因重新构建向特定方向分化。结合基因打靶技术以及干细胞克隆技术可以改变异种组织和器官的表型，使得异种移植有望成为可能。再生医学的核心和终极目标是修复或再生各种组织和器官，解决因疾病、创伤、衰老或遗传因素造成的组织器官缺损和功能障碍。可以想象，如果将来人类有能力对任何细胞都进行编程和干细胞诱导分化，生产制造出任何一种人工器官，那么，绝大多数疾病就能治愈，人类可实现延长寿命之梦。

2019甘肃省中考专题训练语文试卷：阅读理解附答案.

优质大题说明文 2 篇（一）（2019 抚本铁辽葫黑白卷改编）阅读下面的文章，完成1~4 题。（13 分）用“面粉”修复牙齿 ①俗话说“牙痛不是病，痛起来真要命”，随着生活水平的提高和饮食结构的变化，牙病的发病率不断上升，主要的牙齿疾病就是牙齿缺损。造成牙齿缺损的原因有很多，主要是龋齿，其次为外伤、磨蚀、酸蚀等。修复方法可根据牙体缺损情况和使用材料情况，选用树脂修复、全瓷修复、烤瓷修复等。可以采取的方法也有很多，如拔牙、补牙、种植假牙等方式，但这些方法不仅给患者带来痛苦，还耗时费力、花费不菲。有没有更简便的办法治疗牙病？ ②最近，一项获得中国专利银奖的再生医学材料展示出美好的应用前景。所谓再生医学，是指利用生命科学、材料科学、计算机科学和工程学等学科的原理与方法，研究和开发用于替代、修复、改善或再生人体各种组织器官技术，其技

术和产品可用于因疾病、创伤、衰老或遗传因素所造成的组织器官缺损或功能障碍的再生治疗。基于这种研究方向研究出的用于牙齿修复的再生医学材料，会给现在传统的口腔疾病治疗方法，打开一片新的天地。 ③这种再生医学材料外貌朴实，长得像我们平时司空见惯的“面粉”。可这面粉来头不小，可别小看它，它是由纳米级的颗粒组成。研发团队成员仇越秀博士告诉记者，人体的软硬组织其实是三维网状结构，组织受损后如何恢复是一个世界难题。她所带领的团队瞄准这个方向，历经上万次实验，研制成功这种高科技再生医学材料。在显微镜下，这些再生医学材料颗粒表面看起来就像马蜂窝状的孔洞，其内部也布满密密麻麻但大小均匀的孔洞。孔洞虽小，它们的表面积加在一起却非常巨大，100 克材料的孔洞面积相当于 5 个足球场大小。 ④这些细小颗粒的基础材料是硅、钙、磷：硅元素通过植酸改变前驱分子结构，将硅键有序排序，形成和人体组织接近的三维网状细胞支架，诱导细胞的键合、修复、再生，形成和原来一样的组织。这些细小颗粒材料进入牙齿表面缺

