组织工程用水凝胶制备方法研究进展_宫政

2008年第27卷第11期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1743·

化工进展

组织工程用水凝胶制备方法研究进展

宫政1，丁珊珊2，尹玉姬1，崔元璐2，姚康德1

（1天津大学材料科学与工程学院高分子材料科学与工程系，天津 300072；

2天津中医药大学中医药研究中心，天津 300193）

摘要：高分子水凝胶作为一类重要的生物材料被广泛应用于生物医药和组织工程领域。本文综述了基于化学交联和物理交联的有关组织工程用水凝胶的设计方法，重点介绍了通过自由基共聚、结构互补基团间的化学反应、高能辐射和酶交联的化学交联型水凝胶以及通过离子间的相互作用、结晶作用、氢键及疏水性相互作用形成的物理交联型水凝胶的研究进展，对比了各种交联机制的优缺点，并对水凝胶在组织工程领域中的进一步应用进行了展望。

关键词：水凝胶；组织工程；物理交联；化学交联；细胞

中图分类号：Q 81；R 318.08 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2008）11–1743–07

Optimized design of hydrogels for tissue engineering

GONG Zheng1，DING Shanshan2，YIN Yuji1，CUI Yuanlu2，YAO Kangde1

(1 School of Materials Science and Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2 Center of Traditional

Chinese Medicine，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China)

Abstract：Hydrogels are widely used in the fields of pharmacology and tissue engineering. In this article，the hydrogels design methods based on chemical and physical crosslinking are reviewed. Chemically crosslinked hydrogels are formed by radical polymerization，chemical reaction of complementary groups，high energy irradiation and enzymatic reactions，and physically crosslinked hydrogels are formed by ionic interactions，crystallization，hydrogen bonds and hydrophobic interactions.

Key words：hydrogels；tissue engineering；physical crosslinking；chemical crosslinking；cells

水凝胶是由亲水性聚合物链构造的具有三维交联网络结构的高聚物和介质共同组成的多元体系[1]，此网络因存在物理或化学交联结构而不溶于水，使其在溶液或生物体中保持了完整性。充斥于聚合物网络中的水分使交联的大分子链伸展，从而整个材料具备了流体的性质。同时，由于人体组织大多是由蛋白质和多糖网络组成的含有大量水的水凝胶材料[2]，使得水凝胶材料在药物控释、软组织支架构建及活性细胞包载等生物医用材料方面得到了广泛的应用。自1960年Wichterle和Lim制备出聚（甲基丙烯酸-2-羟基乙酯）水凝胶以来[3]，有关高分子水凝胶的设计与合成研究十分活跃。近年来，结构和性能各异的新型高分子水凝胶在组织工程中的应用引起了人们极大的兴趣。

组织工程的概念由美国的Langer与V acanti于1987年共同提出[4]，其定义为应用细胞生物学和工程学的原理和方法，研究和开发能修复和改善损伤组织结构与功能的生物替代物的一门科学。

目前组织工程用水凝胶分为天然高分子水凝胶、合成高分子水凝胶和天然与合成高分子复合水凝胶三大类，既要求生物相容性又期望有细胞和分子响应性，这是目前面临的最大挑战。为了得到所需性能的水凝胶，其设计和合成应从物理性能、传质性能和生物相互作用等多方面综合考虑。迄今为止，水凝胶的设计与合成主要有物理交联和化学交联两种途径，如图1所示，其性能也因原料、交联密度和亲疏水性而各异[5]。物理交联型水凝胶的形

收稿日期：2008–02–05；修改稿日期：2008–05–14。

基金项目：国家自然科学基金资助项目（30670572）。

第一作者简介：宫政（1983—），男，硕士研究生。联系人：尹玉姬，博士，副教授，主要从事生物材料和功能材料的研究。电话 022–27401902；E–mail yinyuji@https://www.sodocs.net/doc/a74302954.html,。

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成主要靠次级键价力的作用如离子间相互作用、氢

键及结晶作用、疏水性相互作用等，而化学交联型

水凝胶通过共价键形成。本文将从这两个方面对组

织工程用水凝胶的设计与合成进展进行阐述。

高分子水分子

交联点

交联的高分子网络经物理或

化学交联

图1 水凝胶的化学交联及物理交联示意图[5]

1 化学交联形成的水凝胶

化学交联型水凝胶是运用传统的合成聚合物的方法或光聚合、辐射聚合等技术，引发共聚或缩聚反应产生共价键而形成的共价交联网络。

1.1自由基聚合反应产生的交联

自由基聚合反应交联是用于水凝胶设计与合成比较常用的方法。常用的引发剂有热不稳定的过氧化物体系和氧化还原体系。目前自由基聚合主要采用两种途径：一是通过一种或多种低分子量的烯类单体在交联剂的存在下直接进行聚合反应；二是先使原本不具有聚合反应活性的水溶性聚合物转变为含有可聚合反应基团的衍生物，再进行交联共聚反应。

化学交联的聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯（PHEMA）是一种常见的并被广泛应用的水凝胶。这种水凝胶首先由Wichterle和Lim[3]在适当交联剂（乙二醇二甲基丙烯酸酯）的存在下通过甲基丙烯酸-2-羟乙酯（HEMA）共聚交联制得。该水凝胶通过调控交联剂用量而获得良好的溶胀性、渗透性和亲水性，可用作隐形眼镜材料。近期Lord等[6]报道了以PHEMA为基体的水凝胶，由亲水性适度的HEMA 单体与高亲水性的甲基丙烯酸酯类（MMA）单体或N-乙基-吡咯烷酮（NVP）单体共聚生成，因其优异的配戴舒适度和氧透过性而取代硬质材料被广泛应用于隐形眼镜生产中。

另外，通过HEMA与一些响应性单体共聚交联可以得到基于该凝胶的环境敏感材料。Atta等[7]以三聚氰胺甲基丙烯酰胺及三聚氰胺丙烯酰胺作为交联剂通过自由基聚合制备了具有pH值敏感性和热敏感性的甲基丙烯酸-2-羟乙酯（HEMA）-N-乙烯基吡咯烷酮水凝胶。

聚富马酸乙二醇酯（OPF）广泛应用于软骨组织工程中，用以克服传统治疗方法如，自体移植和替代物植入所带来的二次损伤和痊愈困难等缺点[8]。研究显示，在37 ℃下将兔骨髓干细胞微囊化后加入到OPF中，与载有β1-转化生长因子的明胶微粒混合形成的水凝胶可有效保持微囊化兔骨髓干细胞在培养期间的生物活性并分化形成软骨细胞[9]。

一些天然多糖物质也可通过引发剂交联形成具有独特作用的高聚物水凝胶。欧车前（Psyllium）是一种具有药用价值的天然多糖，可通过凝胶化形成新型药物释放系统。Singh等[10]将N,N′-亚甲基双丙烯酸酰胺（N,N′-MBAAm）作为交联剂，以过硫酸铵为引发剂引发欧车前与聚丙烯酰胺形成聚合网络。这种pH敏感型水凝胶网络可对环境作出响应，用于肠道的特定药物释放。

不同水溶性聚合物（包括天然的、半合成的和合成的）可转变为带有可聚合反应基团的衍生物后再交联形成水凝胶[11]。亲水性聚合物经过改性为可聚合的衍生物再与适当的交联剂发生反应，通过调节反应条件可获得所需力学性能的水凝胶。Pourjavadi等[12]以过硫酸铵为引发剂，以亚甲基二丙烯酰胺为交联剂将甲基丙烯酰胺接枝到角叉菜胶（Carrageenan）主链上并在碱性条件下形成新型的强吸水性水凝胶，该水凝胶对pH值敏感且在碱性条件下表现出较高的溶胀性能。

