医学细胞生物学常用技术篇1
医学细胞生物学课程是医学院校的基础课程，在教学型医学院校中，由于其与临床知识联系不甚紧密或不是临床技能考试的科目而长期不受重视，导致其理论和实验的教学方法与手段长期落后于其它基础医学课程。然而，随着生命科学研究的飞速发展，医学细胞生物学理论知识和实验技术正在或已经与医学研究紧密相连，特别是细胞生物学研究技术越来越成为医学研究所不可或缺的必备基础之一。因而要培养一个面向21世纪的创新型医学人才，必须加紧实施对医学细胞生物学实验教学的改革。然而，在教学型医学院校中，医学细胞生物学实验课程的开展存在着很多现实问题：①学生人数众多。医学细胞生物学是医学的基础课程，是所有医学相关专业必修的课程，与生命科学专业每年级100－200人左右的学生规模相比，医学院校的规模是其数倍，这对师资力量、资源设备都带来了巨大压力，使其任何实验项目的改革都变得相对困难。现行很多医学院校进行实验项目改革的方式并不适合在教学型医学院校普遍推广［1－4］。②学时数少。与生命科学院校30－40学时以上相比，医学院校医学细胞生物学的实验教学学时一般都少于20学时，生命科学院校在开设基础性实验的基础上，一般还开设综合性实验、设计性创新型实验，而医学院校中仅有的学时数对这些实验的开设有很大限制。③师资和设备支撑力量薄弱。研究型院校有硕博士学位授权点，人才济济，科研性实验室众多，这给先进实验技术的教学带来非常大的便利，各类综合性实验、设计性实验都可以顺利进行，甚至可以安排学生分散进入各研究室，以辅助研究的形式来促进教学［1－3］。而在教学型院校，师资和设备相对缺乏，任何新实验项目的增减都顾虑重重。④培养计划侧重点受到限制。在生命科学院校和研究性院校中，细胞生物学研究技术对学生毕业后的研究和应用都非常重要，因而在培养计划设置时会处于一个有利的位置，学校经费投入多。而在教学型医学院校，学生培养计划的侧重点还在于与临床应用相关的课程上，细胞生物学则处于一个相对尴尬的次要位置，学校在教学改革的投入上关注度相对减少。面对如此多的困难，教学型医学院校的医学细胞生物学实验教学改革该如何进行才能适合当前医学生的需求呢？其关键在于如何在学校有限资源与改革所需投入之间寻求平衡，更直接的说，实验改革必定要求开设一些能反映学科技术发展的新实验项目，同时又要求不能耗费太多的投入。为此，我校医学细胞生物学采用如下改革。
1建立动物细胞培养实验平台
毫无争议的是，动物细胞培养已经成为细胞生物学研究技术的基础核心技术，是生命科学研究领域和医学研究领域的基础核心技术；同时，对于医学院校本科学生而言，医学细胞生物学是其能接触动物细胞培养知识的唯一一门课程。因而建立动物细胞培养实验平台，在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必然趋势，也更能为学生以后更深入进行医学研究、提升自身技能打下基础。动物细胞培养实验平台核心设备包括无菌室、超净工作台、Co2培养箱、倒置显微镜等等，由于其设备相对昂贵，学校可以根据自身情况建设相应规模。
2建立以动物细胞培养为基础的新实验体系
旧的医学细胞生物学实验体系建立在普通光学显微镜基础上，主要是通过普通光学显微镜来观察细胞的形态和各种生命现象。如细胞化学、细胞吞噬、细胞组分分离等。这些实验内容陈旧，与细胞生物学实验技术的发展严重脱节，难以起到锻炼学生动手能力的效果，学生也毫无兴趣。因而医学细胞生物学实验教学改革有必要将之淘汰。同时，医学细胞生物学是从细胞和亚细胞水平对细胞进行研究的学科，旧实验体系为了观察细胞生命活动，只能从外周血、骨髓、表皮等特定组织来获得单细胞，其材料非常局限，能观察的生命现象极其有限。相反，体外培养的细胞本身就以单细胞的形式长期存在，可以对它进行各种观察检测，实验结果更直观的与理论知识相印证，最后，现行医学研究领域中使用的动物细胞培养相关的部分实验项目从时间和难度上都能够适合作为本科医学学生实验，并且更能提高学生的学习兴趣。在我校的改革中，作者采用了表1中实验项目，建立了一个以动物细胞培养为基础的全新实验体系。在改革后的实验项目中，“细胞基本形态结构的观察”为实验一，是锻炼学生基本显微镜操作和细胞基本形态结构认识的基础性实验，因而选择保留；实验二“血细胞计数”为其后的动物细胞培养做准备；实验三“胎鼠原代培养”、“换液与传代”为培养学生进行动物细胞培养实验技能的基础性实验，第四、五、六个实验项目分别为细胞结构和生命活动的验证性实验，它们分别是培养学生实验技能有免疫细胞化学，荧光显微镜的原理与操作，细胞凋亡的检测、细胞染色体鉴定。我校改革后的实验体系具备很多优点。首先，除实验一以外，其它实验以动物细胞培养为基础，并引入了医学研究领域中广泛使用的新技术，在印证相关理论知识的基础上，又能反映细胞生物学的技术发展；其次，开设本实验体系对师资要求不高，所涉及的技术都在广泛使用，因而现行相关专业的硕士学位的教师基本都能掌握；再次，实验四、实验五采用细胞爬片的形式进行，能有效降低耗材的耗费，并且对于部分需要相对昂贵的荧光显微镜的实验，可以换成使用一般染色剂染色后用一般显微镜观察，以降低实验建设和运行成本；另外，本实验体系只有实验二、实验三需要在无菌室操作，其余实验主要在一般实验室操作，因而可以使无菌室适合大规模授课；最后，本实验体系具有很大的延展空间，在条件允许的情况下，可以结合细胞融合、细胞周期同步化、细胞染色体提前凝聚等实验项目开设综合性实验，并为未来开设自主设计性创新实验打下一个结实的基础。由此我们可以看出本实验体系具有非常好的适应性、灵活性和延展性，因而其具备很大的推广性。
3授课时间差别化编排
在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必需的，但同时它也存在着非常大的缺点，如动物细胞培养实验室的建设费用高，占地面积大，无法建立一个适合大批量学生同时操作的实验室规模，这也是现阶段限制其在教学中使用的一个重要因素，对于医学院校来说更是如此。但此时医学细胞生物学实验学时少的缺点则可以变成优势。我们的策略是针对不同班级的授课时间进行差别化编排，采用分阶段分时段进行授课。以我校医学细胞生物学实验课教学为例，理论课30学时，分15周进行授课，6次实验课只需6周时间进行。在带教教师准备材料的情况下，只有实验二、实验三需要学生在无菌室操作，其它实验主要在一般实验室操作，因而只有实验二、实验三是限制学生规模的瓶颈。我们进行如下安排：将不同专业、不同班级的学生分成不同批次，第一批次的学生在第二周授课，其它批次的学生实验课开课时间依次后延2星期时间，这样在第15周理论课授课结束时，实验课总共可以进行五批次的学生授课。如果强调与理论课授课同步，还可以采用另一种安排方式：实验一统一在第二周授课，实验四、实验五、实验六则分别在理论课的最后三周（即13－15周）授课，而中间有十周的时间可以在无菌室对实验二、实验三进行五批次的学生授课。由此，我们可以发现，通过授课时间差别化编排，就能提高动物细胞培养实验室的使用效率，使小规模的实验室建设适合大批量学生使用。
医学细胞生物学常用技术篇2
11月16日，深秋的龙城太原喜迎贵客，在山西医科大学、太原国家高新技术产业开发区管委会和山西省干细胞基因工程有限公司共同主办的“2013国际干细胞与再生医学高峰论坛”上，英国生物学家、2007年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一马丁·约翰·埃文斯以一场精彩的学术报告征服全场。
其实早在1999年，美国《科学》杂志就已将干细胞研究列为世界十大科学成就的首位。
还记得当年埃文斯在得知自己获诺奖时，在其任职的卡迪夫大学发表声明说：“英国科学界被授予这样的荣誉，我非常高兴。这是一件令人兴奋的事，是科学界的最高荣誉，对我自己来说，儿时的梦想成真了。”埃文斯说得没错，对于每一个用一生的时间全身心投入到研究领域的科学家来讲，能够登上诺贝尔奖的领奖台，一定是“职业生涯的最高荣誉”。
干细胞的无穷奥妙
2007年诺贝尔奖评审委员会公报说，三位科学家“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物Dna重组方面有着一系列突破性发现”，为“基因靶向”技术的发展奠定了基础。
时年诺贝尔生理学或医学奖评委比约恩说：“埃文斯等三位科学家的突破性成果在医学界和生理学界有着非常重要的意义。通过了解基因与疾病的关系，人类可以开发出更为有效的治疗手段及药物。”
英国皇家学会会长里斯在马丁获奖后说：“这是对马丁胚胎干细胞研究成果的恰如其分的赞誉。他是哺乳动物基因学领域的世界先驱，他的研究无疑提高了人们对人类疾病的认识程度。”
我们看到，进入21世纪的今天，干细胞的用途已经非常广泛，涉及到医学的多个领域。目前，科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种子”，培育出一些人体的组织器官。而且更进一步的是，干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官，从而使人们能够用上自己的或他人的干细胞，或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来替换自身病变的或衰老的组织器官。