三维细胞培养技术在再生医学研究中的应用

三维细胞培养技术在再生医学研究中的应用摘要：体外细胞培养技术已成为细胞生物学、药学、毒理学、干细胞、系统生物学和新药创制等领域必不可少的工具。传统平板细胞培养方法使细胞单层生长于二维环境，不能产生体内的细胞外基质屏障。且细胞表型也异于原代细胞，而三维细胞培养技术通过模拟机体内细胞生长的生理微环境，利用各种支架或设备来促进细胞生长和组织分化，产生具有合理形态结构和功能性的组织，具有细胞培养直观性和条件可控性的优势，故其在再生医学应用方面有着非常大的发展潜力。本文从干细胞、血管再生、器官移植、以及组织修复等方面综述了近期三维细胞培养技术在再生医学研究中的应用，并介绍了三维细胞培养技术在功能性生物材料方面研究中的作用，有助于对功能性生物材料的表面改性设计研究。关键词：三维细胞培养技术；再生医学；干细胞；血管再生；器官与组织修复随着生物医学的发展．疾病的治疗方式已得到了极大改进。但组织器官严重损伤后修复缓慢，或由于创伤过大而致组织器官无法修复，使得再生医学成为当今生物医学的关注焦点和研究热点。体外建立适合细胞和组织生长的生理微环境对再生医学研究至关重要，而传统的单层平面培养的细胞无论是在形态，结构和功能方面都与在体内自然生长的细胞相去甚远．由于无基质支持，细胞仅能贴壁生长。从而失去其原有的形态特征及生长分化能力，而三维细胞培养技术以其能为细胞和组织创造一个均衡获取营养物质、进行气体交换和废物排出的理想生理场所。又易于形成具有合理形态和生理功能的组织器官等特点，广泛应用于再生医学的研究[ ]。目前，三维细胞培养方式发展迅速，包括皮氏培养瓶、灌注小室、搅拌式生物反应器、中空纤维生物反应器、以及微重力旋转生物反应器等培养方式。其中微重力旋转细胞培养技术因其特有的微重力环境，使细胞与细胞、细胞与载体的交联度、沉降力、机械力、压力等发生相互作用、相互制约，模拟了近似生物体内细胞的生长状态和微环境，在再生医学领域应用中备受关注.。除再生医学以外，三维细胞培养技术也常被应用于药物载体、药物毒理、药物筛选、肿瘤治疗等方面的研究 1 三维细胞培养技术在再生医学应用中的优势三维细胞培养技术使用三维支架或设备细胞提供类似体内生长环境的支架或基质．建立细胞问及细胞与胞外基质问的联系．促进细胞近似于体内的基因表达、基质分泌及细胞功能活动，形成一定的三维结构，既保留了体内细胞微环境的物质结构基础．又实现了细胞培养的直观性及条件可控制性，便于研究人体生理、病理状况，以及预防或疾病的治疗。三维细胞培养技术主要通过体内和体外两种方式。实现其在再生医学中的应用，两者皆采用从机体获得功能细胞。细胞体外扩增培养后，与三维结构的生物材料按一定比例混合。前者是直接植入体内

生物材料小论文

生物材料是用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断，治疗，替换，修复，诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料。整体来看，生物材料学是一门高度综合性的学科，涉及到化学、物理、生物化学、等等各方问题。例如在天然生物材料方面，涉及到了生物的相关知识，天然生物材料包括结构蛋白质，结构多糖，生物矿物，生物复合材料。在结构蛋白和多糖方面涉及到了一些高中时学过的生物知识，像蛋白质的结构特征，多样性等等。还有像生物材料中存在的氢键等化学键有涉及到无机化学方面的相关知识。学习过程中给我印象最深的是有一个很形象的比喻，人的身体像机器一样，机器的零件会随时间的推移而老化，人体的器官也是一样会老化，机器的零件很容易换，人体的器官也会很容易换吗？想的这个比喻就会想到生物医用材料，以前生物医用材料不发达的时候，人体器官的短缺造成很多人生活很不方便，也有的人因此失去生命，现在有很多人造器官应用成功的例子。比如课上看的视频中旅馆的老板安装的人造手臂，开始时肯定是很不适应新手臂，动作上会很不协调，但是随着磨合，人造手臂肯定会带来一定的方便之处。还有美国的一男子用尸体的手臂代替了原来自己被爆竹炸毁的手臂的案例都让我感到生物医用材料减缓了人体残疾的痛苦。生物材料又有很多种，像生物医用材料，生物无机材料，生物高分子材料，以及生物金属材料等等。每种材料都存在各自的优缺点。生物医用金属材料：优点:良好的化学和力学性质而得到较广泛的应用。主要用于骨骼、关节、牙齿等硬组织的修复和替换。主要缺点是不具有生物活性，难于和生物组织形成牢固的结合；长期植入人体后由于化学稳定性下降，会有杂质离子析出，对周围组织造成危害；而且金属材料的弹性模量要比人骨大得多，这会造成局部应力屏蔽现象，使材料易断裂和人体不适。生物陶瓷材料：主要用于人工肩关节、膝关节、肘关节、足关节以及能够负重骨杆和椎体人工骨。优点是能在生理环境中具有高的强度和耐腐蚀性，化学稳定性好；缺点：它们不具有生物活性，与生物组织间的结合基本是机械嵌连。生物高分子材料：广泛用于人工皮肤、角膜、肌腱、韧带、血管、人工脏器等组织和器官的修复与制造；缺点是大多不具有生物活性优点是植入人体后，被降解为对人体无害的小分子产物，可通过新陈代谢途径排出体外，不影响人体组织的正常生长。生物材料正在逐渐走入人们的生活，尤其是在医用方面，早期的生物材料的发展完全依附于材料科学的发展；现代的生物材料是相对独立的一门学科和研究领域，不断开发新型生物材料，应用领域的逐渐扩大，对生命现象的再认识，材料与生物体相互作用的理论研究，仿生材料与结构（原位诱导再生），高速增长的市场和经济效益无一不告诉我们生物材料的发展在逐渐趋向于成熟，以前人们对生物医用材料了解很少，比如人造器官等，但是现在人造器官不再是触不可及，甚至已经有人提出用动物心脏解决人体心脏的短缺。在未来20~30年内，生物医用材料和植入器械科学和产业将发生革命性变化：一个为再生医学提供可诱导组织或器官再生或重建的生物医用材料和植入器械新产业将成为生物医用材料产业的主体；表面改性的常规材料和植入器械作为其重要的补充。保守估计，2030 年左右两者可能导致世界高技术生物材料市场增长至≈US.5万余亿元，与此相应，带动相关产业新增间接经济效益可达US.5万余亿元。①数字来源于中国生物技术信息网。生物医用金属材料生物医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合金，又称外科用金属材料。它是一类生物惰性材料。通常用于整形外科、牙科等领域，具有治疗、修复固定和置换人体硬组织系统的功能。在生物医学材料中，金属材料应用最早，已有数百年的历史。人类在古代就已经尝试使用外界材料来替换修补缺损的人体组织。与生物陶瓷及生物高分子材料相比,生物医用金属材料,如不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属等具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。生物医用金属材料的研究和发展要严格满足如下的生物学要求：良好的组织相容性 ,包括无毒性、无热源反应、不致畸、不致癌、不引起过敏反应或干扰机体的免疫机理、不破坏临近组织，也不发生材料表面的钙化沉着等；良好的物理、化学稳定性，包括强度、弹性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、耐磨性