1.2光引发聚合反应产生的交联

光聚合是合成高分子材料的重要手段之一，由于其节能、无污染、操作方便，因此备受重视。利用光辐射交联形成水凝胶的优势在于反应可在温和的条件下在水溶液中进行，溶液暴露在适当波长的光下可以得到很好地混合，产生迅速、可控、最低量入侵的交联反应，可以避免具有毒性的交联试剂的使用，适合于合成包埋生物活性分子的水凝胶。另外反应能够在生理条件下进行，允许生物活性分子共聚或细胞包埋[13]。

Leach等[13]用紫外光交联制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的透明质酸（glycidyl methacrylate- HA，GMHA）衍生物水凝胶，研究表明此水凝胶具有细胞相容性和生物可降解性，既能保持透明质酸本身促进内皮细胞增殖的生物活性，又能在一定程度上起到血纤维蛋白的作用。Blanchette等[14]用同样的方法制备了包载有争光霉素（bleomycin）的聚（甲基丙烯酸-接枝-乙二醇）[poly(methacrylic acid-g-ethylene glycol)，P(MAA-g-EG)]凝胶微球，

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这种凝胶微球对pH值敏感，具有选择释放性，能增强与肠内上皮细胞的相互渗透性从而提高药物利用率，是一种比较理想的口服药物载体材料。Yeo 等[15]深入研究了紫外光交联壳聚糖水凝胶在心肌梗塞治疗中的应用。此凝胶体系由壳聚糖与丙烯酰-聚乙二醇-RGD多肽（Acr-PEG-RGD）组成，在预聚物中加入血管内皮细胞生长因子（VEGF）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）并在低能量紫外光照射下交联形成的水凝胶可促进生长因子的持续释放。Pitarresi等[16]在无光引发剂条件下将甲基丙烯酸-葡聚糖（methacrylated dextran，DEX-MA）和甲基丙烯酸-α, β-聚（N-2-羟乙基）-DL-天冬酰胺[methacrylated- α,β-poly(N-2-hydroxyethyl)-DL-aspartamide，PHM]光照共交联形成水凝胶。该水凝胶表现出耐胃肠液水解的特性，可有效促进药物释放，延长释放时间，达到治疗肠道炎症的目的。

但是值得注意的是，当采用光引发方式制备水凝胶时，引发效率相对较低，对于较大缺损部位的修复，很难做到结构均匀[1,17]。

1.3结构互补基团之间反应产生的交联

一些生物相容性聚合物结构中通常含有—OH、—COOH、—NH2等基团，这些基团不仅使聚合物有很好的水溶性，而且通过结构互补官能团之间发生席夫碱、加成及缩合等化学反应，彼此之间形成共价交联键，利用这一特性可设计和合成组织工程用水凝胶。

使用醛类化合物特别是戊二醛交联含有羟基或氨基的水溶性聚合物是设计和合成水凝胶比较常用的方法，但戊二醛本身的毒性会影响细胞的生长。因此Draye等[18]将葡聚糖部分氧化形成缩醛结构与明胶交联发生席夫碱反应制备水凝胶。这种自交联体系避免了小分子毒性交联剂的使用，水凝胶的后处理简单且生物相容性良好，可用做烧伤敷料。

Balakrishnan等[19—20]制备了氧化海藻酸钠-明胶共价交联水凝胶并评价了其生物相容性。这种可注射水凝胶可以精确控制凝胶时间，无毒且可降解，包载表皮生长因子后可促进伤口的愈合。

多功能交联剂与一些水溶性聚合物链上功能基团发生的加成反应也可用来制备水凝胶，凝胶的网络结构可由聚合物和交联剂的浓度精确控制。聚多糖可与1,6-二溴乙烷、1,6-己二异氰酸酯、二乙烯基硫醚等通过加成反应形成水凝胶[21]。George等[22]以戊二醛为交联剂将瓜尔豆胶与海藻酸盐进行交联形成新型水凝胶，克服了原有海藻酸盐水凝胶药物封装效率低以及在碱性肠道环境中分解而发生药物突释等不足，保证了药物的控释。Simi等[23]将瓜尔豆胶与海藻酸盐混合制成水凝胶微球，并将蛋白酶与戊二醛交联形成的结晶体包载于凝胶微球中。由于酶结晶体尺寸较大不易从凝胶微球中泄漏，保证了长期药效，且凝胶微球材料有一定的pH敏感性，避免了胃液的破坏，可用于口服药物的递送。

水凝胶同样可以由硫醇和丙烯酸酯或乙烯基砜发生Michael加成反应制得。Hubbel和Metters 等[24—28]将含有若干硫醇基团的小分子与多悬臂星型聚乙二醇丙烯酸酯或乙烯基砜反应制备可原位交联水凝胶。其中聚乙二醇丙烯酸酯水凝胶用于人类生长荷尔蒙的释放时，可持续释放数月而保持蛋白质的完整性。所制备的聚乙二醇乙烯基砜水凝胶含有细胞黏附位点和蛋白酶降解位点，促进了细胞向水凝胶内生长。同样，Hiemstra等[29]研究了室温下一步法合成乙烯基砜功能化葡聚糖（Dex-VS）水凝胶的新方法。研究者以巯基链烷酸与过量的二乙烯基砜反应生成乙烯基砜链烷酸，并在N,N′-二环己基碳化二亚胺（DCC）/4-（二甲氨基）吡啶-4-甲苯磺酸盐（DPTS）的催化条件下，与葡聚糖结合形成水凝胶。此类水凝胶可由两种底物以水溶液形式共注射原位快速成型，且可通过含硫醇的生物分子与蛋白质和多肽结合，是理想的组织工程支架材料。

多官能团反应物之间如羟基或氨基与羧基之间的缩合反应也可用来制备水凝胶。为了获得力学性能更好的海藻酸盐水凝胶，通常采用不同类型交联剂如己二酰二肼、L-赖氨酸、聚乙二醇-二胺等进行共价交联。这种方法形成的海藻酸盐水凝胶无色透明，含水率高，柔软富有弹性。Tada等[30]利用蛋白质类物质的药物结合能力研究出一种新型水凝胶药物释放系统。在N-羟基琥珀酰亚胺和1-乙基-3-3-二甲基氨丙基碳化二亚胺存在下将重组人血清白蛋白（rHSA）作为交联网络节点，与海藻酸钠反应，经过脱水浓缩形成水凝胶。其中rHSA与药物的结合能力以及凝胶与药物的离子相互作用使水凝胶载药量增大，持续释放时间更长。

一些蛋白质分子也可以在外界刺激下发生自行凝胶化反应。乳清蛋白可通过其主要成分β-乳球蛋白（BLG）而形成水凝胶。Gunasekaran等[31]应用热引发技术研制了具有pH敏感性的浓缩乳清蛋白（WPC）水凝胶。研究者将WPC与胶囊化封装的药物混合加热到80 °C引发形成水凝胶，并将其放入海藻酸盐溶液中形成凝胶化海藻酸盐涂层，用以

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阻止胃蛋白酶对WPC水凝胶的水解。该水凝胶表现出pH敏感性的特点，可用于生物活性物质的控制释放，且释放性能可根据海藻酸盐涂层进行调整。

