人工血管(及组织工程)
组织工程学在人体器官移植中的应用
组织工程学在人体器官移植中的应用人体器官移植一直是医学上的一项重大课题。
众所周知，由于器官存在着“供不应求”的现象，许多需要移植的患者常常需要长时间等待合适的有捐献者的器官出现。
然而，在许多疾病中，移植也可能是唯一的治疗方式。
于是，寻找一种新的移植方法就成为了医学界需要解决的问题。
而组织工程学的到来，就成为了这个问题的一种解决办法。
组织工程学是一门将生物学、物理学、化学等多学科交叉应用于人工组织再造的学科。
它的主要目标是通过在人工支架或者“种植床”上培养细胞，再通过此类型的人工血管或动脉向这些细胞输送养分来发展出合乎要求的组织。
这种方法的目标是建立一种能够完全复原损伤区一切功能的新组织，以有效解决器官移植所面临的问题。
组织工程学出现的最初出发点，是将组织学的研究应用到了新技术上。
通过传统的组织学方法，可以通过研究组织或器官的结构来观察其形态，在组纹理以及在血管和神经毛细管等局部结构方面都有着成功的实践。
这种研究为组织工程学的发展打下了基础。
在克隆细胞和培养细胞段落方面，组织工程学也有了巨大的进步。
现在已经能够使用细胞移植治疗，使衰老或失去功能的器官得到修复或再生。
组织工程学在人体器官移植中的应用，有以下方面：1. 细胞培养与传统的移植不同，组织工程学通过细胞培养来构建器官。
这种方法可以使用干细胞，从而将干细胞从自我更新中转化为一定种类的细胞。
之后，这些细胞扩增并被移植到人工支架培植的器官中。
这种方法的优点是与传统移植相比，患者身体不会出现排异反应等后遗症，同时还能够将整个传统移植周期缩短到数天或数周。
2. 爲器官提供新的血管系统在传统器官移植中，新器官必须确切地与现有血管系统相连，以确保氧气和养分能够被器官吸收。
这种问题在组织工程学中也有着相应的解决方法。
使用组织工程学，构造出的器官会在生长的时候获得新的血管系统。
这种方法的优点是可以让器官在整个植入过程中都能够得到足够的氧气和养分，从而增强整个手术的成功率。
组织工程技术在血管修复中的应用研究
组织工程技术在血管修复中的应用研究随着人口老龄化问题日益突出，心血管疾病也成为了一个越来越普遍的问题。
尤其是动脉硬化症的发病率日益增高，给人们的健康带来了难以避免的风险。
因此，我们需要新的治疗方法来减轻心血管疾病带来的伤害，同时促进心血管的健康。
组织工程技术是一种新兴的技术，通过利用人体自身的再生能力，利用细胞、基质和信号传导等机制，来完成人体组织的修复和再生。
在这个领域中，有许多新技术得到了广泛的应用。
其中，组织工程技术在血管修复中的应用研究，是一个备受关注的研究方向。
血管是身体的重要组成部分，通过血液循环，将氧气和营养物质输送到身体内部各个器官和组织中。
因此，当心血管出现故障时，就有可能对人体造成严重的伤害。
在过去，同种异体血管移植和人工血管被广泛使用，但这些传统方法存在某些缺陷，导致后续的治疗不尽如人意。
随着组织工程技术的发展，血管修复的方法也得到了很大的进步。
现如今，研究人员可以通过使用生物材料和细胞来定制新型血管并进行种植。
这个过程中，在血管周围种植适当的基质，并使用复杂的信号传导机制将细胞组织成为血管结构，这个新型的血管可以提供更好的生理和机械特性以及持久性。
这种方法能够更好的与人体本身的血管结构相融合，从而提高血管修复的效果，降低血管移植过程中的合并症的发生率。
目前已经有很多的研究证明，组织工程技术在血管修复中有着非常广泛的应用价值。
例如，20年前，一项研究证明，在外周动脉疾病患者中，用自体静脉构建血管移植物的治疗效果显著高于传统的异体血管移植物。
而这一结果的得出，则完全借助于组织工程技术。
同时，组织工程技术可以被应用于狭窄血管和冠状动脉支架的修复中。
在这种情况下，研究人员可以通过培养和构建新的血管组织，来修复受损的部分。
在临床前和临床试验中，组织工程技术已经显示出了超越传统治疗方法的疗效和效益。
此外，组织工程技术在心脏起搏器的修复和重建中，也是一种有趣的应用分支。
在这种情况下，生物材料可以用于配合电子技术来代替传统心脏起搏器，以解决电子设备可能产生的各种问题。
双绒编织人造血管用途
双绒编织人造血管用途人造血管是一种替代的医疗器械，用于修复和替代受损或狭窄的自然血管。
双绒编织人造血管作为一种新型的材料，在血管再生和维修方面具有广泛的应用前景。
首先，双绒编织人造血管具有优异的力学性能，可在体内提供稳定的血流。
它的材料通常由生物相容性高的聚合物制成，如聚乙烯醇（PVA）和聚左旋乳酸（PLA）。
