单细胞技术范文10篇

单细胞技术范文篇1

【关键词】瓜馥木化学成分分离和提纯马兜铃内酰胺AⅡ抗肿瘤活性

瓜馥木Fissistigmaoldhamii（Hemsl.）Merr.为番荔枝科（Annonaceae）瓜馥木属(Fissistigma)植物，根入药，性温味辛，具有祛风除湿、镇痛消肿、活血化淤等功效，主要用于跌打损伤、关节炎及坐骨神经痛的治疗［1］。为寻找反映瓜馥木中抗炎、镇痛活性特征成分，我们对瓜馥木化学成分进行了系统研究，已报道O-甲基芒籽碱(O-methyl-moschtaoline)、酸花木碱(毛叶含笑碱，oxylopine)、氧代克斑宁(7-oxocrebanine)和胡萝卜苷(daucosterol)等成分的研究［2］。本文报道另一个化合物的分离和结构鉴定，并探讨该化合物对肺腺癌GLC-82及HL60白血病细胞株的抗肿瘤活性。

1仪器与材料

显微熔点测定仪(温度计未校正)；AB-HS型质谱仪；DRX-400型超导核磁共振仪，TMS为内标。3164型二氧化碳培养箱(美国FORMA公司)；比色采用ThermoLabsystemsMultiskanMK3全自动酶标仪。

药材采于江西，由江西中医学院赖学文副教授鉴定为瓜馥木Fissistigmaoldhamii（Hemsl.）Merr.，标本存于广东医学院药学教研室。

2方法与结果

2.1提取与分离瓜馥木根药材经粉碎后用乙醇加热回流提取（3h×3次），合并滤液，减压浓缩得总浸膏590g。浸膏用5%HCl捏溶处理后其酸不溶性部分用蒸馏水洗至中性，用水分散均匀，依次用石油醚、氯仿、醋酸乙酯进行提取，回收溶剂得石油醚部分33.2g，氯仿部分63g，醋酸乙酯部分45.4g。氯仿部分反复进行硅胶柱色谱，以三氯甲烷-甲醇为洗脱剂，得马兜铃内酰胺AⅡ化合物(15mg)。

2.2结构鉴定采用化学和光谱的方法进行结构鉴定。该化合物与生物碱试剂反应呈阳性，推测该化合物为生物碱。EI-MS给出分子离子m/z265(M+,100)，结合1H-NMR、13C-NMR，推断分子式为C16H11NO3。UVλMeOHmaxnm:230,265,277；IRKBrmaxcm-1：3450，3251（羟基，NH），1691，1656(羰基)，1614，1502(苯环)；EI-MS谱：265(M+,100)，250(M+-CH3,51)，222(M+-CH3-CO,18)，UV，IR，EI-MS的特征显示该化合物属于马兜铃内酰胺类成分［3］。1H-NMR显示在δ4.04(3H,s)为一甲氧基信号；δ7.08～9.26ppm处有6个芳香质子信号，其中δ9.26（1H,m），7.49（2H,m），7.77（1H,m）显示出未取代的D环有4氢，H-5由于受3个环的去屏蔽作用，出现在最低场的δ9.26ppm处，可知δ7.49（2H,m）为H-6,H-7，δ7.77（1H,m）为H-8；δ7.08（1H,s）及7.68（1H,s）二个孤立芳香质子信号显示A、C环上各有一孤立芳香质子，因此，A环中有两个芳香质子被取代。13C-NMR显示在δ171.8ppm处为内酰胺羰基信号,在δ150.7～107.1有14个芳碳信号，DEPT显示有9个季碳、6个叔碳信号，δ57.4处为甲氧基。该化合物的UV，IR，1H-NMR，13C-NMR，EI-MS数据与文献［3，4］中的马兜铃内酰胺AⅡ（AristolactamAⅡ）数据基本一致。因此，该化合物被鉴定为AristolactamAII，结构式见图1。

图1瓜馥木中各化合物结构式（略）

2.3样品体外培养抗肿瘤作用实验

2.3.1实验分组实验分为①空白组：每孔仅为1640培养液，在测光密度值（OD值）时用于调“0”；②对照组：每孔为含1640培养液稀释的单细胞悬液；③实验组：又分1.00×103，1.00×102，10.00，1.00，0.10，1.00×10-2μmol·L-1马兜铃内酰胺AⅡ组，即每孔含1640培养液稀释的单细胞悬液和不同浓度马兜铃内酰胺AⅡ。精密称量马兜铃内酰胺AⅡ后用少量DMSO充分溶解，再用1640培养基稀释成不同浓度备用。各组每孔溶液总体积均为200.00μl。

2.3.2MTT法检测药物的抗肿瘤实验取已贴壁的GLC-82细胞，用质量浓度为0.25%胰酶消化后，计数活细胞，用1640培养基稀释成5×104/ml的单细胞悬液备用；取对数生长期的悬浮HL60细胞用1640培养基稀释成1×105/ml的单细胞悬液备用。分别将两种单细胞接种到96孔培养板，每组设4个复孔，对照组每孔加单细胞悬液200.00μl，不同浓度实验组每孔加单细胞悬液190.00μl和不同浓度的马兜铃内酰胺AⅡ10.00μl；对照组和不同浓度实验组细胞接种后置于37℃，100％相对湿度，含5％CO2和95%空气的培养箱中预培养48h；然后取出，仔细地吸去上清液，于每孔中加入150.00μlDMSO，轻轻振荡以使甲臜完全溶解；约1h后于490nm波长处用酶标仪测OD值。按抑制率=（1-实验组OD值/对照组OD值）×100%计算。采用SPSS11.5统计软件包进行统计分析，各组间样本均数采用Dunnett-t检验。实验数据及分析结果见表1。并用Probit回归法［5］估算半数抑制浓度（IC50值），马兜铃内酰胺AⅡ对GLC-82，HL60细胞的IC50分别为234.35，101.17μmol·L-1。

表1马兜铃内酰胺AⅡ对GLC-82及HL60细胞抑制的影响（略）

与对照组比较，*P<0.05，**P<0.01；n=4

3讨论

本研究用MTT法研究发现：从瓜馥木中分离得到的单体化合物马兜铃内酰胺AⅡ碱对GLC-82细胞和HL60细胞均表现出一定的肿瘤抑制作用，且抑制作用随药物浓度的增加而增强，作用强度与剂量呈一定的量效关系。

在低剂量1μmol·L-1以下时，马兜铃内酰胺AⅡ对肺腺癌GLC-82细胞株的作用不明显(P>0.05)，但对于白血病HL60细胞株抑制作用在剂量0.10μmol·L-1以上时作用明显（P<0.01）。通过回归计算的IC50分别为234.35，101.17μmol·L-1，其作用效果不同，表明马兜铃内酰胺AⅡ对两种细胞株有一定的选择作用，作用机制尚须进一步研究。

从瓜馥木中分离得到的O-甲基芒籽碱、氧代克斑宁等化合物对肺腺癌GLC-82细胞株亦有抗癌活性且作用强度相似（IC50分别为83.31，109.17μmol·L-1）［5］，但马兜铃内酰胺AⅡ的IC50为234.35μmol·L-1，其作用强度不同，可能与化合物的结构类型有关（见图1）。化合物O-甲基芒籽碱、氧代克斑宁为阿朴菲类型生物碱，马兜铃内酰胺AⅡ为马兜铃内酰胺类型生物碱，研究表明针对肺腺癌GLC-82细胞株，化合物的结构母核起主导作用，各取代基团对它的生物活性有一定的影响。初步构效关系研究表明，阿朴菲类型的生物碱对肺腺癌GLC-82细胞株的毒性作用稍强。

瓜馥木中生物碱为瓜馥木抗炎、镇痛作用主要有效成分［6］，MTT实验法表明瓜馥木中的生物碱亦具抗肿瘤活性作用，提示瓜馥木药材值得深入研究。

【参考文献】

［1］江苏新医学院.中药大辞典,第22版［M］.上海：上海科学技术出版社，2007：758.