牙髓干细胞在再生医学中的应用研究与进展

马子洋，男，1995年生，北京市人，汉族，首都医科大学13级七年制口腔医学专业在读。通讯作者：郭晓霞，博士，副教授，首都医科大学基础医学实验教学中心，北京市 100069 中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2016)19-02872-07 稿件接受：2016-03-20 牙髓干细胞在再生医学中的应用研究与进展马子洋1，郭晓霞2(1首都医科大学附属北京口腔医院，北京市 100050；2首都医科大学基础医学实验教学中心，北京市 100069) 引用本文：马子洋，郭晓霞. 牙髓干细胞在再生医学中的应用研究与进展[J].中国组织工程研究，2016，20(19):2872-2878. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.19.020 ORCID: 0000-0001-6676-4095(郭晓霞) 文章快速阅读：文题释义：牙髓干细胞：来源于牙髓腔内的软组织，可自我更新，有着较强的克隆形成能力，与骨髓间充质干细胞有极其相似的免疫表型(CD105+/CD73+/CD34-/CD45-)。牙髓干细胞具有多向分化的潜能，在特定条件下能够分化为骨、软骨、神经样细胞、肌细胞等类型。牙髓干细胞的转化医学研究意义：牙髓干细胞具有来源丰富、采集方便、免疫原性低、无伦理争议等优点，因此，牙髓干细胞在再生医学和组织工程修复中有着广泛的应用前景。牙髓干细胞在骨组织修复领域已进入临床研究阶段，而向其他组织分化的研究尚处于起步阶段或基础研究阶段，其调控机制存在着诸多问题，有着巨大的研究潜力。摘要背景：牙髓干细胞是具有良好分化与增殖能力的干细胞，因其取材方便，具有多向分化潜能等特征正逐渐为再生医学研究领域重视。目的：通过分析整理国内外牙髓干细胞的研究进展，对其目前在再生医学领域的应用研究加以总结，为进一步研究提供线索和方向。方法：以“dental pulp stem cell, regenerative medicine, tissue engineering ”为英文检索词，以“牙髓干细胞，再生医学，组织工程” 为中文检索词，由第一作者检索Medline ，PubMed ，万方，维普，中国知网数据库2000至2015年牙髓干细胞及再生医学相关文献，经过筛选最终获得46篇文献进行综述。结果与结论：牙髓干细胞具有自我更新与多向分化潜能，获取方法简便，在再生医学领域拥有巨大发展潜能。牙髓干细胞在骨组织修复领域已进入临床研究阶段，在向其他组织分化方向的研究，尚处于起步阶段或基础研究阶段，有待进一步研究拓展。关键词：干细胞；分化；牙髓干细胞；再生医学；分离；储存；成骨分化；成神经分化；血管生成；心肌细胞形成主题词：干细胞；牙髓；再生医学；组织工程牙髓干细胞与组织再生