1.4高能辐射交联

高能辐射技术作为一种突破性的技术手段被应用于医学领域。它具有很好的杀菌作用，同时有助于伤口愈合并能减轻痛苦[32]。γ束和电子束多用于聚合不饱和化合物，如乙烯基单体可通过高能辐射交联形成水凝胶。通过单官能团丙烯酸衍生物和适当的交联剂混合发生的高能辐射诱发聚合反应也能制备水凝胶。而不添加乙烯基单体的情况下，高能辐射也能使水溶性聚合物发生交联。由于产生的自由基能与氧反应，所以辐射聚合反应通常在惰性环境下进行。常见的可利用高能辐射交联的聚合物主要有聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮[33]等。Lu等[34]通过Co 60-γ束辐射交联得到PNIPAAm-PMMA互穿网络水凝胶。这种凝胶既有明显的温敏性又具有较高的力学强度和相对收缩率。

另外，部分天然高分子材料也可通过高能辐射交联形成水凝胶。一些温敏性水凝胶可通过辐射交联制得。Zhao等[35]利用γ束或电子束辐射高浓度聚糖衍生物制备出水凝胶，研究表明该水凝胶具有良好的生物降解性和抗菌性。近期Inoue等[36]用γ束照射处于酸性溶液中的Ⅰ型胶原引发交联得到一种新型胶原水凝胶。辐射使这种酸性凝胶中起交联点作用的酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和甲硫氨酸含量减少，从而含水量更低并且收缩更加明显。

研究表明，水凝胶的溶胀性和渗透性主要取决于聚合物的含量和辐射剂量。一般来说，交联密度随着聚合物含量和辐射剂量的增加而增加。

1.5酶交联

酶催化交联水凝胶在凝胶形成过程中由于没有使用化学引发剂和有机溶剂，取得了良好的生物相容性，为水凝胶在组织工程中的应用提供了极大可能。Jin 等[37]近期研究了基于酶交联反应的新型葡聚糖水凝胶。该凝胶可由两种葡聚糖-酪氨酸复合物分别生成。一种为葡聚糖-酪氨酸（Dex-TA），以氨基甲酸乙酯键相连；另一种为葡聚糖-二甘醇-酪氨酸（Dex-DG-TA），以含有酯键的二甘醇基团相连。以双氧水为氧化剂，并以辣根过氧化物酶（HRP）为催化剂，这种生物相容性和细胞毒性良好的原位成型酶交联葡聚糖基水凝胶可快速生成，并被应用于可注射药物释放系统。

血纤蛋白原被广泛用于外科密封和黏合剂，在伤口愈合中起重要作用[38]。血纤蛋白原在凝血酶存在下于室温酶促聚合可形成水凝胶，该水凝胶由于由患者的自体血液制备得来，避免了降解产物毒性和炎症反应的出现，可作为自体组织工程支架用于蛋白质递送。在细胞移植和创伤治愈中血纤蛋白原可被细胞协同酶降解和重塑[39—40]。

综上所述，通过化学方法交联形成的水凝胶具有更强的力学强度和更好的稳定性，保证了材料在应用中的力学要求和降解性能。但在制备过程中往往需要大量使用光引发剂、交联剂以及有机溶剂等具有细胞毒性的添加剂，造成水凝胶的非生物相容性。即使是无引发剂的光交联反应在制备水凝胶时也会引起局部温度过热而损伤周围的细胞和组织[41]。这些不利因素需要通过化学交联方法的改进和完善来加以弥补。

2 物理交联形成的水凝胶

物理交联型水凝胶是指由于分子链缠结和离子、氢键、疏水相互作用的存在而形成的网络结构。物理交联点是形成物理交联型水凝胶的条件，可通过离子间相互作用、疏水相互作用、结晶及氢键作用等方式形成。

2.1通过离子之间的相互作用进行交联

离子交联型水凝胶可分为两种，一种为聚电解质与带相反电荷的多价离子键合所形成的物理交联型水凝胶，又称为离子包埋型水凝胶；另一种为带相反电荷的两种聚电解质相互作用形成的物理交联体系，称为聚电解质复合物。两种离子交联型水凝胶形成机理如图2所示。

聚阴离子

聚阳离子

聚电解质复

合物

离子包埋型水

凝胶

多价阳离子

图2 离子交联相互作用形成水凝胶的示意图[1]

最常见的离子交联型水凝胶是海藻酸盐水凝胶。海藻酸钠是一种从褐藻中提取出的阴离子线性多糖，因其生物相容性、低毒性和相对低廉的价格而被广泛地研究应用于药物释放体系和组织工程领

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域。它极易和二价阳离子如Ca2+键合形成水凝胶，并且离子交联的海藻酸盐水凝胶具有反应条件温和，简单易行，且可注射、原位凝胶化等优点。Lin 等[42]用Ca2+交联制备了具有pH敏感性的海藻酸钠-羧甲基壳聚糖凝胶微球，此类微球可作为肠内生物蛋白药物释放载体使用。Yan等[43]用Ca2+交联海藻酸钠-明胶形成水凝胶，并用细胞组装机将肝细胞种植于凝胶中形成细胞-凝胶三维结构，细胞能够在凝胶中保持活性长达12天并正常表达其生物功能，这种三维结构在组织或器官再生方面具有较好的应用前景。Wang等[44]将碳酸钙微粒与海藻酸盐结合形成新型杂化水凝胶。研究者通过D-葡萄糖酸-δ-内酯逐渐水解使pH值降低，原位引发碳酸钙微粒中钙离子游离，与海藻酸盐交联形成凝胶，同时使碳酸钙微粒多孔化。碳酸钙多孔微粒可以更好地吸附药物，并且由于形成交联网络节点而达到增强力学强度的目的。这种碳酸钙微粒杂化水凝胶具有更好的载药能力，可被应用于组织工程领域。Gomez等[45]研究了海藻酸钠/β-环糊精复合水凝胶。由于接枝环糊精的空间效应减少了离子链使得该水凝胶更加地柔软。Charlot等[46]也应用同样的方法合成了β-环糊精交联透明质酸水凝胶。Ko等[47]将磷酸钠/海藻酸盐混合溶液与氯化钙溶液按不同顺序逐滴滴加形成磷酸钙-海藻酸盐复合多孔水凝胶微粒。该种凝胶材料具有很强的力学强度，适于细胞及药物的吸附，可作为基因转载的载体。并且由于磷酸钙本身的性质，使得该凝胶适于骨修复方面的应用。

但是离子交联型海藻酸盐水凝胶易通过二价阳离子的流失而解体，从而使凝胶结构性能不稳定。为了解决这个问题，除了采用共价交联合成海藻酸盐水凝胶外，还可通过添加聚阳离子如壳聚糖、聚赖氨酸、聚乙烯亚胺与海藻酸钠形成强络合物结构来稳定凝胶并减少多孔性。

Liu等[48]以钙离子交联海藻酸盐水凝胶为基础研究了新型凝胶微球。研究者将含有不溶性碳酸钙的海藻酸盐溶液加到菜油中并加入表面活性剂快速搅拌形成油包水乳液，调低pH值后释放钙离子引发交联形成凝胶微球，再经亲水作用将葡萄糖氧化酶（GOX）吸附于微球表面，并通过聚合物电解质络合作用加入阳离子壳聚糖涂层以减少凝胶微球的微孔，起到稳定作用，最终将GOX固定于海藻酸盐/壳聚糖微球（ACMS）中，形成了蛋白质药物递送系统。

