0.1 组织工程的起源 1
0.2 组织工程的三要素 1
0 组织工程的前景 1
0.4 无细胞假体 3
0.3 身体的哪些部分能被组织工程替换？ 3
0.6 自然能被仿制吗？ 4
0.5 与发育生物学的关系 4
0.7 体外和体内血管化的需要 5
0.9 细胞信号 6
0.8 干细胞 6
参考文献 7
0.10 展望 7
1.1 引言 11
1 组织工程的历史及范围 11
第1部分 组织工程导论 11
1.2 科学问题 12
1.3 基本科学观点 13
1.4 社会问题 14
参考文献 15
2.1 引言 16
2 仿真的挑战 16
2.2 细胞技术 17
2.3 构建技术 18
2.5 结语 20
2.4 整合人活体系统 20
参考文献 21
致谢 21
3.1 引言 25
3 高度有序结构中细胞的器官化 25
第2部分 生长与分化基础知识 25
3.2 EMT中的细胞变化 26
3.3 转化的刺激 30
3.4 结论 32
参考文献 33
4.1 引言 38
4 细胞和细胞外基质相互作用的动力学 38
4.3 ECM分子的受体 39
4.2 细胞外基质的成分和多样性 39
4.4 细胞－ECM相互作用 41
4.5 细胞－细胞外基质相互作用的信号转导 47
4.6 与组织工程的相关性 50
参考文献 51
5.1 引言 59
5 基质分子及配基 59
5.2 纤维胶原：细胞外基质中的主要骨架蛋白 60
5.3 弹力纤维和微原纤维 64
5.4 纤连蛋白：一个多结构域，多功能的黏附的细胞外基质糖蛋白 65
5.5 层黏连蛋白：大的，黏附性的基底膜分子 66
5.6 细胞－基质相互作用的调节器 67
5.7 蛋白聚糖：多功能细胞外基质和细胞表面分子 68
参考文献 70
5.8 小结 70
6.2 内胚层发生中的上皮到间充质信号 74
6.1 引言 74
6 诱导现象 74
6.3 肺发育及诱导信号 75
6.4 胰腺发育中的选择信号 76
参考文献 79
7.1 引言 81
7 形态发生与组织工程 81
7.2 骨形态发生蛋白 82
7.4 多效性和阈值 84
7.3 软骨形态发生蛋白 84
7.7 BMP受体 85
7.6 BMP：骨外作用 85
7.5 BMP与细胞外基质结合 85
7.8 应答干细胞 86
7.10 拟生态生物材料 87
7.9 形态发生素和基因治疗 87
7.12 面临的问题 88
7.11 骨和关节的组织工程 88
参考文献 89
致谢 89
8.1 引言 92
8 细胞决定和细胞分化 92
8.2 MRF在胚胎发育过程中的作用 93
8.3 启动骨骼肌发育 94
参考文献 95
9.2 细胞外基质的结构与功能 99
9.1 引言 99
第3部分 体外组织发育控制 99
9 组织工程的力学及化学决定因素 99
9.3 通过ECM重塑的模式形成 102
9.4 生长和分化之间的机械化学转换 103
9.5 小结 105
参考文献 106
致谢 106
10 动物细胞的培养 109
参考文献 114
致谢 114
11.1 引言 117
11 基质细胞蛋白对细胞行为的调节 117
11.2 基质细胞蛋白 118
11.3 SPARC 121
11.4 结论 122
参考文献 123
12.1 引言 126
12 生长因子 126
12.2 创面愈合 127
12.3 碱性成纤维细胞因子在血管发生中的作用 132
12.4 生长因子和细胞因子的其他作用 133
参考文献 134
12.5 结论 134
13.1 引言 139
13 组织工程生物反应器 139
13.2 细胞—聚合物构建物 140
13.3 生物反应器技术 141
13.4 组织形成的生物反应器调节 144
13.5 功能组织的生物反应器培养 146
13.6 组织工程生物反应器：技术状态 148
13.7 结语与需要研究的问题 149
参考文献 150
致谢 150
14.1 引言 152
14 微重力组织装配 152
14.2 微重力培养：一种新的组织培养环境 153
14.4 太空中的组织构建 154
14.3 血管化——克服组织装配中的大小限制 154