初识马丁，给记者的第一印象是：这是一位和蔼、风趣、幽默的老人。他接受了记者的采访，以他形象生动的语言，回答了记者的提问，给读者讲述了干细胞的神奇世界。胚胎干细胞指的是在人胚胎发育早期未分化的细胞，具有细胞全能性，可以分化、发育成完整的动物个体。
走进干细胞之家，“干细胞之父”马丁与您面对面
记者：干细胞治疗真有那么神奇吗？它的治疗路径又是什么呢？
马丁：干细胞治疗就是把健康的干细胞移植到病人体内，以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。简单的讲干细胞疗法就像给机体注入新的活力。
我们从胚胎中分离出干细胞，将其变成一个细胞库，然后找到“靶心”，将这些细胞变成我们需要的治疗细胞。在这个细胞库里，再分化成其他的细胞，用于治疗各种疾病。
记者：干细胞是否可以理解为万能细胞？在一定条件下可以变成任何一种组织或者器官？
马丁：对于这个问题不能简单回答是与否，干细胞有很多种类，我们目前常用的有脐带间充质干细胞、山西干细胞库推广的胚胎干细胞，以及日本京东大学所研究的热岛性多功能干细胞。我不能简单的回答您它是否是万能细胞。但是从生物学的理论上而言，它不是百变细胞，它是分门类的。
记者：目前人类对干细胞的研究发展到了什么阶段？以及它可以治疗哪些疾病？
马丁：你提的这两个问题可以并为一个问题来回答。目前为止一部分处于动物实验阶段，一部分处于临床实验阶段，但是也有很多已经用于人类治疗疾病，比如视网膜引起的一些眼部疾病，国外已经开始利用干细胞治疗。这个机理过程，就是利用所研究生成的干细胞代替旧的受损伤的干细胞，使它生长成新的细胞，从而达到治疗效果。比如一个人的一只眼睛出现问题，而另一只眼睛功能正常，我们可以从正常眼睛中提取干细胞，将提取的干细胞进行培养之后再放到受损伤的细胞中去，达到修复作用，完成整个治疗。提取、培养、植入，这就是一个简单的治疗过程。
心肌疾病、肝病、溃疡病、皮肤损伤、骨关节再造、糖尿病、小脑萎缩等很多疾病都可以接受干细胞的治疗。
记者：时下中国很多家长保存脐带血，希望治疗孩子将来可能发生的一些疾病，您认为这种行为可取吗？
马丁：我知道在中国很多企业包括我所顾问的山西干细胞基因工程有限公司都有储存脐带血这项业务，一般来说12～14岁之前比较容易得白血病，如果储存了脐带血，就可以挽救孩子的生命。从这个角度来说是非常有必要的。
但是还有一个事实就是您所储存的脐带血干细胞很有可能用不上。这就像保险公司的保险。也许您用不上，但是别人却可以用。从某种意义上理解，像献血一样，但是也需要配型以后才可以供他人使用。
记者：干细胞的研究趋势是什么？请您预言一下干细胞的未来？
马丁：我认为干细胞治疗技术会成为未来临床治疗的一个主要手段，目前无论在国际上还是在中国，干细胞治疗技术在完全推向市场进入医院的初期阶段可能会相对比较昂贵，但是它的技术和效果也是其他治疗手段不能相提并论的。希望随着干细胞技术的发展，既能保证它的治疗效果，其成本也会有所下降。
记者：您如何看待转基因？
马丁：转基因目前在国际上的确是一个很热的问题。凡是新的科技都会有好的一面和不好的一面。转基因食品在美国市场上做的很多，尤其是美国的农业公司，通过转基因的育种技术、农业种植技术、农业治疗技术在商业市场上可以达到迅速垄断的效果，最大的获利方在商业市场，而在技术方面有它的不利一面就是它的成分问题。
其实，我们现在吃的很多食品都是经过有机合成的，比如，我们西餐上所吃的一种蔬菜类似菜花，它与原本野生的发生了很大变化，但我们不能因为它发生了转基因合成以及技术上的一些变化就去否定它。对于转基因食品我们应该更加关注它能给人类的健康带来什么好处以及哪些坏处，同时它对我们的居住环境会产生多大影响。作为一名科研人员的目的是，通过任何一种新的技术，让人们接受原本认为有害的物质，使它有利的一面利用于我们的健康生活中。从本质上说转基因食品是没有害处的。
医学细胞生物学常用技术篇3
2013年初，国际科学权威杂志《自然》（nature）了“新年新科学”，预测在新的一年有可能发生的重要科技发现中第一位便是干细胞试验。
而在2012年12月，日本科学家山中伸弥（ShinyaYamanaka）与英国科学家约翰？格登（JohnGurdon）获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。山中伸弥是诱导多功能干细胞（ipScell）创始人之一，他的获奖也实至名归，因为他的发现对于干细胞研究领域太重要了，有了ipS细胞，一些严重的风湿病、瘫痪、脊髓受伤等疾病才有了被治愈的可能。
近期，山中伸弥与Linux操作系统创始人努斯？托尔瓦兹共同荣获了2012千年技术奖。这一奖项每两年颁发一次，以表彰在科研或发明领域取得重大成就的个人或团体。此外，山中伸弥也于去年在美国获得了诱导多功能干细胞（ipS细胞）培养技术专利，有效期20年。这也是日本相关技术在美国获得的首个专利。
干细胞与医学
干细胞即为起源细胞。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，因此干细胞在医疗中具有广泛的应用空间。比如骨髓间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞，可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。
但到目前，全球范围内干细胞移植疗法大多数还处于临床试验阶段，其中进入三期临床的有30多个产品。主要临床研究集中于骨科、皮肤、心血管、癌症、糖尿病、创伤修复、血液病、泌尿系统、牙科、眼科等领域。
更多的干细胞领域的科学证据则给传统的医学带入了新的视角。比如2012年6月，加州大学伯克利分校研究人员利用基因跟踪技术寻找到了血管疾病的真正罪魁祸首。一种以前未知类型的干细胞——多功能血管干细胞是血管疾病的主要诱因。
这是第一次有证据表明血管疾病其实是一种干细胞疾病。这项工作应该彻底改变血管疾病的治疗方式，所以目前中国的自然科学基金、863、973等科学基金中对于干细胞的研究也进行了大量的立项工作。这也为之后干细胞在临床中的应用做好基础性的工作。
开启干细胞产业大门
2012年5月17日，加拿大卫生部批准了osiris公司生产的”伯如凯茂”干细胞药物上市销售。
该药成为世界上第一款经发达国家批准的用于治疗异体抗宿主病的非处方间充质干细胞药物，并获得了在该领域长达8年半的独家生产类似产品的排他性权利。这种药物主要针对急性移植物抗宿主病（器官移植后的排异反应症）、克罗恩病、急性放射性并发症、i型糖尿病、急性心肌梗死和肺病等病症的治疗，是目前惟一批准的具有修复心脏病后组织损害、保护Ⅰ型糖尿病病人胰岛细胞和修复肺病病人肺组织疗效的干细胞治疗药物。
2012年6月和9月，继在加拿大市场获批之后仅仅不到一个月的时间，新西兰医疗管理局和瑞士医药管理局也批准其在本国进行合法销售。osiris公司的动态也受到了整个生物医药行业的集体敬礼。而这也成为了干细胞产业的大门开启的标志性事件。
随后，众多知名企业嗅到了干细胞产业的商机。就在2012年末，Ge医疗集团宣布与细胞动力学公司（CellularDynamicsinternational，CDi）签署了一项许可协议。根据协议，Ge医疗授权CDi开发、生产、销售源于诱导性多能干细胞的细胞分析检测产品及模型。这些产品及模型可用于药物发现及毒性筛选。
干细胞产业分为三部分：第一部分处于上游，干细胞制备主要原料脐带血储存；第二部分处于中游，干细胞提纯制备；第三部分处于下游，干细胞介入治疗，这一部分都集中在医院。
目前，上游的脐带血储存和中游的干细胞提纯制备技术相对成熟，中国北京，天津，广州，重庆、上海等地都建立了脐带血库。目前一份新生婴儿脐带血干细胞保存20年费用约2万元。北京脐带血库建立于1996年，是卫生部批准的首家脐带血库。
到2012年，北京脐血库库存达到15万份。北京市留取脐带血的孕妇数量占当年分娩量的比重已经达到了近20%。目前北京脐血库已经建立起中国脐血查询网，数据库系统已收录了2.3万份配型数据。
而中游的干细胞提纯制备技术也基本成熟，目前免疫磁珠分离法得到了广泛应用。但在下游的介入治疗阶段，整个行业目前还处于探索阶段。从目前的研究趋势来判断，临床级细胞的获得与培养、功能性成体干细胞的获得、ipS细胞治疗策略、干细胞治疗临床实验设计与应用、干细胞移植的免疫学基础、肿瘤中的干细胞确定等问题还有待解决。
美国《新科学家》报道称，第一例含有ipS衍生细胞的临床试验可能在2013年开始。日本神户市理化研究所发展生物学中心的高桥雅代（masayotakahashi）计划利用ipS细胞培养视网膜色素上皮细胞，用以治疗老年性黄斑变性导致的失明。
目前，中国干细胞治疗临床实验及应用主要的研究单位为中国科学院动物研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国医学科学院组织工程研究中心、中国科学院上海药物研究所、中山大学、第三军医大学、浙江大学、复旦大学、北京大学、中国人民总医院等。主要的应用领域包括心脏功能缺损修复、神经修复、软骨修复、视网膜再生、皮肤再生、人工肝构建、胰岛损伤修复等。
