前交叉韧带组织工程种子细胞筛选的初步研究

为组织工程方法构建前交叉韧带筛选一种理想的种子细胞。用体外分离培养兔前交叉韧带（ACL）、内侧副韧带（MCL）、跟腱（AT）、皮肤成纤维细胞（SK）,比较四种细胞的生长状态、增殖活性及Ⅰ、Ⅲ型胶原分泌量。在含体积分数10％胎牛血清的DMEM培养液中,四种细胞生长良好、细胞形态相似,但以SK细胞生长最快,AT细胞次之,MCL细胞和ACL细胞生长最慢。SK、MCL、ACL细胞均分泌Ⅰ、Ⅲ型胶原,AT细胞只分泌Ⅰ型胶原。SK细胞Ⅰ型胶原染色密度较MCL、ACL、AT细胞高,SK细胞Ⅲ型胶原染色密度较MCL、ACL细胞高。说明SK细胞增殖活性高,分泌Ⅰ、Ⅲ型胶原多,取材简便,是理想的前交叉韧带组织工程种子细胞。     

新型双层皮肤组织工程支架的构建

模拟天然皮肤的真、表皮结构,以胶原和壳聚糖为主要原料构建皮肤组织工程双层支架.将固含量0.8%(mass)的胶原-壳聚糖溶液冻干后压膜,经戊二醛交联后再冻干形成双层支架的底层,然后注入固含量0.2%(mass)的胶原-壳聚糖溶液,经冻干、交联、再冻干即得结构较稳定的双层复合海绵支架.在双层支架上培养的小鼠成纤维细胞贴壁生长正常.本研究构建的胶原-壳聚糖双层支架具有良好的结构稳定性和细胞相容性.     

DiI荧光标记示踪兔皮肤成纤维细胞修复前交叉韧带损伤的研究

体内采用组织工程方法构建前交叉韧带种子细胞筛选研究,提供了一种理想的细胞标记的方法.体外分离培养兔皮肤成纤维细胞(SF),比较皮肤成纤维细胞使用荧光染料CM-DiI体外标记前后细胞的生长状态、增殖活性以及检测SF复合纤维生物蛋白胶植入前交叉韧带上12周后的荧光表达情况.结果表明CM-Dil标记SF效果良好,标记阳性率高于95%.而标记前后SF增殖活性无明显变化,荧光标记在体内实验12周后仍有表达.从而证实CM-DiI是筛选前交叉韧带组织工程种子细胞筛选研究中细胞标记、示踪的良好标记物.     

以组织工程技术构建活性双层人工皮肤

用冷冻干燥胶原凝胶方法制备胶原海绵,经戊二醛交联处理,作为活性双层人工皮肤的支架;以幼儿包皮为细胞来源获得真皮成纤维细胞和皮肤角质细胞,体外扩增后作为种子细胞;在胶原海绵上接种成纤维细胞和角质细胞,体外构建活性双层人工皮肤。研究结果表明,人工真皮内的成纤维细胞生长良好,并且有人纤粘连蛋白类生物活性物质存在,活性双层人工皮肤表皮层有类似干天然皮肤表皮层的组织结构。     

自体细胞来源的组织工程皮肤及其实验研究

利用患者自体来源的皮肤细胞,在经过短时间的体外培养后构建组织工程皮肤,并对其移植后的转归进行动物实验观察.分离培养头皮中的角质形成细胞及创面来源的成纤维细胞,并在体外进行传代扩增.利用三维立体培养系统构建复合细胞膜片,移植于裸鼠背部全层缺损创面,以单层细胞膜片为对照,对其转归进行大体及病理学观察.体外分离培养的皮肤细胞在体外扩增2周后即可用于构建复合细胞膜片,在移植覆盖裸鼠全层皮肤创面后,伤口愈合良好,移植2月后的病理结果显示皮肤结构明显优于单层膜片移植.证明利用患者自体来源的皮肤细胞可快速构建组织工程皮肤,有望成为治疗大面积深度烧伤患者的途径之一.     

高链玉米淀粉对聚己内酯组织工程支架材料结构与性质的影响

采用高链玉米淀粉改性聚己内酯（PCL）,通过溶剂浇铸/粒子沥滤法制备聚己内酯/淀粉（SPCL）组织工程支架;考察了改性后支架材料的化学结构、结晶性、亲水性和细胞相容性.结果表明,适量淀粉的引入能够降低支架材料的结晶性、改善材料的亲水性和细胞相容性,70％PCL/30％淀粉支架材料的细胞粘附率、增殖率和细胞活性为最佳,有望应用在骨组织工程中.     