2.2通过结晶及氢键作用进行交联

这种水凝胶的形成原理是：高分子在溶液中呈无规线团分布，随着温度的升高或降低，分子运动加剧，无规线团结构遭到破坏而相互缠绕形成螺旋或有序结构，从而形成凝胶。这种凝胶的形成是一种可逆的过程，如图3所示。凝胶的形成主要归因于微晶的形成，这些微晶在网络中起到物理交联点的作用[49]。天然的聚合物如明胶、多糖等也可以通过结晶作用形成水凝胶。在水凝胶的形成过程中，明胶中三螺旋构象和多糖中双螺旋构象的变性复原作用促使晶核的形成和微晶的生长。螺旋结构的形成和聚集为水凝胶的形成提供了结合位点。大多数天然高分子材料降温形成凝胶相，而一些纤维素衍生物的水溶液升温时形成凝胶。

图3 温度响应型物理交联水凝胶溶胶-凝胶转变示意图[49]

聚乙烯醇（PV A）水溶液通过反复冷冻-解冻循环处理可得到一种高强度、高弹性的水凝胶[50]。Shaheen等[51]制得了包埋牛血清白蛋白的PV A凝胶可控释放载体。

聚丙烯酸（PAAc）和聚N,N′-二甲基丙烯酰胺（PDMAAm）网络互穿而成的聚合物网络（IPN）水凝胶是通过氢键进行交联的。此类IPN中的PAAc 和PDMAAm间通过分子间和分子内氢键形成水凝胶。随着温度的升高，氢键的相互作用会减弱。因此，在低温时IPN水凝胶网络内形成氢键使其体积收缩，高温时氢键解体，使水凝胶溶胀[52]。

2.3两性嵌段或接枝共聚物交联

两性嵌段或接枝共聚物在水溶液中能借助高聚物间的缔合作用自组装形成胶束或层状的有序结构。利用这一原理可制备物理交联型水凝胶。Hiemstra等[53]研究了基于聚乙二醇-聚丙交酯的星型嵌段水凝胶。研究者以单位点的乙基锌（ethylzinc）复合物为催化剂，以八悬臂的聚乙二醇为引发剂，在生理条件下原位生成，凝胶时间可通过改变PLA嵌段长度和聚合物浓度来加以控制，并具有良好的力学性能，可用于生物医学领域。

在一定条件下两亲性高聚物可通过疏水缔合作

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用形成水凝胶。Cho等[54]将异丙基丙烯酰胺接枝到水溶性壳聚糖上，制备了壳聚糖-g-聚异丙基丙烯酰胺（WSC-g- PNIPAAM），该体系温敏性与PNIPAAm 相似，32 ℃形成不透明松散凝胶，显示出良好的细胞相容性和生物活性，可用于制备人造胰脏和胰岛细胞培养基体。Li等[55]通过α-环糊精与可生物降解的聚环氧乙烷-聚（R）-3-羟基丁酸-聚环氧乙烷（PEO-PHB-PEO）三嵌段共聚物的自组装设计了一种新型超分子水凝胶材料，通过改变中间疏水PHB 嵌段的长度和类型，可获得水凝胶的不同功能和稳定性，达到大分子药物长期持续控释的目的。

由于化学交联剂不仅会影响包埋物质的完整性，而且经常是有毒的小分子化合物，因此化学交联型水凝胶使用之前必须除去未反应的试剂。近年来，物理交联形成的水凝胶越来越引起人们的广泛重视。此外，物理交联的另一个优点是可以原位形成水凝胶。高分子溶液在适当条件下（如温度、pH 值等）可形成物理交联型水凝胶。这种水凝胶可用于制备可注射式药物缓释体系，即在温和的条件下使药物混合在高分子溶液中，然后注射到身体的一定部位，在一定生理条件下使高分子溶液形成水凝胶，其中的药物通过凝胶分解或以其它方式缓慢释放，从而达到控制药物释放的目的。但物理交联形成的水凝胶一般力学性能较弱，交联网络容易因离子强度、pH值和温度等外部环境的改变而破坏。这也是今后研究中需要考虑的重点。

3 结语

水凝胶材料作为填充缺损型支架、生物活性分子控制释放载体以及组织/细胞的转载系统，被广泛应用于组织工程领域中，并愈来愈朝向智能化方向发展。它的应用前景越来越受到人们的关注。研究者们不断提出有关设计和合成新型水凝胶的新思路和新方法，进一步解决水凝胶在组织中的血管化问题和在动态力学环境中的力学性能问题，以满足特定的组织工程或再生医学的要求，更好地适应复杂精细的人体内环境。伴随着超分子化学及蛋白质工程的研究和发展，性能优异、结构可控的新型水凝胶材料必将得到进一步的开发和应用。

参 考 文 献

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农村饮水工程施工组织设计

临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施 工第二标段 施 工 组 织 设 计 华禹水利工程有限公司 2016年06月23日

目录 第一章编制说明 (3) 第一节综合说明 (3) 第二节编制依据 (3) 第三节编制原则 (4) 第二章工程概况 (5) 第三章施工总布置 (7) 第一节施工组织机构设置 (7) 第二节施工平面布置及管理安排 (12) 第四章施工总进度 (14) 第一节施工进度安排 (14) 第二节工程进度保证措施 (15) 第五章施工法及质量控制 (17) 第一节施工准备 (17) 第二节土开挖 (19) 第三节土回填 (20) 第四节混凝土工程 (21) 第五节砌体工程 (29) 第六节管道安装 (32) 第七节阀门井工程 (38) 第六章安全文明施工 (39) 第七章环境保护和文明施工 (41) 第八章雨季施工措施 (47) 第九章工程质量承诺与质量保证措施 (50) 第十章施工安全保证措施 (57)

临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施工第二标段 施工组织设计 第一章编制说明 第一节综合说明 一、承诺 首先，我公司在此重承诺：我们完全接受临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施工第二标段工程招标文件中提出的各项要求，并和业主、监理、设计、质监诸单位一起建设好该项工程。 二、工期目标 按照招标文件的要求，计划开工日期(2016年6月30日)和竣工日期(2016年11月30日)，我公司将精心组织、科学布署、密安排，格执行招标文件中对工期的要求，按时开工，保证如期竣工。 三、质量目标 工程质量等级：优良。 四、安全管理目标 工伤发生频率为零，无重大伤亡事故发生，无重大行车事故，无重大交通责任事故、无重大质量事故，无重大机械事故。 五、文明施工管理目标 实现标准化管理，创文明施工标准工地。 第二节编制依据 一、临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施工段第二标段招标文件。

农村饮水工程施工组织设计

临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施工第 二标段 施 工 组 织 设 计 内蒙古华禹水利工程有限公司 2016年06月23日 目录Notableofcontentsentriesfound. 第一章编制说明错误!未指定书签。 第一节综合说明错误!未指定书签。 第二节编制依据错误!未指定书签。 第三节编制原则错误!未指定书签。 第二章工程概况错误!未指定书签。 第三章施工总布置错误!未指定书签。 第一节施工组织机构设置错误!未指定书签。 第二节施工平面布置及管理安排错误!未指定书签。

第四章施工总进度错误!未指定书签。 第一节施工进度安排错误!未指定书签。 第二节工程进度保证措施错误!未指定书签。 第五章施工方法及质量控制错误!未指定书签。 第一节施工准备错误!未指定书签。 第二节土方开挖错误!未指定书签。 第三节土方回填错误!未指定书签。 第四节混凝土工程错误!未指定书签。 第五节砌体工程错误!未指定书签。 第六节管道安装错误!未指定书签。 第七节阀门井工程错误!未指定书签。 第六章安全文明施工错误!未指定书签。 第七章环境保护和文明施工错误!未指定书签。 第八章雨季施工措施错误!未指定书签。 第九章工程质量承诺与质量保证措施错误!未指定书签。 第十章施工安全保证措施错误!未指定书签。 临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施工第二标段 施工组织设计 第一章编制说明 第一节综合说明 一、承诺 首先，我公司在此郑重承诺：我们完全接受临河区2016年“十个全覆盖”农村饮水安全工程施工第二标段工程招标文件中提出的各项要求，并和业主、监理、设计、质监诸单位一起建设好该项工程。 二、工期目标