［2］彭新生，高幼衡，刁远明，等.瓜馥木的化学成分研究(Ⅱ)［J］.中草药,2006,37(7):984.

［3］余冬蕾，郭剑，廖永红，等.柴玉盘中的新内酰胺［J］.植物学报,1999,41(10):1104.

［4］Wen-LiLo,Fang-RongChang,Yang-ChangWu.AlkaloidsfromtheLeavesofFissistigmaglaucescens［J］.JorunaloftheChineseChemicalSociety，2000，47(6)：1251.

单细胞技术范文篇2

关键词：生物饵料；水产养殖；综合应用

1光合细菌的综合应用

光合细菌是一种原核生物，因其具有原始的合成光能的能力，因此将这一类能在厌氧条件下进行不释放氧光合作用的生物统称为光合细菌。光合细菌的分布十分广泛，尤其是在一些光能充足且氧含量较低的水域中分布更为广泛。光合细菌往往营养丰富且均衡，是良好的饲料。光合细菌菌体中含有氨基酸、维生素B12、叶酸等水产养殖对象所必需的营养物质，还含有较为丰富的生理活性物质辅酶Q。因此，通过投喂这类生物饵料，养殖对象往往能发育得更好，抗病性也更强。通过投放光合细菌可以起到净化水质的作用。光合细菌的适应性较强，能分解水体系中亚硝酸盐、硫化物、氰化物、酚类有机物等，达到净化水质的作用，使得养殖户实现无公害养殖。在水产养殖中，光合细菌作为饲料添加剂起到辅助膳食的作用，还具有预防疾病的功能，应用价值巨大。

2单细胞藻类的综合运用

单细胞藻类是一类单细胞真核生物，广泛分布在各个水域中，是绝大多数养殖对象的天然饲料。这类生物具有繁殖快、基数大等特点，用作水产养殖饵料具有营养丰富均衡、成本低等优势。在水产养殖中育苗是一个极为重要的环节，而单细胞藻类正是这些苗种的优良饲料。这是因为单细胞藻类在一定程度上影响着受精卵孵化的成功率，单细胞藻类能够帮助鞘磷脂的合成并对其营养强化，而鞘磷脂是苗种发育过程中必不可少的一种营养物质。单细胞藻类对环境的变化有很强的适应能力，世代时间很短，通过较小的遗传变异，在一定时间内即可适应较大的盐度变化。

3轮虫的综合运用

轮虫是一种多细胞游泳目浮游动物，分布较广，且人工培养技术较为成熟、培养方便，是绝大多数鱼类生物和甲壳类生物的天然饵料。它具有适口性好、成本低等特点，因此在水产养殖行业中被作为一种生物饵料广泛运用。除了作为天然饵料之外，轮虫也被广泛运用在育苗阶段。但轮虫的营养较为单一，与其他生物饵料相比，缺少许多养殖对象生长发育所必需的不饱和脂肪酸，所以在运用轮虫进行育苗时，需要对其营养进行强化。强化剂要根据养殖对象的特点进行合理控制。如果营养强化做得不到位，就有可能造成苗种的大量死亡。一般而言，强化剂的用量与养殖环境水温、养殖生物的种类以及养殖的密度等密切相关。目前主要采用多种强化剂配合使用的形式，达到良好的营养强化效果。强化剂在一定程度上会污染水源，因此在强化剂的用量上要加以严格控制。一旦出现水质污染的情况就需要做出及时的应急补救措施，防止苗种的大量死亡。

4枝角类的综合运用

枝角类就是俗称的蚤类，水蚤就是枝角类中的一种。这种生物的数量和种类虽不及轮虫，但是在生物量上却表现出绝对的优势。这种饵料的营养较为均衡，富含多种蛋白质、碳水化合物、氨基酸等等，是天然优质的活饵料来源。由于这类饵料的适口性极好，且在一定的温度条件下生长繁殖速度快，因此可以作为养殖对象的直接饵料，既不污染水质，还能保障养殖对象营养较为均衡。

5结束语

目前我国水产养殖产业中生物饵料的种类繁多，因其对养殖对象的效果好、成本低、便于定向筛选，且对水质与环境的污染较小等优势，是目前水产养殖行业中应用最为广泛的饵料之一。不同的生物饵料种类有其不同的应用价值，水产养殖过程中可以划分成多个不同的发展阶段，不同的生物饵料作用的最佳阶段也因其特性而不同。在我国大力倡导绿色生产的大背景下，生物饵料发展潜力巨大，可以给水产养殖户带来更大的经济效益。了解每一种生物饵料的功效，并对其加以综合运用，可以获取最大的经济与社会效益。

参考文献：

单细胞技术范文篇3

关键词：初中生物；课外拓展实验；策略

生物并未被列入中考应试科目之中，所以大多数初中学校并未安排充裕的生物教学课时，生物实验课时更是少之又少，导致教师无法在课堂教学中按时、按量完成生物教学大纲所提出的实验教学任务。另外，初中生学习生物的本质目的并非只是为了学习理论知识，更为重要的学习目的是掌握这些理论知识的应用方法，而这就需要教师合理开发生物课外拓展实验。下面，笔者从依托教材、充分利用乡土资源、联系社会热点三个层面，讨论开发生物课外拓展实验的具体做法。

一、依托教材

生物教材是最基本的课程教学资料，是传播生物课程的主要载体之一。初中生物教师所开设的课外拓展实验也应依托教材内容，以便巩固初中生的课堂所学。另外，由于部分初中学校所购置的实验器材、设备等不足，无法做到“人手一套实验设备”，许多学生无法在课堂上进行实验学习，而这就阻碍了“大众教育”的进程；再加上有限的课堂时间无法让初中生展开全面的生物探究，限制了初中生生物素养的健康发展。因此，依托教材，是开展生物课外拓展实验的基本方式。在“单细胞生物”一课中，笔者以草履虫为例，为学生讲述了单细胞生物的细胞结构以及生活方式。在课堂教学中，笔者以多媒体展示了草履虫的生活环境，介绍了草履虫的生物结构，引导学生探究出草履虫所依赖的生物环境。在课外拓展实验中，笔者鼓励学生找到生活中的“单细胞生物”，利用显微镜观察这些单细胞生物的结构特征，感兴趣的学生还可通过养殖单细胞生物，或者到单细胞生物培育中心观察这些生物的生存与繁衍方式。如此一来，便可完成深化课堂所学知识的任务。

