Stem Cell Tools and Other Experimental Protocols pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Klimanskaya, Irina (EDT)/ Lanza, Robert (EDT)

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:2006-12

价格:$ 224.87

装帧:HRD

isbn号码:9780123736512

丛书系列:

图书标签:

Stem cells
Cell biology
Molecular biology
Biotechnology
Experimental protocols
Laboratory techniques
Tissue engineering
Regenerative medicine
Cell culture
Biomedical research

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具体描述

This is the third of three planned volumes in the "Methods in Enzymology" series on the topic of stem cells. This volume is a unique anthology of stem cell techniques written by experts from the top laboratories in the world. The contributors not only have hands-on experience in the field but often have developed the original approaches that they share with great attention to detail. The chapters provide a brief review of each field followed by a 'cookbook' and handy illustrations. The collection of protocols includes the isolation and maintenance of stem cells from various species using 'conventional' and novel methods, such as derivation of ES cells from single blastomeres, differentiation of stem cells into specific tissue types, isolation and maintenance of somatic stem cells, stem cell-specific techniques and approaches to tissue engineering using stem cell derivatives. The reader will find that some of the topics are covered by more than one group of authors and complement each other. Comprehensive step-by-step protocols and informative illustrations can be easily followed by even the least experienced researchers in the field, and allow the setup and troubleshooting of these state-of-the-art technologies in other laboratories. The book provides complete coverage spanning from derivation/isolation of stem cells, and including differentiation protocols, characterization and maintenance of derivatives and tissue engineering. It presents the latest and most innovative technologies. It addresses therapeutic relevance including FDA compliance and tissue engineering.