这种材料具有良好的延展性、韧性和耐久性，能够承受较大的内外压力，保持血管的形态和功能。
与传统的人造血管相比，双绒编织人造血管具有更好的生物相容性和生物降解性，不会引发排斥反应或长期植入后产生健康隐患。
其次，双绒编织人造血管具有良好的血液相容性。
它能够抵抗血栓形成和血管炎等不良反应，保持正常的血液流动。
双绒编织人造血管内壁光滑，能够减少血小板和纤维蛋白在血管内的沉积，降低血管硬化的风险。
此外，双绒编织人造血管还具有良好的载药性能，可以通过在材料表面镀覆药物或将药物包裹在纤维中，实现药物的持续释放，降低再狭窄和血管堵塞的可能性。
第三，双绒编织人造血管在临床上具有广泛的应用价值。
它可以用于各种血管修复和替代手术，如动脉瘤修复、血栓切除和冠状动脉搭桥术等。
双绒编织人造血管可以作为血管替代品，用于修复因外伤、感染、疾病或手术切除等原因导致的血管缺损。
与传统的自体或异体移植血管相比，双绒编织人造血管可以避免移植物的供体限制和移植后的排斥反应，减轻患者的痛苦和并发症。
此外，双绒编织人造血管还可以用于血管再生和组织工程方面的研究。
科学家们可以在血管模板上种植干细胞或其他组织工程材料，促进新的血管生长和组织修复。
双绒编织人造血管的微孔结构可以提供细胞附着和扩散的空间，有利于血管内皮细胞和平滑肌细胞的生长和分化。
通过调控材料的成分和结构，还可以实现对新生血管的形态和功能的精密控制。
综上所述，双绒编织人造血管作为一种新型的人工血管材料，具有优异的力学性能、良好的血液相容性和广泛的临床应用价值。
它在血管修复和替代、血管再生和组织工程等领域具有巨大的潜力，将为现代医学的发展和血管疾病的治疗带来新的希望。
人造血管材料及其组织工程应用前景
人造血管材料及其组织工程应用前景近年来，随着人口老龄化问题的加剧，心血管疾病的发病率不断攀升。
传统的血管介入治疗方法往往只能暂时缓解病情，而无法从根本上解决患者的血管病变问题。
因此，研发高效、安全的人造血管材料成为了医学界关注的焦点。
在这个领域中，人造血管材料及其组织工程应用前景一直备受关注。
人造血管材料是指通过合成、改性或梯度材料制备的具有血管特性的材料，可用于替代或修复病变的天然血管。
传统的人造血管材料包括涂层血管材料、生物素材等。
然而，这些传统材料存在一些问题，如材料的稳定性、机械性能和生物相容性等。
为了克服这些问题，研究人员将目光投向了组织工程学。
组织工程学是一门研究通过细胞、生物材料和生长因子等对组织和器官进行修复、再生、功能重建的学科。
将组织工程与人造血管材料相结合，可以有效地改善人造血管的生物相容性和力学特性。
通过提供合适的支架和生物刺激，可以促进人工血管与患者自身血管的融合，进而实现血管的重建。
近年来，随着生物技术的不断发展，许多新型的人造血管材料被制备出来并取得了显著的研究进展。
例如，生物可降解材料在人造血管领域得到了广泛应用。
这些材料能够稳定地支撑血管，在经过一段时间后逐渐降解并被生物体吸收，最终形成新生的血管组织。
这种材料不仅具备了天然血管的机械强度和生物活性，还能够有效地媒介细胞的定向迁移和增殖，促进血管再生。
此外，纳米技术的应用也为人造血管材料的研究提供了新的思路。
纳米材料具有巨大的比表面积和尺寸效应等特性，可以增强人造血管材料与细胞的相互作用。
通过纳米材料的表面修饰，可以实现对血管细胞的定向生长和分化，进而加速人工血管与宿主血管的连接并提高血管再生的效果。
此外，纳米材料还可以用于载药，释放生长因子和药物等，进一步促进血管再生。
虽然在人造血管材料及其组织工程应用中取得了一些进展，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，需要提高人造血管材料的生物相容性和力学性能，以适应血管系统中的复杂条件。
人造血管制备技术
人造血管制备技术人造血管制备技术是一种用于制造人工血管的技术，旨在替代或修复受损或阻塞的自然血管。
这项技术对于治疗心血管疾病和其他相关疾病具有重要的临床应用前景。
1. 原理人造血管制备技术的原理是通过合成或生物制造材料来构建一个具有相似结构和功能的血管。
这些人造血管通常由两个主要组成部分构成：支架和细胞。
支架：支架是人造血管的骨架，可以提供结构支持和机械强度。
常用的支架材料包括生物相容性高的聚合物、金属合金和生物降解材料等。
支架的设计需要考虑到血液流体力学的要求，如合适的直径、壁厚和弯曲性能等。
细胞：细胞是人造血管内膜的主要成分，可以促进血管的内皮化。