二、充分利用乡土资源

生物研究的是自然界中的各类生物现象，各个地域的自然环境都会影响着生物种类、各个生物的生活方式，而开展课外拓展实验就需要教师充分利用本地的乡土资源，组织初中生就本地的特色生物展开实验调查，以便让学生树立正确的生物学习观念。以乡土资源来构建特色化生物课程，不仅可以丰富初中生对生物知识的认知，还会使其重新认识自己的家乡，进而激发出他们对大自然、家乡的热爱之情[1]。在“我们周围的生物”一课中，笔者鼓励学生到本地的植物园、动物园观察自己周围的生物，向饲养员询问这些生物的特征，然后就这些生物进行种群分类。由于本轮拓展实验的任务量较大，单凭学生的个人能力很难在规定时间内完成，因此，笔者鼓励学生以小组为单位进行实地调查。学生可选择自己感兴趣的一种生物种类，比如灵长类动物、哺乳动物、水生动物、各类绿植等，观察这些生物种群的生命特征。学生还需要了解这些生物的生活习性，了解这些生物与人类之间的关系。在本轮实践活动结束之后，部分学生对动植物产生了养殖兴趣，许多学生在征得家长的同意之后，购入了一些植物或者宠物。面对这些学生，笔者鼓励他们写下“生物观察日记”，记录这些生物每天的成长变化，而这则可以培养学生关爱生物的情感。

三、联系社会热点

任何科学的发展都需做到与时俱进，生物也不例外。当今社会，许多生物学家就人类关注的生存、发展问题进行了大量研究，这些科技发明也以“爆炸式”速度不断增加。在课外拓展生物实验教学中，教师也可适当利用生物领域的前沿技术，让学生了解生物科学的发展历程。不仅如此，随着初中生掌握越来越多的生物知识，他们也必将产生“自我发明”的愿望，教师也应正视这一心理需求，以社会热点问题为背景，引导学生展开创新学习，进而切实提高学生的创新能力以及解决问题的能力[2]。在“我们身边的生物学”一课中，笔者鼓励初中生菌物界、生物的遗传、生态学等多种现代生物学科技进行调查分析，利用网络视频、科技官网信息浏览以及实地观摩等多种方式来探究现代生物技术的发展。在此基础上，学生可就自己感兴趣的生物科技进行实验探究，利用学校实验室、周围生物资源开展拓展实验。就如有一组同学在调查中发现许多科技发明都需要使用生物传感器，于是便在课外拓展实验中就传感器在生物实验中的应用技巧进行了全面调查，学习了生物传感器的装置、功能、应用范围、装置结构以及发展前景等知识。为了支持学生的拓展学习，笔者联系其他生物教师，专门开设了“生物传感器”校本课程。

总而言之，生物以实验为基础，教师应多突破时空限制，以课外拓展实验来辅助生物课堂教学，让初中生在丰富多彩的生物实验中发展自己的生物能力，开发他们的学习潜能，进而综合提升他们的生物素养水平。

参考文献

[1]方田根.初中生物课外实验和实习校本课程资源的开发和利用研究[D].长沙:湖南师范大学,2016.

单细胞技术范文篇4

样品采自石河子市，经谭勇副教授鉴定为顶羽菊Acroptihnrepens(L.)DC.；YD1508型切片机；MOTICSFC-28型显微镜。

2方法与结果

2.1性状鉴定茎淡绿色，被白色柔毛，手搓有白色粉霜，多分枝，分枝呈十字形互生，长20～40cm，直径0.1～0.3cm，平直细瘦，具纵棱，折断面较平坦，刺片状，五棱形，老茎中空。叶互生，无柄，皱缩或破碎，完整者浸润展平后呈长披针形，全缘，两面密被柔毛。头状花序，单生枝端，总苞数层，白色或淡黄色，卵形或宽卵圆形，先端尖而柔软。瘦果，白色，宽卵圆形，长2～3mm，宽1～2mm，略扁平，具白色冠毛。有的残留有花，花冠淡紫色。体轻质脆，味辛、苦。见图1。

2.2显微鉴定

2.2.1叶横切面

上下表皮细胞各1列，类长方形，生有少量非腺毛及腺毛。栅栏组织由2～4列细胞组成，排列紧密，内含淡黄色油滴、颗粒状分泌物，偶见菊糖。海绵组织有多列薄壁细胞组成，细胞类球形，间隙明显。主脉维管束外韧型，韧皮部略小于木质部，韧皮部外侧具厚角组织，新月形。见图2。

2.2.2茎横切面

五边形，棱角之间略凹陷。表皮由1列长方形细胞组成，非腺毛多见，多皱缩弯曲。皮层较窄，栅状细胞中含大量淡黄色油滴及颗粒状分泌物。维管束卵形，韧皮部外被厚角组织，形成层不明显，木质部类三角形，大多相连。髓部较大。见图3。

2.2.3粉末淡黄绿色。非腺毛单细胞，细长弯曲，长约20～170μm，一种腔室明显，另一种不明显。木纤维两端斜尖，直径14～36μm，上有单斜纹孔，常有螺纹导管伴生。花粉粒深黄色，类球形，3孔沟，表面有细密短刺及细颗粒状雕纹。腺毛由6～10个类圆形细胞组成，头部多为单细胞，内含淡黄色颗粒状分泌物。气孔不等式，表皮细胞垂周壁较平直。厚壁细胞长方形，细胞壁呈现不规则加厚，上具横向单纹孔。油细胞形，内含大量淡黄色油滴及颗粒状分泌物。花冠分泌道长管道状，连续或间断，充满淡黄色分泌物，两侧可见柱状或片块状草酸钙结晶及螺纹导管。花柱碎片多见，表皮细胞分化成单细胞毛，先端尖锐。此外，可见韧皮纤维、网纹导管等，偶有淀粉粒。见图4。

3小结

在苦蒿性状和显微鉴别中，性状特征中的体表柔毛、茎断面形状、花序类型、种子冠毛，以及显微特征中叶横切面的非腺毛、腺毛、菊糖、栅栏组织，茎横切面中的非腺毛和栅状细胞；粉末中的油细胞、分泌道、花粉粒、腺毛、木纤维等，以上性状和显微特征对生药学鉴定具有鉴别意义。

【参考文献】

［1］新疆生物土壤沙漠研究所.新疆中草药［M］.乌鲁木齐:新疆人民出版社,1975:146.

［2］江苏新医学院《中药大辞典》编写组.中药大辞典［M］.上海:上海科学技术出版社,1975:1287.