令人欣喜的是，在现有的研究技术条件下，一些技术发展得相当迅速，并取得了一定的成果。比如骨髓间充质干细胞已经成功地用于治疗缺血性脑卒中、脊髓损伤、糖尿病等。2011年，美国科学家罗伯特？兰扎将人体胚胎干细胞分化培育成视网膜细胞，然后在两名失明患者眼里各植入5万个视网膜细胞，术后一名患者如今能独自行走、用电脑、倒咖啡，另一名患者能辨识颜色。
2012年5月，美国pluristemtherapeutics公司一名罹患骨髓疾病的7岁女童进行干细胞疗法治疗后，其病情显著好转。截止到2012年，北京市脐血库已为临床应用提供400余份脐带血，用于白血病、淋巴瘤、再生障碍性贫血等36种疾病的治疗及临床研究，北京市脐血库已经成功挽救了400位患者的生命。
综合来看，目前干细胞的治疗技术正在中国和许多国家积极地展开。中国的863和973计划中，干细胞领域是立项最多的一个。生物及医药工业“十二五”规划中均明确指出要积极开展干细胞等细胞治疗产品的研究，重点研发针对恶性肿瘤、自身免疫性疾病等重大疾病的干细胞和免疫细胞等细胞治疗产品。与此同时，发达国家也在积极地推进干细胞治疗中的应用。
医学细胞生物学常用技术篇4
过去――200多万到60多亿，高新企业创业史上的奇迹
冠昊生物的创立，来源于几个旅美华人学者想利用自己在美掌握的处理动物组织的新技术来发展我们中国人的高端医用产业的愿望。他们试图开发一类以动物组织为原料的天然生物材料，制成一系列生物型人工器官，如人工血管、人工韧带、人工食管、寿命更长的生物（心脏）瓣膜等等，并使之产业化。
动物组织是与人体组织在组成和结构上最相似的材料，都以胶原蛋白为基质组成，相应器官及组织的结构如胶原纤维的排列、层次等都高度相似。理论上说，动物组织是人工器官的最理想材料。各国生物材料研究者都在致力于开发以动物组织为原料的生物材料，用于制造人工器官及植入替代体。然而，由于动物组织有三大缺陷，一直没有取得重大突破。
缺陷一：稳定性差，易生物降解。
传统上，动物组织参照尸体的甲醛（福尔马林）保存法，用戊二醛交联胶原来稳定，通称固定。戊二醛虽比甲醛毒性小，仍具有相当毒性，用戊二醛固定的动物组织，植入体内会随着生物降解而释放出有毒性的戊二醛，毒害周围组织，这种长期残留的毒性造成动物组织难以在人体上应用。
当时，冠昊创办人发明了一种新的固定技术，并获得美国专利授权。这种技术可以使稳定性增加并可调控，固定产物降解时不会释放出有毒物质，生物相容性更好。几位创办人就是想凭这一技术打天下。
然而，动物组织还有其他两大缺陷：
缺陷二：作为异种组织，植入人体后会引起强烈的免疫排斥反应。
国内外一直以来都没有行之有效的办法来解决。曾有人试图用抑制人体免疫功能的办法来强迫人体接受这一异物，但收效甚微。
缺陷三：动物组织易发生不可逆变性，难用经典灭菌法灭菌。
无论是γ―射线辐照灭菌，还是高压加热灭菌，都使其发生不可逆变性，力学性能降低，大大影响其应用。
只靠一个固定技术，难以克服动物组织的固有缺陷；回国创业，“水土不服”，对国内情况尤其是医疗器械产业化的路径不熟悉；国有制风投、创投融资更偏向于搞稳健投资，不愿做冠昊生物这样风险较大的公司，使得几个创业者，一时难以融到资金。
出于无奈，公司的几位创办人只好通过朋友熟人来融资。资金有限加上技术不足，让冠昊生物近四年未能做出合格产品。只有投入，没有产出，有限的资金用完后，多数投资者不愿再注资，为避免负债扩大，经全体股东同意，公司宣告结业。到了结业遣散时，公司只剩下董事长朱卫平和一个职员，一个司机和两个技工共5人处理余下的事务。就是在这种情况下，朱卫平邀约徐国风来他的公司参观。
徐国风教授是中国生物材料领域的领军人物，中国生物医学工程学会的学术带头人及技术专家。早年曾在暨南大学创建国内第一所以生物材料为研究方向的生物医学工程研究所，成为当时全国生物材料学术交流的中心；参与创建了中国生物医学工程学会生物材料分会，担任分会的第一、二、三届秘书长长达12年；还和顾汉卿教授共同主编了国内第一本生物材料专著《生物医学材料学》，在生物材料的分子设计和再生医学工程制品研发方面皆拥有很深的造诣，拥有数十项中外专利；同时也是国内外最早倡导再生医学工程研究，倡导用生物模板原位诱导再生的学者之一。
一直以来，朱卫平都不相信天然生物材料这一很有前景的产业会这样夭折，认识徐国风后，心中那濒于熄灭的火焰，重新燃起了希望。带徐国风参观濒临结业的公司后，朱卫平问他是否有兴趣和信心将这奄奄一息的公司重新搞起来。徐国风答：“有！”
朱卫平当时说的话让徐国风记忆尤深：“徐教授，我给你50%股份，我们共同搞好这家公司，你不是为我打工，你是为自己打工。”
徐国风心里十分感动！他还是第一次遇到愿意分一半股权给自己的老板。知道朱卫平为企业付出的心血，徐提出朱55%，自己45%。
朱卫平就问：“徐教授，你认为你的技术值多少钱？”
“起码一百万以上吧。”徐不假思索脱口而出，说后暗暗后悔，觉得说少了。
朱卫平马上说：“好！你的技术值100万，占45%，那我出115万现金，占55%。”
就这样，朱卫平和徐国风从115万现金开始，重新把企业运作起来。显然，115万元是不够的，尤其当研发进入临床试验之后，需要投入更多，后来朱再投入100多万元，两人股份比例变为60%：40%。
重组后的研发进展很顺利。2003年重组，2005年，冠昊生物便拿到首个产品的试产证。有产品开始销售之后，很快融到了资金，新的资金注入让两人如虎添翼。这样，冠昊由200多万起步，经8年艰苦创业，至2011年在深圳的创业板上市，市值达40个亿，增值1600倍，创下高新企业创业史上的奇迹，现在市值已经超过60亿。
现在――以先进技术制胜，与进口产品争夺市场，创奇迹
多数情况下，国产产品与进口产品竞争，靠的是价格便宜。然而，冠昊生物的产品靠的是技术，不是低价。冠昊产品售价与进口产品相当，甚至某些规格比进口产品还贵，产品市场占有率却达40%以上，在国内外众多品牌竞争下，国内市场占有率第一。
徐国风谈到，在产品的市场开拓过程中，冠昊曾遇到过不少困难。由于产品属创新产品，许多大医院不相信这家小企业能够研发出。曾有医院对冠昊的销售人员说，“你回去吧，我们不会用你们产品的，我们手术刀、剪刀都是用进口的，何况你这类国产的产品！”许多医院都要经过冠昊反复讲解产品的技术特点，并经过多次免费使用，才认识到产品的优良品质。
然而，正所谓“真金不怕红炉火”，经过了两三年的耐心推广，冠昊生物的产品已逐步取代了进口产品，成为国内市场占有率第一的产品。
冠昊生物的优势之一，是拥有自主知识产权的核心技术。针对动物组织固有的缺陷，冠昊生物创建了四大核心技术，把动物组织变成可诱导人体组织或器官进行再生性修复的新型生物材料，并环绕这四大核心技术及其开发的产品，申请了103份中外专利，已获得授权的有90项，其中美国专利11项，加拿大6项，欧盟6项，日本6项，澳洲8项，俄罗斯8项，英、法、德各1项，中国42项。
这四大核心技术分别是：
①环氧固定技术。
用于固定动物组织，比传统的戊二醛固定法优越许多，无残留毒性，生物相容性好，稳定性可在较宽范围内调控，易于做到使降解速度与组织生长速度基本同步，有利于再生性修复。
②多方位去免疫原性（又称去抗原性）技术。
近年发展起来的免疫分子生物学及免疫化学发现，引起免疫排异反应的不是胶原蛋白整个大分子，而是分子中某些处于特殊能量位置的基团，这些基团数量不多，但有较高的能量，易被机体的免疫机制所识别，易引起免疫应答，称为抗原决定簇或抗原表位。冠昊生物设计了从多方面封闭抗原表位的方法，有效去除有关基团的免疫原性（即抗原性），将动物组织的生物相容性提升到一个新台阶。
③胶原蛋白分子的力学改性技术。
应用分子设计原理，冠昊生物通过适当交联及接枝的方法对胶原分子进行改性，提高其力学强度，以补偿因生化处理及灭菌处理所引起的力学损失，使生化处理及灭菌的自由度更大。
④富集生长因子及干细胞促进组织或器官再生性修复技术，也称诱导再生技术。
冠昊生物应用偶联剂引入能凝聚生长因子和干细胞的组份，使之能征集生长因子及干细胞，原位诱导组织或器官的再生。
依靠这四项核心技术，冠昊生物克服了动物组织的固有缺陷，开发出一大类生物相容性优异的天然生物材料，用于替代人体病变切除或外伤造成缺损的组织或器官，可诱导对有关组织或器官的再生性修复，这在无论国内国外都属于重大创新。
徐国风说：“我们原本只想开发一种以动物组织为原料，生物相容性更高的天然生物材料，用于制造组织或器官的替代体。然而在动物实验中发现，经过我们核心技术处理的动物组织材料，能在植入原位诱导组织或器官再生。我们分别诱导了兔和狗的硬脑膜再生；羊的前叉韧带再生；狗的胸段8cm食管的再生；最近还诱导了兔和狗的角膜（板层）再生。我们的生物型硬脑（脊）膜补片在临床应用了之后，不少神经外科的医生在二次开颅手术修补颅骨时，都观察到产品诱导出人的硬脑膜再生，他们都纷纷向我反馈，打开颅腔后发现原来的补片不见了，长出了一个完整的硬脑膜出来。有些医生还专门拍了照片发给我。事实上，我们应用自己创建的有自主知识产权的核心技术，以动物组织为原料开发除了一大类能在原位诱导组织或器官再生的新型生物材料，我们称之为再生医学材料。”
冠昊生物自主研发的再生医学材料及再生型医用植入器械产品技术指标均达到国际先进水平，填补了国内外产品的空白。目前，冠昊只有三个产品在销售。分别是生物型硬脑脊膜补片（脑膜建）、生物型胸普外科修补膜（胸膜建）、生物型无菌护创膜（得膜建）。而生物型组织补片、骨诱导型可降解吸收生物活性骨修复材料及其制品、微整形用耐吸收透明质酸交联凝胶、诱导再生型人工角膜、椎间融合器、疝补片等高新产品也正在研发。