EDC交联的明胶微球支架制备及其生物相容性研究

目的制备EDC交联的明胶微球作为支架材料,并对其生物相容性进行评价,为构建工程化的脂肪组织奠定基础.方法制备明胶微球,并利用5 mmol EDC对其进行交联,获得75~150μm粒径大小的微球;扫描电镜观察,检测微球的细胞相容性和组织相容性.结果经EDC交联的明胶微球均呈圆球体,大小比较均匀,粒径75~150μm,细胞毒性等级为0~Ⅰ级;将微球植入SD大鼠皮下,植入部位未见明显红肿,伤口无红肿、渗液等炎性反应,组织学观察植入明胶微球局部无明显炎症细胞浸润,静态培养时脂肪组织来源干细胞(ADSCs)在微球上生长状态良好.结论 EDC交联的明胶微球是一种具有较好的细胞亲和性、生物相容性和生物可降解性的天然高分子支架材料,以脂肪组织来源干细胞为种子细胞,可以为临床使用提供一种工程化脂肪组织填充物.     

生物塑料聚(3HB-co-4HB)/玉米淀粉共混材料的制备与性能

以聚4–羟基丁酸酯摩尔分数为7.3%的聚(3–羟基丁酸酯–co–4–羟基丁酸酯)和玉米淀粉为原料,通过挤出熔融共混和注塑成型制备了P(3HB-co-4HB)/玉米淀粉共混材料.借用差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)和电子拉力机等考察了玉米淀粉含量对共混材料熔点、结晶度、热分解温度、耐水性及力学性能的影响.结果表明:随玉米淀粉含量增加,共混体系的结晶度减小,熔融温度降低,熔限变宽且出现明显的双峰;玉米淀粉含量为30份的共混材料热分解温度较纯P(3HB-co-4HB)-7.3略有降低,缺口冲击强度和断裂伸长率分别在淀粉含量为10份和20份达最佳,其值分别为4.95.kJ/m2和33.15%,较纯P(3HB-co-4HB)-7.3分别提高14.3%和147.76%.拉伸强度和弯曲强度则随玉米淀粉含量增加逐渐下降.     

灌注速率对成纤维细胞在三维支架中生长和胶原合成的影响

为了降低工程化组织体外构建过程中的传质限制,采用自行研制的灌注生物反应器系统,以人皮肤成纤维细胞为模型细胞,以PET(Poly(ethylene terephthalate))为三维支架,构建工程化真皮组织,考察灌注速率对成纤维细胞生长和胞外基质合成的影响。将人皮肤成纤维细胞灌注接种于PET支架,分别以0.02、0.2、0.8 cm/min的灌注速率培养18 d。结果表明,灌注培养能促进细胞增殖,提高细胞在3D支架中均匀分布;与静态培养和0.02 cm/min的灌注速率相比,在0.2 cm/min和0.8 cm/min的灌注速率下进行培养,提高了细胞的葡萄糖比消耗速率,刺激细胞合成和分泌更多的胶原基质,但增加了流失到培养液中胶原的比例,灌注培养是体外构建工程化真皮组织的有效方法。     

PLGA组织工程支架的构建及降解行为研究

用本体开环聚合方式合成不同摩尔比的PLGA（n(dl-LA)n(GA)分别为85／15，75／25，65／35，55／45)共聚物。^H NMR和溶解试验结果表明，共聚物各链段呈无规分布，GA序列长度在1.3-1.8之间。通过溶液浇铸造-低热模压-粒子沥滤技术构建了高度多孔的PLGA组织工程支架，考察了它们在Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中的降解行为。结果表明：随着水解的进行，PLGA的特性粘度及构建的多孔支架的压缩强度迅速下降，共聚物中GA组分含量赵大，下降的速度越快，与之对应的多孔支架的多孔结构形态保持时间也随共聚物中GA组合分含量增加而下降，分别为8周（n(dl-LA)/n(GA)分别为85/15和75/25）、4周（n(dl-LA)/n(GA)为65/35）和2周（n(dl-LA)/n(GA)为55/45）；但质量损失速率比[η下降速度慢得多，多孔支架的降解速率慢于薄膜的降解速率。     

纳米支架在组织工程中的研究进展

纳米纤维支架技术是组织工程中为了支持细胞形成受损组织生物替代物的新兴技术。纳米支架能模拟天然的细胞外基质,作为三维的模板供细胞吸附、增殖以及分化。主要介绍了纳米纤维支架的结构特性、构建技术以及生物学效应。     

磷酸钙与胶原双相多级仿生骨组织工程支架研究

磷酸钙与胶原是天然骨组织的重要组成成分,介绍了一种仿生设计磷酸钙与胶原双相复合的多级仿生骨组织支架.采用双氧水发泡技术精确定制磷酸钙支架孔结构,结合真空灌注胶原以及仿生矿化技术,构建磷酸钙,胶原双相多级仿生骨组织支架,材料的孔结构及化学组分可实现定制设计.通过对支架材料测试表征,结果显示,这种无机/有机/无机多级仿生支架材有良好的力学性能.材料的体外细胞实验结果证实,这种多级仿生支架材料具有良好的生物相容性.     