单细胞技术范文篇5

【关键词】酵母菌；沼液；废水

近年来我国大中型沼气工程发展迅速，在新能源发展和农村环境改善等方面发挥了巨大作用，然而厌氧发酵剩余物（沼液）存在量大、集中的特点，但是目前沼液防病抑菌的机理和沼液施肥方式对其有效利用的影响都尚不能完全明确，沼液可以直接用于农田灌溉用作有机肥，但实际应用中发现，未经处理的沼液直接用于农田灌溉会产生烧苗、疯长的现象。很多地方的农民已经完全不能接受沼液用于农田灌溉的应用方式。另一方面，由于规模化养猪场每天沼液产量很大，而周边农田面积有限，即便农民愿意接受沼液直接灌溉，过多的招液和较少的农田也无法从根本上解决问题。

这就导致大量沼液向周边沟渠、池塘、河流以及水库排放,对环境造成极大的危害。此外厌氧消化后的沼液往往伴随着黑臭，对环境有着直接的影响。由此可见，沼液对环境造成的二次污染是猪场扩大生产的重要限制因素。由于国家对环境保护重视度的增加，污水排放的标准有越来越严格的趋势。因此，对沼液的处理成为养殖场急需解决的瓶颈问题。也是养殖场扩大再生产的重要限制因素。目前污水工艺处理的基本原理都是基于硝化细菌和反硝化细菌来降解氨氮，且由于氨氮被大量降解，无法将氨氮资源化利用，造成巨大浪费。抛离传统的利用硝化细菌和反硝化细菌的硝化反硝化作用的净化思路，改用细胞大，代谢旺盛，沉降系数好、对高浓度废水及低耐受性好的酵母作为处理畜禽废水的菌株，并且酵母的大量繁殖可将废水转化为单细胞单胞，酵母菌既有细菌的特点，如以单细胞形式存在、生长繁殖快、能形成较好的絮体，因此可适用于多种不同的生物反应器，同时酵母又具有丝状真菌的特点，细胞较大，代谢旺盛，耐酸，耐高渗透压，耐高浓度的有机底物，污泥负荷可以高出常规活性污泥的数倍，酵母菌废水处理中产生的剩余污泥富含蛋白质和多种氨基酸，具有很高的词料价值和潜在的回收利用价值。因此该技术特别适合于高浓度有机废水的处理，而且具有处理效率高，需要场地小，处理成本低等特点，适合在中小型企业推广应用。酵母菌对于一些普通活性污泥不易处理的工业废水，如高酸和高盐环境下的废水处理具有优越性，酵母菌有较高的耐盐能力，从而与常规生物废水处理技术起到互补作用。另外，酵母菌与活性污泥法相比，处理负荷高，需要反应池小，产生的剩余污泥少，便于后续处理，应用前景广泛。

酵母是一些单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌，在有氧气的环境中，酵母菌将葡萄糖转化为水和二氧化碳。无氧的条件下，将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精，非系统演化分类的单元。是子囊菌、担子菌等几科单细胞真菌的通称，可用于酿造生产，有的为致病菌，是遗传工程和细胞周期研究的模式生物。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。可在缺氧环境中生存。目前已知有1000多种酵母，根据酵母菌产生孢子（子囊孢子和担孢子）的能力，其中自然界分布较广的主要是出芽生殖的酵母，分布最广最有代表性的为假丝酵母，在各种高渗透压环境，高糖环境，甚至在石油（高碳）环境中均有大量分布；假丝酵母对环境的适应性高,使得其处理高浓度有机废水成为可能。20世纪70年代后期酵母菌已经开始应用于有机废水处理，啤酒生产废水和食品加工废水的处理的高效处理系统已经被日本科学家从环境工程的角度进行了工艺设计，酵母菌从此正式应用于有机废水处理。在利用酵母生产单细胞蛋白已经成为一种被广泛接受的常用技术。该技术的关键点在于廉价碳源的寻找，例如酒精废液，糖蜜废液等高废液往往能较好的提供酵母所需碳源。但由于沼液中的碳素不易被酵母利用，真正可行的以环境处理为最终目的并最终应用于应用于沼液处理的相关技术国内外几乎没有。本技术利用一种具有极高耐污能力和快速生长能力的酵母菌将沼液中绝大部分的无机氮、氨基酸、微量元素以及部分有机污染物转化为菌体，然后将菌体通过过滤的方式收集，一方面将菌体制成高蛋白饲料或工业发酵培养基原料，从而实现沼液的资源化利用。

该工艺主要利用酵母吸收沼液中氨氮合成菌体的作用达到去除沼液中氨氮的作用，并用做回流，降低氨氮对厌氧池污泥的毒害作用，将无机氮合成为有机氮，资源化利用了沼液中的氨氮，并初步处理沼液，降低其大部分氨氮，在此基础上进行处理可以得到达标的出水，消毒后可作为回流水冲洗猪舍；而得到的酵母菌体又可作为工业碳源或是酵母饲料的原料，进一步降低成本，体现了循环利用的思路。解决了长期以来困扰猪场沼液处理的问题，形成了成本较低，处理效果较好的可行技术；为猪场废水处理提供了新的思路，也为养猪场场的扩大再生产扫清了道路。

作者:马 源 王小红 古贵州 刘 忠 单位:河南源通环保有限公司

【参考文献】

单细胞技术范文篇6

[关键词]生命分析化学；分析化学前沿；化学专业；本科教学；课堂实践

二十世纪以来，生命、化学、医学、信息、材料等多领域不断交叉，尤其是分析化学与生理医学、计算信息科学等学科的融合，是学科领域间的重要发展趋势。早在二十世纪八十年代之初，我国学者就提出了“生命分析化学”这一新理念。生命分析化学不同于生物分析化学，已成为分析科学前沿领域[1]。

1基本概况

《分析化学》是高等师范院校化学专业的一门基础专业课程，让学生掌握基本原理和基本知识，并培养他们的基本操作技能，以使他们具备初步分析和解决问题的能力。笔者以《分析化学》(上册)授课为例[2]，所授课对象为贵州师范大学求是学院化学专业学生，授课时间属于大二上时间段，理论课共开设72学时，实验18学时。由于求是学院属于三本院校招生，学生具有基础相对较薄弱，学习成绩及学习能力水平参差不齐，因此，有相当一部分学生想通过考研得到进一步深造的机会。基于此，在分析化学基础专业课程教学时，通过对生命分析化学前沿知识的讲解，可以提高学生课堂学习效率以及培养他们的科研兴趣，引导提高他们的科研素养。

