3D Cell Culture: Fundamentals and Applications in Tissue Engineering and Regenerative Medicine 1st Edition

3D细胞培养

组织工程和再生医学的基础和应用

作者：Ranjna C. Dutta, Aroop K. Dutta

出版：Jenny Stanford Publishing

索书号：Q25/D979/2018/ Y

ISBN: 978-981-4774-53-6

藏书地点:武大外教中心

3D细胞培养尚未被采用和充分发挥其潜力。它有望将我们对人体生理学的理解提升到最高水平，并将知识应用于更好的诊断和治疗。本书的重点是新技术的直接影响及其演变为造福人类的可行产品。它还描述了细胞微环境的基本原理，以揭示3D细胞培养在组织工程和再生医学中的相关性。它讨论了细胞外基质/微环境（ECM），并强调了其对于在3D中生长细胞以完成生理上可行的细胞团/组织离体的重要性。本书通过插图弥合了医疗需求和技术应用之间的知识差距。它讨论了3D细胞培养的可用模型以及创建基质和支架以实现所需3D微环境的技术。

细胞结构由细胞膜、细胞质和细胞核确定。细胞是生命的最小单位，它的结构有助于它作为生物学的基本构件发挥作用。细胞的功能是保持身体的所有功能按预期进行。这包括将毒素排除体外，帮助分解废物，制造营养物质，并作为细胞器内的屏障。细胞是构成生命的基本构件。然而，一个细胞的所有组成部分是什么，使它们能够执行它们的基本功能?细胞由多种结构和成分组成，每一种成分都起着必要而重要的作用。

不同类型的细胞有不同的结构，这取决于细胞的功能。例如，某些细胞，如藻类细胞，有一条尾巴，帮助它们在水中推动自己。而其他细胞，比如花粉，上面有小尖刺，所以它们可以粘在昆虫身上。尽管有差异，大多数细胞都有共同的结构。这些共同的结构包括细胞膜、DNA、核糖体和细胞质。

细胞的四个关键部分:细胞膜，细胞质，DNA和核糖体。细胞有一层质膜、细胞膜或细胞壁包围细胞，就像它们的皮肤一样。它构成了细胞和周围环境的边界并控制着什么可以进出细胞。细胞膜由磷脂双层结构构成，这是两层朝向相反方向的脂质。脂质层由脂肪酸组成，由头部和身体组成。脂质的主体是疏水的，这意味着它排斥水而脂质的头部是亲水的，这意味着它喜欢水。

除了在动物细胞中发现的细胞膜外，植物细胞也有细胞壁。细胞壁是由纤维素组成的它能给细胞提供额外的保护和支持。与细胞膜不同的是，细胞壁不允许物质通过。为了解决这个问题，细胞壁有一种叫做浆连丝的独特结构，这种特殊的孔允许物质进出。细胞膜保存在细胞的细胞质中。细胞质是一种果冻状的物质，主要由水组成，它使细胞内的各种细胞器彼此分离。细胞的许多生化反应，如代谢过程，都发生在细胞质内。

细胞质膜上有间隙，称为孔或通道。这些小孔或通道是由蛋白质组成的，它们控制着什么化学物质，如水和食物，能够进入细胞。脱氧核糖核酸，或DNA，经常被称为“生命的蓝图”，它包含了允许细胞复制和执行各自功能的通用信息。细胞的DNA保存在细胞核内，特别是在核仁内。细胞核通常被称为细胞的“大脑”或控制中心。是细胞质内细胞的最大部分。有核的细胞存在于植物、动物、藻类、原生动物和真菌中。细菌细胞没有细胞核。细胞核内部有一个更小的结构，叫做核仁。核仁是产生核糖体的细胞器。细胞核有核孔，允许核糖体离开细胞核，让其他物质进入。

核糖体本身是协助蛋白质产生的细胞器。蛋白质是细胞执行其基本功能所必需的。核糖体由一个大的和一个小的单元组成。当它们与信使RNA结合时，核糖体中的两个亚单位都协助蛋白质的产生。虽然一些核糖体可以在细胞质中找到，但大多数核糖体在内质网中找到。核糖体在粘附于内质网时产生的蛋白质将离开细胞在体内工作或留在细胞内合成细胞所需的蛋白质。内质网(ER)由各种膜组成，它为细胞合成蛋白质和服务。有核糖体附着的内质网被称为“粗面内质网”，无核糖体附着的内质网被称为“光滑内质网”。粗面内质网合成蛋白质，而平滑内质网合成蛋白质。