14.7 存在的问题 156
14.6 重力感受器 156
14.5 体外胚胎学 156
参考文献 157
致谢 157
14.8 结语 157
15.1 功能丧失的程度：大分子与器官 163
15 组织器官的体内构建 163
第4部分 组织器官的体内构建 163
15.2 体内器官构建过程中体内环境的基本参数 164
15.3 组织器官再生模板设计的基本原则 166
15.4 体内构建实例 169
参考文献 172
15.5 总结 172
16.2 胶原凝胶模型 177
16.1 引言 177
第5部分 组织工程模型 177
16 组织工程组织的器官化及组织化模型 177
16.3 胶原网格中细胞间的相互作用模型 178
16.4 其他表皮－间充质细胞模型 180
16.5 血管模型 182
16.6 除凝胶外其他用于模型系统的支架 183
16.7 细胞信号及支架活化 184
16.8 组织模型及器官构建的目标及应用 185
参考文献 186
17.2 分子与细胞的相互作用 189
17.1 引言 189
17 组织工程的定量研究：有关动力学、传输和力学的基本问题 189
17.3 组织中分子和细胞的传输 191
17.4 细胞和组织的力学 194
参考文献 198
18.2 软刻蚀法 203
18.1 引言 203
第6部分 组织工程的生物材料 203
18 细胞及其环境的图案化 203
18.3 自组装单层 204
18.4 微接触印迹法 206
18.5 微流体图案化 209
18.6 层流图案化 210
18.7 小结与展望 211
参考文献 212
致谢 212
19.1 引言 215
19 细胞与聚合物的相互作用 215
19.2 特征细胞同聚合物相互作用的方法 216
19.3 细胞与聚合物表面的相互作用 218
19.4 悬浮液中细胞与聚合物的相互作用 222
19.5 细胞与三维聚合物支架和凝胶的相互作用 223
参考文献 224
20.2 细胞外基质蛋白质及其受体 230
20.1 引言 230
20 基质效应 230
20.3 研究基质相互作用的模型体系 235
20.4 通过基质图案化而实现细胞的图案化 237
20.5 通过细胞外基质的信号传输及功能调控 238
参考文献 240
20.6 生物材料体系的实用化 240
21.1 引言 245
21 聚合物支架加工 245
21.2 纤维黏接 246
21.3 溶剂灌制和粒子沥滤 247
21.4 膜材层合 248
21.6 挤出 249
21.5 熔融模塑 249
21.9 冷冻干燥法 250
21.8 气体发泡 250
21.7 三维打印 250
21.11 聚合物／陶瓷复合材料海绵 251
21.10 相分离技术 251
21.12 原位聚合 252
参考文献 253
21.13 结语 253
22.2 可生物降解聚合物的选择准则 255
22.1 引言 255
22 可生物降解聚合物 255
22.3 生物衍生物可吸收聚合物 256
22.4 研究中的由生物衍生的生物吸收性材料 258
22.5 构建组织工程产品的材料 264
参考文献 265
22.6 结语 265
23.2 制定可行的策略 273
23.1 简介 273
第7部分 工程化细胞和组织的移植 273
23 工程化细胞和组织移植的策略 273
23.3 设计时重要的考虑因素——移植物的作用方式 275
23.5 细胞的来源 276
23.4 宿主的作用 276
23.6 非自体细胞的免疫学 279
参考文献 280
23.8 结语 280
23.7 安全性考虑 280
24.2 冷冻保存技术在组织工程学中的应用 283
24.1 引言 283
24 冷冻保存技术 283
24.3 发展低温保存技术存在的挑战 284
24.4 细胞的低温生物学 285
24.5 组织冷冻生物学 291
致谢 293
24.6 结语及展望 293
参考文献 294
25.1 引言 297
25 免疫调节 297
25.2 组织设计理念的起源 298
25.3 组织设计研究的扩展 299
