功能性組織工程血管構建的實驗研究.pdf

1、目的:組織工程是利用生物科學和工程學原理,將體外培養(yǎng)擴增的組織細胞,種植于生物相容性好、并可最終降解的生物材料上,形成細胞-生物材料復合體,植入體內與宿主組織融合生長,以達到對宿主局部結構修復和功能重建.目前,在組織工程研究中大多以動物源性細胞作為種子細胞進行研究,缺乏對人源性細胞的研究經驗,該實驗設計利用獲取的人成體血管細胞(內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞)在體外進行擴增培養(yǎng),作為種子細胞進行種植.選擇適當?shù)纳锊牧?構建具有三維結

2、構的支架,為種子細胞生長提供附著界面,是組織工程研究的重要方面.該實驗設計以膠原蛋白及幾丁聚糖作為復合生物材料,選擇合適溶質濃度及體積配比最佳方案,同時摸索冷凍干燥技術條件,為組織工程的實驗研究提供理論基礎.將種子細胞種植于預制的三維材料中,在體外進行成熟培養(yǎng),構建細胞-材料復合體,是組織工程學研究的另一個重要研究內容.該實驗對體外靜態(tài)培養(yǎng)技術及生物反應器培養(yǎng)技術進行對比研究,摸索體外工程組織培養(yǎng)方式.結論:1.三種人源的血管細胞(內皮

3、細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞)可在體外培養(yǎng)、擴增;種植于預制的三維支架材料后,能進一步分裂、增殖并合成、分泌細胞外基質;生長的內皮細胞可以形成細胞間連接,因此人源的血管細胞可以作為種子細胞應用于血管組織工程構建.2.經試驗摸索,確定了冷凍干燥處理的具體技術參數(shù),構建的三維材料孔徑均勻,大小合適;對不同體積配比的復合生物材料進行三維結構表征觀測、生物降解測定、細胞相容性及收縮性檢驗,結果表明,適合濃度是1％;在五種不同配比方案中,最合適的

4、配比是80％膠原蛋白+20％幾丁聚糖,構建的三維支架孔徑大小均勻(61.20 ì m117.38 ì m),有明顯交通孔,細胞兼容性好,具有最佳的組織強度和結構強度,可以作為生物支架應用于血管組織工程構建.3.種子細胞種植采用二步種植法,先種植的成纖維細胞、平滑肌細胞可形成含有豐富細胞外基質的細胞-材料復合體,作為基底有利于內皮細胞二次種植,最終形成類似正常血管的內膜和中膜樣結構.4.設計、制造的生物反應器可基本模仿人體血流搏動,應用后