关于生物材料的一些思考

关于生物材料的一些思考在课堂上，老师向我们介绍了生物材料，尤其是其对于未来前景的展望让我心驰神往，抛开迂腐的道学家的偏见，生物材料的发展对人类百利而无一害。尤其是老师进一步向我们介绍的生物再生，并由此而引发的关于人类器官再生乃至器官超市的构想让我心向往之，所以收集资料，写下这篇不能称之为论文的一点思考吧。（一）关于生物材料根据老师上课所讲，生物材料替代人体器官或增进功能方面起着重要作用。近年来,随着科学技术的发展,器官移植正由保证生存向提高生活质量的方向发展。因而,生物材料迅速成为高新技术产业的新生长点而发展极快。在生物材料的应用初期,由于对生物材料与机体反应的认识不足所导致的医疗事故,也不断警示人们重视生物材料有效性及安全性评价,尤其是长期随访和后效评价的重要性。 2.问题：（1）.生物相容性指生物材料有效和长期在生物体内或体表行使其功能的能力。用于表征生物材料在生物体内与有机体相互作用的生物学行为。根据材料与生物体接触部位分为：血液相容性，与心血管外的组织和器官接触，力学相容性。考察力学性能与生物体的一致性. 材料要有合适的强度、硬度、韧性、塑性等力学性能以满足耐磨、耐压、抗冲击、抗疲劳、弯曲等医用要求。生物相容性主要包括血液相容性、组织相容性。材料在人体内要求无不良反应，不引起凝血、溶血现象，活体组织不发生炎症、排拒、致癌等。耐生物老化性能。材料在活体内要有较好的化学稳定性，能够长期使用，即在发挥其医疗功能的同时要耐生物腐蚀、耐生物老化。成形加工性能。容易成形和加工，价格适中。生物材料植入人体内后，可对局部组织和全身产生作用和影响。主要包括局部的组织反应和全身的免疫反应。（二）关于再生 1.自然界的再生（1）基本特点生物界普遍存在再生现象.广义的再生包括分子水平,细胞水平,组织与器官水平及整体水平的再生. 一般再生是指生物体缺失部分的重建过程.

我对生物材料的认识和看法

我对生物材料的认识和看法生物材料，也称为生物医学材料，是以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命的材料，具有天然器官组织的功能或天然器官部分的功能，是生物医学科学中的最新分支学科。生物材料的开发和利用可以追溯到3500年前，古埃及人开始利用棉纤维，马鬃作缝合线缝合伤口；印第安人则使用木片修补损伤的颅骨；2500年前，中国和埃及的墓葬中就发现了假牙，假鼻和假耳；1588年人们用黄金板修复额骨；1775年就有用金属固定体内骨折的记载；1851年发明了天然橡胶的硫化方法，有人采用硬胶木制作了人工牙托的腭骨。总体来讲，生物材料的发展可以分为3个阶段： ①无害阶段。这一阶段主要采用对人体组织化学惰性的无害材料。目前惰性生物材料主要品种有金属材料，如不锈钢、钛基合金等；非金属材料，如氧化铝、氧化硅、铝酸钙等陶瓷；有机高分子材料，如聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳纤维等；复合材料，如纤维增强聚合物材料、金属-陶瓷复合材料。 ②有益阶段。这一阶段表现在生物材料的生物化，重点为对惰性生物材料所制成的人工器官和医疗器械在使用过程中与组织或血液产生的界面反应和惰性生物材料的生物化-即在不破坏原有材料性能的基础上，通过表面改性设计使材料在长期使用过程中与细胞亲和性好，不产生炎症、凝血、畸变、甚至癌变等反应的研究。 ③真正的生物材料阶段。这一阶段主要是组织工程支架材料，特点是：无毒，具有良好的生物相容性和组织相容性；可降解吸收，在组织形成过程中材料降解并被吸收；可加工性，尤其是能形成三维结构并有较大的孔隙率，以便进行营养物质传输、气体交换、废物排泄；使细胞按一定形状生长，良好材料-细胞界面，利于细胞黏附、增殖、激活细胞特异基因表达等。到目前为止，被详细研究过的生物材料已有一千多种 ,医学临床上广泛使用的也有几十种 ,涉及到材料学的各个领域。目前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料，具体体现在以下几个方面： ①提高生物医用材料的组织相容性。途径主要有两种，一是使用天然高分子材料；二是在材料表面固定有生理功能的物质。 ②生物医用材料的可降解化。通常应用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或