植物组织培养研究进展

植物组织培养研究进展 摘要 植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。 关键词: 组织培养；存在问题；措施；发展 20 世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。 1组织培养的基本原理 1.1植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。 1.2植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同，会对培养基做一些不同的处理，一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多，但只有在植物周围的营养物和激素被吸收，如果其他残留的培养基也能被利用，对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基，加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基，培养效果与原继代培养基的基本相同，说明继代培养基再利用是可行的，这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下，研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响，结果用液体培养基直接诱导花芽率更高，分化高峰期出现的时间也更早，说明液体培养基对外植体的生长更有利，只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染；外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起，是指在接种或培养过程中病菌入侵，例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因，应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌，外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少；而外植体的内部带菌是不

植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势 （甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州730070） 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；研究进展；发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着 科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力，现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前，国内外已

中国组织工程与再生医学的最新研究进展

中国组织工程与再生医学的最新研究进展 王春仁,白东亭 ( 中国药品生物制品检定所,北京, 100050) 摘要:本文介绍了我国组织工程和再生医学方面的研究、标准制定以及管理方 面的最新进展。我国的组织工程在国家的大力支持下在基础研究方面取得了很大的成绩,研究的重点主要是组织工程皮肤、软骨、骨、肌腱、角膜、血管、微囊化细胞等。目前西安第四军医大学组织工程研究中心研究的组织工程皮肤最为显著,已经获得国家食品药品监督管理局医疗器械产品注册证,其他的组织工程医疗产品尚处于研发和临床前研究阶段。组织工程质量标准研究主要从种子细胞、材料支架和组织工程产品三个方面进行控制。在组织工程质量标准制定方面完成了8个组织工程医疗产品的相关标准,其他多个标准正在起草研究中,标准的研究为组织工程的产业化发展起到了很好的作用,也为组织工程的管理提供了技术支持。 关键词: 组织工程;再生医学; 标准;组织工程医疗产品 Recent development of tissue engineering and regenerative medicine in China WANG Chun-ren, BAI Dong - ting (National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products, Beijing, 100050 , China) Abstract: This paper described the recent development of tissue engineering and regenerative medicine related with scientificre s ea r ch, d r afti ng st anda r d s and r egu l a ti on i n Ch i na . Si gn i fi can t advance s have been m ade i n t he p a st dec2 ade i n tiss ue engi nee ri ng and r egene r a ti ve m ed i c i ne unde r t he s uppo rt by t he na ti ona l fi nance i n Ch i na . The tiss ue engi nee ri ng r e s ea r ch m a i n l y i nv o l ve i n t he tiss ue engi nee r ed s k i n, ca rtil age, bone, c o r nea, b l ood ve ss e l and enca p 2 s u l a t ed ce lls e t c . The tiss ue engi nee r ed s k i n deve l op ed by Shaanxi A i e r f u A c ti vitiss ue Engi nee ri ng Co . , L t d ha s been a pp r oved by t he St a t e Food and D r ug A d m i n istr a ti on ( SF DA ) f o r m a r ke ti ng . O t he r tiss ue engi nee r ed p r oduc ts

农村饮水安全巩固提升工程管网安装施工施工组织设计

农村饮水安全巩固提升工程管网安装施工施工组织设计 1

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施工组织设计 第一章编制说明及编制依据 第一节、编制说明 本施工组织设计是根据淮阴区农村饮水安全巩固提升工程(三期)管网安装施工01标段(南陈集镇)招标文件和技术条款进行组织策划编制,严格按照建设单位的质量、工期、安全、经济成本等要求,进行项目实施筹划工作。为按时完成工期目标,编排合理工程整体形象进度计划,依照合同所订立的质量目标,项目部将投入大量的物质资源和技术力量,制定质量控制技术措施,以确保工程达到预期要求。 本施工组织设计的主要内容包括:阐述说明各分部分项工程的施工方法,主要材料、施工机械设备、劳动力等使用、计划安排,结合本工程特点提出切实可行的工程质量、安全生产、文明施工、工程进度等技术组织措施,同时对关键工序、复杂环节重点提出相应的技术措施,如夏季、雨季施工技术组织措施、减少扰民噪音、降低环境污染技术措施、地下管线及其它地上地下设施的保护加固措施等。 第二节、编制范围 本施工组织设计所有的分项工程施工方案均根据招标文件要求进行编制。 3

第三节、编制依据 本施工组织设计主要根据淮阴区农村饮水安全巩固提升工程招标 文件要求进行编制。以下为本工程施工组织设计文件编制所涉及的规范标准: 一、根据淮阴区农村饮水安全巩固提升工程(三期)管网安装施工01标 段(南陈集镇)招标文件。 二、现场实地考察情况。 三、国家、地方颁发的相关规范、规程、标准。 第二章、工程概况及工程特点 第一节、工程概况 本项目位于淮安市淮阴区南陈集镇境内,本次工程主要为提升南陈集镇、西宋集镇、渔沟镇、赵集镇、韩桥乡和吴集镇的居民饮用水质量,新建PE主管道总长度约1709.925 km。本工程为施工01标段:淮阴区农村饮水安全巩固提升工程(三期)管网安装施工01标段(合同编号:HYQYSTS-03-SG01)主要内容为淮阴区南陈集镇境内铺设PE主管道总长度约432.4675km。 第二节、水文气象及地质条件 淮阴区地处北亚热带和南暖温带交界区内,受季风环流影响,冬季寒 冷干燥,夏季高温多雨,秋季天高气爽,四季分明,光照充分,雨水充沛,年平 4

浅谈组织工程神经血管化研究进展.docx

浅谈组织工程神经血管化研究进展临床上，由于创伤、肿瘤等原因造成的周围神经缺损非常多见，周围神经损伤已成为全球所面临的健康问题之一[1]。目前，临床修复周围神经缺损的主要方法是自体神经移植，但存在自体神经来源有限、供区神经功能丧失及神经直径难以匹配等问题。同种异体神经或异种神经是理想的神经来源，但因存在严重免疫排斥反应常导致治疗失败[2]。因此需要进一步研究理想的永久性修复材料。近年来，随着材料科学、细胞生物学的进步，采用组织工程技术构建组织工程周围神经，为神经损伤的修复带来了新希望。但构建的组织工程周围神经修复大段周围神经缺损还存在诸多问题，尤其是组织工程周围神经的血管化问题成为限制其发挥生物学效能的一个“瓶颈”[3-4]。组织工程周围神经早期血管化问题日益受到学者们的关注。组织工程周围神经血管化的研究主要包括以下5个方面：周围神经再生局部微环境及血供特点、支架材料修饰、种子细胞、自体血管束的植入、促血管因子。本文将围绕上述5个方面进行文献回顾及总结。 1周围神经再生局部微环境及血供特点 众所周知，周围神经主干结构是由神经纤维束及其周围包括血管在内的结缔组织构成[5]。神经移植后，移植段神经血管再形成大致有两种形式：①神经内形式，即内部丛状血管，可持续24周；②神经外形式，即外部纵行血管，出现在移植后3～6周内。有研究表明[6]，不带血管的神经移植后3d内为缺血状态，1周左右开始出现血流急剧增加；而带血管的神经移植后早期虽有血流增加，但基本处于