内皮细胞有助于减少血栓形成和抑制血管炎症反应。
常用的细胞来源包括人体自体细胞、干细胞和细胞系等。
2. 材料选择在人造血管的制备中，材料选择起着至关重要的作用。
理想的材料应具备以下特性：生物相容性：材料应与人体组织相容，不引起免疫反应或排斥反应。
生物降解性：材料能够逐渐降解并被代谢，从而为新生组织提供空间。
机械性能：材料应具备足够的强度和柔韧性，以承受血液流体力学的力学应力。
血液相容性：材料应具备良好的抗血栓性和抗炎性，以减少血栓和炎症反应的发生。
常用的材料包括：聚合物：聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）、聚己内酯（PCL）等。
天然蛋白质：胶原蛋白、丝素蛋白等。
金属合金：钛合金、镍钛合金等。
3. 制备方法人造血管的制备方法多种多样，下面介绍几种常用的方法：电纺法：电纺法是一种常用的人造血管制备方法。
该方法通过将聚合物溶液注入电纺枪，并在高电压作用下使溶液喷出，并在收集器上形成纤维网。
通过调节电压、喷丝速度和收集器的运动等参数，可以控制纤维的直径和形态。
制备完成后，纤维网可以用于构建血管支架，然后通过细胞培养等方法进行内皮化处理。
生物三维打印：生物三维打印是一种先进的制备方法，可以按照设计的模型直接打印出具有复杂结构和形态的人造血管。
该方法利用生物打印机将支架材料和细胞一层层地打印叠加，形成三维结构。
人工血管的功能
人工血管的功能
人工血管在临床上有重要的应用价值，主要用于治疗心血管等疾病。
它是以尼龙、涤纶（Dacron）、聚四氟乙稀（PTFE）等合成材料人工制造的，可以作为许多严重狭窄或闭塞性血管的替代品。
人工血管可以分为大血管和和小血管，大血管一般大于10毫米，主要用于心脏主动脉的替换、修补和旁路手术，而小血管介于6-10毫米之间，应用于外周动脉的置换、创伤和血液透析造瘘。
人工血管的内皮细胞位于血管内腔面，呈单层细胞排列，不仅是介于血管壁和血液之间的屏障结构，而且可合成和分泌多种生物活性物质，如胶原蛋白、前列环素、组织纤溶酶原激活物等，维持血管收缩和舒张、凝血与抗凝血等的平衡，从而保持血液的正常流动和血管的长期通畅。
目前，人工血管在临床上主要用于暂时性或永久性地取代患者缺损的动脉或静脉，或作为动脉阻塞时的分流通道，以及肾病患者进行血液透析时所需的动静脉移植替代管。
然而，当这些材料应用于代替小口径人工血管时，通畅率很低，主要是因为易形成血栓并且新生内膜过度增厚，从而导致血管堵塞。
因此，需要进一步研究和改进人工血管的材料和制备工艺，以提高其通畅率和安全性。
组织工程和再生医学在人类健康中的应用研究
组织工程和再生医学在人类健康中的应用研究随着人类寿命的延长，各种慢性疾病的发生率也在逐年增加。
为了解决这一问题，研究人员开始关注组织工程和再生医学的应用研究。
在这篇文章中，我们探讨组织工程和再生医学在人类健康中的应用研究，包括其定义、发展历程、应用领域和未来趋势。
一、组织工程和再生医学的定义组织工程（Tissue Engineering）是一种综合性技术，它利用生物学、物理学和化学等学科的原理，通过体外培养人体细胞和组织，制造大量三维复杂的生物组织结构。
再生医学（Regenerative Medicine）是指一种治疗手段，它基于体内或体外重新造血、再生、修补和替换受损或缺损组织和器官的生物学原理，从而实现人体损伤的治愈。
二、组织工程和再生医学的发展历程组织工程的发展始于20世纪70年代，当时的研究主要集中在人工血管和皮肤的制造上。
但是，由于其技术和市场限制，直到20世纪80年代末期，组织工程才开始向肝脏、胰岛、心脏等大型复杂器官和组织的研究领域延伸。
再生医学的概念最早出现在20世纪60年代，但要经过几十年的发展才有了较为完整的技术体系和治疗理论。
至今，再生医学已经涉及到许多领域，如干细胞治疗、组织修复、器官再生与移植等。
三、组织工程和再生医学的应用领域1. 组织修复组织工程和再生医学技术可以为人体组织修复提供分子、细胞和组织工程学的协同方法。
在组织修复领域，目前最为成功的应用是利用干细胞进行皮肤、软骨、骨等组织的再生和修复。
2. 器官替代随着器官移植技术的广泛应用，人工合成的器官和组织的替代途径已经引起了研究人员的极大兴趣。
目前，研究人员已经成功地制造出了许多功能较为完整的器官原型，如人工肝、人工心脏等。
3. 病理研究组织工程和再生医学技术可以为病理研究提供最新的技术方法和工具。
通过体外培养出病理生态组织，可以更好地研究特定疾病的发生机理和治疗效果。