现代生物医学前沿：细胞重编程与组织工程的深度探索图书名称：现代生物医学前沿：细胞重编程与组织工程的深度探索作者：集合多学科顶尖专家团队出版社：科学前沿出版社 ISBN： 978-7-5767-1234-5 --- 导言：跨越物种的生命重塑在生命的宏大叙事中，细胞的可塑性始终是激发科学家无限遐想的核心领域。本书《现代生物医学前沿：细胞重编程与组织工程的深度探索》并非聚焦于已有的特定技术工具箱，而是致力于构建一个全面的、前瞻性的知识框架，深入解析当前生物医学领域中最具颠覆性的两大支柱：高级细胞重编程技术和复杂组织工程的系统构建。我们生活在一个分子生物学、基因编辑技术与生物材料科学高速融合的时代。传统的细胞生物学研究范式正在被打破，取而代之的是对细胞命运进行精准、可控干预的全新时代。本书旨在为研究生、科研人员以及临床转化医学工作者提供一个深入理解这些前沿领域基础理论、核心技术原理及其未来临床潜力的综合性指南。第一部分：细胞命运的可塑性与分子机制 (Cell Fate Plasticity and Molecular Mechanisms) 本部分着重于理解细胞身份的本质及其可逆性。我们探讨的是如何从根本上理解和操控细胞的表观遗传和基因表达网络，以实现细胞身份的转换，而非仅仅是激活现有的分化路径。第一章：重编程的理论基石与表观遗传学调控本章系统梳理了细胞身份（Cell Identity）的分子定义，从基因组学、转录组学到蛋白组学的多层次解析。重点剖析了染色质可及性（Chromatin Accessibility）在决定细胞命运过程中的关键作用。详细介绍了组蛋白修饰、DNA甲基化以及非编码RNA（如lncRNA和miRNA）在维持或诱导细胞重编程状态中所扮演的角色。我们深入讨论了经典的Yamanaka因子（Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc）作用的早期发现，并将其置于更广阔的表观遗传调控网络中进行考察，分析了重编程效率的瓶颈与表观遗传屏障的分子本质。第二章：直接重编程与逆向分化的分子工具箱这一章节聚焦于克服物种或组织类型限制的直接重编程（Direct Reprogramming）策略。我们详细阐述了利用转录因子组合、小分子化合物筛选以及病毒载体设计等多种策略，实现从一种成熟体细胞（如成纤维细胞）直接转化为另一种功能细胞（如神经元或心肌细胞）的实验设计。特别关注了“中间状态”的捕获与分析，讨论了如何通过动态追踪单细胞转录组数据（scRNA-seq）来解析细胞从A态到B态的连续性路径，避免进入非目标状态。此外，本章还将探讨利用合成生物学方法设计基因线路，以期实现更安全、更高效的体内（in vivo）重编程。第三章：体细胞重编程的安全性与功能验证在向临床应用迈进的过程中，重编程细胞的安全性是首要考量。本章深入探讨了诱导多能干细胞（iPSC）和直接重编程细胞的潜在风险，包括残留的致癌基因表达、基因组的整体不稳定性（如拷贝数变异CNVs）以及异位分化的风险。我们详细介绍了用于评估重编程细胞“真实性”的先进功能验证方法，如高维流式细胞术（Mass Cytometry）在鉴定亚群纯度上的应用，以及体内致瘤性测试的改进方案，旨在为转化研究提供稳健的质量控制标准。第二部分：组织工程与再生医学的系统构建 (Systematic Construction in Tissue Engineering and Regenerative Medicine) 本部分从细胞生物学转向工程学和材料科学的交叉领域，探讨如何利用工程学的思维来构建具有生理功能的复杂三维组织结构，重点关注微环境的模拟与生物反应器的优化。第四章：生物支架材料的先进设计与智能响应性组织工程成功的关键在于提供一个能够模拟天然细胞外基质（ECM）的微环境。本章全面梳理了生物活性材料（Bioactive Materials）的最新进展。我们不仅讨论了基于天然聚合物（如胶原蛋白、壳聚糖）和合成聚合物（如PEG、PLGA）的经典支架构建，更深入分析了智能响应性材料的设计理念。这包括响应pH值、温度、剪切力或特定酶切的材料，这些材料能够实现药物的靶向释放或支架的受控降解。此外，重点讲解了3D打印技术（如生物墨水配方与打印精度）在创建具有精确孔隙率和梯度结构上的应用。第五章：器官芯片与类器官培养的互补策略为了更好地模拟体内复杂环境，研究界正积极发展类器官（Organoids）和器官芯片（Organ-on-a-Chip）技术。本章详细对比了这两种平台在药物筛选和疾病建模中的优势与局限。我们探讨了类器官的长期稳定培养技术，特别是如何通过精细调控营养因子和基质环境来维持其干性或特化功能。在器官芯片方面，重点解析了微流控技术在模拟血液动力学、细胞间物质交换以及整合多种细胞类型（如内皮细胞、免疫细胞）以重建微环境屏障功能的设计原理。本书强调，这两种技术应被视为互补，共同推动体外模型向更高保真度发展。第六章：生物制造与功能性血管化 (Biomanufacturing and Functional Vascularization) 构建大于几百微米的实体组织面临的核心挑战是营养和氧气的有效输送，即血管化问题。本章将此视为组织工程中最紧迫的工程难题之一。我们详细研究了实现体内和体外血管化的多种策略：如何利用内皮细胞、周细胞与干细胞的共培养来诱导自发血管生成；如何通过模板化技术（如牺牲材料法）在支架内预先构建出具有导管结构的通道网络；以及如何利用生物反应器（Bioreactor）系统，通过施加适度的生物力学刺激（如灌流、张力）来促进工程化组织内血管的成熟和连接。本章提供了关于生物反应器设计参数（如流速、剪切应力）对细胞表型影响的定量分析。结论：从实验室到临床转化的未来展望本书的最后一部分将目光投向未来，探讨细胞重编程与组织工程在应对重大疾病，如神经退行性疾病、心血管损伤和器官衰竭中的潜力。我们侧重于转化医学的伦理考量、监管框架的演进，以及如何将实验室中高度受控的实验结果，转化为可规模化、成本可控的临床解决方案。本书旨在激励新一代研究者，以前瞻性的、多学科协作的视角，迎接生命科学的下一个黄金时代。