以组织工程和细胞治疗为代表的再生医学是最具发展潜力的生物产业，有望成为医疗健康领域继药物和器械治疗之后的支柱产业。再生医学网小编带大家了解一下。
干细胞作为细胞治疗的主角，在器官修复和组织再生中发挥着重要作用，具有广阔的应用前景。干细胞微环境是干细胞赖以生存的基础，对调控干细胞命运具有重要的作用。3D微组织工程技术具有广阔的临床应用前景，为更进一步了解这项技术、以及其发展现状及未来前景，
人体内数以兆计(10^13-10^14)的200多种细胞井然有序的分布在几十种器官中，每时每刻这些海量细胞之间的协同互作、新陈更迭造就了人世的生老病死、悲欢离合。
在1665年，英国大科学家罗伯特 ? 胡克(Robert Hook)在自制显微镜下第一次窥见了生命的基本结构——细胞。此后过了将近200年，在1838~1839年间，德国植物学家施莱登 (Matthias Jakob Schleiden)和动物学家施旺(Theodor Schwann)在不断探索灵动生命的微观奥秘中，提出了“细胞学说”。再后来，也就是到了1855年，由“病理学之父”魏尔肖（Rudolf Virchow）对“细胞学说”进行了完善。他作出了一个重要的论断：所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。
“细胞学说”有三个基本原理：所有生物体都由细胞组成；细胞是所有生物体结构与功能的基本单位；所有细胞均来自已有的细胞（细胞分裂产生新细胞）。“细胞学说”在生物学中的地位堪比“原子学说“和“基本粒子学说”在化学和物理学中的地位。
人体由细胞组成，细胞是人体结构和功能最基本的单位。 在高等多细胞生物中，海量的细胞需要在“团体组织中”相生相伴才能协同工作，才可发挥功能。英文中组织(Tissue)一词最早发源于法语(tissu)，意思是编织或编织物，其实就是说组织本质上就是把细胞一个个编织组合起来。
在过去的40年中，人们对干细胞微环境进行了大量研究，对人体的骨髓、皮肤、小肠、大脑、肌肉等组织中的干细胞微环境的高度动态性和复杂性有了深入理解。以“骨髓微环境”为例，具有特定空间分布的成骨细胞、基质细胞（例如间充质干细胞）、动脉和血窦内皮细胞、神经细胞、免疫细胞和各类蛋白、多糖细胞外基质等诸多组分构成了造血干细胞和祖细胞的微环境，各类细胞不断动态相互作用，决定了人体的造血功能。
就在今年4月份，Nature 杂志发表了纽约大学医学院研究团队通过单细胞测序技术可以将骨髓微环境在单细胞水平进行解析，让人类从单细胞水平上对骨髓微环境的理解达到了前所未有的精度。
目前，体外细胞培养的环境和真实细胞微环境相距甚远，无法重现体内生理和病理过程中微环境组成，以及细胞间、细胞和胞外基质、因子等活性物质间的相互作用和动态变化，因此体外培养的细胞和组织在形态上和功能上都难于重现或长时间维持体内相关特性，而这构成了细胞/组织工程的核心问题和挑战，大大限制了相关细胞治疗和人造组织等的转化和应用。“微组织工程”就是应对上述挑战应运而生的新兴研究方向，旨在“微尺度上”构建精确可控、具有仿生结构和功能的细胞“微环境”。为了能够定制“精装”的“组织单元户型”，“微组织工程师”需要勾画精细的图纸，同时练就十八般建筑工艺。这里的图纸就是体内各类“生理和病理”组织单元户型的结构和功能，需要的建筑技术不一而足：包括微纳加工技术、生物材料、组织工程和生物力学等诸多手段。所构建出的仿生“生理和病理3D微组织”可为再生医学、药物筛选和病理机制研究提供新型理论基础和解决方案。干细胞在世界多个国家被视为“药物”进行管理和审批。和传统的“小分子化学药”和“大分子抗体药”相比，细胞药物的体外扩增制备和体内递送治疗都更加的复杂和充满挑战。微组织工程所构建的“定制化”干细胞3D微组织，可模拟天然生理微环境为各类干细胞（如间充质干细胞、造血干细胞及多能干细胞分化细胞等）量身定做适合其体外生长和/或分化的“微环境”，实现各类干细胞体外规模化、高质量扩增和培养，为细胞治疗保质保量的提供细胞药物来源。
同时，为辅助传统化药和生物药体内的递送，现代药学发展出“药剂学”这一分支，通过设计药剂剂型调节和改善药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄和毒性。目前，在临床研究或试验应用的细胞疗法中，数以百万、千万计的游离细胞被注射至人体的循环系统或病灶组织之中，但通常干细胞存在体内定位差、存活率低等有效性问题以及免疫排斥等安全性问题。他山之石可以攻玉，类比于传统药物的药剂学，基于“干细胞微组织”，提出和实现了“干细胞药剂学”理念和应用，通过将干细胞装载在微支架生物材料胶囊中可构建注射型“3D干细胞微组织”，作为辅助干细胞体内传输的高效递送系统。可注射3D干细胞微组织疗法，已在多种动物疾病模型中显著改善了游离干细胞治疗的上述挑战，实现了微创、定点、高效、安全的组织再生和疾病治疗。
再生医学网将持续关注相关研究进展。
（备注：图片源自网络。）