2生命分析化学前沿知识

2.1联用技术与联用仪器的使用。“三高”，即高灵敏度、高选择性、高通量，简单快速、自动化、智能化、微型化，是分析方法和仪器发展趋势所追求的目标[3]。高效色谱分离或电泳分离技术作为待分析组分高选择性的前提，再通过联用高灵敏的质谱或多级质谱检测或是其它的检测手段，便可实现“三高”的目标。在此时，课堂上引入牛奶中添加三聚氰胺的案例，正是由于目前分析方法所存在的缺陷，才导致不法份子通过非蛋白物质中的N也转化成蛋白中的N，而实质上，导致牛奶中的营养价值不高，更为严重的是，过多摄取三聚氰胺对婴幼儿大脑产生不良影响。现在国标法中完善三聚氰胺通过液相分离后，通过肽段序列质谱分析进一步验证牛奶中是否存在假蛋白。2.2痕量活性组分在线、原位、实时分析。到目前为止，生命科学、分析化学、物理学、信息技术等多学科的融合，所开发的先进分析方法及仪器等，绝大部分分析过程均需样品前处理，以离线分析检测为主。分析报道结果大多是静态、非实时现场的数据，这势必与实际生产生活情景所反映的结果存在差异，不能及时对实际生产、生物过程进行有效控制。基于科学技术发展分析研究原理，对活体实施无损采样，建立有效且实用的原位、在线、实时高选择性、高灵敏度的动态分析检测。2.3单细胞、单分子分析。在分析化学研究对象的层次水平上转变的知识讲解上，由常量组分、微量组分以及痕量组分分析，已向单细胞、单分子水平分析的转变。单纯通过PPT对知识的讲解及展示来看，学生只是被动地知道有这样的转变，但没有实质性的理解。如果给学生架构单细胞或单分子层面这么一幅图，学生更能轻易理解分析检测含量组分级别的差异。具体继而介绍现目前研究热点问题，如生物纳米孔技术在单分子领域研究现状，生物纳米孔技术就是近年来发展迅速的单分子研究手段，并已在纳米孔核酸测序领域取得了极为广泛的关注[4]。新兴的单分子纳米孔技术是建立在膜片钳技术基础上的膜通道仿生技术，其基本原理是利用电场力驱动单个分子或离子通过纳米孔引起的皮安级电流变化来进行单分子检测。一方面给学生介绍了研究对象向单细胞单分子水平的转变，另一方面通过研究热点的介绍，构建研究对象实质转换图，再者还可以进一步培养学生的科研素养。2.4功能纳米材料在核酸组学、蛋白质组学中的应用。现代分析化学不再局限于对物质的组成和含量的测定，随着物理科学、材料科学、生命科学等学科的发展，以及生物技术和计算机技术的引入，分析化学研究对象由原来的无机分析、有机分析发展到药物、环境污染物，以及核酸组学、蛋白质组学等与生命活性相关物质的分析。通过设计新型纳米材料，不同功能的，如氨基化、羧基化、巯基化等，不同形貌的，如纳米球、纳米点、纳米线、纳米棒、纳米片、纳米花等，以及不同结构的，如核-壳，核-壳-壳等不同特征的，通过数据库中搜集已发表的各种类材料的表观形貌图，让学生了解这些非常美妙的形貌图是怎么表征得来的，又怎么去分析，挖掘图信息，进一步让学生们了解并构架通过人工自组装的方式对材料的具体合成思路[5]。

3结论

单细胞技术范文篇7

关键词：微课；衔接教学；《分子与细胞》

一、《分子与细胞》衔接教学的难点分析

实际调查发现，有63%的学生认为生物教学在初中教学中有着较为重要的地位；生物中考成绩在16分以上的学生有82%；进入高中后，学生的生物成绩在70分以上的有19%；能够清晰地理解教学内容的学生有19.5%；认为高中生物知识点比较抽象的学生有45%，同时，笔者在调查中还发现，绝大多数学生对于微课的认可程度以及接受程度较高。由于初中阶段，生物课程普遍不受重视，所以学生对于生物知识没有充足的探索精神。以《分子与细胞》的相关知识点教学来说，在初中阶段，学生对于细胞的认识停留在“细胞膜、细胞质、细胞核”以及植物细胞特有的“细胞壁”等知识点上，但是进入高中之后，对于细胞的认识更加的深入。学生在初中阶段就没有产生类似于“细胞中的成分还能如何细化”等一些探究问题，所以对于高中《分子与细胞》的学习积极性不高。另外，由于初中生物学习中存在初三阶段一整年的断层期，也为初高中衔接教学带来了难度。

二、微课在《分子与细胞》衔接教学中的使用策略

（一）知识点的课前复习。由于初中生物教学存在初三阶段一年的教学断层，所以在进行《分子与细胞》的实际教学前，需要让学生对于初中所学习知识点进行课前的回忆与复习。微课就能够起到较好的教学效果，能够做到在帮助学生进行初中知识点的回忆的基础上，对高中生物知识点进行一定的延伸学习，帮助学生更加适应高中的生物课堂学习[1]。教师首先要明确这一阶段微课教学的目的，所以在制作知识点复习的微课时，要将学生需要进行的课前知识点预习内容进行重点的展示，提升学生的学习兴趣。例如，笔者在利用微课进行《分子与细胞》的知识点课前复习时，就将“介绍高中生物学习中较为常见的六种单细胞生物”以及“这些单细胞生物与人类之间的关系”作为了微课的教学目标，以此达到培养学生生物学习兴趣的目的。在教学的过程中，笔者收集并展示了“草履虫”“大肠杆菌”“眼虫”“酵母菌”“衣藻”以及“变形虫”的图片，并对每一种单细胞生物的结构进行了讲解，同时，将“绘制这六种单细胞生物的图片”作为课后作业。将以上内容录制成了微课，并发送给学生，为后续的课程进行作出铺垫。（二）《分子与细胞》的新课导入。微课也可以在课堂中进行使用，用于新课程的导入。在这一阶段的设计中，因为其目的在于课程的导入，所以并不需要涉及过多的高中生物知识点。例如，笔者在进行《分子与细胞》酵母菌的相关知识点讲解时，就利用了微课的制作进行了课程的引出。笔者将教学目标设置为“了解生活中酵母菌的作用”以及“认识酵母菌的形态”。在微课的制作中，首先展示了馒头、面包、蛋糕、红酒等的实物图片，以吸引学生的注意力。接着，利用微视频对面包的制作过程以及酿酒的过程进行了展示。然后，利用之前的展示向学生传达“这些食品的生产都离不开酵母菌”，并展示酵母菌的结构。最后，设置“为什么酵母菌能够产生酒精和CO2这两种产物？”的思考问题，引发学生对酵母菌的呼吸方式的思考。在利用微课进行新课导入时，教师不需要设置作业，且涉及的知识点要较为浅显[2]。为了达到更好的课程导入效果，教师可以在微课结束后设置思考题，引发学生对于课堂所学内容的思考。（三）相关知识点的练习与巩固。在高中生物教学阶段，有一些知识点十分重要，但是学生的掌握情况并不是十分理想，常常会在实际的操作以及答题中出现问题。这就使对学生进行知识点漏洞的寻找和巩固练习更加重要[3]。而微课的使用就能够做到这一点。教师可以通过在微课中讲解一些较为典型的习题，帮助学生对知识点进行巩固练习。例如，笔者在进行《分析与细胞》中显微镜的使用的讲解与学习时，就使用了微课的方式。为了让学生更好地了解显微镜的使用，并熟练地掌握有关显微镜知识的答题技巧，笔者在微课中首先展示了红细胞、神经细胞、病毒等图片，以吸引学生的注意力。其次，引导学生回顾显微镜的结构、用法以及放大倍数等相关知识点。接着，结合了经典例题的讲解，让学生掌握相关的答题技巧。最后，通过布置练习任务，让学生对显微镜的知识点以及有关答题技巧进行巩固。

综上所述，微课对于《分子与细胞》的衔接教学有着重要的作用。

目前，《分子与细胞》的衔接教学存在着一定的难度，通过微课的使用，完成知识点的课前复习、《分子与细胞》新课程的导入、相关知识点的巩固与练习、知识点的拓展讲解，使得《分子与细胞》的衔接教学更加有效，展开得更加顺利，为高中生物衔接教学提供了方向。

参考文献：

[1]项博.微课在初高中生物分子与细胞知识点教学衔接中的应用[D].湖北师范大学，2017.