未来――致力于发展再生医学产业链和产业群
徐国风描绘冠昊的未来是以已有的再生医学材料及制品为中心向周边发展相关产业，如关节软骨aCi技术治疗产业；角膜损伤的再生性修复产业；免疫细胞保存和治疗产业；再生医学院抗衰老产业；再生医学美肤嫩肤产业等等，最终形成再生医学产业群。
向周边扩展的第一步，就是干细胞、前体细胞、免疫细胞技术应用的产业化。
2013年，冠昊生物引进了aCi技术，应用膝关节软骨病变患者的自体软骨前体细胞与公司本身的再生医学材料结合（俗称“细胞+支架”），经过扩增培养后，再植入切除病变软骨的部位，使其在原位诱导再生性修复。
为此，在冠昊的研发大楼建立了符合国际标准的，通过Gmp体系认证的细胞及干细胞培养室。并与有关医院合作建立了“前店后厂”的运作模式，开展了这一新医疗技术治疗。由医院收治患者，用关节镜微创手术切除病变软骨，同时取少量健康软骨组织，交由冠昊的细胞专家提取前体软骨细胞，在再生医学材料支架上进行扩增培养，再送回医院植入切除部位，在原位诱导再生性修复。目前已完成多例临床，效果良好。
通过多年的工艺优化筛选，冠昊已制出生物相容性高，可诱导角膜再生的人工角膜样品，并在兔和狗的角膜板层移植中诱导再生长出新的角膜板层。已送型式检验，准备进入临床试验。
自体免疫细胞经扩增后用于治疗癌症，疗效已获业界认可，还有理论认为，青壮年时期将免疫细胞保存下来，到了年长体衰时再注回身体，可增强身体免疫功能，令人精神焕发，仿佛回复到青壮年时的体魄，这被称为免疫细胞抗衰老。冠昊生物也引进了免疫细胞保存技术，结合自身研发的细胞扩增技术，用于癌症及抗衰老治疗。
徐国风坚信，这将会是一大突破，发展前景无限。他还特别提到ipS技术极有可能最先应用于皮肤，让皮肤细胞返老还童，让皮肤组织青春常驻。
将成体细胞（如上皮细胞）诱导其重编程，使其转化为近似于胚胎细胞的多潜能干细胞的ipS技术被认为是细胞层面的“返老还童”，是干细胞研究的最新成果。
2013年7月18日，国际学术权威杂志Science杂志刊登了北京大学生命科学学院邓宏魁教授和赵扬博士带领的研究团队在生命科学领域的一项革命性的研究成果――用小分子化合物诱导体细胞重编程为多潜能干细胞。这一发现引起学界的轰动。
依靠敏锐的触觉，冠昊生物马上与邓教授联系支持其研究，并与北大签订合作协议，组建北大――冠昊干细胞与再生医学研究院，开展技术研究和应用研究，成果的产业化由冠昊公司独家实施。
诱导成体细胞“返老还童”，最先是使用基因诱导，后来发现可以使用小分子多肽，而邓宏魁更进一步的发现只需要小分子化合物便可，重编程的应用前景可谓十分光明。
抢占先机与邓宏魁合作是朱卫平和徐国风引以为豪的一步，也是冠昊生物未来战略的重要一步。徐国风预测，该成果将首先应用于皮肤细胞，让部分皮肤细胞重编程为多能干细胞，再诱导分化为皮肤干细胞和皮肤各细胞的前体细胞（即年青的皮肤细胞）。
如果将这一技术运用到每天都用的美容化妆品上，就等于每天都能将一部分成年的，甚至即将进入老年的皮肤细胞“返老还童”为年青的、甚至是孩童时期的皮肤细胞，使皮肤、容貌青春常驻。引用水果保鲜的概念，又有学者称之为“皮肤保鲜”。
尽管目前这种诱导重编程的方法有着转化率不高的缺点，只有万分之几，甚至十万分之几，但对于皮肤保鲜来说已经足够。皮肤的衰老并非猝然，而是今天有万分之几，明天有万分之几的日积月累，缓慢老化。因此，只需要每天有万分之几的皮肤细胞“返老还童”，就足以减缓甚至对消这一老化过程，令人容貌青春常驻。
徐国风说要实现皮肤的“返老还童”，还需要解决许多实际的问题。例如，如何使诱导小分子能被皮肤所吸收，并进入与皮肤细胞发生作用的微空间，如何诱导多能干细胞分化成皮肤干细胞及皮肤各细胞的前体细胞等等。
对此，徐国风自信能与邓宏魁教授的团队一起研究解决有关应用的技术问题，并正计划兼并一家基础较好的化妆品公司，作为实施干细胞与再生医学嫩肤美肤的平台。
冠昊公司能否在不久的将来，开创出干细胞与再生医学美容新时代？徐朱这两人能否再创造出新的奇迹？和邓宏魁能否获得诺贝尔奖一样，都是令人着迷的问题。
医学细胞生物学常用技术篇5
“船舱”里装载的货物，是可杀死癌细胞的药物。前方的血管壁上隐约可见一些孔洞，目的地越来越近了。癌细胞在人体内疯狂增长、吞噬，其过快的速度造成的麻烦是：癌细胞附着的血管壁留下了很多纳米尺度的漏洞。
“舰队”到达孔洞位置时，“小船”在血压的推动下，纷纷穿过血管壁进入肿瘤组织的内部。癌细胞表面生长着许多“触手”，它们一旦碰到船上伸出的“把手”，就会牢牢握住，并将一条条小船拖进癌细胞内。此后，小船会启动自毁程序，释放出装载药物，攻击癌细胞。
这种将纳米技术应用到医学和临床的研究，被称为纳米医学。上述“场景不是想象，抗肿瘤纳米药物已经应用于临床”。中国科学院国家纳米科学中心梁兴杰研究员告诉《财经》记者。
他的研究团队刚在著名期刊《纳米快报》发表了一项研究成果，他们在纳米胶束表面衔接上一种新型短肽分子——即“小船上的把手”，从而使载带药物的纳米胶束具有追踪肿瘤的功能，有效增强了药物对癌细胞的杀伤效果。纳米制导系统
长期以来，科学家一直进行着征服癌症的努力。根据世界卫生组织（wHo）的统计数据，全球每年约有1300万新增癌症患者。在中国，每分钟就有6人被确诊为癌症，癌症已经成为第一死因。
目前，医生们抓在手里的王牌并不少——多种具有抗癌作用的药物被研发出来。然而最让他们头痛的是，这些药物大部分都具有细胞毒性，在杀死癌细胞的同时，会破坏正常细胞。就好像“地毯式轰炸”，好坏细胞通杀。
那么，有没有可能对癌细胞进行“精确制导”打击？这是医药界的一大研究热点——靶向给药。靶向药物可以选择性地作用于癌细胞，且对人体正常的组织和器官影响较小。此时，纳米技术成为推动靶向药物发展的重要动力。
化疗是常用的癌症治疗手段之一。化疗药物与给药系统之间的配合，恰似弹药和枪炮的关系，仅有弹药是不够的，还需要相应的给药系统将有效成分准确打到目标上。
临床中使用的化疗药物很多为小分子，当以肌肉注射或静脉点滴的方式进入血管后，会有部分药物分子从血管内皮细胞衔接处的缝隙钻出，损害正常的细胞和组织。而采用纳米技术的载药微粒比单结的药物分子大，直径可控制在几十至几百纳米之间，这些纳米颗粒难以穿越正常的血管壁，但在癌变部位遍布孔洞的血管壁上，却能畅行无阻，最终聚集于癌变部位，称之为被动靶向。
与之相对的，是主动靶向。在细胞膜的表面生长有许多被称为“受体”的蛋白质，它们能选择性地与某些化学物质相结合，引发细胞的生理效应。癌细胞的表面会有一些特殊的受体。梁兴杰团队选定了名为“nRp1”的受体作为靶子。它在正常细胞上低表达，很少存在并发挥生物活性，但在一些恶性程度较高的癌症中高表达，例如非激素依赖型乳腺癌。
在上述研究中，梁兴杰团队把相应材料制成直径只有十几纳米的中空胶束，然后，将广谱抗癌药阿霉素包裹进去，并在胶束外壳上连接一种新型短肽分子，作为靶向分子，即“把手”。这些加装了靶向分子的药物微粒表现出了非凡的癌细胞杀伤力；动物实验也证明，此靶向胶束可以有效地在肿瘤部位富集，增强了药物在肿瘤组织中的渗透。
纳米药物输运系统的拿手好戏不仅是主动和被动靶向，还有对环境的响应也很有用。研究中所使用的胶束在酸性环境下会崩解，从而释放出药物。
在癌细胞迅速增殖中，会产生大量酸性物质，形成一个弱酸性的微环境；而正常细胞的酸碱度为中性，因此，即使很少部分的纳米胶束进入正常细胞，也不易崩解，释放的效果自然也大打折扣。不单是酸碱度，在设计纳米药物载体的时候，特定的酶、光照、磁性等条件，都可以成为控制药物释放的按钮。
与一般的纳米技术不同，纳米医学的尺度并未限于1纳米-100纳米的范围，而可放宽到1000纳米，在此范围内，药物微粒仍能呈现被动靶向的能力。
上述论文的作者之一、国家纳米科学中心博士生柳娟告诉《财经》记者，这种靶向加可控或智能药物输送体系适用于几乎所有的传统抗癌药物。不过，“针对不同的癌症，需要选择相应的靶向分子，因此还需要走很长的路”。
除了梁兴杰团队锁定的小分子化合物类，大分子单克隆抗体类也是科学家属意的一个研究方向。但有碍于这类药物制备技术非常复杂，费时费工，导致价格昂贵，市场单支售价均在几千元。梁兴杰分析称，两者施用后效果相差不多。从性价比看，使用纳米载体的小分子药物更高。
目前，国际上已经进入临床的纳米药物有脂质体阿霉素、白蛋白紫杉醇。在纳米载体研究领域，聚合物纳米粒、纳米胶束、纳米乳等是研发的热点。近几年，已有两家国内药企的脂质体阿霉素进入临床使用阶段。不过，整体看，此类药物还是品种单一，价格也比较昂贵，且由于此类药物基本没有纳入医保，受益患者十分有限。
可见在靶向功能上，纳米药物载体所打出的组合拳法，使其成为癌症治疗中独一无二的材料，但如何把众多的上游研发的抗癌药物都用好，还有赖于纳米技术进一步的发展。谨慎的投资
抗肿瘤药物仅是纳米技术与医药结合的最活跃领域之一。国际著名学术期刊《自然》杂志曾针对全球从事纳米医学的公司进行过一项调查，表明在更广泛的医药和医疗设备产业，纳米技术已生根发芽。
不过，由于纳米技术的特点是改善现有产品功能、增加其竞争力，几乎不可能精细测算纳米技术给产品带来的附加值，因此，业界在测算纳米技术的产值时，是核算那些采用纳米技术的产品的总销售额。
