21、生物医学中的脱细胞组织与生物功能材料

生物医学中的脱细胞组织与生物功能材料

1. 脱细胞组织的发展与应用

自第一篇关于脱细胞组织的论文发表以来，已经过去了三十年。在这期间，众多脱细胞方法被提出，不同组织来源的脱细胞组织也相继被开发出来。脱细胞组织最初被用作再生医学的支架，近年来，它作为新型生物材料在更多领域的应用尝试不断涌现。未来，脱细胞组织有望在生物医学领域得到更广泛的应用。

脱细胞组织的应用场景丰富多样，以下为部分示例：
- 心血管领域 ：可用于构建生物人工心脏、小口径血管等。例如，通过灌注脱细胞技术制备的心脏基质，为工程化生物人工心脏提供了基础；用静电纺丝SPU纤维包裹小口径脱细胞血管，可用于血管组织工程。
- 肝脏领域 ：利用脱细胞肝脏基质再细胞化，开发可移植的肝脏移植物，为肝脏移植提供了新的途径。
- 骨骼领域 ：脱细胞皮质骨片可用于骨移植构建，脱细胞松质骨衍生的细胞外基质能诱导体内异位造血。

2. 再生医学中的生物工程挑战

近年来，基于细胞的组织修复治疗研究日益增多。再生治疗的一般方案是利用各种干细胞来源，如间充质干细胞（MSCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）来再生组织。在需要大量新组织时，通常会将支架材料与组织形成细胞结合使用。支架材料不仅要为细胞形成新组织提供空间，还需通过蛋白质 - 蛋白质相互作用提供生物刺激，以积极调节细胞行为。然而，传统生物医学材料无法发挥这样的生物功能。

目前，干细胞基再生医学在广泛临床应用前仍存在一些限制，具体如下表所示：
| 再生治疗步骤 | 生物工程挑战 |
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