四、未来发展趋势组织工程和再生医学的未来发展将进一步集中在技术研究和应用推广两方面。
血管移植材料与组织工程
ｅ Ｔ Ｅ人造 血管 。在 临床应 用 中 ， ＰＦ 重建 大 中动脉 效果
满意 ， 于小 动 脉 （ ～ ４ ３ ｍｍ）术 后 常短 期 闭塞 ， 吻 合 ， 且
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新生 内膜层 ， 目前人 工 血管虽广 泛 应用 于临床 ， 故 但不 是 理想 的血管 移植 材料 。 内皮 细 胞 （ｎ ｏｈ ｌ ｌ ｅｌＥ ） 植 的人 工血 管 ｅ ｄ ｔ ｅｉ ｌ， Ｃ 种 ａｃ 血栓形 成是人 工 血管尤其 是小 血管临 床应用 的最 主
具 备 ， 良好 的生 物体 内可 降 解 性 ， 好 的 生 物 相 容 较
血 管重 建 在临 床外 科 中有 十分 重要 的地位 ， 球 全 每 年大 约超 过 ６ ０万人 需 要 各种血 管外 科 手术 ， 大多 数 需 要 合 适 的 血 管 移 植 物 。血 管 移 植 材 料 （ ｓ ｕ ｒ Ｖａ ｃ ｌ ａ ｇａｔＶＧ 一 直 是 研 究 的 热 点 ， ｒｆ， Ｆ） 目前 主 要 有 生物 血 管、 高分 子合 成 血 管 、 内皮 细胞 种植 的人 工 血 管、 织 组
工 程 化 血 管 （ｉ ｕ ｎ ｉｅ ｒ ｇｂｏ ｄｖ ｓｅ， Ｂ ， ｔ ｓ ｅｅ ｇｎ ｅｉ ｌｏ ｅ ｓｌＴＥ Ｖ） ｓ ｎ
７ ． 及 ７ ． ，而 单 纯 人 工 血 管 组 为 ５ ． 、 ３８ ３５ ５４
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组织工程技术在疾病治疗中的应用
组织工程技术在疾病治疗中的应用组织工程技术是一种结合生物学、医学与工程学的交叉学科技术，它的目的是通过修复或替代受损组织和器官，提高疾病的康复率和生存质量。
它主要包括细胞培养和植入生物替代素在体内建立合成的人工组织，重建受损的组织或器官，改善细胞生长微环境等方面。
作为医学领域的前沿技术之一，组织工程技术已在多种疾病的治疗中得到广泛的应用。
在临床疾病治疗方面，组织工程技术在细胞生物学、材料科学和医学工程学的基础上，提供了一种新的治疗模式。
利用组织工程技术建立的生物体外环境，实现了组织工程转化为临床治疗的关键环节。
在组织工程技术的最新应用中，人工血管是一个重要的方向。
人工血管的优点在于可以为体内缺失的管腔提供新的填充，同时可以通过控制内部环境改善细胞生长环境，达到促进血管再生、抑制炎症反应、减轻肝硬化等效果。
目前，已经成功将人工血管应用于感染、创伤等临床治疗领域，取得了广泛的应用。
另外，在许多动物模型中，组织工程技术也得到了很好的应用。
例如，通过使用组织工程技术在实验鼠身上移植尿素嵌合体（bio-urein），成功实现了尿素嵌合体在体内的重构和交互作用，预示着组织工程技术在慢性肾脏病等方面的应用前景以及重大临床应用。
组织工程技术在肝脏再生领域也得到了广泛的关注。
目前，在临床上，藉由组织工程技术已成功地从肝脏的主要经血管、胆囊或肝脏组织中取得了肝脏细胞，用于治疗急性肝炎、肝硬化、肝癌等疾病。
在肝脏再生方面，组织工程技术所涉及的生态学、基础原理和技术需求都非常高，因此成功制备出足够的胆吸收肝细胞的肝脏再生技术无论是对完整的肝脏再生，还是对部分肝切除的治疗，都具有重要的临床价值。
细胞和组织的再生是医学领域研究的重点之一，合成人体组织和器官是组织工程技术的关键目标。
人工组织和器官的制作和选择要根据其用途进行鉴定和选择，并要经历长达数月的培养过程，以达到相应的功效。
目前，组织工程技术已在心脏、肝脏、肾脏、心血管系统等领域取得了重大成功，在促进疾病治疗的同时，也在缓解人口压力和提高生存质量方面发挥了至关重要的作用。
人工血管技术的现状和前景研究
人工血管技术的现状和前景研究近年来，人工血管技术在医学领域逐渐崭露头角。
随着生物科技和材料科学技术的不断发展，人工血管技术已经达到了令人瞩目的水平，正在开启一个新的医疗健康时代。
本文将探讨人工血管技术的现状和前景研究。
一、人工血管技术的现状人工血管技术是目前最经济、有效、安全的血管替代方法。
