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成人组织与器官再生 cover

生物医学工程

生物医学工程

成人组织与器官再生

Ioannis V. Yannas

英文原名: Tissue and Organ Regeneration in Adults

以设计为导向讨论伤口愈合、再生材料,以及工程化组织和器官修复背后的生物学原理。

需要的基础: 需要细胞生物学和基础材料科学或高分子化学;了解伤口愈合会有帮助。

难度等级
高级
学术层次
研究生
组织工程再生医学生物材料伤口愈合医疗器械

01 / 导读

导读

引用

Yannas, I. V. (2015). Tissue and Organ Regeneration in Adults: Extension of the Paradigm to Several Organs (2nd ed.). Springer.

章节概要

第二版是一部专著,共十章,另有前后附件,作者是材料科学家和生物医学工程学家 Ioannis Yannas。出版社介绍说,这是一部讲授皮肤和周围神经诱导器官再生基本原理的教科书,并把最初的范式推广到其他器官。书中建立了一组“跨器官规则”,并借助独立研究者的工作说明其用法:他们利用与最初支架相似的胶原基支架,使肺、膀胱和跟腱等器官得以再生。出版社把这一做法描述为填补了器官移植所不能满足的临床需求。

第1章:器官损伤的不可逆性

以全书要解决的问题开篇:成体器官损伤的不可逆性,并与诱导再生的目标相对照。

第2章:不再生的组织

考察不能再生的组织,为后面所研究的再生结果做对比。

第3–4章:实验方法 I 与 II

第3章“实验方法 I:解剖学上界定清楚的创伤”和第4章“实验方法 II:缺损闭合规则”介绍如何界定和观察损伤。后者提出了一条关于缺损如何闭合的规则,后面各章会用到。

第5–6章:皮肤的再生;周围神经的再生

全书的两个模型系统。第5章“皮肤的再生”和第6章“周围神经的再生”是全书最长的两章,在这两个最早建立范式的器官中展开论述。

第7章:合成皮肤和周围神经所需的最少反应物;向其他器官组织的推广

追问合成皮肤和周围神经所需的最少反应物是什么,并把答案推向其他器官的组织,即出版社所说的本版新增的推广内容。

第8章:伤口收缩与再生之间的拮抗关系

讨论伤口收缩与再生这两个相互竞争的过程之间的关系。

第9章:活性支架阻断收缩的分子生物学

进入分子层面,讨论活性支架如何阻断收缩。

第10章:支架再生范式及其后果

汇总论证并阐述其后果。Crossref 记录在第10章之后还列有一则简短的勘误。

核心概念

第1–4章

  • 器官损伤的不可逆性:诱导再生要克服的问题。
  • 解剖学上界定清楚的创伤:研究修复所用的实验设置。
  • 缺损闭合规则:支配缺损如何闭合的规则。

第5–7章

  • 诱导再生:利用支架在皮肤和周围神经中诱导器官再生。
  • 胶原基支架:书中所讨论的工作使用的支架类型。
  • 跨器官规则:据出版社介绍,本版首次描述的、把这种治疗推广到其他器官的指导原则。

第8–10章

  • 伤口收缩与再生:彼此拮抗的两个过程。
  • 收缩阻断:活性支架阻止收缩的分子机制。
  • 支架再生范式:统摄全书的框架及其后果。

评析

优点

  • 一条贯穿始终的论证。 各章从不可逆损伤的问题出发,经方法和两个模型器官,走向统一的范式,因此全书像是一份完整的论证而不是综述。
  • 从皮肤和神经推广到其他器官的明确延伸。 第二版补充了其他研究者在肺、膀胱和跟腱等器官上的证据,在范式的起源之外对其加以检验。
  • 标题即主张。 诸如“伤口收缩与再生之间的拮抗关系”和“活性支架阻断收缩的分子生物学”这样的章节标题直接陈述主张,读者仅凭目录即可跟上逻辑。
  • 篇幅紧凑。 十章约270页,作为研究生研讨课的材料篇幅适中。

局限

  • 范围狭窄。 本书讲的是再生的一种途径,即支架诱导再生,并不综述干细胞等其他策略,因此不是一部通论性的组织工程教材。
  • 专业化程度高。 分子和材料方面的章节适合有生物材料或细胞生物学背景的研究生读者。
  • 单一作者的视角。 由于范式由一位作者提出,读者最好搭配一部更宽广的教材,以了解其他途径的位置。

在课程中的定位

在组织工程书目中,本书是聚焦而高深的专著。Birla 的 Introduction to Tissue Engineering 把组织工程呈现为工程设计问题,涵盖细胞、生物材料和应用。Principles of Tissue Engineering 与 van Blitterswijk 的 Tissue Engineering 都是内容广泛的教材,后者专为初入此领域的读者编排。Slack 的 Stem Cells: A Very Short Introduction 是关于干细胞和再生医学的简短叙述。

可先读其中一本广泛的教材,把支架、细胞和再生放进整体背景,再读 Yannas,细致了解支架如何在体内诱导再生,以及伤口为何反而收缩。

如何使用本书

本书适合生物医学工程、材料科学和再生医学的研究生与研究人员,默认读者具备基础的细胞生物学和生物材料知识。

实用的阅读计划:

  • 核心: 第1、2章讲问题,第5、6章讲两个模型器官。
  • 方法: 若对实验界定不熟悉,在器官章节之前先读第3、4章。
  • 机制与综合: 第7至10章,涉及最少反应物、收缩与再生的关系、分子基础和整体范式。
  • 练习: 每章配合其引用的原始论文阅读,因为论证建立在具体实验之上。