调查显示，2011年纳米抗癌药物市场产值为280亿美元，2016年预期会达到467亿美元，年复合增长率达10.8%。《纳米医学》的主编拉乔斯·巴洛格曾经预言：纳米医药不仅会变革传统的临床诊断和治疗模式，还将极大改变医药研发和商业化的路径。
从传统角度看，大型企业开发一种新药动辄需要投入10亿美元，与之相比，纳米材料的应用就极具说服力。纳米医学的开发成本和风险相对较低，因为它只需考虑如何搭载已有药物，这也是吸引梁兴杰的地方。
正因为船小好调头，如今纳米医学的商业化在很大程度上是由中小企业所带动。然而，这也形成了一个悖论：药物本身和医疗设备需要高昂的开发成本，如果得不到来自大型企业的支持，中小企业将产品推向市场的机会不大。
然而，大型制药公司在纳米医学领域的投资比较谨慎，这是纳米医学产业化最大的绊脚石。《自然》曾对纳米医学领域的创业者和药企研发经理做过一项调查，结果显示，双方都认同大型药企尚未在自身的经营战略中，给纳米技术以特别重视。同时，一些掌握纳米医学产品的初创企业发现，很难说服制药公司与他们合作，或者许可使用其技术。
原因是尽管增长迅速，但与全球药品和医疗器械市场的总产值相比，现在纳米医学只能算是一个微小的商机。在大多数情况下，它仅构成一种医疗产品的功能组件。
随着全球范围内越来越多的纳米医学研究转化为商业化成果，发达国家的政府机构都在资助相关研究。美国是其中的领跑者，2004年，宣布启动“肿瘤纳米技术”，成立了“肿瘤纳米技术联合会”；2005年，美国国立卫生研究院（niH）出资建立了八个专门从事肿瘤纳米医学研究的纳米中心。
在中国，纳米医学的最大投资者也是政府。研究力量集中于中科院、军事医学科学院和部分高校。北京是国内纳米科研的重镇，集中了全国三分之一的纳米科技资源，每年承担国家近一半的专项项目，数与申请专利数占国内总数的近一半。2012年，北京首家纳米科技产业园成立，希望将本区研发的优势转化为产值。
不过，随着研究的推进，研究者们也有一个担忧：纳米材料对人体的安全性有不确定性。在欧美进行的一项长达20多年的流行病学研究表明：人的发病率和死亡率与他们所生活环境中大气颗粒物的浓度和尺寸密切相关。死亡率增加是由剂量非常低的细颗粒物引起的。科学家们推测，大气颗粒物中小于100纳米的超细颗粒物具有特殊生物机制，并起到关键作用：它们在肺组织中的沉积效率很高；另一种推测是，小于100纳米的超细颗粒物可能直接作用于心脏，导致心血管疾病。
因此，在纳米医学中所用到的纳米材料，需要经过严格的从体外到体内、从药理到毒理的试验。这点梁兴杰深有感触，他们在设计纳米载体和靶向分子时，尽量选用经过美国食品和药品管理局（FDa）批准的材料，不过，由于在将两者拼接时，需要引入新的化学基团作为粘结剂，所以要想将这一新的给药系统推广至临床，必须重新申请临床批件，然后进行临床实验。“这个过程要好几年时间，手续很繁琐。”梁兴杰说。
医学细胞生物学常用技术篇6
回想7个月前，婴儿被诊断为脑瘫，妇人至今仍心有余悸。的确，对于一个难产的妇人而言，好不容易将婴儿顺利产出，换来的却是一个婴儿瘫的诊断，这种打击是沉重的。
“救救我的孩子吧！求求您！”听完医生的诊断，产妇不顾身体的疼痛，苦苦哀求医生。
“这……”医生赶忙扶起身体虚弱、泪流满面的产妇，额眉深锁，因为他知道，对于脑瘫患儿无特殊治疗方法，除癫痫发作时用药物控制以外，其余症状多为对症处理。
“别急，别急！你在婴儿出生前不是申请了细胞产品国家工程研究中心的脐带间充质干细胞家庭保管服务吗？可以尝试对婴儿进行自体脐带间充质干细胞移植治疗，婴儿还有希望康复。”短暂的沉思过后，医生额前深深的皱纹突然舒展开来，语气充满希望和喜悦。
在获得婴儿家人的知情同意后，医院对患儿实施了4次自体干细胞移植，患儿目前发育良好，7个月可端坐，竖头正常，双下肢痉挛明显减轻。
……
其路漫漫，上下求索
天津昂赛细胞基因工程有限公司董事长、细胞产品国家工程研究中心主任韩忠朝教授在接受记者采访时说：“这是一个真实的案例，这样的案例在细胞产品国家工程研究中心不胜枚举。”在采访中，记者除了惊叹，更多的则是对干细胞临床应用之路的美好祝福和期待。
据韩忠朝教授介绍，细胞产品国家工程研究中心自2006年4月24日在天津开发区创办国内第一家间充质干细胞库以来，目前已储存脐带间充质干细胞5000多份；中心与北京、天津、南京等国内外多家有干细胞移植经验的三甲医院进行了科研合作，从2007年4月至2008年5月共治疗52例病人。其中，脐带间充质干细胞家人成员应用9例，所应用疾病脑梗塞1例，高血压、冠心病3例，糖尿病3例（其中伴风心病1例，伴脂肪肝1例，伴帕金森病、前列腺增生1例），肝硬化1例，婴儿脑瘫伴皮质盲1例，公共库保存的脐带间充质干细胞提供给无关患者应用46例，共治疗移植物抗宿主病（GVHD）12例，系统性红斑狼疮（SLe）、狼疮肾1例，神经系统疾病14例，消化系统疾病6例，心血管系统疾病5例，治疗其他系统疾病8例。
谈起脐带间充质干细胞卓有成效的临床应用案例，韩忠朝毫无期待中的兴奋和激动，坚定执着的眼神像沉淀过后的泉水一样明镜透亮，一系列的有利数据使韩忠朝更加坚信干细胞能给人类带来福音。
11年前，韩忠朝是法国医学科学院院士雅克・康最得力的助手，负责组建细胞分子生物学实验室；凭借“巨核细胞生长调控因子”研究成果，获得法国科学院的科技奖――罗伯格奖，并被巴黎第七大学聘为教授。1997年8月，韩忠朝结束了11年的海外游子生涯，顺利来到天津，担任中国医学科学院血液学研究所血液病医院所院长。
“如何把理论研究成果运用到实践中呢？应该进入市场，走产学研结合之路。”韩忠朝不无感悟地说，“科学研究是需要经济基础的活动，研究成果对经济发展不起促进作用，一味地在消耗国家的财富，任何一个有责任感的科学家都应转变理念，把理论研究成果转化成有用的生产力，这样才对得起国家，对得起自己的人生。”在法国做研究时，韩忠朝发现治疗血液疾病可以追本溯源到干细胞，而干细胞的研究技术在国际上已日趋成熟。他不再满足于眼前的理论研究，在他看来，科技研究成果只有在实践中得到应用才体现其价值和意义。所以回国后，韩忠朝就下定决心，将自己的科研成果应用到实践中造福国民。
利国利民，“昂赛”突围
“人体起源细胞就是干细胞，干细胞是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞，它们可以不断地自我更新并在特定条件下转变分化成为一种或多种构成人体组织或器官的细胞，干细胞是机体的起源细胞，是形成人体各种组织器官的祖宗细胞，”谈及干细胞神奇之处，韩忠朝幽默地称之为“干什么都行的细胞”。
事实上，刚回国时，对于“干细胞”这个词，国人还非常陌生，韩忠朝不厌其烦地向国人解释。后来，他发现单凭自己一张嘴，传播的范围实在太局限。从那时起，十年来韩忠朝一直笔根不辍，先后320余篇，其中在Lancet、Blood等国际SCi杂志发表近150篇，主编参编英文专著5部、中文专著5部，申请发明专利32项,已授权专利12项，成果荣获国内外科技奖共20项，包括1项国家自然科学二等奖、3项省部级科技一等奖。
1999年，干细胞生物学被美国《科学》推举为21世纪最重要的10项科学领域之首。大家这才发现干细胞是个造福人类社会的科学技术。
“迄今的研究表明，脐带来源的间充质干细胞不但能够成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，而且具有更大的应用潜能。新生儿脐带为分娩废弃物，来源广泛，取材方便，不受任何伦理及法律的限制。脐带间充质干细胞移植是治疗血液系统疾病、自身免疫系统疾病、先天性遗传疾病以及神经系统疑难病的最有效方法之一，具有疗效确切、免疫原性小，安全性高等特点，同时可作为细胞治疗、基因治疗靶细胞以及组织工程研究的种子细胞。人类脐带间充质干细胞可作为生物制品申报新药，形成产业化，便于临床推广应用，将产生巨大的经济效益和社会效益。”虽然国人接受并了解干细胞的神奇功效，但是韩忠朝十分清楚，要想将干细胞变成“造福国民”的利器，这仅仅是万里长征的第一步。
“必须得成立细胞工程中心！”这样的念头，韩忠朝曾经在心中呼唤过无数次，因为他太清楚这样的中心意味着什么，它将会给国人带来无穷的福音。然而，要成立这样的中心，摆在韩忠朝面前的有两大难题：一是征求国家相关部门的支持，二是需要大量的资金。
……
功夫不负有心人。经过两年多的游说，韩忠朝终于换来国家和天津市的资金支持，2004年国家发展与改革委员会批准在天津滨海新区成立细胞产品国家工程中心。同年8月组建了项目法人公司――天津昂赛细胞基因工程有限公司（以下简称“昂赛”），经过三年的筹建，于2006年10月份通过国家验收评估，正式获得国家发展改革委员会的国家工程研究中心的授牌。“昂赛”自建立以来，坚持走自主创新的路线，采取先进的管理机制，集聚干细胞技术和人才优势，逐渐形成了技术、人才、经济良性循环发展模式，取得一批高水平的科技成果。在此期间，韩忠朝承担了国家863、973、国家自然科学基金、国家干细胞产业化基地示范工程项目以及细胞产品国家工程研究中心等30多个研究项目培养硕士生、博士生和博士后60多名。