平稳状态，这对于维持周围神经微环境的稳定具有一定意义。局部微环境及神经再生所需要的各种营养物质对周围神经的修复再生非常重要，而这些都与局部血供有重要关系[7]。神经移植物早期血管化，可以为移植的各种细胞提供足够营养，进而促进轴突生长、神经再生；另一方面，可以减少体内胶原纤维形成，便于新生轴突通过。另外，神经移植物早期的血管化还可以聚集来源于血液中的巨噬细胞[8]，以利于快速清除周围神经损伤后轴突、髓鞘的各种溃变产物，从而为新生轴突向远端生长提供良好的通道[9]。近年来，随着组织工程学迅速发展，应用组织工程周围神经修复神经缺损已成为研究趋势[10]。对于大段神经缺损，血管化不足是制约其修复成功的关键因素。组织工程周围神经不能早期血管化，不能早期在体内建立血液循环，制约了其进一步向临床应用[11]。有研究表明，细胞在血管周围150～20XX 年，最初研究者们试图通过离子交互作用将肝素锚定在生物材料表面，减轻材料致凝性并获得成功[20]。随着对生物材料研究的深入，为了增加材料的生物相容性以及对细胞的黏附性等生物特性，药物缓释系统成为研究热点，而肝素具备与多种蛋白结合的能力，基于肝素的药物缓释系统被证明可以装载各种生物效应迥异的生长因子[21]。本课题组利用肝素作为缓释载体，制备了能够缓释VEGF的组织工程周围神经，促进了组织工程周围神经形成血管的能力，实现了组织工程周围神经的血管化[22]。 3种子细胞 ECs是血管形成、再生中的主要细胞[23]。刘春晓等[24]在体外成

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势 植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心

水利水电工程施工组织设计投标用

水利水电工程施工组织 设计投标用 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

施工组织设计 第一章编制说明 一、编制依据 1、本工程招标文件； 2、本工程施工图纸； 3、《水利水电工程施工组织设计规范》； 4、《水利水电建设工程验收规程》； 5、《水利水电工程施工测量规范》； 6、《水利基本建设工程验收规程》； 7、《道路交通标志和标线》； 8、《水源涵养林建设规范》； 9、《饮用水水源地保护区标志技术要求》； 10、《饮用水水源地保护区划分技术规范》； 11、《砼质量控制标准》； 12、《砌体工程施工及验收规范》； 13、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检查方法》； 14、《建筑工程质量检验评定标准》；

15、《普通混凝土用砂量标准及检验收方法》； 16、《普通混凝土配合比设计技术规定》； 17、《砼拌和用水标准》； 18、业主对本工程的工期、质量标准等要求； 19、现场调查、收集、咨询所获取的资料； 20、我公司综合管理、施工技术和机械设备水平及类似工程施工中的经验和工法成果。 二、编制原则 1、积极响应招标文件要求,以合同工期为依据进行施工总体安排,并配备足够的施工队伍、机械设备，确保施工工期； 2、严格遵守设计文件要求的施工规范、施工质量验收标准； 3、编制时对本工程的地质条件，地理环境和交通情况作了充分的了解和准备，制定了科学合理、详细周密、经济适用的施工方案，按照工程建设的质量、工期，安全、环保等各项要求，结合本工程的实际情况，实事求是进行编制。配备先进的施工机械设备，投入经验丰富、技术过硬的管理人员和施工队伍。 4、突出重点、兼顾一般； 5、合理安排施工顺序，尽量减少季节、环境及其它工序施工间的相互影响； 6、临时工程、临时设施的设置尽量利用已征土地及其它荒地，并尽量和规划的永久性工程相结合，兼顾其它施工单位的利益，确保目标的顺利实现。

国内外苔藓植物组织培养研究进展

国内外苔藓植物组织培养研究进展 文章在对苔藓植物的特征及组织培养研究简史进行简要介绍的基础上，重点介绍了国内外学者对苔藓植物组织培养材料及基质的选择、外植体的消毒方法、培养基成分的选择及培养条件的筛选等4个方面的研究进展。 标签：苔藓植物；组织培养；消毒方法；培养基 苔藓植物是植物界中比较特殊的一个植物类群，主要生活在阴湿的环境中，是一类由水生向陆生过渡的重要的原始高等植物。苔藓植物生活史为典型的异型世代交替，孢子体则寄生于配子体上生活，孢子在产生新的配子体过程中还需要经过一个原丝体阶段。目前，全世界大约有2.3万种苔藓植物，其种类仅次于被子植物。 苔藓植物能够蓄积大量水分，因此对水土保持与涵养、森林及某些附生植物的发育都有极其重要的作用。此外，苔藓植物还含有脂类、萜类、黄酮类、生物碱、醌类等活性物质，因此具有极高的药用价值。 苔藓植物的组织培养历史可以追溯到1902年Haberlandt的研究和1905年Goebel等人的研究，此后的50余年时间内，科学家的关注点更多的集中于被子植物组织培养上，对苔藓植物的组织培养几无涉及。1957年，Allsopp利用石地钱和小叶苔的孢子进行组织培养，首次成功获得相应愈伤组织及再生叶状体。此后，世界范围内的关于苔藓植物组织培养的实验研究逐渐展开并取得了一定的成果。 1 苔藓植物组织培养供试材料及基质 目前，可以用于苔藓植物组织培养的材料主要是苔藓植物的配子体、孢子体和原丝体，此外还可以利用其生殖器官、芽孢、游离原生质体等。1960年，Ward 以Knudson培养基培养金发藓和波叶仙鹤藓的孢子并获得其无菌原丝体，并在添加了蔗糖的基本培养基中利用该无菌原丝体诱导获得了相应的愈伤组织及再生植株。2003年，高永超等利用牛角藓配子体茎段诱导获得相应愈伤组织，并探讨了蔗糖及大量元素对愈伤组织细胞生长的影响。2007年，于传梅利用膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体、柳叶藓的茎段、短叶藓和江岸立碗藓的孢子进行组织培养，获得了相应的愈伤组织或再生植株。 2 苔藓植物组织培养供试材料的消毒 可用于苔藓植物外植体消毒的试剂包括乙醇、次氯酸钠、升汞等，不同的供试材料和不同部位的外植体所用消毒剂有所不同。Saboljevic等研究表明，适用于Aloina aloides孢子和配子体消毒的次氯酸钠浓度分别为120.00g·L-1和90.00g·L-1。于传梅（2007）研究表明，适用于膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体消毒的试剂为0.1%次氯酸钠，消毒时间为5分钟。梁书峰（2010）研究表明，适用

