组织工程生物反应器及其仿生力学环境探讨

组织工程生物反应器是在体外造就一个与体内相似的环境，加速培养细胞、组织乃至器官的系统，可广泛应用于如器官缺损患者替代、构建、保持或增强其组织功能，以及生物制药等领域。生物反应器作为组织工謦中重要的功能型载体，已成为当前研究的热点。目前，生物反应器主要是从空间三维培养、生物力．学、传质、培养环境（pH、PO2等）和物理因素（电场、磁场、超声）等方面开展研究。本文着重从力学环境的角度探讨了各种组织工程生物反应器，并在此基础上介绍了我们从仿生角度所分析、综合、设计的旋转壁式生物反应器，以及优化细胞生长力学环境的思路。     

自组装纳米短肽基质在肿瘤细胞三维培养中的应用

目的研究人肺癌细胞A549在自组装纳米短肽RADA16三维基质材料中培养时的细胞学行为,揭示肿瘤细胞在三维环境与传统二维环境中培养的差异。方法用透射电子显微镜对材料进行表征;MTT检测细胞对5．氟尿嘧啶的敏感性;黏附性实验分析二维及三维培养的细胞对胞外基质蛋白（Ⅳ型胶原、层粘连蛋白、纤粘连蛋白）黏附率的差异。结果RADA16形成了类似体内细胞外基质的纳米纤维网络。A549在三维基质中的状态较好,随着时间增加、抗药性增加,药物敏感性降低。对不同的胞外基质蛋白黏附率揭示,与二维培养的细胞相比,RADA16三维培养的细胞克隆对不同胞外基质蛋白的黏附性有显著性差异。结论细胞在RADA16三维培养中,细胞的生长、形貌、药敏性及对胞外基质黏附性等细胞行为与二维培养的细胞具有显著性差异,展示了纳米短肽材料在细胞三维培养研究中的应用前景。     

组织工程生物反应器的力学环境特点

组织工程学是一门以细胞生物学和工程学为基础,应用工程学和生命科学的原理,开发器官缺损患者所需代替物,并构建和保持或增强其组织功能性的一门交叉学科。生物反应器作为组织工程中非常重要的工具,目前主要是从生物力学问题、三维空间培养问题、传质问题、培养的环境条件问题(pH、氧张力等)和物理因素(电场、磁场、应力场)等方面开展其研究。本文作者主要从生物力学角度介绍组织工程生物反应器研究的最新进展,重点探讨组织工程生物反应器的力学环境。     

自组装纳米短肽RADA16-Ⅰ水凝胶在肿瘤细胞三维培养中的应用

背景:已有研究表明培养在三维环境中的细胞,其基因表达模式和生物学活动更接近生命有机体.目的:拟采用自组装纳米短肽RADA16-Ⅰ水凝胶建立乳腺癌细胞MDA-MB-231的三维培养体系以揭示自组装纳米短肽在肿瘤细胞三维培养中的作用.设计,时间及地点:体外观察实验,于2006-09/2007-12在四川大学华西医院纳米生物医学技术与膜生物学研究所细胞学实验室完成.材料:RADA16-Ⅰ由美圈BD公司提供:人乳腺癌细胞株MDA-MB-231由中国科学院上海细胞生物学研究所提供.方法:利用圆二色谱仪、原子力显微镜、流变仪对三维培养基质RADA16-Ⅰ水凝胶进行材料表征.通过F-肌动蛋白及细胞核的荧光复染来揭示细胞在三维环境中的细胞形貌.利用钙黄绿素AM对活细胞进行荧光染色,观察细胞在三维基质中的存活力.主要观察指标:①RADA16-Ⅰ的二级结构,纳米纤维网络,凝胶流变性质.②MDA-MB-231在三维培养中的细胞表型,细胞活性.结果:①自组装短肽RADA16-Ⅰ形成了纳米纤维网络结构,纤维直径20～50 nm,具有类似体内细胞外基质的结构,形成基质凝胶后可模拟体内的细胞微环境,用于细胞的三维培养.②MDA-MB-231细胞在三维基质中生长呈现出纺锤状的细胞形貌,在基质中的生存状态均较好,细胞与材料具有较好的生物相容性.结论:自组装纳米短肽RADA16-Ⅰ有良好的结构与性能,能充分支持MDA-MB-231细胞的三维培养.     

自组装纳米短肽RADA16-Ⅰ水凝胶在肿瘤细胞三维培养中的应用

背景：已有研究表明培养在三维环境中的细胞,其基因表达模式和生物学活动更接近生命有机体。 目的：拟采用自组装纳米短肽RADA16-Ⅰ水凝胶建立乳腺癌细胞MDA-MB-231的三维培养体系以揭示自组装纳米短肽在肿瘤细胞三维培养中的作用。 设计、时间及地点：体外观察实验,于2006-09/2007-12在四川大学华西医院纳米生物医学技术与膜生物学研究所细胞学实验室完成。 材料：RADA16-Ⅰ由美国BD公司提供;人乳腺癌细胞株MDA-MB-231由中国科学院上海细胞生物学研究所提供。 方法：利用圆二色谱仪、原子力显微镜、流变仪对三维培养基质RADA16-Ⅰ水凝胶进行材料表征。通过F-肌动蛋白及细胞核的荧光复染来揭示细胞在三维环境中的细胞形貌。利用钙黄绿素AM对活细胞进行荧光染色,观察细胞在三维基质中的存活力。 主要观察指标：①RADA16-Ⅰ的二级结构,纳米纤维网络,凝胶流变性质。②MDA-MB-231在三维培养中的细胞表型,细胞活性。 结果：①自组装短肽RADA16-Ⅰ形成了纳米纤维网络结构,纤维直径20~50 nm,具有类似体内细胞外基质的结构,形成基质凝胶后可模拟体内的细胞微环境,用于细胞的三维培养。②MDA-MB-231细胞在三维基质中生长呈现出纺锤状的细胞形貌,在基质中的生存状态均较好,细胞与材料具有较好的生物相容性。 结论：自组装纳米短肽RADA16-Ⅰ有良好的结构与性能,能充分支持MDA-MB-231细胞的三维培养。