如今，“昂赛”已具备良好的干细胞工程技术开发能力，建立了7个行业关键技术平台，与法国、美国、日本等国学术机构进行了广泛的学术交流与项目合作，与北京、广州等省市建立了产学研战略联盟。不仅如此，韩忠朝领导的科技团队已成功地创建了全球最大的干细胞库――天津市脐带造血干细胞库，并在世界上首次开展了血液干细胞移植治疗下肢缺血性血管病并取得显著疗效，首次发现了一个新的干细胞因子――人促血液血管细胞生成素，首次发明了人类脐带间充质干细胞库构建技术并建立世界首家脐带间充质干细胞库，创造了良好的社会与经济效益，又为我国的干细胞生物资源的保存和有效利用开辟了一个具有划时代意义的新途径。
自主创新，前瞻未来
2008年5月，韩忠朝获得由第十一届北京科博会组委会颁发的“中国自主创新风云人物”奖。在谈及如何领导企业探索自主创新之路时，韩忠朝不无担忧地说，“我国企业自主创新能力严重不足。我国发明专利授权中四分之三为外国人所拥有；申请专利数量最多的10家电子信息企业，其5年申请之和仅相当于美国iBm公司1年申请的专利数量。由于缺少拥有自主知识产权的核心技术，中国不少行业存在技术‘空心化’的危险。”韩忠朝分析造成这种状况的主要原因包括：企业研发经费投入不足，企业高级科技人员不足、流失严重，以企业为主体的创新体系尚未完全形成，国家相关优惠政策难以发挥应有作用。
在谈及如何提升企业自主创新能力的时候，韩忠朝提出五点建议：“第一，转变观念，加强领导，把企业自主创新能力建设真正置于国家战略的高度，使企业真正成为技术创新的主体；第二，深化改革，落实政策，强化企业自主创新的动力机制。加快推进企业产权及现代企业管理制度改革，强化国家财税优惠政策，改革国有企业业绩考核指标体系；第三，加强企业科技人才队伍建设，对特殊人才要给予特殊待遇，积极引导人才向企业流动，规范人才流动秩序；第四，促进企业创新体系的建设与发展。积极支持企业建立和完善研发中心，产学研结合模式必须以企业为主，促进企业组建技术联盟；第五，加强对引进技术的消化吸收和自主创新。国家应设立专项基金，引导鼓励企业和科研单位一起对引进技术进行消化吸收再创新；制定优惠政策，大力鼓励自主创新和对引进技术再创新。同时，国家在重点产业领域要限制重复引进技术和设备”。
医学细胞生物学常用技术篇7
大奖揭晓：英日科学家折桂诺贝尔生理学或医学奖
斯德哥尔摩时间2012年10月8日11时30分（北京时间10月8日17时30分），举世瞩目的2012年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典首都斯德哥尔摩卡罗林斯卡医学院揭晓。因在细胞核重编程研究领域作出重大贡献，英国科学家约翰·格登和日本科学家山中伸弥（ShinyaYamanaka），共同分享了这一奖项。
格登就职于英国剑桥大学以他的姓氏命名的研究所——格登研究所，山中伸弥则在日本京都大学和美国加州大学旧金山分校两地工作。两人可能获奖的预测早已广为传播。但也有推断诺贝尔奖可能先授予戈登，然后是从事克隆羊“多莉”研究的英国科学家伊恩·维尔穆特和基思·坎贝尔，再后来才会轮到山中伸弥。如今，坎贝尔已经作古，为维尔穆特鸣不平的呼声空前。
格登在一项被诺贝尔奖评审委员会称之为“经典”的实验中，发现细胞的特化是可以逆转的。这一实验首次证实了已分化细胞可通过核移植技术，将其重新转化为具有多能性的干细胞。1962年，格登的研究成果在英国《胚胎学与实验形态学杂志》上发表。
山中伸弥利用基因技术，通过对小鼠的成熟细胞重编程，诱导成功具有分化能力的诱导多能干细胞（inducedpluripotentStemCells，简称ipS细胞）。2006年，著名的美国《细胞》杂志发表了这一具有里程碑意义的研究成果。
诺贝尔奖评选委员会在当天的一份新闻稿中称，两位获奖者的成果具有奠基性意义。他们的发现，彻底改变了人类对生物发育和细胞特化的认识，改写了教科书，建立了新的研究领域。这不仅为再生医疗开创了新天地，也为整个医学研究的发展和疾病的诊断、治疗，带来了新的契机。
对于自己的获奖，格登在一份声明中说：“我非常感谢得到了这样的认同，并且很荣幸与山中伸弥一同获奖，我特别高兴地看到纯粹的基础研究已经被证明确实对人类健康福祉具有重要意义。”而山中伸弥则表示：“我感到非常高兴，同时也体会到巨大的责任。我毕生的目标便是将这种干细胞技术带到病床边，带到病患前，带到诊所中……”他这番话也说出了所有细胞核重编程技术研究者的心声。人们研究细胞核重编程的最终目的，就是让这项技术能够为人类的健康服务。
约翰.格登：用“细胞核重编程”克隆出新动物
所谓“细胞核重编程”，就是将已经分化了的成年体细胞进行诱导，让其重新回到发育早期多能性干细胞状态，重新获得发育成各种类型细胞的能力。通俗一点讲，就是在细胞层面实现“返老还童”。
1962年，约翰·格登做了一个划时代实验：将美洲爪蟾卵细胞内不成熟的细胞核移除，然后把美洲爪蟾的成熟肠细胞的细胞核注入其中。结果发现，一部分卵依然可以发育成蝌蚪；其中的一部分蝌蚪，可以继续发育成为爪蟾。
格登的实验说明：处于高度分化状态的体细胞可以通过重编程手段发生逆向的转变，回到早期胚胎的未分化状态，且具有发育为整个成体动物个体的潜能。这一发现对当时科学界关于细胞命运不能逆转的传统认知产生了挑战，是细胞重编程领域的里程碑成果。格登的发现，也开创了一项重要克隆技术的先河——体细胞核转移技术（Somaticnucleartransfer，简称Snt）。科学家可以用这一技术，将体细胞核转入卵细胞，使得该细胞具有重新转化为具有多能性细胞的潜能。
这一领域的突破来自于多莉羊的实验，这个实验将从成体羊身上分离出来的，并且在体外培养的乳腺细胞的细胞核，移植到去除了细胞核的羊卵内，从而产生出正常成体羊。多莉羊以及后来的探索研究表明，可以利用成体哺乳动物的细胞核来完全逆转细胞分化过程；并且暗示，这一个机制可能也适用于人类。
细胞核重编程对任何医生来说都是一个巨大的诱惑。想象一下，他们只需要一个细胞经过一段时间的培养，就可获得大量各种身体组织。这些组织又可以任意用在损伤的器官的修复上面。更妙的是，这些细胞都可以是患者本人的。医生再也不需要考虑来自其他人的细胞或者器官所带来的可能致命的免疫排斥反应了。
可惜实际操作并没有那么简单，早在上个世纪30年代，1935年诺贝尔医学生理学奖获得者汉斯·斯佩曼就发现，一种细胞要转化为另外一种细胞，需要的是周围细胞的诱导。斯佩曼发现，如果想把一个胚胎细胞培养成眼睛的晶状体，那只有在周围存在视杯细胞的情况才能发育出来。而如果你想获得视杯细胞，必须在周围有神经外胚层细胞才可以发育出来。如果你想获得一个有功能的肾脏，那么肾脏周围的各种器官组织一个也不能少。这可太邪恶了。也就是说，你得让一个完整的胎儿各种器官都发育出来了，才能够得到这个肾脏。但从一个发育完整的胎儿身上取下一个肾脏，则无异于杀人。幸运的是，日本科学家山中伸弥发现，我们也许不需要一个完整的胎儿就能够获得想要的各种细胞。
山中伸弥：用基因技术制造出“诱导多能干细胞”
在格登42年后的2006年，山中伸弥利用逆转录病毒作为载体，将外源的4种转录因子（它们分别是：oct4、Sox2、c-myc和Klf4）导入小鼠成纤维细胞，诱导小鼠成纤维细胞“重编程”，逆转至多能干细胞状态。这就是第一批的诱导多能干细胞——ipS细胞。
2006年6月，山中在京都出席国际生物化学与分子生物学大会时宣布，首次发现将4种基因植入小鼠的皮肤细胞可制成多能干细胞。同年8月，他在美国科学杂志《细胞》上发表了论文。为医学及生物学带来革命的诱导多能干细胞至此登场。当时正是韩国首尔大学教授黄禹锡胚胎干细胞论文造假问题败露后不久、再生医疗研究的前景陷入迷茫之际。诱导多能干细胞的出现犹如一颗星辰划破夜空，相关研究的竞争一触而发。
2007年，山中伸弥又对人的成体细胞进行了研究，获得了同样的结果。他们采用的成体细胞分别来自一位36岁女性的表皮细胞和一位69岁男性的结缔组织细胞。也在2007年同一年，美国威斯康星大学的詹姆斯·汤姆森（Jamesthomson）团队的研究验证了山中伸弥等人的成体干细胞可以逆转的结果。汤姆森等人采用的是胎儿的皮肤细胞以及一个新生儿的包皮细胞，这些细胞也是成体细胞。不过，汤姆森等人采用的诱导基因并不完全等同于山中伸弥等人采用的基因。这两个团队都采用了oct4和Sox2基因，而汤姆森等人采用的另两个基因是nanog和Lin28，山中伸弥等人采用另两个基因是Klf4和c-myc。
山中伸弥和詹姆斯·汤姆森的壮举，标志着我们可以将人的体细胞转变成类似胚胎干细胞的多能性干细胞。这项研究预示着，我们将可能利用诱导多能干细胞技术进行人类疾病研究和再生医学研究。至此，人类在将体细胞转变为干细胞的道路上实现了第一次突破。
随后的研究中，其他多个物种包括大鼠、猪和猴子等的诱导多能干细胞陆续被建立起来。这些物种的诱导多能干细胞的建立，对于转基因动物还有多能性维持机制的研究，都具有重要意义。同时，科学家成功诱导了多种遗传疾病的诱导多能干细胞。
这种通过将完全分化的细胞核重编程，不经胚胎阶段而直接逆转至多能干细胞状态的诱导多能干细胞，拥有明显的优势：一是制备方法简单，只需要将几个关键的与细胞多潜能状态有关的转录因子转入体细胞并使其表达就可以了；二是它们可使用成人的细胞制成，不需要人类的胚胎，避免利用人类胚胎制造多功能干细胞引发争议；三是诱导多能干细胞可用从罹患某种疾病的患者身上提取的组织或细胞制成，这样，科学家们就可以根据该病人的基因，“量体裁衣”地为其设计治疗方案。