[2]那金华，郭宇刚，王光煜.微课在生物教学中的应用[J].科教文汇（下旬刊），2016（2）：117.

单细胞技术范文篇8

[关键词]生态防病技术；集约化养殖；鱼苗鱼体

1改善水体生态环境

1.1适时消毒和清塘

经过一轮的养殖周期之后，必须及时进行养殖池的消毒清塘。新苗下塘前，要求相关养殖人员全面清除池塘的淤泥和各种杂物，借助于翻塘晒塘等方式把池底内相关有害微生物深入杀灭，在此基础上促使池塘有机物的分解发酵。湿法和干法作为当前池塘消毒的主要手段，都是运用生石灰材料泼洒、沉淀于池塘。石灰熟化过程中可以进行水体寄生虫以及有害微生物杀除，充分补充钙镁离子的含量。同时，池塘防水前也应该合理倒入生物性肥料，防止由于清塘作业造成水体清瘦过度。

1.2营造优质水生态

结合实际养殖情况进行分析，水体里73%以上的溶解氧来自绿藻光合作用，有益性单细胞藻类的健康生长可以增强池塘水体溶解氧和pH值，高效转化与吸收水合氨等有害性物质，最终实现控制和减少亚硝酸盐与氨氮的含量。同时，有益性单细胞藻类成分中包括多种维生素以及不饱和脂肪酸，有效增强鱼类体质、加速成长的同时降低各种病原生物的繁殖，是池塘健康运行和保护生态环境的主要支撑。如果水体里有益性单细胞藻类快速老化或者死亡，会使得溶解氧大幅度减少，促使水体里有害物质含量的增长，出现水体环境的恶化。相关养殖人员、技术人员必须深刻认识到只有激活维系有益性单细胞藻类的健康增殖，才能够改善整体水环境。

1.3保持水体的生态稳定

化工生产、生活垃圾以及农业污染对于养殖水源和水质产生极大的威胁，各地区水体均遭受不同程度污染，整体水质状况异常严峻。近年来，养殖用水通常依赖于天然性水源，这要求养殖工作的水源引进必须慎重，最大程度上规避饮用水的取水口和污水排放口。工作人员选择水体流速和径流量相对较大地水域，采用现代化技术和设备实施监督水体变化情况，确保水体生态的稳定性。

2科学合理投放鱼苗

2.1筛选优质鱼苗

鱼苗作为防控成长疾病的主要对象，正式选择苗种时必须以养殖环境作为第一要素。现阶段，科学技术日渐成熟，以生物学技术为例，正确利用生物杂交这种技术能够选育出抗疾病、抗逆性更强的鱼苗。借助于上述技术筛选的鱼苗能够抵御疾病，即便是生长环境相对恶劣，也能够比其他鱼种更快的适应，从根源上把控疾病爆发的机率。概况来讲，此类鱼苗包括自然发病状况下存活的和人工选育的，其中，自然发病状况下存活的鱼苗对于特定疾病可以产生免疫能力并且把这种免疫能力继承给后代；采取杂交技术与人工选育得到的鱼苗有着更强的抗病毒性、抗逆性，但是也需要注意长期的近亲繁育会造成鱼苗种质不断退化。

2.2合理密养与混养

根据鱼种生活习性以及生态要求，相关养殖人员必须科学选择混养或者密养，及时替换养殖种类。如果某类鱼种患有特定疾病，但是其他鱼种能够对特定疾病带有免疫能力，进行混养时可以适当减少此类鱼种密度，控制疾病的爆发。处于密养条件下，尤其是过密水体中鱼类更加容易出现病菌传染，提高发病机率。所以，相关养殖人员应该科学密养和混养，针对特定水域，如果长时间养殖固定品种会比较容易患有同种疾病，及时更换品种才可以降低鱼病的发展与发生。

2.3提前投放鱼种

结合现代化养殖技术层面展开研究，特别是温室繁殖技术能够科学催熟鱼苗和提前产卵孵化，保障了养殖者获得更多优质的鱼苗。针对鱼苗快速发育时期到来之前，应该提前投放鱼苗，确保其在黄金成长期之前全面适应鱼塘环境并且形成一定规模，获取成长所需的各种营养成分，科学缩减养殖时长，节省人力和物力成本。由于疾病的发展也需要在适宜情况中，针对提前投放的鱼苗而言，达到发病条件时鱼苗已经有了一定的规格，能够抵御疾病，在上市前有可能错过疾病发展的高峰阶段，减少疾病发生概率。

3科学饲养

按照水温、季节以及鱼种情况确定日常投喂的次数，一般情况下是成鱼2～3次/d、鱼种3～5次/d。针对春季水温超过16℃，鱼类处于缓慢生长的时期并且开始摄入食物，主要是以恢复冬季时期降低的体重为主要目标，此时需要投喂同鱼类相应的低档鱼料；针对水温达到25～30℃，属于鱼类生长的最佳水温，应该集中化投撒高档饲料，增强鱼类体质；针对盛夏水温达到31～33℃，鱼体消化酶活性提高，使得饲料在鱼体内停留时间降低，影响到营养吸收，需要适当投入低档配合饲料或草料。养殖人员每日进行1～3次巡视，观察鱼体活动、水体变化、摄食情况，如果发现异常问题科学分析、及时处理。一旦发生泛塘、浮头等情况，必须增设增氧机和加大水流动性，实现水体溶氧的加强。

4结语

社会经济飞速发展、土地利用形式不断变化，使得水产养殖朝向高密度、精细化、集约化养殖模式升级，进一步提高鱼类产量，实现养殖收益的增强。为有效控制和降低养殖发展环节的水质污染、疾病频繁等问题，必须严格遵循防重于治的原则，积极且正确地应用生态防病技术，在实现养殖工作健康化的同时带来更多环保和经济效益。

【参考文献】

[1]赵涛，梁海萍，路玉松，等.综述河蟹养殖过程中疾病综合防控技术[J].农民致富之友，2016(14)：286.