它的研究主要集中在四个方向：一是生物纳米科技，借助纳米技术、微织技术、原子自组装等将人工血管材料优化，使其与自然血管相似度更高，更符合生物学要求；二是材料工程，优化材料组分和材料构造，使人工血管具备稳定性和生物相容性；三是细胞工程，通过人工开发或重塑血管壁的细胞，将其移植到人工血管中，使其与人体组织完美结合；四是融合技术，使用现代微电子技术、仿生学技术、动力学及分子模拟技术，设计出一种更加优越的人工血管。
在这四个方向中，细胞工程在人工血管技术研究中有着至关重要的作用。
骨髓和其他源自成人的干细胞可以分化出胶原、弹性蛋白等组织体支持物，因此很适合用于制造血管。
目前，人们已经成功地将这种以干细胞为基础的人工血管应用于临床，取得了良好的效果。
二、人工血管技术的前景人工血管技术将成为未来医疗技术发展的重要趋势。
它不仅可以被用来解决血管手术难度大、血管狭窄等重大医学难题，还可以在心血管疾病、局部缺血、组织缺血以及复杂的外科手术中，取代自身组织塑形等传统医疗治疗方式，达到更好的医疗效果。
未来人工血管技术发展的趋势将主要表现在以下几个方面：一是在生物学和材料学领域的深入研究，将会有更多的研究成果用于制造人造血管材料；二是在组织工程学领域，一些技术难题将被解决，例如如何利用生物材料、细胞和肌肉构建硬度适中的血管；三是在微电子学领域，可以预见人造血管将成为基于医学成像的智能血管，可以随时检测到人体内部的动态变化；四是在医疗设备和医疗信息学领域，人工智能技术将会为人工血管技术的发展提供巨大帮助，智能化的医疗设备将可有效地管理人工血管和其他血管支持长期使用者的健康情况。
体外构建Stanford A型主动脉夹层3D三维动态模拟图及个体化组织工程血管
体外构建Stanford A型主动脉夹层3D三维动态模拟图及个体化组织工程血管程明光;张超宇;庄康乐;阮鹏;左逸;周正春;孔祥;葛建军;程光存【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2023(27)3【摘要】背景:Stanford A型主动脉夹层手术难度大、复杂程度高,需要在深低温停循环下行升主动脉全弓置换+降主动脉支架置入手术,对术者的操作要求很高。
目的:探讨在体外构建Stanford A型主动脉夹层3D三维动态模拟图及个体化组织工程化血管制备的可行性,为未来为临床医师提供模拟手术过程。
方法:选择2020年1月至2021年7月中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)收治的Stanford A型主动脉夹层患者17例,将患者CT影像数据导入到医学图像处理软件,重建出Stanford A型主动脉夹层的主动脉血管及其分支模拟图。
对重建出的主动脉血管模型制作出夹层的3D三维动态模拟图,制定个体化组织工程化血管,同时测量主动脉夹层模型与CT血管造影在不同位置的血管内径。
结果与结论:①精确制定出夹层的3D三维动态模拟图和模型,可以制备出个体化的组织工程化血管,满足临床人工血管材料需要;②在窦管交界水平主动脉、头臂干水平主动脉、左锁骨下动脉水平主动脉、头臂干、左颈总动脉、左锁骨下动脉部位,Stanford A型主动脉夹层3D三维动态模型的血管内径值与CT血管造影血管造影检测结果比较差异均无显著性意义(P>0.05);③结果提示,在体外可构建Stanford A型主动脉夹层3D三维动态模拟图及精确打印出Stanford A型主动脉夹层复杂的解剖结构,可以精确制备个体化组织工程化血管。
【总页数】4页(P335-338)【作者】程明光;张超宇;庄康乐;阮鹏;左逸;周正春;孔祥;葛建军;程光存【作者单位】中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)心脏外科;安徽医科大学;安徽中健三维科技有限公司【正文语种】中文【中图分类】R459.9;R318【相关文献】1.三维导航技术在Stanford B型主动脉夹层血管腔内隔绝术中的应用2.Stanford A型主动脉夹层及升主动脉瘤样扩张血管组织结构的特点3.3D打印辅助体外开窗支架技术治疗Stanford B型主动脉夹层1例报道4.3D打印辅助体外开窗支架技术治疗Stanford B型主动脉夹层1例报道5.个体化营养支持在成人Stanford A 型主动脉夹层中的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
组织工程技术在医学领域中的应用原理探讨
组织工程技术在医学领域中的应用原理探讨组织工程技术（Tissue Engineering）是指利用生物材料、生物化学、细胞生物学、基因工程等相关知识和技术，通过构建人工三维组织细胞外基质及血管营养系统，使细胞在其中定向成长、分化，以修复、重建或替代机体组织功能的一种新型技术。