科学家们认为，这种利用基因技术将完全分化的细胞核重编程，不经胚胎阶段而直接逆转至多功能干细胞状态的诱导多能干细胞，在再生医学领域拥有重要的应用潜力，在建立疾病模型、药物筛选方面也将“大展拳脚”。心肌梗死，肝硬化，甚至断了手脚，都能用干细胞造出“备份零件”重新修补上，这一诱人前景早已被无数媒体或商家所描绘。比如从人的皮肤上取一点细胞，然后还原到干细胞，再对干细胞进行重新编码，就可以让这个皮肤细胞变为心脏细胞，重新植入到心脏内。这样就可以替代心脏坏死细胞，不会有排斥反应，还可以应用到帕金森综合征、脊髓损伤等疾病上。
细胞核重编程研究很像一部鸿篇巨制，过去数十年的研究帮我们翻开了这本巨著，但是对于重编程的机制我们依然感觉非常茫然。我们到现在为止还不能够完全明晰哪些因子在重编程中发挥了作用，它们之间又是如何相互作用的。因此，重编程的机制研究在很长一段时间内都会是重编程领域内的重要问题，想要完全揭示重编程的机制可能还有很长的路要走。
潜能巨大：诱导多能干细胞研究如火如荼
近年来，诱导多能干细胞的研究热潮持续高涨，并取得了令人瞩目的进展。
哈佛大学乔治·戴利实验室利用诱导细胞核重编程技术，把采自10种不同遗传病患者的皮肤细胞转变为诱导多能干细胞，这些细胞将会在建立疾病模型、药物筛选等方面发挥重要作用。哈佛大学另一家实验室则发现，利用病毒将3种在细胞发育过程中起重要作用的转录因子引入小鼠胰腺外分泌细胞，可以直接使其转变成与干细胞极为相似的细胞，并且可以分泌胰岛素，有效降低血糖。
2012年4月，来自宾夕凡尼亚大学医学院的科学家们，开发了一种创新的细胞核重编程技术——微Rna介导（microRna）。利用这一新技术，研究人员首次绕开4个转录因子生成了诱导多能干细胞，并将重编程效率提高了100倍。已证实，利用这一新技术生成的诱导多能干细胞，能够分化出小鼠的大部分组织，包括生殖细胞、卵子和。在采用微Rna替代四个关键的转录因子基因之前，研究人员每重组10万个成体细胞只能获得不到20个的极少数诱导多能干细胞。而最新研究中，研究人员利用微Rna介导新技术诱导10万个人类成体细胞，生成了大约1万个诱导多能干细胞。
不过，现阶段诱导多能干细胞离医疗临床应用还有一定距离，更不能让人“返老还童”、“长生不老”。不断有科学家指出，诱导多能干细胞的发展遇到了几只“拦路虎”。首先是细胞重组的效率低，其次是基因的致癌性以及介导这些基因的病毒载体的应用。已经发现，山中伸弥和其他研究小组利用生成诱导多能干细胞的一个叫c-myc的基因，本身就是一种致癌基因。部分原因可能就是，c-myc不仅能促使生成干细胞，也能促成癌生长。最早的ipS细胞诱导过程中使用了病毒，而病毒插入可导致诱导多能干细胞的基因组不稳定，因此带来致癌等风险。
临床上较为迫切的需求是，能够从罹患遗传性疾病或其他疾病患者体内提取诱导多能干细胞细胞，并将其在体外重新分化，以了解疾病发展进程，或建立以细胞为基础的研究平台，进行毒性检测或药品研发。目前，已取得包括肌萎缩侧索硬化、脊髓性肌萎缩、α1-抗胰蛋白酶缺乏症等疾病在内的相应人体诱导多能干细胞，并已建立长Qt间期延长综合征等心血管疾病的诱导多能干细胞获取模型。此外，体外分化诱导多能干细胞模型，还可模拟一些晚发性疾病进程，如阿尔茨海默病、脊髓小脑共济失调及亨廷顿病等。然而，对于某些疾病，尤其是造血系统疾病，目前仍缺乏明确的体外诱导多能干细胞分化方案，从而限制了诱导多能干细胞在这些领域的研究。
医学细胞生物学常用技术篇8
关键字：生物技术制药；应用；研究现状
一、前言
采用现代生物技术人为的创造或者改变自然条件，以微生物或动植物细胞为载体生产医用药物的过程，称为生物技术制药。生物制药的飞速发展在治疗癌症、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、银屑病等方面发挥着重要的作用[1]，解决了大量传统药物无法解决的困难。
二、基因工程制药
2.1基因工程制药的原理。基因工程制药是指先确定治疗某种疾病的关键性蛋白质，通过获取该蛋白质的编码基因，对其基因进行改造或大规模扩增，然后转入到相应的可以大规模表达的受体细胞中去，在细胞的繁殖过程中大量生产这一药用蛋白的过程。
2.2基因工程制药的简要流程。基因工程制药的主要流程为[2]：目的基因的获得、组建重组质粒、构建基因工程细胞体、培养工程细胞体、分离纯化表达产物、除菌和质量检测、包装上市。
2.3基因工程制药的应用。基因工程制药在医药领域最重要的应用是新药的研究开发以及传统药物的改进。主要应用于激素、细胞因子、溶血栓类生理活性物质的生产，抗体和疫苗的生产。例如α-重组人干扰素、白介素、转化生长因子、核酸疫苗、转基因疫苗等。[3]
三、动、植物细胞工程制药
3.1动物细胞工程制药的相关技术。目前用于生物制药的动物细胞有四类[4]：原代细胞、二倍体细胞系、融合或重组的工程细胞系、转化细胞系。原代细胞指直接取自动物器官的细胞。二倍体细胞系是指取自动物胚胎并经过传代筛选克隆，具有一定特性的细胞。工程细胞系则指通过细胞融合或基因重组，对细胞遗传物质进行改造，使其具有稳定遗传的独特性状的细胞。转化细胞系是由某个转化过程得到的具有很强增殖能力的细胞。
动物细胞工程制药的主要技术有：细胞融合技术、细胞器移植技术、染色体改造技术、转基因技术、细胞大规模培养技术。[5]
3.2植物细胞工程制药的研究进展。植物细胞工程制药是利用现代生物工程手段对植物细胞体系进行大量培养，并直接获得有用化合物或以其提取物为底物合成其他物质的过程。现今植物细胞工程制药的研究技术主要包括[6]：大规模植物细胞培养生产药用成分、植物生物反应器、细胞级微粉碎加工技术、生物酶解技术、转基因植物生产药物、植物细胞生产有用次级代谢产物。例如[7]通过建立红豆杉细胞系，采用生物反应器培养生产抗癌药物紫杉醇。
3.3动植物细胞工程制药的应用。我国现阶段细胞工程制药的应用重点在于[8]：人源化抗体的研制和生产、“分子药田”工程、“动物药厂”计划。其中，人源化抗体的研究是利用噬菌体抗体技术、嵌合抗体技术等生产疗效更好，更适合于人使用的单克隆抗体。“分子药田”和“动物药厂”则是利用转基因技术以植物和动物细胞为载体大量生产医用蛋白。
四、抗体制药
4.1抗体制药技术。抗体制药领域的主要技术有[9]：抗体高通量大规模制备技术、动物细胞表达抗体产品大规模培养技术、人源化抗体的构建及优化技术、抗体工程药物标联及增效技术。高通量大规模制备技术的常见方法是利用杂交瘤快速筛选、工程抗体库和人记忆B细胞，大规模快速高效的制备单克隆抗体。动物细胞表达抗体大规模培养则是利用细胞表达体系和体外翻译系统，生产外源抗体蛋白。人源化抗体则属于基因工程抗体范畴，抗体的亲和力显著提高。抗体药物标联增效则是利用抗体的靶向作用，标记同位素、化学药物或毒素，以提高抗体疗效，降低抗体用量。
4.2代表性抗体药物。目前出现的具有代表性的抗体药物主要有：抗CD20单抗、抗HeR2单抗、抗肿瘤坏死因子单抗、抗VeGF单抗、抗eGFR单抗和抗Hab18G/CD147抗体。
五、酶工程制药
5.1药用酶的来源。药用酶作为具有催化功能的大分子蛋白质，可以直接从生物体中分离也可以化学合成。但目前最主要的获取方式仍为从生物体中提取以及发酵生产。[10]随着动植物细胞大规模培养技术的发展，通过培养动植物细胞获得药用酶蛋白的方法成为了最主要的手段。
5.2酶工程制药在医药领域的应用。酶工程制药在疾病的诊断和治疗方面有着广泛的应用。由于酶的高效催化特性，使其有着可靠便捷又迅速地诊断和治疗特点，在临床上广泛应用。酶学诊断包括两方面：一是利用体内原有酶活的变化诊断；二是利用酶反应测定体液中物质含量变化诊断。而在治疗方面则有着各种各样的药用酶类，包括：蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。
酶工程制药在生产方面也有着广泛的应用。例如利用青霉素酰化酶制造半合成青霉素和头孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制药在分析检测方面的应用则包括酶法检测和酶法分析。
六、总结
随着生物技术的发展以及生物技术制药在应用方面的深入研究，生物技术药物将不仅仅局限于“疑难杂症”的治疗，其使用的广泛性和普遍性将得到大大提高。各种生物技术药品的发展成熟将极大地改善人类的生活水平和对疾病的治疗能力。
参考文献：
[1]靳坤，李洋，李乾，等.我国生物制药研究进展及展望[J].现代生物医学进展，2012，12（2）：370-372.
[2]黄榕珍.基因工程制药应用及研究进展[J].海峡药学，2011，22（12）：5-8.
[3]李淑娟.基因工程制药的研究和应用[J].科技经济市场，2012（11）：17-18.
[4]马瑞丽.动物细胞工程制药的研究进展[J].科技资讯，2007（14）：28-29.
[5]叶敏.动物细胞工程的现状和展望[J].细胞生物学杂志，1984，4：013.
[6]赵玉平，杨夏，高峰丽.植物细胞制药的研究进展[J].中国中医药现代远程教育，2012，10（12）：163-164.
[7]余响华，邵金华，袁志辉，等.植物细胞工程技术生产紫杉醇研究进展[J].西北植物学报，2013，33（6）：1279-1284.
[8]李刚，刘鹏.我国细胞工程制药的研究现状和发展前景[J].中国现代应用药学，2002，19（4）：278-281.