气体发泡PLA/PS共混高聚物制备组织工程支架研究

相互联通的三维可控孔隙结构是组织工程支架材料设计的关键.介绍了一种通过气体物理发泡工艺制备多孔生物支架材料的方法,研究了对不可共混的双相高分子材料聚乳酸与聚苯乙烯进行可控发泡的设计,发泡后经溶蚀工艺处理得到相互联通的孔隙结构.成骨细胞种植实验结果显示,细胞在支架中生长情况良好,经2周培养初步表现出在三维空间蔓延传递生长的特征,表明此方法为制备三维可控多孔类组织工程支架材料提供了一种有效设计途径.     

新型骨组织工程体内生物反应器内晶体液交换规律

建立一种新型的骨组织工程体内生物反应器,观察该生物反应器内的晶体液及溶质交换指标,评价该体内生物反应器应用于骨组织工程细胞培养的可行性。①将12只成年新西兰大白兔随机分为两组,每组6只,分为含和不含不锈钢支撑架的两组。在每只白兔背部利用筋膜建立一个含或不含不锈钢支撑架的筋膜囊袋(生物反应器)。按统一标准构成2cm×2cm的筋膜包囊。②24h后经检验筋膜囊袋确认密闭性良好,再向囊袋内内注入2mL生理盐水。③在注入生理盐水后0h、1h、2h、3h、4h时间点,在直视下抽吸残余液体,测定液体量后再测定残液内Ca2 ,PO43-,Na ,K ,Cl-等离子浓度和pH值,同时测定兔血浆相应离子浓度。此新型体内生物反应器内在注入晶体液后,迅速和血浆进行溶质交换,随时间推移晶体液内离子成分浓度向血浆靠近,4h后晶体液基本吸收完全,含支架组与不含支架组的晶体液吸收速率不存在差异(P=0.067),初步测定晶体液吸收速率为:0.125mL/(h·cm2)。说明此新型体内生物反应器内晶体液渗透速率较快,能和体内内环境之间进行快速的物质交换,同时培养器容积可以满足培养长节段人工骨的需要,具备进行体内组织工程骨细胞复合结构中细胞营养交换的基本要求。     

组织工程用聚乳酸梯度支架的制备及分形研究

采用改进的溶液浇铸/粒子沥滤工艺,将聚乳酸（PLLA）与致孔剂粒子粉碎后,制备了双层和多层孔径梯度变化的PLLA泡沫支架。扫描电镜观察表明,材料内部界面处存在一定的扩散现象,且界面处孔的连通性好,通过调整致孔剂粒子的粒径以及PLLA与致孔剂粒子的比例,可有效地调控支架的各项参数（材料大小、孔径、孔隙率）。对材料进行分形研究,表明梯度多孔支架内部无明显界面,孔径过渡平缓。     

Fabrication of a Bi-layer Tubular Scaffold Consisted of a Dense Nanofibrous Inner Layer and a Porous Nanoyarn Outer Layer for Vascular Tissue Engineering

Recent years, it has attracted more attentions to increase the porosity and pore size of nanofibrous scaffolds to provide the for the cells to grow into the small-diameter vascular grafts. In this study, a novel bi-layer tubular scaffold with an inner layer and an outer layer was fabricated. The inner layer was random collagen/poly （ L-lactide-co-caprolactone ） I P （ LLA- CL） ] nanofibrous mat fabricated by conventional electrospinning and the outer layer was aligned collagen/P （LLA-CL） nanoyarns prepared by a dynamic liquid dectrospinning method. Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） was used to characterize the chemical structure. Scanning electron microscopy （ SEM ） was employed to observe the morphology of the layers and the cross- sectioned bi-layer tubular scaffold. A liquid displacement method was employed to measure the porosities of the inner and outer layers. Stress-strain curves were obtained to evaluate the mechanical properties of the two different layers and the bi-layer membrane. The diameters of the nanofibers and the nanoyarns were （480 ± 197 ） nm and （ 19.66 ± 4.05 ） μm, respectively. The outer layer had a significantly higher porosity and a larger pore size than those of the inner layer. Furthermore, the bi-layer membrane showed a good mechanical property which was suitable as small-diameter vascular graft. The results indicated that the bi-layer tubular scaffold had a great potential application in small vascular tissue engineering.