25.4 供者MHC ？基因清除和抗体封闭后移植物的存活机制 301
25.5 免疫调节技术推动美国异种移植走向临床试验 304
25.7 RNA清除 305
25.6 转基因 305
参考文献 306
25.8 结语 306
26.2 技术方法 308
26.1 引言 308
26 免疫隔离 308
26.3 临床 310
26.4 发展前景 313
参考文献 314
27.2 工程学挑战 317
27.1 引言 317
27 免疫隔离装置发展过程中的工程学挑战 317
27.3 氧供限制 321
27.4 原位氧生成理论分析 323
27.5 计算 328
参考文献 332
致谢 332
27.6 结语 332
28.1 引言 337
28 胎儿组织工程 337
第8部分 胎儿组织工程 337
28.2 胎细胞的一般特征 338
28.3 胎儿作为移植宿主 340
28.4 胎儿组织工程 341
28.5 伦理学上的思考 345
参考文献 346
28.6 预期前景 346
29.1 引言 352
29 多潜能干细胞 352
29.2 体外分化 354
29.3 体外分化和标记物的范例 357
29.4 体内应用 359
29.5 小结和未来的展望 361
参考文献 362
30.1 引言 367
30 基因水平治疗策略 367
第9部分 基因治疗 367
30.2 基因传递 368
30.3 稳定的基因表达 372
30.4 基因水平治疗的安全考虑 376
30.5 大规模生产 377
30.6 结论 378
参考文献 379
致谢 379
31.1 引言 391
31 乳腺重建 391
第10部分 乳腺 391
31.2 软组织工程的几种种子细胞 392
31.3 材料 394
31.4 动物模型 397
31.5 增强组织工程组织血管化的策略 398
参考文献 400
31.6 结语及评论 400
32.1 引言 407
32 血管 407
第11部分 心血管系统 407
32.2 移植物治疗 408
32.3 研究移植血管的策略 412
参考文献 421
33.1 引言 427
33 小直径血管移植 427
33.3 体外血管组织工程 428
33.2 合成移植物 428
33.4 体内血管组织工程 429
33.5 小结 432
参考文献 433
34.1 引言 435
34 心脏修复 435
34.2 组织心脏瓣膜简史 436
34.3 1999年组织瓣膜状况 438
34.5 修复与置换的问题 441
34.4 是否利用支架的问题 441
34.6 对未来的思索 442
34.7 最近的发展 443
34.8 理想的瓣膜修复和置换 444
参考文献 445
35.1 引言 449
35 角膜 449
第12部分 角膜 449
35.2 角膜的生物学特性 451
35.3 人工角膜的标准 454
35.4 角膜假体的开发 455
35.5 完整装置的评价 460
参考文献 463
致谢 463
35.6 其他用于改变角膜曲率的装置 463
36.1 引言 469
36 生物人工胰腺 469
第13部分 内分泌及代谢 469
36.2 理论背景 470
36.3 实验 473
36.4 胶囊技术的发展 474
参考文献 477
致谢 477
36.5 讨论 477
37.1 同种异体甲状旁腺移植的历史 480
37 甲状旁腺 480
37.2 甲状旁腺机能减退 482
37.4 藻酸盐 487
37.3 微囊化技术 487
37.6 其他方法和前景 488
37.5 微囊化甲状旁腺组织的实验研究和临床移植 488
参考文献 489
致谢 489
38.1 引言 495
38 消化道 495
第14部分 胃肠系统 495
38.2 组织工程 496
38.3 小肠细胞分离 497
38.4 操作步骤 499
38.5 讨论 502
参考文献 504
致谢 504
39.2 肝的解剖结构及功能 507
39.1 引言 507
39 肝脏 507
39.3 肝衰竭的病理生理分类 509
39.5 肝支持装置的医学运用 510
