组织工程的三要素包括种子细胞、支架材料和生长因子,其作用如下:
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种子细胞
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功能 :作为组织构建的基础,通过分裂和分化形成目标组织或器官。种子细胞可来源于自体、同种异体、异体或干细胞,支持三维立体生长。
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作用机制 :通过贴壁、悬浮或三维培养方式增殖,调节细胞活性以适应组织需求。
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支架材料
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功能 :提供物理支撑,模拟细胞外微环境,促进种子细胞定向生长、血管生成及代谢废物清除。支架材料包括天然或合成高分子(如PLGA、聚乳酸)。
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作用机制 :通过物理力学特性(如孔隙结构、降解速率)调控细胞行为,同时释放生长因子或细胞因子。
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生长因子
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功能 :调节种子细胞的增殖、分化和功能,通过旁分泌(作用于邻近细胞)或自分泌(作用于自身细胞)传递信号。
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作用机制 :如FGF促进成纤维细胞生长,表皮生长因子刺激上皮细胞增殖,神经生长因子促进神经细胞存活。
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总结 :三要素协同作用,种子细胞提供构建基础,支架材料提供生长环境,生长因子调节细胞行为,最终实现组织修复或器官再生。