面向组织工程的多细胞结构三维自组装成形方法的研究进展

多细胞结构是由细胞群体构成的有机体,其体外构建对于组织工程和再生医学的发展具有重要的基础意义。利用细胞自身的自组织特性构建三维(3D)多细胞结构正成为生物制造和组织再生的一种重要途径,并受到越来越多的关注。对三维多细胞结构的自组装式构建与调控的相关基础研究及关键技术进行了综述及分析,主要涉及凝胶内3D细胞培养、多细胞结构可控形成,及其与图灵反应-扩散机制的联系等方面的研究工作。为进一步研究多细胞3D自组装机理,使得该自组装过程可控,且满足同时调控外部施加和细胞自身分泌的作用因子的浓度梯度分布的需求,提出对内部结构特征梯度化的3D凝胶体内细胞3D自组装模型进行研究,以推进三维多细胞结构及组织前体形成的理性调控技术。     

造纸原理的现代解析(Ⅰ):纤维表面化学与纸页强度特性的关系

以纸浆纤维表面化学与纸页强度特性的关系为切入点,采用XPS、AFM和CLSM等现代分析方法,对马尾松、桉木等为原料的纸浆纤维表面化学进行解析,分析了制浆过程及打浆对纸浆纤维表面化学的影响,归结出O/C值和C1/C2值等纤维表面化学的特征参数,并以此关联纸页的强度性能.结果表明:O/C值和C1/C2值是重要的纤维表面化学参数,能分别表征纤维表面的疏水和亲水性能.研究结果可为深入探究纸页强度形成机理以及纸浆纤维改性和定向设计提供重要理论指导.     

基于内容的医学图像检索技术概述

传统的基于关键字的图像检索方法已无法满足大型医学数据库检索的需要,将基于内容的图像检索方法（CBIR）引入到医学图像数据库中进行研究,成为近年来计算机诊断领域中的热点问题。本文论述了基于内容的医学图像检索的关键技术问题,包括图像特征提取和表达、相似性度量与相关反馈技术,并对图像检索技术的发展趋势进行了展望。     

生物制造工程的原理与方法

生物制造工程是以制造复杂组织和器官为目标的交叉学科研究领域。它运用现代制造科学与生命科学的原理与方法,通过细胞的受控三维组装制造活的组织和器官,修复或替代人体的病损组织和器官。细胞组装技术是生物制造工程的关键技术,它包括两类技术路线:细胞直接组装和细胞间接组装。该文阐述了生物制造工程的原理和方法,分析了国内外研究进展,并介绍了清华大学生物制造工程研究所的研究工作。     

基于Lucene索引的数据库全文检索

针对传统数据库检索中检索速度较慢、 检索结果不完整、 检索结果排列无序等问题, 基于全文检索工具Lucene索引的结构, 设计一种基于Lucene的数据库索引结构, 并提出记录倒排索引链表的概念, 使网站不用再按照传统顺序查找方式进行检索, 而是以索引库中的关键词进行检索, 提高了检索效率. 实验结果表明, 基于
Lucene的数据库全文检索具有查全率高、 检索结果排列有序等优点.     

再生医学——机遇与挑战

本文对再生医学中的组织工程、细胞和细胞因子治疗、基因治疗和微生态治疗等内容作了介绍，探讨了再生医学领域的一些科学问题，指出再生医学已进入了一个新的时代，充满了希望、机遇和挑战，如何把握好这个难得的机遇，迎接这一挑战，需要我们认真思考和研究。     

荧光染料探针修饰研究进展

介绍荧光染料生物标记技术研究及应用发展状况,并对菁染料的特点、修饰及应用现状进行描述.阐明了增强荧光染料的水溶性,与人体组织的相容性和变异细胞识别标记的靶向性,以及提高灵敏度和降低毒性是荧光染料探针修饰研究的热点问题.着重对荧光染料探针修饰方式进行了综述.简要介绍了利用胺衍生物或叠氮将荧光染料定向引入细胞表面,增强染料表达细胞变异信息的改性方法.采用壳聚寡糖对荧光染料进行修饰,在增强探针分子生物组织相容性、靶向性及降低毒性方面具有明显作用.     

釉原蛋白诱导氟基硅酸钙仿生矿化牙齿性能研究

牙组织修复与再生一直是医学亟待解决的问题.采用氟基硅酸钙生物陶瓷材料对牙齿进行仿生矿化修复,在模拟仿生矿化液中,对酸蚀的牙齿进行处理,在釉原蛋白诱导下进行矿化,构建仿生牙组织结构.矿化层的性能表征结果显示,釉原蛋白诱导氟基硅酸钙能在牙釉质表面形成仿生矿化层,且较单一的氟基硅酸钙诱导形成磷灰石矿化层更加致密,力学性能更加优异,且晶粒有序排列,沿着一定方向定向生长,形成类似于骨及牙齿的纳米磷灰石晶粒结构,具有较好的生物相容性.     