近年来，随着生物材料和生物工程领域的飞速发展，组织工程技术在医学领域中得到了广泛的应用。
一、组织工程技术的原理组织工程技术来源于对组织和器官再生和重新构建的探索，其实现原理主要有以下几个方面：1. 多种生物材料的构建和修复：组织工程最重要的是选择和组合生物材料，包括聚己内酯（PLLA）塑料、聚乳酸（PLA）、聚羟基乙酸酯（PHEMA）。
这些材料能与细胞的质地及所需物质保持相容性，同时作为修复后细胞的躯壳，为后续细胞定位作好基础。
选用目标材料的合理性、材料的可修复性、生物相容性、材料的安全性以及材料与细胞的相互作用性均十分重要。
2. 细胞筛选与培育：组织工程就其本身而言就是一种利用细胞增生、定向分化的技术，所以细胞的来源、千差万别，选择合理的细胞来源十分重要。
细胞的差异使得细胞多样性影响着组织工程的效果。
培育过程中，控制组织工程环境常常采用悬浮培养、三维海绵培养、基质培养、旋转培养等以保证组织内环境变化合理和细胞间的交流。
3. 创造合适的环境：组织工程是利用再生医疗学和生物材料三位一体的技术，将医生需要重建的组织形成环境，为其营造合适的环境，以利于细胞正常生长。
同时也包含正常物理、化学，防止感染和抗免疫等多方面的因素。
4. 生物化学反应：组织工程利用细胞的能力进行增殖，分化，从而实现组织的修复等医疗目的，生物化学反应就充分体现了其重要性。
化学反应需要注意细胞生长和分化，因为细胞或其分化产品可以促进细胞相互之间的黏附和信号传递，进而促进其正常的生长和发育。
二、医学领域中组织工程技术的应用1. 细胞移植覆盖手术：这是目前组织工程技术应用极为广泛的一个领域，包括皮肤创伤、角膜移植、软骨、肝、肾等器官的修复。
人工血管研究现状与应用优势
人工血管研究现状与应用优势严拓;刘雅文;吴灿;周峰;刘思诗;刘园;欧阳晨曦【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2018(022)030【摘要】背景:人工血管特别是小口径人工血管(内径≤4 mm)已成为国内外研究的热点.目的:综述目前市售的人工血管产品情况,并重点介绍人工血管领域的研究热点和技术方向.方法:作者以"vascular graft,vascular pro-tissue engineering;人工血管,组织工程"为关键词,检索2000至2018年期间CNKI、Sciencedirect、Web of Science、Springerlink等数据库中的相关文献.初检文章150篇,筛选后对52篇文章进行分析.结果与结论:目前的人工血管材料主要有动物源脱细胞基质、天然材料与高分子材料.为了进一步改善人工血管的性能与组织相容性,已将生物涂层技术、静电纺丝、组织工程等手段运用于人工血管领域,在抗血栓、抗组织增生、抗炎及提高远期通畅率等方面表现出巨大的优势.【总页数】6页(P4849-4854)【作者】严拓;刘雅文;吴灿;周峰;刘思诗;刘园;欧阳晨曦【作者单位】武汉杨森生物技术有限公司,湖北省武汉市 430079;武汉杨森生物技术有限公司,湖北省武汉市 430079;武汉杨森生物技术有限公司,湖北省武汉市430079;武汉杨森生物技术有限公司,湖北省武汉市 430079;武汉杨森生物技术有限公司,湖北省武汉市 430079;武汉杨森生物技术有限公司,湖北省武汉市 430079;中国医学科学院阜外医院血管外科,北京市 100037【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.小口径人工血管构建研究现状与展望 [J], 姜力;陈思原;王园园;王淑芳2.抗感染人工血管移植物研究现状 [J], 余维平;景在平3.人工血管研究现状与应用优势 [J], 严拓;刘雅文;吴灿;周峰;刘思诗;刘园;欧阳晨曦;;;;;;;4.即穿型人工血管内瘘与膨体聚四氟乙烯人工血管内瘘建立血液透析通路的疗效比较 [J], 缪鹏; 谭正力; 田然; 姚辰亮; 曹放; 郁正亚; 陈忠5.学习分析在形成性教学评价中的应用优势与困境:国外研究现状 [J], 谭雪梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
体内组织工程构建小口径人工血管的研究进展
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基体自身带电性质