组织工程的研究现状

?组织工程? 组织工程的研究现状 张　晨3　张　东3　高景恒3 十九世纪和二十世纪中叶,生物学的两大发现是细胞和DNA的双螺旋结构,标志着细胞生物学和分子生物学的形成,它们是现代医学发展的两个重要里程碑。 近二十年来,在国际上兴起了一门由生物医学和工程学技术相结合的边缘学科,即生物医学工程学(B i om edical Engineering),它的基础研究涉及自然科学的各个领域,并随着自然科学各个学科的进步而取得令人瞩目的进展。目前,已着手进行人工合成和复制生命物质,并且日趋工程化,这正是现代医学区别于以往生物科学的显著特点,因此可望成为现代医学发展的第三个里程碑。 在人工复制的还原组织、器官的研究方面,一门新的学科正在产生,即组织工程(T issue Engineer2 ing)。它是应用生物学和工程学的原理,研究开发能够修复、维持或改善损伤组织功能的生物替代物的一门科学[1～3],方法是将体外培养的高浓度的功能相关的活细胞种植于天然的或人工合成的细胞外基质(extracelluar m atrix,EC M),然后将它们移植到动物体内,达到形成新的有功能的组织的目的[4～11]。 1　组织工程提出的历史背景 现代外科的发展已使人类替换病损组织的梦想成为现实。替换物包括异种、同种异体以及自体组织和人工合成物质,但这些替代物由于种种问题而不能满足临床需要;异种组织引起的相当快速的排斥反应;同种异体移植尽管在形态方面与自体移植相似,在术后早期可被宿主短时间接受,但排斥反应不可避免,且组织器官的来源有限;自体组织移植会造成供区损伤以及所能供给组织的局限性;人工合成物质植入后所引起的异物反应,继发感染及裸露等, 3　辽宁省人民医院整形外科(辽宁沈阳,110015)这些都迫使科学家们寻求新的、更为理想的组织替代物。 早在本世纪50年代,市场上可应用的营养素(nutrients)和酶可将组织离解为有功能的细胞成份,从而开始体外细胞培养的研究。细胞工程(Cellu2 lar Engineering)的诞生使大规模细胞培养成为可能。进入80年代以后,随着组织类型培养技术(h is2 to typ ic culture techniques)的普及,对体外细胞间的相互作用进行了研究,并预示了重建有功能的组织的到来[8]。 2　组织工程的研究现状 组织工程一经提出,引起了世界范围的关注。在美国,从1988年起,就由国家科学基金会(T he N a2 ti onal Science Foundati on),以研究基金和资助方式建立一系列实验室[5]。日本也发展相应的研究[2,4,12,13]。1989年在全美力学工程学会(T he Am erican Society of M echanical Engineers)的冬季年会上,日、美两国还就组织工程举行了专题讨论会。到目前为止,关于组织工程方面的研究主要包括下面三方面内容:①细胞外基质替代物的开发;②种子细胞性质的研究;③组织工程化组织(tissue engi2 neered tissue)对各种病损组织替代的研究。 2.1　细胞外基质替代物的研究 组织是由形态相似,功能相关的细胞和细胞间质即EC M所组成,EC M是细胞附着的基本框架和代谢场所,因此,它的形态和功能直接影响其所构成的组织的形态和功能,其替代物的研究也就成为组织工程的研究焦点之一。 2.1.1　人工合成的EC M替代物的研究　常用于组织工程的两种EC M替代物是聚乳酸(po lylatic acid,PLA)和聚羟基乙酸(po lyglyco lic acid, PGA),后者又称聚脂肪酸或聚乙二醇酸[5,7,9,14～17]。由于这两种聚合物(po lym er)在体内能够逐步分解

农村饮水安全工程施工组织设计方案

农村饮水安全工程施工组织设计方案 编制单位： 编制人： 审核人： 审批人： 编制日期： 第一章工程概况 1、1、工程概况邳州市某年度农村饮水安全工程新建地下水厂2 座，即 A 厂、 B 厂，涉及27 个行政村，68 个自然村。主要工程为：钻打水源井12 眼，铺设输配水管网，建泵房12 处，管理房2 处，配套机泵、变频器12 台套，消毒设备12 台套。A 厂，位于 A村北，工程共涉及62个自然村。共解决现状饮水不安全人口59098人，设计规划供水人口63151 人。总供水规模45 84、77m3/d。项目区深井辐射半径为300 m，取最小井距600 m，井深100 m 左右，井径为360 m m，设计流量为50m3/h。上部闭水管采用管径325 m m 球墨铸铁管，下部滤水管采用玻璃纤维增强聚乙烯丝缠绕。B 厂，位于 B村，工程共覆盖7个自然村。共解决现状饮水不安全人口13633 人，设计规划供水人口14565 人。总供水规模10 57、4m3/d。项目区深井辐射半径为300 m，取最小井距600 m，井深100 m 左右，井径为360 m m，设计流量为50m3/h。上部闭水管采用管径325 m m 球墨铸铁管，下部滤水管采用玻璃纤维增强聚乙烯丝缠绕。 1、2、工程建设内容本标段项目区主要工程内容：某年度 A、 B2 座水厂的附属土建、水源井、机电设备购置及安装、水表和阀门的购置及安装、管道安装调试消毒工程。 1、3、工程实施计划本合同工程要求于某年9月10 日开工，全部工程于

某年12月30 日完成，总工期为110天。 第二章施工准备施工准备工作是确保施工质量及进度的必要条件，为了充分利用有限资金，以最快的速度，最合理的成本确保工程优质，创造最好的经济效益和社会效益。只有做好了前期准备工作，在施工中有计划、有步骤、有组织地开展工程施工，避免造成施工顺序混乱和停顿现象，为均衡协调施工创造条件。 施工准备工作包括：组织准备、技术准备、物资准备、现场准备等。 2、1 组织准备 2、1、1施工组织规划根据本工程施工特点，结合我单位对同类工程的施工经验，在本工程实施中拟采用下列组织方式：成立项目经理部，实施项目法施工，实行项目经理负责制，项目经理对本工程实施全面管理。项目经理部设工程、质检、材供、生产、安全等管理部门。在满足施工进度和技术质量要求的前提下，合理组织和安排施工队伍，选调具有钻井、管道安装和土建工程施工经验的管理人员和技术工种组成骨干施工队伍，根据工程特征和专业分工，项目部拟组建二支施工队即管道安装和土建施工队，然后按工种分成若干班组进行平行施工。 2、1、2组建精干高效施工组织机构我公司将按照采用直线职能制的组建形式，成立精干、高效，面向生产实际的现场施工组织机构。项目部成员选派具有事业心和责任感、懂生产、精管理和年富力强的技术人员上岗。为确保工程顺利实施，总公司将委派近期承担邳州市碾庄镇镇区自来水工程、邳州市占城镇全文结束》》年度农村改水工程、邳州市 B新区改水工程及邳州市2003 年度节水灌溉示范项目建设工程施工的项目经理负责组织施工，成立工程施工项目经理部。实行项目经理责任制，项目经理将对质量、工期、安全、成本及文