39.4 肝衰竭时肝性脑病的发病机制 510
39.6 肝支持装置的生物学组成部分 511
39.7 肝支持装置的结构 513
参考文献 515
40.3 细胞的准备 518
40.2 HepatAssist系统 518
40 肝支持系统 518
40.1 引言 518
40.4 临床研究 519
40.5 结论 521
参考文献 522
致谢 522
41.1 引言 523
41 细胞谱系生物学与肝脏 523
41.2 肝脏的结构和发育 524
41.3 组织工程的细胞来源、分离与鉴定 526
41.4 组织工程中人类细胞的来源 532
41.5 微环境 534
41.6 可生物降解聚合物 539
41.7 组织工程生物反应器的设计 545
41.8 组织工程的技术方面 548
41.9 展望 550
致射 551
41.10 小结 551
参考文献 552
42.1 引言 565
42 红细胞替代品 565
第15部分 造血系统 565
42.2 为什么要修饰红细胞？ 566
42.5 修饰的血红蛋白血液替代品的安全性 569
42.4 修饰后的血红蛋白的循环时间 569
42.3 血红蛋白的来源 569
42.6 修饰的血红蛋白血液替代品的有效性 570
参考文献 571
42.7 目前的情况和将来的研究和发展 571
43.1 引言 574
43 淋巴细胞 574
43.2 淋巴细胞工程：现状和潜力 575
致谢 589
43.3 淋巴细胞基因工程的前景和总结 589
参考文献 590
44.1 引言 594
44 造血干细胞 594
44.2 造血概述：与组织工程相关的造血干细胞的特性和调节 595
44.4 基质微环境 596
44.3 干细胞池的组成 596
参考文献 601
致谢 601
45.2 肾脏的基本功能 607
45.1 引言 607
第16部分 肾脏和泌尿生殖系统 607
45 肾脏替代装置 607
45.3 组织工程肾功能替代的策略 608
参考文献 613
45.4 小结 613
46.2 泌尿生殖系统组织工程策略 615
46.1 引言 615
46 泌尿生殖系统 615
46.3 工程化泌尿生殖系统组织 617
参考文献 622
46.4 展望 622
47.1 引言 629
47 结构组织工程 629
第17部分 骨骼肌系统 629
47.2 材料的开发 630
47.3 结构组织 632
参考文献 636
47.5 结论 636
47.4 生物力学 636
48.2 骨髓：间充质祖细胞的来源 640
48.1 引言 640
48 细胞工程化骨再生 640
48.3 骨祖细胞的转移 644
48.4 MSC引起的骨再生 646
48.5 MSC和基因治疗 649
48.6 避免年龄相关的骨丢失 650
参考文献 651
致谢 651
48.7 结论 651
49.1 引言 654
49 关节软骨损伤 654
49.2 自体软骨细胞移植 656
49.3 自体软骨细胞移植的商品化 658
49.4 基于软骨修复的细胞治疗策略 661
参考文献 663
49.5 结论 663
50.2 生物工程肌腱和韧带替代物的需求 666
50.1 引言 666
50 肌腱与韧带 666
50.3 肌腱和韧带的组织学 667
50.5 一种新型活性生物工程韧带模型 668
50.4 生物工程肌腱和韧带的构建 668
50.6 构建和分析我们的bACL的技术步骤 669
50.8 生物工程化肌腱和韧带的展望 673
50.7 结论 673
参考文献 674
致谢 674
51.1 引言 677
51 骨的机械传感机制 677
51.2 连接的细胞网络 678
51.3 机械传感在细胞连接网络上的传递 679
51.4 需进一步研究的问题：Socrate（苏格拉底）的问题 686
参考文献 687
52.2 成肌细胞介导的基因转移 693
52.1 引言 693
52 成肌细胞治疗 693
52.3 用于肌病的治疗性成肌细胞移植 694
参考文献 699
53.2 介入治疗的基本原理 705
53.1 引言 705