《3D细胞培养:组织工程和再生医学的基础和应用》一书于2019年由Academic Press出版，作者是Claudio Cobelli and Ewart Carson。

《3D细胞培养:组织工程和再生医学的基础和应用》一书中，研究人员介绍了3D细胞培养的基本概念，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括十一个章节。《3D细胞培养:组织工程和再生医学的基础和应用》一书从各个方面讲解了3D细胞培养的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究3D细胞培养的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。

《3D细胞培养:组织工程和再生医学的基础和应用》一书作为3D细胞培养专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：

1、本书分为十一个章节，既讲解了3D细胞培养的基础知识，还讲解了深入研究3D细胞培养的应用范围，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习研究3D细胞培养的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。

2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，读者能够从中了解到3D细胞培养相关的专业知识以及最新的前沿进展。

总的说来，《3D细胞培养:组织工程和再生医学的基础和应用》一书为想要了解3D细胞培养的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为3D细胞培养领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

关于作者：

Ranjna C. Dutta是印度海得拉巴ExCel Matrix Biological Devices Pvt. Ltd.的创始董事，也是印度班加罗尔印度科学研究所（IISc）材料研究中心骨科和牙科应用生物材料卓越中心的经理。她被印度勒克瑙中央药物研究所授予博士学位。在她的博士期间，她开始作为生物医学研究人员从事免疫调节肽的合成和评估，用于将脂质体靶向巨噬细胞，并最终与Aroop K. Dutta博士合作，担任印度第一家也是唯一一家基于创新的组织工程和再生医学初创公司的创始董事。博士毕业后，她曾在印度新德里的国家免疫学研究所和国际遗传工程与生物技术中心，以及印度海得拉巴的印度化学技术研究所（IICT）和国家营养研究所工作，从事各种合作以及她自己的项目。她是美国伊利诺伊州西北大学的访问博士后研究员。她的一个创新项目获得了IICT的Prolog to Discovery奖。她与 A. K. Dutta 博士共同撰写的一项专利为她赢得了 2009 年 DST-洛克希德马丁创新增长计划和 2015 年英国皇家工程院创新领袖奖学金的金奖，并且正在积极寻求用于新型产品开发。Dutta博士拥有超过22种国际出版物，引用次数超过350次。在过去的几年里，她一直致力于设计和合成新颖的、定义明确的ECM，模仿宏偶联物，可用于创建具有启发性的3D支架。

Aroop K. Dutta是ExCel Matrix Biological Devices Pvt. Ltd.的董事总经理。他是一名生物化学工程师，在印度坎普尔的哈科特巴特勒技术学院获得 B.Tech 学位，在印度卡拉格布尔的印度理工学院获得 M.Tech 学位和博士学位。在与小型和大型制药公司合作后，Dutta博士确信自己不适合通用环境，他决定跟随自己的内心，作为再生医学初创公司进行创新研发。他确实押注于自己的原创研究和博士后工作，并获得了他在母院帮助开发的技术的独家许可。ExCel Matrix是重要的冒险。他的愿景是开发用于再生医学的创新3D细胞培养技术，并将相关商业模式概念化，以在印度将这些技术商业化。目前，他参与了ECM模拟和溶胶细胞®凝胶®技术的应用开发及其在印度的商业化。在学术上，Dutta博士热衷于将生物学和工程学用于医疗保健应用。他开创了创新的快速组织原型和组织制造概念，他的主要战略重点是发展中经济体创新的社会经济挑战。他的另一个热情是教育学和社会围绕创新的公平参与。他最大的梦想是建立一支“臭鼬工厂”团队，开发生物工程和再生医学产品。

本书目录：

前言

1. 简介

1.1. 细胞培养：历史视角

1.2. 细胞培养;2D 与.3D

引用

2. 细胞外基质/微环境（ECM）的意义

2.1. 简介

2.1.1. 什么是 ECM？

2.1.2. ECM 的组织特异性

2.1.3. ECM 的代表性组件

林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生