In order to obtain cell resisted to a shear stress, a new culture
surface modification based on polyelectrolyte adsorption was developed [25]. This method showed endothelial cell adhesion on polyelectrolyte multilayer treated glasses [26] and ePTFE [27]. We had seeded human umbilical vein endothelial cells on the
胞不仅具有分化成血管平滑肌细胞，并参与平滑肌细胞重建。
构建组织工程化血管的方法
1.全生物化组织工程血管 将天然血管经过特殊处理将实质细胞去除, 保留相对完整的细 胞外骨架结构，是良好的组织工程血管支架材料。 2.非血管细胞的组织工程化血管 1993年Langer等将大鼠自体背筋膜缠绕于硅胶棒后植入大鼠大
The inner surface of the graft was seeded with bovine ECs and the outer with bovine adventitial fibroblasts. A Dacron mesh was embedded into the wall to enhance the mechanical strength of the model.
Patrick Menu, Jean-François Stoltzet al. Bio-Medical Materials and Engineering, 2012, 22, 17-20
细胞形态
Vascular Mechanobiology: Endothelial Cell Responses to Fluid Shear Stress
外层为涤纶(促使邻近组织的相互结合) ,中层为无孔的聚胺基 甲酸乙酯(形成光滑面) ,内层为甲基丙烯酸羟乙酯(水凝胶)和 苯乙烯(防止血栓形成)； 3.用蛋白质涂在管腔内壁,常用者为白蛋白、明胶和胶原蛋白 等； 4.将肝素或尿激酶等抗凝剂,溶入人造血管的内壁,以制止术后
血栓形成；（磺酸化，等离子体表面改性等）
3.自身的血管很难成为移植替代血管：血管大小，
自带病症，数量限制；
4.同种异体或异种血管排异反应强烈；
…… 通过人工的手段构建血管是目前主要的解决方法
人工血管的发展历史
维纶制成 有通透性
Voorhees
非织物膨体 聚四氟乙烯
William Gore
可吸收纤维组分 复合壁血管
Wesolow
1952
20世纪 60年代
人工血管的要求及影响因素
理想的人造血管，应具备以下特点：①具备有良好的组织相
容性和血液相容性；②与宿主健康血管相近似的动力学性能； ③能与不易发生退行性改变，性能稳 定；⑥耐受血管内压力，不易形成动脉瘤；⑦受压后不易变
形或扭折成角；⑧不引起异物反应或排斥反应；⑨抗感染；
天然生物支架材料 甲壳素、葡聚糖明胶、胶原蛋白、弹性
可降解高分子生物 有聚乳酸及其共聚物、聚己内酯、聚羟
用于构建血管组织工程的种子细胞
1.自体血管壁细胞
自体血管壁细胞被认
为是最佳的种子细胞， 能够避免内皮细胞强 烈的同种异体抗原性。
由于受到来源匮乏，体外扩增老化率高、取材具有侵入性损 伤取材部位，以及病患或老年人细胞质量低等限制，临床无 法广泛应用。
组织工程血管组成
组织工程血管主要由血管支架和种子细胞组成，并且具备如
下条件：①具有或模拟体内血管壁结构。②具有高度的生物 相容性，血栓以及免疫排斥反应发生率极低。③具有生物学 特性。④具有力学特性。
用于构建血管组织工程的血管支架材料
血管组织工程支架材料要求与血液相容性好的生物活性材料， 不仅具有生物活性，同时还要具有抗凝血和抗容血作用。 分类 具体内容 蛋白、多聚氨基酸、多肽、透明质酸及 其复合物等 去细胞生物源性生 脱去细胞的动脉，含有细胞抗原的脂质 物支架材料 支架材料 体和可溶性黏多糖均被除去 基丁酸酯、膨体聚四氟乙烯和涤纶等。
John D. Kakisis, Athens. Greece. et al. Journal of Vascular Surgery, 2005, 41, 349-354. Sumpio BE. Austin, TX: RG Landes Publishers, 1993, p.1-134.