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势 发表时间：2012-09-04T08:13:38.717Z 来源：《时代报告》2012年第6期作者：白立伟 [导读] 传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。 白立伟（西南大学园艺园林学院，重庆北碚 400715) 中图分类号：Q943.1 文献标识码：A 文章编号：1003-2738（2012）06-0322-01 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用。 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质[2]。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术。 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本[3]。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心兰试管苗可正常生长[4]。开放式组织培养突破了封闭式培养的限制，从根本上简化了组织培养环节，使将来规模化开放式组织培养成为可能。 3.光独立培养技术。 光独立培养法又称无糖培养法，是指利用CO2代替葡萄糖作为植物组织培养的碳源，人工控制组织培养苗生长所需的光、温、水、气、营养等条件，促使组织培养苗快速转变为自养型的培养方式。一方面避免了由葡萄糖引起的杂菌污染；另一方面，增强了组织培养微环境的人工调控能力。屈云慧等以虎眼万年青为对象的无糖培养研究表明万年青再生芽的生根率高, 种苗质量也优于常规培养[5]。肖玉兰、丁永前等设计的全套无糖组织培养设备培育出的苗具有抽叶多、植株健壮、节间距短、根系发达、干物重积累多、光合自养能力强等更优良的生物学性状。目前，无糖培养法还处于理论研究和应用的开始阶段，随着理论研究的不断深入及相关配套技术的不断完善，必将成为组织培养技术的一种重要手段。 4.多因子综合控制技术。 近年来，随着对植物组织培养机理的深入研究和交叉学科间的相互促进作用，多因子综合控制的环境调控设施越来越多的应用到实际生产中，大大降低了组织培养成本, 促进了组织培养苗商品化的进程。崔谨等运用CO2 监控系统对甘薯组培苗进行调控的结果表明, 在CO2监控系统方式下培养的甘薯组培苗, 具有生长迅速、光合产物积累明显、叶色深绿、根系发达等特点[6]。刘文科等设计了一种新型密闭式组培室, 并研制出一套用于该组培室的综合环境控制系统[7]。李传业等设计的一套能对组培箱内CO2 浓度、相对湿度进行调控的组织培养微环境控制系统试验结果表明, 组织培养箱内CO2摩尔分数和相对湿度达到了预期目标。 二、植物组织培养的应用研究 植物组织培养技术的应用主要理论基础有两方面。一是细胞全能性，植物修复与完善、快繁脱毒苗、育种、种子和种质资源保存、植物检疫等都是其发展和应用的成果。二是悬浮培养液，主要应用于植物次生代谢产物的提取。 1.“全能性”的应用。 植物修复与完善是模拟植物组织培养过程中器官形成和细胞增殖形成的一套全新理论，植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面，因其快速、无毒的特点，已经广泛应用于观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物，并已形成产业化、商品化。植物组织培养技术为培育优良作物品种开辟了新的途径，利用该技术，通过花药和花粉培养、胚胎培养与细胞融合、细胞无性系变异、基因工程及突变体筛选等手段，已经培育出一大批具有优良性状的植株。借助植物组织培养技术保存种子和种质资源，因其优于常规方法的特殊性越来越受到重视，已在1000多种植物种和品种上得到应用, 并取得很好的效果。 2.愈伤组织或悬浮培养液的应用。 植物次生代谢物如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱及其他活性化合物是许多医药、食品、香料、色素、农药和化工产品的

农村饮水工程施工组织设计(

第一章、编制依据及原则 1、编制说明 本方案重点阐述施工组织、施工部署、施工进度、施工方案、施工方法、特殊部位、重点部位的施工工艺和质量控制、季节性施工保证措施以及保证工期、质量、环境保护、现场安全文明及防火施工等技术措施。 2、编制依据 2.1施工设计图纸 2.2地质资料报告及现场情况 2.3国家现行建筑工程施工质量验收规范及质量验收统一标准 2.4现场条件及同类工程施工经验 2.5工程招标文件 2.6公司《质量/环境/职业健康安全管理体系文件》； 3、编制原则 3.1、按照“百年大计，质量第一”的原则确保在施工项目建立完整有效的质量管理体系，在此基础上提出各项求真务实、切实可行的质量保证措施。确保工程质量达到国家现行工程施工验收规范标准，验收合格。 3.2、按照“统筹策划、把握重点、均衡施工、适度提前”的原则合理安排施工工期和进度计划并确保工程顺利完工。 3.3、按照“以人为本”的原则，选择综合素质高、管理经验丰富的同志担任项目部经理、项目工程师；抽调专业技能高、工作责任心强的同志担任项目部各岗位管理人员。 3.4、遵循高效、安全可靠的原则，实施机械化施工作业，配备齐全的机械设备、施工器具，提高作业效率。合理规划施工平面，搞好文明施工，树立企业良好形象。 3.5、按照“安全生产、预防为主”的原则拟订和实施确保安全生产的管理方针、预案、资源、规章制度。 3.6、结合同类工程施工经验，重点阐述主要分部、分项工程施工工艺及方法，保证安全、质量、工期、文明施工的技术措施。 4、主要指标控制 4.1 工期目标： 本工程工期要求为120日历天。本着为用户负责，使建设资金尽早发挥效益使工程早日投入使用，我公司将以一流的管理和一流的施工采取有效措施尽量缩短工期。

农村饮水安全工程施工组织设计方案[详细]

农村饮水安全工程施工组织设计 编制单位: 编制人: 审核人: 审批人: 编制日期:

第一章工程概况 1.1、工程概况 邳州市某年度农村饮水安全工程新建地下水厂2座,即A厂、B厂,涉及27个行政村,68个自然村.主要工程为:钻打水源井12眼,铺设输配水管网,建泵房12处,管理房2处,配套机泵、变频器12台套,消毒设备12台套. A厂,位于A村北,工程共涉及62个自然村.共解决现状饮水不安全人口59098人,设计规划供水人口63151人.总供水规模4584.77米3/d.项目区深井辐射半径为300 米,取最小井距600 米,井深100 米左右,井径为360 米米,设计流量为50米3/h.上部闭水管采用管径325 米米球墨铸铁管,下部滤水管采用玻璃纤维增强聚乙烯丝缠绕. B厂,位于B村,工程共覆盖7个自然村.共解决现状饮水不安全人口13633人,设计规划供水人口14565人.总供水规模1057.4米3/d.项目区深井辐射半径为300 米,取最小井距600 米,井深100 米左右,井径为360 米米,设计流量为50米3/h.上部闭水管采用管径325 米米球墨铸铁管,下部滤水管采用玻璃纤维增强聚乙烯丝缠绕. 1.2、工程建设内容 本标段项目区主要工程内容:某年度 A、B 2座水厂的附属土建、水源井、机电设备购置及安装、水表和阀门的购置及安装、管道安装调试消毒工程. 1.3、工程实施计划 本合同工程要求于某年9月10日开工,全部工程于某年12月30日完成,总工期为110天. 第二章施工准备

施工准备工作是确保施工质量及进度的必要条件,为了充分利用有限 资金,以最快的速度 ,最合理的成本确保工程优质,创造最好的经济效益和社会效益.只有做好了前期准备工作,在施工中有计划、有步骤、有组织地开展工程施工,避免造成施工顺序混乱和停顿现象,为均衡协调施工创造条件.施 工准备工作包括:组织准备、技术准备、物资准备、现场准备等. 2.1组织准备 2.1.1施工组织规划 根据本工程施工特点,结合我单位对同类工程的施工经验,在本工程实施中拟采用下列组织方式:成立项目经理部,实施项目法施工,实行项目经理负 责制,项目经理对本工程实施全面管理.项目经理部设工程、质检、材供、生产、安全等管理部门.在满足施工进度和技术质量要求的前提下,合理组织和安排施工队伍,选调具有钻井、管道安装和土建工程施工经验的管理人员和技术工种组成骨干施工队伍,根据工程特征和专业分工,项目部拟组建二支施工队即管道安装和土建施工队,然后按工种分成若干班组进行平行施工. 2.1.2组建精干高效施工组织机构 我公司将按照采用直线职能制的组建形式,成立精干、高效,面向生产实际的现场施工组织机构.项目部成员选派具有事业心和责任感、懂生产、精管理和年富力强的技术人员上岗.为确保工程顺利实施,总公司将委派近期承担邳州市碾庄镇镇区自来水工程、邳州市占城镇2006年度农村改水工程、邳州市B新区改水工程及邳州市2003年度节水灌溉示范项目建设工程施工的项目经理负责组织施工,成立工程施工项目经理部.实行项目经理责任制,项目经理将对质量、工期、安全、成本及文明施工全面负责.各施工管理职能部门在项目经理部的指导下做到有计划的组织施工,确保本工程质量、工期、安全等方面达到目标要求.项目部下设职能部门及生产系统,配合项目经理工作,