DIPIX图像处理系统在土体微结构定量研究中的应用

微观结构是影响土样工程性质的一个重要因素，对土体微观结构图像的计算机处理是微观结构研究走向定量化的一个关键技术之一。本文首先介绍了ＤＩＰＩＸ图像处理系统的工作原理，开发了一个运用于土结构图像处理的新软件，其中包括结构单元的形状、大小、孔隙比、定向性、形状系数等。运用这一图像处理系统对太平洋洋底某软土的蜂窝状结构，郧县击实膨胀土的定向排列结构以及３１０国道路基土掺石灰前后的微结构形貌进行了定量处理，分析结果较好地解释了土体的工程性质。这一图像处理的应用和研制对推动我国土体微结构研究有重要意义。     

放飞希望 拥抱健康 ——一份来自海组织工程研究与开发中心的报告

组织工程是应用细胞生物学和工程学的原理,研究开发、修复和改善损伤组织和功能的生物替代物的一门科学,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官移植的新时代。 组织工程是一门多学科交叉的边缘学科,除了具有临床医学、生物材料学和细胞生物学三大学科支撑外,尚融汇了生物信息、生物化学工程、遗传学及计算机的原理和方法。因此,组织工程是二十一世纪具有巨大潜力的高技术产业。将产生巨大的社会效益和经济效益。为此,本刊记者走访了位于上海漕河泾高新技术开发区的国家863生物领域组织工程研发基地、上海组织工程研究与开发中心。     

表面化学对有限预拉伸衬底上单层膜自组装的影响

采用连续相场模型模拟了表面化学修饰和衬底有限预拉伸联合作用下二元单层膜的自组装过程.结果表明,表面化学修饰导引组分畴形核,有限预拉伸则控制组分畴的生长方向.通过调控预拉伸强度和表面修饰图案,可以自组装多种多样的有序表面结构.     

静电纺定向排列纳米纤维阵列的研究

借助静电纺工艺,可以获得定向排列纤维,这些纤维具有细胞培养的培养基、组织工程支架、补强材料以及电子材料等较多的潜在用途.利用一种简单的接收装置同时获得了8组定向排列的静电纺纳米纤维阵列,这种接收装置是由8根交于中心的不锈钢棒组成.通过光学显微镜以及电镜观察可以发现,沿单轴定向排列的亚微米纤维横跨于两根临近不锈钢棒中间,整体外观与蜘蛛网相似.研究了电压和接收时间对纤维定向排列的影响,结果发现,随着电压的增加,定向排列的纤维长度会增加,而且,随着收集时间的增加,定向排列纤维产量和纤维的定向排列程度都会增加.实验结果表明,这种方法不仅简单、价廉而且产量高,同时还可以赋予纤维阵列较高的定向排列程度.     

把专能细胞初始化——无需卵子，也不用克隆技术，就能得到所需要的细胞

以重建失去的器官为目的再生医学传出爆炸性新闻：在老鼠实验中，由皮肤细胞得到了能够分化形成任何组织或器官的“万能细胞”。利用这一技术，有可能使用患者自己的体细胞，按照需要制造出神经或肌肉等细胞。新成果跨出了迈向这一目标的第一步。[编者按]     

骨髓间充质干细胞衰老的不良影响及其分子机制

随着老龄人口数量迅速增长，老龄化问题日益严重。临床科研工作者愈发重视衰老性疾病的诊治，提高老年人的生活质量。在这一过程中，基于细胞的治疗手段显示出其独有的优势和广阔的应用前景。骨髓间充质干细胞是组织工程和再生医学领域中主要的候选细胞，具有独特的自我更新和分化潜能，以及显著的免疫调节活性。骨髓间充质干细胞发生复制性衰老，可引起包括骨质疏松在内的与年龄相关的退行性疾病，其中端粒缩短、氧化应激损伤和表观遗传学改变是导致骨髓间充质干细胞衰老的重要因素。以“bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs, senescence, aging”为英文检索词，以“骨髓间充质干细胞、衰老”为中文检索词，分别检索PubMed和中国知网数据库收录的相关文献，综述骨髓间充质干细胞衰老的研究进展，以期为相关衰老性疾病的诊治提供新的依据。     