单细胞技术范文篇9

[论文摘要]牙齿组织工程学是指利用体外和体内培养的手段从单细胞获得整个牙齿的组织工程手段。其关键之处是获得具有较强生长和分化能力的种子细胞、优选较为适宜的支架材料，以及构建有较强再生能力的细胞-支架复合体。

近年来，随着发育生物学、分子生物学、细胞生物学、干细胞以及生物材料学等领域的新进展组织工程学也取得了长足的发展。所谓的牙齿组织工程学是运用生命科学和工程学的方法、原理和技术，在体外构建有生物活性的组织，植入体内，修复缺损组织，重建功能的一门新兴学科。众所周知，牙齿的发生发育经历有初始发生期、蕾状期、帽状期、钟状期、分化期、分泌期以及牙根的形成等阶段，由上皮和间充质的相互作用完成。即便使用单细胞进行培养，牙齿结构的发生和发育也要经历这些必然阶段。这为牙齿组织工程学的研究奠定了基础。然而组织工程学并不是一项简单的工程，需要各个方面的工作相互协调，相互配合。

一、牙齿组织工程与干细胞

干细胞是一类具有自我更新能力的细胞，能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。其可在体外分离、扩增和冷冻保存，在一定的条件下可被诱导分化为不同的细胞或组织。根据发生学来源的不同可将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。

随着生物技术及组织工程学的发展，可通过干细胞定向分化技术，培育出特定的组织或器官。其原理是人为干预干细胞的分化方向，使这些细胞按照我们的需要分化成单一的组织或器官。组织工程牙齿的研究常以干细胞、信号分子及生物支架为基础[1-2]，在体外通过组织重组技术及器官培养等方法研究牙齿的再生。Sharpe等[3]利用小鼠胚胎牙上皮和不同来源的间充质干细胞（胚胎干细胞和神经干细胞）及成人骨髓干细胞重组后再植入小鼠体内可获得牙齿结构，Young等[4]也通过组织工程的方法制备了齿/骨杂交体，即用猪第三磨牙的牙蕾细胞种植到生物可降解的支架PGA或PLGA上，在成年大鼠的视网膜上生长4周后即得牙移植块；同样从猪的骨髓中分离诱导成骨细胞，并种植到PLGA支架上，在透氧的生物反应器系统中培养10天后即得骨移植块；将以上的牙移植块和骨移植块组合在一起重新植入大鼠的视网膜上生长8周后，经过组织学和免疫组化的方法分析发现齿/骨杂交体不仅能产生牙本质、修复牙本质及釉质组织，还能表达骨钙蛋白、骨涎蛋白以及Ⅲ型胶原。Kramer等[5]将骨髓间充质干细胞与牙周韧带细胞共培养，发现共培养的骨髓间充质干细胞骨钙蛋白和骨桥蛋白的表达量明显增加，而骨涎蛋白的表达量明显降低，体现了共培养的骨髓间充质干细胞能够获得牙周韧带细胞的特性，可用于进行牙周组织的修复。这在一定程度上说明了，利用组织工程的方法在体外再生牙齿是可能的[6-7]。且在一定条件下不仅牙髓干细胞能够再生牙齿结构，其他来源的间充质干细胞也能够产生类似牙齿硬组织的结构。

二、牙齿组织工程与生物支架

组织工程将培养细胞种植于外源性细胞外基质（ECMs）以构筑细胞/支架材料复合物。这种外源性ECMs就是由生物相容性良好和可降解的生物材料制备的三维多孔支架。组织工程支架的设计和选择对于组织工程来说是非常关键的一步。组织工程支架材料的目的是为构建组织的细胞提供一个三维支架，有利于细胞的粘附、增殖乃至分化，为细胞生长提供合适的外环境。理想的生物支架材料需要满足如下要求：（1）具备良好的生物相容性，不会因邻近组织的排异反应而影响新组织的功能；（2）具有可降解性及适宜的降解速率，当移植的细胞或组织在受体内存活时，支架材料可自行降解；（3）具有符合细胞、组织器官要求的生物力学强度；（4）具有良好的细胞界面关系，能相互作用以保存和促进细胞功能；（5）便于加工成理想的二维或三维结构，而且移植到体内后能保持原有形状。

Gronthos等[8]以HA/TCP为支架，将体外扩增的牙髓干细胞(DPSCs)植入裸鼠背侧皮肤下，可获得牙本质/牙髓样结构。此外，在由组织工程支架材料PLGA或PGA/PLLA构成的牙型支架中，植入打散猪胚磨牙牙胚或大鼠的磨牙牙胚，均能形成一个包含牙本质、成牙本质细胞、界限清晰的牙髓腔、Hertwig氏上皮根鞘(HERS)和成釉器的结构[9-10]。07年，KazuhisaNakao等人将打散的小鼠胚胎14.5天的上皮和间充质添加到用胶原做成的支架上，在体内和体外均培养出了完整的并富含有血管和神经纤维的牙齿结构[11]。

传统的牙齿组织工程是在体内构建细胞支架复合体。体内构建是将细胞——支架复合体植入体内，修复组织缺损。这种方法的明显优点就是能够利用体内独特的生长环境为牙齿的再生提供条件适宜并无菌的环境。但随着组织工程的进一步发展，体内重建已经不能满足实际工作的需要。必须能够实现在体外重建的模式。体外构建是通过体外组织培养的方法将种子细胞接种到支架材料上，在体外进行组织构建。体外重建具有一些较体内构建容易控制条件、利于实验观察等优点，然而在传统的静态培养条件下体外重建却很难达到真正的组织重建，但随着生物反应器和灌注培养系统的先后出现，体外构建条件也有了明显改善[12]。三、展望

随着干细胞研究的飞速发展和生物材料的不断改进，运用实验胚胎学、发育和分子生物学的研究结果，科学家预测在不久的将来实现牙齿的再生是完全可能的。比较理想的方法是:体外培养种子细胞，形成牙胚后植入患者先天无牙颌区或缺失牙区，使长出具有良好形态并能行使其生物功能的组织工程化牙齿，从而取代传统的人工种植牙。随着Dentigenix和Odontis等牙齿组织工程公司的出现以及日立等大型企业的介入可能会大大加速有关的研究进程以及商业化产品的推出，但也可能同时会阻碍相关研究结果的透明度。但不管怎样，组织工程化牙齿将走入临床应用，这将是现代组织工程学向口腔疾病治疗的传统观念和方法发起的最具革命的性挑战，必将在口腔医学领域引起一场划时代的变革。

参考文献：

[1]MauneyJ.R.Biomaterials.2005;26.

[2]ZhangY.D.CellRes.2005;15.

[3]OhazamaA.JDentRes.2004;83.

[4]YoungCS.TissueEng.2005;11.

[5]KramerP.R.JDentRes.2004;83.

[6]HondaMJ.JOralMaxillofacSurg.2006;64.

[7]YenAHandSharpePT.ExpertOpinBiolTher.2006;6.

[8]GronthosS.ProcNatlAcadSciUSA，2000，97.

[9]DuailibiMT.JDentRes，2004，83.

[10]YoungCS.JDentRes.2002.81.