中国组织工程与再生医学的最新研究进展

中国组织工程与再生医学的最新研究进展王春仁,白东亭 ( 中国药品生物制品检定所,北京, 100050) 摘要:本文介绍了我国组织工程和再生医学方面的研究、标准制定以及管理方面的最新进展。我国的组织工程在国家的大力支持下在基础研究方面取得了很大的成绩,研究的重点主要是组织工程皮肤、软骨、骨、肌腱、角膜、血管、微囊化细胞等。目前西安第四军医大学组织工程研究中心研究的组织工程皮肤最为显著,已经获得国家食品药品监督管理局医疗器械产品注册证,其他的组织工程医疗产品尚处于研发和临床前研究阶段。组织工程质量标准研究主要从种子细胞、材料支架和组织工程产品三个方面进行控制。在组织工程质量标准制定方面完成了8个组织工程医疗产品的相关标准,其他多个标准正在起草研究中,标准的研究为组织工程的产业化发展起到了很好的作用,也为组织工程的管理提供了技术支持。关键词: 组织工程;再生医学; 标准;组织工程医疗产品 Recent development of tissue engineering and regenerative medicine in China WANG Chun-ren, BAI Dong - ting (National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products, Beijing, 100050 , China) Abstract: This paper described the recent development of tissue engineering and regenerative medicine related with scientificre s ea r ch, d r afti ng st anda r d s and r egu l a ti on i n Ch i na . Si gn i fi can t advance s have been m ade i n t he p a st dec2 ade i n tiss ue engi nee ri ng and r egene r a ti ve m ed i c i ne unde r t he s uppo rt by t he na ti ona l fi nance i n Ch i na . The tiss ue engi nee ri ng r e s ea r ch m a i n l y i nv o l ve i n t he tiss ue engi nee r ed s k i n, ca rtil age, bone, c o r nea, b l ood ve ss e l and enca p 2 s u l a t ed ce lls e t c . The tiss ue engi nee r ed s k i n deve l op ed by Shaanxi A i e r f u A c ti vitiss ue Engi nee ri ng Co . , L t d ha s been a pp r oved by t he St a t e Food and D r ug A d m i n istr a ti on ( SF DA ) f o r m a r ke ti ng . O t he r tiss ue engi nee r ed p r oduc ts

生物材料在组织工程学中发挥的作用

生物材料在组织工程学中发挥的作用 MD+DI 访问了DSM 生物医学公司（荷兰马斯特里赫特）研发及技术总监Marc Hendriks，请他谈谈对于生物材料的看法。这篇专题访谈共分四部分，在第一部分中，DSM 生物医学公司（荷兰马斯特里赫特）的Hendriks 探讨了生物材料在应对医疗领域未来需求方面的巨大潜力，并且思考了生物材料在今后几年中对组织工程学的重要性。Hendriks 还解释了何为“三代生物材料。” 作者: Brian Buntz 2011年12月27日行业新闻, 生物材料 [View] MD+DI：您能否简要描述一下生物材料当前以及未来可能对组织工程学发挥的作用？ Hendriks：组织工程和再生医学领域(TERM) 是最前沿的现代医学领域。外科手术将人体组织移换位置，但由于对新位置的排斥反应，已经产生了生物变化。采用可植入异物材料的技术与不良事件有关，如移位、植入物/组织界面感染、骨折以及随时间推移产生的迁移。个体之间的移植有严格限制，必须能获得足够的捐献组织和器官，但也会产生免疫问题，随着时间的推移可能产生慢性排斥反应和严重破坏。 TERM 包括新的功能性活体组织的制造——无论体外或体内（包括原位）——使用通常与母体或支架相关的生物活性提示（例如，细胞、生长因子、多核苷酸），引导组织发展。直至80年代中期，TERM 才被定义为一个领域。TERM 从几个相互关联、完善的学科，包括细胞和干细