第18部分 神经系统 705
53 听力的保护与恢复 705
53.3 介入治疗的方法 709
参考文献 712
53.4 结论 712
54.1 视觉系统：结构与功能（及功能障碍） 716
54 视力增强系统 716
54.3 现有方法 718
54.2 恢复视力的方法 718
54.4 工程细胞和组织的应用：难题和试验性的解决方法 723
参考文献 725
54.5 2020年远景展望 725
55.1 引言 728
55 脑移植 728
55.2 裸细胞移植 729
55.3 被囊细胞移植物 732
55.5 引导轴突再生的移植物 733
55.4 控释移植物 733
55.6 疾病对象 734
参考文献 736
55.8 结论 736
55.7 手术的思考 736
56.1 神经再生和神经组织工程 739
56 神经再生 739
56.2 神经再生概述 740
56.3 引导导管的实验室应用 742
56.4 以生物材料为基础的神经修复方法 744
56.5 神经修复的组织工程学方法 747
56.6 神经重接的特异性 749
参考文献 750
56.7 总结 750
57.2 作为轴突桥的脊髓移植物 753
57.1 引言 753
57 脊髓功能障碍和损伤的移植治疗策略 753
57.3 可替代特异性细胞群的脊髓移植物 759
57.4 提供神经递质的脊髓植入 762
参考文献 767
58 神经干细胞 775
58.1 引言 775
58.2 背景 775
58.3 神经干细胞在组织工程中的应用 779
58.4 总结 782
参考文献 782
第19部分 牙周及牙本质的应用 787
59 牙周学应用 787
59.1 引言 787
59.2 组织引导再生 788
59.3 骨替代品 789
59.4 牙用种植体 791
59.5 生长因子和血浆蛋白 793
59.6 细胞培养技术 794
59.7 结论 795
参考文献 796
60.2 牙本质 800
60.1 引言 800
60.3 骨形成蛋白 800
60 牙本质的再生 800
60.4 诱导牙本质的潜能 801
60.5 人重组骨形成蛋白诱导牙本质形成 801
60.7 临床应用的问题 803
60.8 其他的问题 803
60.6 载体系统 803
60.9 BMP诱导的成牙本质作用的潜在应用 804
参考文献 805
61 伤口修复：组织工程相关基础生物学 809
61.1 引言 809
第20部分 皮肤 809
61.2 炎症 810
61.3 上皮化形成 810
61.4 肉芽组织 813
61.5 伤口收缩和细胞外基质重组 820
参考文献 822
62 皮肤 831
62.1 引言 831
62.2 皮肤结构和功能 832
62.3 工程化皮肤组织 835
62.4 表皮再生 836
62.5 真皮替代物 836
62.6 复合皮肤移植物 837
62.7 结论 839
参考文献 839
63.1 引言 843
63.2 产业化细胞库的建立和细胞检测 843
63 真皮替代物 843
63.3 真皮替代物的生产 844
63.4 创伤愈合的临床结果 852
63.5 总结 852
参考文献 853
第21部分 子宫 857
64 人造子宫 857
64.1 组织工程必须为早产儿提供什么？ 858
64.2 早产导致的后果 858
64.3 理想的人造子宫 859
64.4 人造胎盘的设计 861
64.5 人造子宫内的器官成熟 862
64.7 结论 863
参考文献 863
64.6 人造子宫技术的变化 863
65 管理意见 867
65.1 引言 867
第22部分 管理意见 867
65.2 立法／监督机构 868
65.3 产品评审与管理过程 869
65.4 产品评估的最新发展 874
65.5 食品与药品管理局总部与地方办公室的协作 876
65.6 标准的发展 877
65.7 与企业的交流 878
65.8 食品与药品管理局和组织工程医学产品的前景展望 878
致谢 879
参考文献 879
结语 880
中文索引 881
英文索引 886