单细胞技术范文篇10

[论文摘要]牙齿组织工程学是指利用体外和体内培养的手段从单细胞获得整个牙齿的组织工程手段。其关键之处是获得具有较强生长和分化能力的种子细胞、优选较为适宜的支架材料，以及构建有较强再生能力的细胞-支架复合体。

近年来，随着发育生物学、分子生物学、细胞生物学、干细胞以及生物材料学等领域的新进展组织工程学也取得了长足的发展。所谓的牙齿组织工程学是运用生命科学和工程学的方法、原理和技术，在体外构建有生物活性的组织，植入体内，修复缺损组织，重建功能的一门新兴学科。众所周知，牙齿的发生发育经历有初始发生期、蕾状期、帽状期、钟状期、分化期、分泌期以及牙根的形成等阶段，由上皮和间充质的相互作用完成。即便使用单细胞进行培养，牙齿结构的发生和发育也要经历这些必然阶段。这为牙齿组织工程学的研究奠定了基础。然而组织工程学并不是一项简单的工程，需要各个方面的工作相互协调，相互配合。

一、牙齿组织工程与干细胞

干细胞是一类具有自我更新能力的细胞，能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。其可在体外分离、扩增和冷冻保存，在一定的条件下可被诱导分化为不同的细胞或组织。根据发生学来源的不同可将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。

随着生物技术及组织工程学的发展，可通过干细胞定向分化技术，培育出特定的组织或器官。其原理是人为干预干细胞的分化方向，使这些细胞按照我们的需要分化成单一的组织或器官。组织工程牙齿的研究常以干细胞、信号分子及生物支架为基础[1-2]，在体外通过组织重组技术及器官培养等方法研究牙齿的再生。Sharpe等[3]利用小鼠胚胎牙上皮和不同来源的间充质干细胞（胚胎干细胞和神经干细胞）及成人骨髓干细胞重组后再植入小鼠体内可获得牙齿结构，Young等[4]也通过组织工程的方法制备了齿/骨杂交体，即用猪第三磨牙的牙蕾细胞种植到生物可降解的支架PGA或PLGA上，在成年大鼠的视网膜上生长4周后即得牙移植块；同样从猪的骨髓中分离诱导成骨细胞，并种植到PLGA支架上，在透氧的生物反应器系统中培养10天后即得骨移植块；将以上的牙移植块和骨移植块组合在一起重新植入大鼠的视网膜上生长8周后，经过组织学和免疫组化的方法分析发现齿/骨杂交体不仅能产生牙本质、修复牙本质及釉质组织，还能表达骨钙蛋白、骨涎蛋白以及Ⅲ型胶原。Kramer等[5]将骨髓间充质干细胞与牙周韧带细胞共培养，发现共培养的骨髓间充质干细胞骨钙蛋白和骨桥蛋白的表达量明显增加，而骨涎蛋白的表达量明显降低，体现了共培养的骨髓间充质干细胞能够获得牙周韧带细胞的特性，可用于进行牙周组织的修复。这在一定程度上说明了，利用组织工程的方法在体外再生牙齿是可能的[6-7]。且在一定条件下不仅牙髓干细胞能够再生牙齿结构，其他来源的间充质干细胞也能够产生类似牙齿硬组织的结构。

二、牙齿组织工程与生物支架

组织工程将培养细胞种植于外源性细胞外基质（ECMs）以构筑细胞/支架材料复合物。这种外源性ECMs就是由生物相容性良好和可降解的生物材料制备的三维多孔支架。组织工程支架的设计和选择对于组织工程来说是非常关键的一步。组织工程支架材料的目的是为构建组织的细胞提供一个三维支架，有利于细胞的粘附、增殖乃至分化，为细胞生长提供合适的外环境。理想的生物支架材料需要满足如下要求：（1）具备良好的生物相容性，不会因邻近组织的排异反应而影响新组织的功能；（2）具有可降解性及适宜的降解速率，当移植的细胞或组织在受体内存活时，支架材料可自行降解；（3）具有符合细胞、组织器官要求的生物力学强度；（4）具有良好的细胞界面关系，能相互作用以保存和促进细胞功能；（5）便于加工成理想的二维或三维结构，而且移植到体内后能保持原有形状。

Gronthos等[8]以HA/TCP为支架，将体外扩增的牙髓干细胞(DPSCs)植入裸鼠背侧皮肤下，可获得牙本质/牙髓样结构。此外，在由组织工程支架材料PLGA或PGA/PLLA构成的牙型支架中，植入打散猪胚磨牙牙胚或大鼠的磨牙牙胚，均能形成一个包含牙本质、成牙本质细胞、界限清晰的牙髓腔、Hertwig氏上皮根鞘(HERS)和成釉器的结构[9-10]。07年，KazuhisaNakao等人将打散的小鼠胚胎14.5天的上皮和间充质添加到用胶原做成的支架上，在体内和体外均培养出了完整的并富含有血管和神经纤维的牙齿结构[11]。

传统的牙齿组织工程是在体内构建细胞支架复合体。体内构建是将细胞——支架复合体植入体内，修复组织缺损。这种方法的明显优点就是能够利用体内独特的生长环境为牙齿的再生提供条件适宜并无菌的环境。但随着组织工程的进一步发展，体内重建已经不能满足实际工作的需要。必须能够实现在体外重建的模式。体外构建是通过体外组织培养的方法将种子细胞接种到支架材料上，在体外进行组织构建。体外重建具有一些较体内构建容易控制条件、利于实验观察等优点，然而在传统的静态培养条件下体外重建却很难达到真正的组织重建，但随着生物反应器和灌注培养系统的先后出现，体外构建条件也有了明显改善[12]。

三、展望

随着干细胞研究的飞速发展和生物材料的不断改进，运用实验胚胎学、发育和分子生物学的研究结果，科学家预测在不久的将来实现牙齿的再生是完全可能的。比较理想的方法是:体外培养种子细胞，形成牙胚后植入患者先天无牙颌区或缺失牙区，使长出具有良好形态并能行使其生物功能的组织工程化牙齿，从而取代传统的人工种植牙。随着Dentigenix和Odontis等牙齿组织工程公司的出现以及日立等大型企业的介入可能会大大加速有关的研究进程以及商业化产品的推出，但也可能同时会阻碍相关研究结果的透明度。但不管怎样，组织工程化牙齿将走入临床应用，这将是现代组织工程学向口腔疾病治疗的传统观念和方法发起的最具革命的性挑战，必将在口腔医学领域引起一场划时代的变革。

参考文献：

[1]MauneyJ.R.Biomaterials.2005;26.

[2]ZhangY.D.CellRes.2005;15.

[3]OhazamaA.JDentRes.2004;83.

[4]YoungCS.TissueEng.2005;11.

[5]KramerP.R.JDentRes.2004;83.

[6]HondaMJ.JOralMaxillofacSurg.2006;64.

[7]YenAHandSharpePT.ExpertOpinBiolTher.2006;6.

[8]GronthosS.ProcNatlAcadSciUSA，2000，97.

[9]DuailibiMT.JDentRes，2004，83.

[10]YoungCS.JDentRes.2002.81.