胞生物学、生物化学、分子生物学中吸收了大量新知识，这些学科分别并共同增进了对于复杂活体系统的理解。同样，在材料科学、化学工程和生物工程取得的突破，使活体系统中可合理应用工程原理。TERM可以说属于生命科学材料科学领域。自从定义了TERM原理，其广泛的医疗和社会经济价值被认可，TERM也已取得了巨大进展。然而，迄今为止，只有相对较少的TERM产品已获得监管部门批准，甚至更少有产品已取得任何意义上的市场渗透。在数以百万计的患者获得可能从中受益的TERM疗法之前，必须克服技术和经济上的发展障碍。如上所述，实质上，没有专为组织工程和再生医学设计的材料。当致力于设计和开发适合再生医学的生物材料时，再生医学才有发展前景。 TERM可使用多种生物材料形式，可根据使用指示选用，重点关注手术过程或组织发展中的难题。我通常将TERM产品类别根据四个主要材料进行划分： 1、细胞传递生物材料。细胞治疗，即通过对选定、增殖和药理治疗或体外改变的细胞进行管理，预防或治疗人类疾病。细胞管理中的破裂不佳和移植细胞整合，是最大难题。通常认为通过使用聚合物水凝胶，以微创的方式或手术轻便的方法允许注射或微创插入细胞和聚合物组合，可改善疗效。为使有效，水凝胶必须符合一系列设计标准，以发挥正常功能，并促进新组织的形成。这些标准包括物理参数（例如，退化和机械性能）以及生物性能参数（例如，生物相容性和细胞粘附）。不完全符合这些设计标准，可能会导致不良组织的形成。因此，这种生物材料发展的关键是充分了解手术前及手术中的程序和操作。 2、受控交付生长因子生物材料。与细胞治疗相反，使用生长因子（蛋白质或激素）侧重于利用内源性组织的再生潜力。这些物质旨在，在管理层面，调节多种细胞过程：补充、生长、增殖和分化。第一次需采用弹丸注射——经动物测试有一定疗效——但普遍未经人体临床研究证实。直接交付生长因子可加速组织愈合和增长，但往往是与生长因子的最初爆发和在体内的半衰期短有关。生长因子的失控扩散也可能引起不良的副作用。这就需要利用基于创新材料的技术来更好地控制空间和时间上的交付。 3、组织工程支架材料。TERM 最“简单”的产品类别包括通常加工成能够支持三维组织形成的多孔结构的支架材料。TERM 支架通常有下述用途：

混合式教学在再生医学研究生教学中的应用研究

混合式教学在再生医学研究生教学中的应用研究作者：宋方茗来源：《教育教学论坛》2020年第40期 [摘要] 混合式教学理念作为一种全新的教学模式，随着信息化时代的来临，获得了极大的关注。线上线下教学有机融合的混合式教学既拓展了教学时空，又保证了教师引导下教学中足够量的语言交际活动，有助于提高学生的学习效果，非常适合于高校教学。 [关键词] 混合式教学;研究生教学;再生医学;双主体 [作者简介] 宋方茗（1985—），男，江西兴国人，医学博士，广西医科大学副教授，主要从事骨代谢疾病的药物防治研究。 [中图分类号] G642; ; [文献标识码] A; ; [文章编号] 1674-9324（2020）40-0260-02; ; [收稿日期] 2020-04-29 一、引言随着信息技术的发展以及教育信息化的不断推进，其对教学模式产生的深刻影响日益凸显。近年来兴起的微课、慕课、翻转课堂、混合式教学等信息化教学范式都是为适应信息化时代发展而进行的有益探索。例如慕课教育就是一项大规模的教育课程，不同于传统的教学方式，慕课形式的教学可以让学生自由选取教育内容进行自主学习，以此来提升学习成绩[1，2]。虽然以上方式很好地改变了传统的高校课堂教学模式，使老师无须再通过讲座式的讲授就能很好地指导学生学习。但是，有学者认为以上方式与传统的授课方式无本质区别，依然以教师为中心，无法顾及学生的个体差异，且由于大多数教师不是技术人员，视频制作的质量难以保障，而低质量的视频不利于知识的传授[3]，所以单纯的互联网式教学可能并不完全适用于高校教学。混合式教学，是为了达到教学目标，将传统教学的优势和数字化、网络化的学习优势结合起来的一种教学模式，最早由美国加州大学洛杉矶分校的两位学者提出。混合式教学能最大限度地优化和提高学生的学习效率。它可以根据教学内容，学习者的需要以及老师自身的条件进行教学设计，既能发挥教师引导的主导作用，又能充分体现学生作为学习主体的主动性，从而实现优势互补，最终达到提高教学效果的目的。二、混合式教学的方案设计