电化学催化中的表面微观结构与特殊反应性能

综述以C1分子的电催化氧化或还原作为探针反应,对电催化剂表面微观结构与性能的内在联系和规律进行研究的结果。从研制不同原子排列结构的金属单晶电极的模型电极的模型电催化研究,到研制不同纳米材料的载体电催化剂的应用研究,不仅对C1分子反应的机理和动力学规律获得了深入认识,而且对电催化表面原子排列结构及修饰,纳米结构特征及其所引起的特殊电催化性能和异常红外效应等取得了一系列创新的研究结果,推动了相关理论和应用的进展。     

省内资讯

浙江省>>>>>科技文献定向服务研究项目通过验收由省科技文献中心组织实施的2008年度科技文献定向服务研究项目总结验收会于6月19日在杭州召开。会议主要针对汽车零部件现代设计制造技术前瞻调研、杭州湾上虞工业园区绿色精细化工关键技术前瞻调研、洛     

激光制备润湿性梯度Janus网对水下气泡的单向自发运输

特殊润湿性表面的水下气泡操控因在工业生产中具有潜在的应用而受到极大关注.通过激光烧蚀、表面化学修饰、修饰剂去除、热板退火调控润湿性等工艺制备了润湿性梯度可控的Janus网,并通过监测水下气泡单向自发运输的动态过程,研究了该Janus网表面润湿性及微孔尺寸对水下气泡单向自发运输的影响.结果表明:Janus网上下表面为超疏水/亲水、疏水/亲水或超疏水/疏水时,均具有气泡单向自发输送能力;微孔尺寸越小、上下表面间润湿性梯度越大越有利于气泡单向自发运输.此外,对气泡单向自发运输的物理机制和影响因素进行分析,为梯度润湿性金属网的制备提供了理论依据.     

脑深部刺激电极表面多壁碳纳米管的电泳沉积工艺研究

为了提高脑深部刺激(Deep brain stimulation, DBS)电极-组织界面的电学性能和生物相容性,提出一种直流电泳法沉积多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)制备电极表面纳米结构对其进行修饰改性的方法,将不锈钢片和铜电极接在直流电源的阳极和阴极,放入经过纯化处理和功能化处理后配制成的MWCNTs悬浊液中,设置电压和电泳时间,即可在不锈钢片上沉积多壁碳纳米管。本文对多壁碳纳米管修饰电极的电泳沉积工艺进行了研究,评价了电泳沉积形成的多壁碳纳米管薄膜的稳定性、材料成分和生物学特性。研究结果表明电泳沉积多壁碳纳米管的最佳参数是20 V和7 min,电泳沉积可以在电极表面形成20~100 nm的碳纳米管结构膜层,膜层表面颗粒均匀,排列致密,连续性好,没有裂纹,且薄膜的纯度较高,生物相容性良好,具有较好的电化学稳定性,但机械稳定性有待提高。该方法在保证电极/组织界面生物相容性的基础上,能有效避免电极电性能下降,从而提高电极的综合性能。     

脑深部刺激电极表面多壁碳纳米管的电泳沉积工艺研究

为了提高脑深部刺激(Deep brain stimulation, DBS)电极-组织界面的电学性能和生物相容性,提出一种直流电泳法沉积多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)制备电极表面纳米结构对其进行修饰改性的方法,将不锈钢片和铜电极接在直流电源的阳极和阴极,放入经过纯化处理和功能化处理后配制成的MWCNTs悬浊液中,设置电压和电泳时间,即可在不锈钢片上沉积多壁碳纳米管。本文对多壁碳纳米管修饰电极的电泳沉积工艺进行了研究,评价了电泳沉积形成的多壁碳纳米管薄膜的稳定性、材料成分和生物学特性。研究结果表明电泳沉积多壁碳纳米管的最佳参数是20 V和7 min,电泳沉积可以在电极表面形成20~100 nm的碳纳米管结构膜层,膜层表面颗粒均匀,排列致密,连续性好,没有裂纹,且薄膜的纯度较高,生物相容性良好,具有较好的电化学稳定性,但机械稳定性有待提高。该方法在保证电极/组织界面生物相容性的基础上,能有效避免电极电性能下降,从而提高电极的综合性能。     

短肽自组装技术构建纳米三维细胞培养基质

绝大多数用于细胞3D(3-dimension,3D)培养的生物材料支架具有多孔渗水性的无定形结构,能被生物降解,但没有生物活性,也没有组织特异性,其支架显微结构与体内ECM(extracellular matrix,ECM)相差很大.目前,国际上兴起用短肽自组装技术构建纳米三维细胞培养基质,它具有纳米级结构、具有生物活性、组织特异性、成分清楚可控、生物力学、显微结构与体内一致等特征.纳米三维细胞培养基质在细胞生物学,肿瘤学,高通量药物筛选,组织工程,再生医学,以及生物纳米材料的发展具有重要的意义.