医学细胞生物学常用技术篇9
关键词：生物工程；人工生命；组织工程；人工组织；人工器官
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.095
0引言
从广义层面上来说人工生命即为具备有人的生命指征、功能、结构以及外在形象的人工制造系统，是人对于自然生命的一种模拟与拓展。广义上的人工生命是多门学科合并之后的产物。一般认为人工生命学科是由生物科学技术与工程科学技术所结合而产生出的一门学科。下文将主要就针对材料技术型生物医学工程与组织工程、人工生命间的相关性，以及材料技术型生物医学工程、组织工程、人工组织及器官展开具体的论述。
1材料技术型生物医学工程
此种工程学科的主要研究目标即为各类生物材料及人工器官组织，其中就涵括了组织工程学科。在此方面研究工作中涵括有材料科学、生物科技、化学、信息技术、计算机技术、医学以及生命科学等多门学科的基础知识。
生物材料也就是对于生物体进行临床诊治以及将其受损组织器官替换下来，亦或是增强人体某一部分功能的材料，因此就必须要求其能够植入到人体当中并不出现排异反应，确保活体细胞可以在此材料之上自然生长。生物材料亦可被视作构成人工组织与器官的核心材料。生物医学材料在未来一段时期的主流发展趋势，即为给予组织工程的发展提供优势特性显著的活性生物材料，应确保其具备良好的生物相容特点；亲水特性；性；预防组织粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活体细胞能够在所制成的人工材料上生长并对病变组织起到良好的改善、恢复效果，使之免疫识别与生物催化性能得以有效提高。
依据生物医学材料的属性可将之主要划分为以下几种：
（1）无机非金属生物材料。①同人体组织力学间具备良好的相容性，同时还可改善组织生长的材料。②具备人体有机以及无机结构的复合型材料。
（2）金属生物材料。①毒性较低，弹性模量更加符合入骨特点的合金材料。②各种植入人体当中的器械材料，如较为常见的人工关节、种植牙、心脏支架等。③接入性诊治所采用的医疗器械设备如官腔支撑架、引导丝等。
（3）生物医用高分子材料。①可将血液之中的毒副物质吸出的材料。②能够在临床上应用于免疫性病症治疗的材料。
2组织工程与人工组织
目前临床上所面临的主要医学问题当中主要就包括了组织与器官的衰竭、损伤，而临床上在应对此类问题时所较常采用的措施方法主要包括以下三方面：
（1）自体移植。由人体自身的部分组织来对损伤位置进行修复，例如，对面部皮肤大面积烧伤患者进行面部手术修复时通常会取其自身大腿位置的皮肤来进行修复损伤组织。
（2）异体移植。例如，某患者在遭遇意外事故时，家属自愿将其身体部分组织如眼角膜、肾脏等组织捐献给有需要的人。然而此种情况时常会出现异体组织的兼容性问题，同时需要被捐助的人员与每年的捐献人数相比差距过大，供体不足情况十分显著。
（3）人工器官。这种方式能够彻底解决供体不足的情况，但是其目前所存在的问题也是十分显著的即异体反应与感染情况十分明显，绝大多数的患者在接受器官移植后都是应各类感染致死。
对此人们也就设想若是能够采用母体细胞以及生物降解材料在人体当中构建起新的组织器官，也就是进行结构组织，代谢组织以及细胞系统的重新建构。目前这一设想已经不再是仅存在于人们脑海之中的假想，而已经走进了现实生活当中，可以预见组织工程的发展必将会促成这一设想的实现。
当前，组织工程研究的主要内容即为：适宜的母体细胞来源；能够为细胞粘附生长提供空间的细胞外基质；可应用在促进细胞组织再生长的因子；以及组织间的相容性。
开展组织工程通常会应用以下三种策略：（1）细胞以及生物材料的杂化体系，例如由小块活体组织将特异细胞分离出来，通过体外扩散增大之后种植于生物相容性较好同时能够生物降解的聚合物所建立起的多孔支架当中，在体外培养一段时间后可将细胞和支架结构置入于患者体内；伴随着组织缺损部位的重新构建，聚合物将会逐渐降解并消失。（2）仅具备生物降解材料体系，借助于生物生长方式促使细胞成长为多孔支架结构，在通过增殖、分化来产生为相应的组织结构，并且与周边组织相整合。例如采用珊瑚骨加支撑的羟基磷灰石陶瓷，其孔隙架构与人体骨架构极为接近，可被应用在骨组织工程支架中。（3）细胞体系，经过移植的细胞经由生物过程演变为微结构。
3结束语
总之，从广义性的角度上来说人工生命必须要基于工程科学技术、生物科学技术以及生物工程科学技术的基础上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是广义上的人工生命科学技术基础。材料技术型生物医学是工程的研究对象主要是生物材料与人体的各个身体器官。组织工程则是借助于生命科学以及工程科学的基础理论与方法，来探究并开发出具备修复以及改善人体组织器官功能的新型临床应用取代物，也就是人工组织，因而材料技术性生物医学工程以及组织工程也便是生物工程人工生命的基础。
参考文献：
[1]杨国为，陈国江，涂序彦等.广义人工生命的科学基础（Ⅱ）--生物工程基础[J].计算机工程与应用，2013（09）.
医学细胞生物学常用技术篇10
王翔：博士后攻读期间，我主攻“内毒素直接损伤血管内皮细胞的膜上结合作用机制。浸润游走寻找受体。模型的研究”。2000年回到重庆大学生物工程研究院，主要从事细胞生物力学、人工红细胞血液代用品及组织工程、生物物理、临床医学工程等领域的研究。其间，还曾于2005年2006年赴美加州大学圣地亚哥分校UCSD客座访问学者，研究带4.2蛋白基因敲除小鼠与野生型小鼠红细胞生物力学特性的差异及其膜蛋白网络拓扑结构变异，在红细胞膜蛋白同源性分析方面做了大量的分析工作回国后继续从事红细胞膜蛋白结构与功能的研究。
记者：现在您不仅身负重庆大学的教学任务，还承扭着重大生物工程研究院的科研工作，积极开展细胞生物力学、人工红细胞血液代用品等领域的研究。请问您的这些研究具体是围绕哪些问题展开的?
王翔在对红细胞膜结构对细胞功能及其力学特性的调控、内毒素浸润血管内皮细胞膜结构机制等进行较深入的研究后，我逐渐形成了以细胞膜结构及其生物力学为基础，结合临床医学领域，进行组织修复与重建研究的创新特色。具体来说，主要是两个方向。
一是以“应力一生长关系”、结构与功能等理论为基础，将红细胞的生物力学和生化功能综合在一起。发展了一种膜磷脂结构蛋白相结合包封血红蛋白的体外构建红细胞的方法，首次重建出力学特性。细胞形态，携氧能力均接近天然红细胞的双凹碟盘形人工红细胞――重建红细胞，重建红细胞血液可置换大鼠全身血液50％并维持正常生命活动，具有非常重要的临床医学应用和产业化前景。在此基础上，我将细胞生物力学与临床医学，基础医学相结合，对红细胞相关膜结构蛋白及其细胞力学基础、重建红细胞携氧动力学、重建红细胞形态与功能等进行了系列研究，研制了新型的携氧功能分析系统。该系统不同于其他相关分析系统的特点是可以分析携氧的动力学过程，可以对不同血液或血液代用品的携氧能力和时效性进行有效地评价。
二是以内毒素分子与肉皮细胞膜的结合作用机制原理和固定化肝素分子与血液低密度脂蛋白分子的界面作用机制，研究开发了血液体外循环治疗系统。该系统将患者的血液引入体外循环系统，通过物理治疗方法，分离血浆后迅速地对其中的低密度脂蛋白(LDL)、内毒素(LpS)等致病因素进行过滤。吸附清除。然后将清洗后的血浆与原血液细胞混合，回输入患者体内，通过动力学的调控防止疾病的进一步恶化，达到治疗目的。血液体外循环治疗不同于一般的药物治疗，具有创新性、独特性、新颖性等特点。该系统调控降低病理状态下人体内内毒素的水平，对于缓减炎症反应，减少内毒素对组织细胞的损伤，进而降低烧创伤等病理因素引发的多脏器功能衰竭有着重要的理论意义和重大的应用价值。
迄今，王翔教授多次在相关领域承担国家自然基金项目、部省级项目以及横向研究课题，先后在clinicalHemorheologyandmicrocircu]&tion、Spieintern&tionalSocietyforopticalengfneering、《生理学报》、《生物物理学报》等国家一级及核心刊物上58篇。1999年在ClinicaiHemorheology&ndmicrocircul&tion发表的研究论文“effectsofoxidativedamage0fmembraneproteinthiolgroupsonerythrocytemembr&neviscoel&sticities”被SCl检索收录并被国际著名杂志《n&％uremedicine》、((amer’lca,nJournalofHu-m&nGenetics》及《Journ&lofneuroscience》等杂志多次引用(2000-2006)，3篇研究论文被el和iStp分别检索收录。获得1项国家发明专利，受理1项发明专利。
记者：从事研究工作以来，您在生物工程领域取得了哪些重要的创新性成果?
王翔：生物组织的修复与重建是组织工程研究的重要内容和热点，细胞生物力学在组织工程研究中起着重要的作用。我多年来主要从事细胞生物力学，人工红细胞血液代用品及组织工程、生物物理。临床医学工程等领域的研究，创新地提出了红细胞重建的理论，首次重建出力学特性，细胞形态、携氧能力均接近天然红细胞的双凹碟盘形人工红细胞，并应用于人工红细胞血液代用品的研究在人工器官及其生物相容性的研究方面，进行了血液体外循环治疗系统等系列的研究，形成了以生物力学为基础，进行血液组织重建与修复的创新特色。
记者：红细胞通过血红蛋白把氧气运输给人身体组织的各部位，再从各部位运送出代谢产物=氧化碳，可以说，是我们人体内不可缺少的“运输队”。但说到红细胞重建，对一般人来讲还是比较遥远的，请您具体介绍一下体外重建人工红细胞的相关情况好吗?
王翔：体外重建人工红细胞研究走的是一条独特和新颖的技术道路。是基于细胞生物力学与其功能之间的特殊结构关系，而进行体外重建人工红细胞研究，与世界各国和国内的研究有着重大的区别。体外重建的人工红细胞能在最大程度上表现天然红细胞的生物特性，因此，这是具有真正意义的人工红细胞。通过上述各种实验，也使我们明显地看到这种非常具有天然红细胞特性的人工红细胞在动物抗40％～60％失血性休克以及血液置换实验中所表现出的良好的携氧以及微循环能力；并且毒性低。本项目已申请了二项发明专利，国家知识产权局已特批提前授权了一项发明专利。本研究是一个重大的并与世界各国技术都不相同的原创性的自主知识产权技术。
记者：那么，您在这一方向上的研究进展如何?
王翔：我们申请的关于红细胞重建的相关研究已获国家自然基金委数理科学部、国家“863”干细胞与组织工程专家组、国家知识产权局的重视和关注。除获得国家自然基金委的资助外，还应邀向“863”干细胞与组织工程专家组作了专题汇报，目前正在进行"863”重点项目的联合申报。该项目的研究成果已申报了2项发明专利，国家知识产权局还专门为了这项申报要求我们课题组赴京汇报，汇报完毕后，他们认为本项目研究意义重大。
现在，“体外重建的人工红细胞及其制备和在血液代用品中的应用”研究，正在按照国家医药管理局的相关规定，进行临床前的动物试验研究。
记者：“体外重建的人工红细胞及其制备和在血液代用品中的应用”属于产业化前期的关键技术开发项目。该项目下一步将怎样开展呢?