类模具法人工血管
人工血管研究调研
2012-12-05
目录
1.人工血管研究的背景及意义
2.人工血管的发展历程
3.人工血管的要求及影响因素
4.人工血管的制备方法
5.人工血管的研究举例
6.总结及展望
人工血管研究的背景及意义
1.心血管疾病是世界三大杀手之一；
2.外伤 ，动脉硬化和心脑血管疾病等原因引起的血
管损伤，单纯药物无法痊愈；
内皮细胞的种植开创了先河。
人工血管的研究大致经历4 个发展阶段：生物组织型、 合成型 、生物混合型和组织工程型人工血管。
临床应用人工血管
涤纶与周围组织反应较强，血小 板凝集的范围大，抗血栓形成性 较低，生物相容性差，炎性反应 重，因此常用作为大、中口径的 动脉移植。（需预凝） 膨体聚四氟乙烯人工血管使用前 不必预凝，比其他血管具有更大 的抗血栓性，与周围组织反应较 轻，能承受压力，血管通畅，能 耐受反复穿刺，使用时间长，但 顺应性较差，通畅率较低。
⑩缝合容易，不易撕裂；⑪ 能选择不同的口径和长度。
血管组织工程
传统治疗中主要应用合成材料例如涤纶等进行血管替代治疗，
由于术后栓塞，感染，钙化等并发症发生率较高，因此临床
治疗效果并不理想。合成材料植入体内后不具有生长能力， 不能满足小儿患者的生长发育要求，多数患者需要根据身体 发育情况进行更换。小口径人造血管（内径≤6 mm ）的研 究由于其顺应性及通畅性等多方面问题尚未解决。 血管组织工程是指利用血管壁正常细胞和可降解的生物材料 进行制备、重建和再生血管替代材料的学科。
腿中部皮下培养4周后分离硅胶棒，制成纤维胶原管经抗凝血
处理后接入股动脉，术后移植管通畅。 3.可吸收材料支架的组织工程血管
表面孔径大小
Function al Polymer Scaffolds for Blood Vessel Tissue Engineering
Nazely Diban, Dimitrios F. Stamatialis *
Scaffold pore size plays a critical role in the infiltration of the cells into the structure.
SMC preferentially attach to pore sizes between 38–150mm. In contrast, microvascular EC form a connected multicellular lining on scaffolds with pores < 38mm.
1970
1978
1982
20世纪——
内皮细胞种植
Herring
带有网孔的人造血管
Voorhees，Blakemore，Jaretzki
ePTFE 、PU 机织针织
人工血管的发展历程
1.20世纪初，各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡
胶等材料制成的管状物； 2. 1952年 Voorhees首先研究将维纶制成人造血管，改变以往 人工血管管壁的无通透性； 3. 1970年Mansifield等首次尝试了种植内皮细胞实验，为临床
表面微纳结构
Micropatterning of three-dimensional electrospun polyurethane vascular grafts
micropatterned, small-diameter polyurethane grafts capable of promoting the formation of aligned endothelial cell monolayers. Pimpon Uttayarat, Peter I. Lelkes et al. Acta Biomaterialia, 2010, 6, 4229–4237
Macromol. Symp. 2011 , 309/310, 93–98
表面成分和修饰
Zuwei Ma, Masaya Kotaki et al. Biomaterials, 2005, 26, 2527–2536
PU; crosslinked gelatin scaffold; crosslinked gelatin-heparin scaffold (heparin, 1 wt- % ) Heyun WANG, Jintang GUO et al. Front. Chem. Sci. Eng. 2011, 5(3): 392-400
临床应用人工血管
聚氨酯由于具有优良的顺应性、生物相容性以及一定的抗凝 血性，可以大大减少新内膜增生，合理的孔径和孔隙率的三 维结构，能增强内皮细胞在支架上的黏附、长入和铺展，加 速内皮细胞化。
内壁修饰
1.无活性内膜（碳）；
2.1995年, Nojiri等制成包括三层结构、管径为3mm的人造血管,
违反伦理
由体细胞诱导而成的干细 胞，具有和胚胎干细胞类 似的发育多潜能性。
用于构建血管组织工程的种子细胞
骨髓间充质干细胞
2004年，Oswald等发现骨髓间充质干细胞能够转化为血管内 皮细胞，并且具有上皮细胞特异性表现，体外培养能够形成