组织工程人工血管支架的预构

目的：探讨具有血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）活性的组织工程人工血管支架的构建方法。方法：①将聚羟基乙酸（polyglycolic acid,PGA）纤维无纺网支架材料、血管平滑肌细胞和胶原纤维相混合，构建组织工程血管。②将VSMCs置入胶原凝胶中，观察VSMCs的生长状况。③观察VSMCs胶原悬液滴入该支架材料中的生长。结果：①VSMCs在胶原凝胶中的位置固定，分布于不同层次，约3－4h逐渐形成多个胞质突起。随时间推移，胞质突起继续伸展，部分细胞呈梭形、纺锤形。②VSMCs胶原悬液滴入胶原包埋处理的PGA支架中后，大部分细胞随胶原凝胶状态的形成，滞留于支架材料网孔中，细胞可沿PGA纤维表面生长。结论：胶原包埋处理的PGA纤维无纺网是良好的携带VSMCs的多孔生物降解材料。     

柱状分层的胶原-羟基磷灰石复合支架负载软骨细胞体外培养

目的 观察具有柱状分层结构的胶原-羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）复合支架对软骨细胞的吸附作用及对软骨细胞生物学性状的影响，评价其作为软骨组织工程支架的可行性及价值。方法 以胶原复合HA逐层制备胶原-HA复合支架，体外培养新西兰大白兔关节软骨细胞并扩增，吸附于多孔胶原-HA复合支架材料上进行三维立体培养3周，通过倒置相差显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测支架对软骨细胞的表型、增殖及功能的影响。结果 胶原-HA复合支架为柱状，支架表层为胶原。平均孔径为147μm，孔隙率89％；中层为多孔胶原-HA复合；底层为HA，平均孔径为85μm，孔隙率85％。胶原-HA复合支架亲水性好，软骨细胞吸附于支架表面24h后，增殖并逐渐顺孔隙迁徙至支架内部，在孔壁贴附良好，表型维持稳定，分泌细胞外基质，Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性。结论 具有柱状分层结构的胶原-HA复合支架其细胞相容性良好，较胶原纤维具有更强的力学性能，有望成为一种比较理想的软骨组织工程支架材料。     

胶原凝胶包埋软骨细胞复合聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸支架异体移植修复兔关节软骨缺损

目的探讨胶原凝胶包埋软骨细胞复合聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸(CPPf／PLLA)支架异体移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法将胶原凝胶包埋的软骨细胞接种CPPf/PLLA支架构建的复合物体外培养3周，行倒置显微镜和扫描电镜观察，并将复合物异体移植入兔关节软骨缺损，术后4、8、12周取材，从大体、组织学和Ⅱ型胶原免疫组织化学对再生软骨组织进行评价。结果复合物体外培养3周，细胞被大量基质包裹，在支架内分布均匀；新形成的组织为透明软骨样组织、表面光滑且与周围组织整合良好、基质内有Ⅱ型胶原分布。结论胶原凝胶包埋软骨细胞接种CPPf／PLLA支架的方法能提高细胞一支架复合物构建质量，胶原凝胶复合CPPf／PLLA支架可作为软骨细胞载体修复关节软骨缺损。     

包埋后的聚羟基乙酸与软骨细胞体外培养实验研究

目的:通过卵磷脂和多聚赖氨酸分别和共同包埋以聚乳酸固定成形的聚羟基乙酸支架与软骨细胞体外培养,来观察其亲水性和对细胞吸附力的改变以及对细胞功能的影响。方法:将软骨细胞种于上述支架体外培养,通过倒置显微镜及扫描电镜观察支架的亲水性、对细胞的吸附力及基质产生情况。结果:支架以卵磷脂包埋后细胞悬液易浸入到支架内;以多聚赖氨酸包埋后细胞易吸附在支架纤维表面;以卵磷脂和多聚赖氨酸共同包埋后细胞均匀分布于支架纤维之间及吸附在支架纤维表面,且基质产生旺盛。结论:卵磷脂具有增强支架亲水性作用;而多聚赖氨酸除增加支架对细胞的吸附力外,还具有促进细胞功能的作用。以卵磷脂和多聚赖氨酸共同包埋支架可能是组织工程技术中较理想的支架之一。     

组织工程血管模型体外构建的实验研究

目的：在体外环境下，探索构建分别含内皮细胞，平滑肌细胞及成纤维细胞的三层结构的组织工程化血管，三种细胞相互作用，相互支持，形成一个在形态和功能与正常血管近似的组织工程化血管。方法：通过用胶原分别包埋处理的三个管径大小不同，但能相互嵌套的聚羟基乙酸（PGA）管形支架，并种植人脐静脉内皮细胞，人血管平滑肌细胞，人成纤维细胞进行三维立体生长培养，观察细胞生长分化情况。采用酶消化法和组织块法分离培养人脐静脉内皮细胞，人血管平滑肌细胞，人成纤维细胞并传代，纯化，将聚羟基乙酸（PGA）无纺网用胶原溶液包埋，真空冷冻干燥，形成多孔状PGA＋胶原管型支架；接种3代－7代人脐静脉内皮细胞，人血管平滑肌细胞及人成纤维细胞与其内腔面，采用动脉旋转培养技术体外培养3周，行扫描电镜观察。结果：构建后的血管模型，层与层结构紧密，内皮细胞，平滑肌细胞及成纤维细胞分泌细胞外基质，相互进行物质交换，类似于生理条件。结论：该支架具有一定弹性和韧性，在培养液中，能较长时间保持形状。此方法的进一步应用组织工程方法构筑具有分层结构的人造血管打下基础。     

胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型的建立

目的 建立胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型.方法 利用组织工程技术,以胶原为支架材料,人胃低分化腺癌BGC-823细胞为种子细胞,构建胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型.倒置显微镜观察模型中肿瘤细胞的生长状态;噻唑蓝(MTT)比色法测定细胞增殖曲线;苏木素-伊红(HE)染色进行组织学观察,并与平面培养模型、胶原铺板培养模型比较.结果 胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型中,肿瘤细胞呈立体生长,彼此聚集成球状;能够较长时间维持细胞活性,第7天平面培养模型、胶原铺板培养模型和胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型A496值分别为0.608、0.584和0.728,胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型与其他模型比较差异均有统计学意义(P<0.05);组织切片可见基质中较多微小癌巢形成.结论 胶原包埋人胃癌微小癌巢体外模型能较好地模拟体内肿瘤生长状态,可用于抗肿瘤药物及免疫活性细胞的体外筛选.     

骨组织工程快速成型支架改性的相关研究

目的探讨胶原杂化及磷灰石表面沉积改性后的聚乳酸一羟基乙酸共聚物／β-磷酸三钙（PLGA／β—TCP）作为快速成型支架应用于骨组织工程的可行性。方法使用骨髓基质干细胞对胶原杂化及磷灰石表面沉积改性后的PLGA／β-TCP的生物相容性进行评估，通过扫描电镜观察改性后材料的表面特性及细胞与材料复合的形态学特征；细胞与材料复合后的繁殖与分化能力分别使用细胞计数及碱性磷酸酶定量方法进行评估。结果通过对亲水性、细胞增殖能力及碱性磷酸酶测定证实改性后的PLGA／β-TCP快速成型支架较单纯材料其亲水性及生物相容性有明显提高（P〈0．05）。结论胶原杂化及磷灰石表面沉积改性后的PLGA／β—TCP快速成型支架可作为三维支架应用于骨组织工程。     

胶原凝胶包埋软骨细胞接种CPPf/PLLA支架体外构建组织工程软骨

目的：探讨软骨细胞均匀、高效种植于三维支架的细胞接种方法。方法：将胶原凝胶包埋的软骨细胞整合入CPPf／PLLA三维支架并进行体外培养，细胞计数检测细胞粘附情况，倒置显微镜观察细胞在支架内分布的均一性，组织形态学检测细胞-胶原凝胶-支架复合物形成软骨组织的情况。结果：超过90％的种植细胞能有效、均匀种植于CPPf／PLLA支架，体外培养3周的复合物能形成较成熟的工程化软骨组织。结论：胶原凝胶包埋软骨细胞三维接种能有效提高组织工程软骨的体外构建质量，同时结合了两种材料的优势。     

修饰后的聚羟基乙酸和聚乳酸共聚物支架与人胚雪旺细胞联合培养的实验研究

目的：探索人体组织工程神经构建的方法。方法：应用鼠尾胶和层粘蛋白包埋纤维状的聚羟基乙酸和聚乳酸共聚物支架与人胚雪旺细胞培养2周，观察细胞在支架上的吸附迁移和生长情况，结果：人雪旺细胞能在共聚物纤维上迁移包裹，雪旺细胞均匀分布于以鼠尾胶和层粘蛋白共同包埋后的纤维之间及吸附在纤维表面，且基质分泌旺盛，结论：人胚雪细胞在修饰后的polyglytin纤维上得到大量扩增，形成的三维立体结构具有人工神经的基本特性。     

胶原凝胶复合骨胶原基质(BCM)负载关节软骨细胞的实验研究

目的 探讨胶原凝胶包埋软骨细胞接种BCM支架的三维培养对软骨细胞生长及功能的影响.方法 将胶原凝胶包埋的关节软骨细胞接种BCM支架并在体外培养,应用倒置相差显微镜和扫描电镜观察软骨细胞的粘附、生长和增殖情况,培养14d,行苏木精-伊红、甲苯胺蓝染色观察软骨组织形成情况.结果 软骨细胞在支架上粘附、生长和增殖良好,体外培养14d能形成较成熟的软骨组织.结论 胶原凝胶复合BCM支架具有良好的细胞相容性,可作为负载生长因子的载体.     

利用组织工程技术再生软骨组织的实验研究

目的 在有免疫力的动物体兔体内探索组织工程化软骨生成的影响因素。 方法 经不同物质修猸的聚羟基乙酸支架与软骨细胞体外培养,观察基质产生情况,并将细胞支架复合物体内回植,观察软骨的生成,并进行组织学及超微结构评价。结果 以孵磷脂、多聚赖氨酸及聚乳酸共同修饰的聚羟基乙酸与软骨细胞体外培养,结果基质产生旺盛,体内回植后软骨生成良好。 结论 细胞支架复合物体外培养期间有基质产生,是组织工程化软骨生成的前提     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

Effects of serial expansion of septal chondrocytes on tissue-engineered neocartilage composition.

OBJECTIVES: Cartilage grafts for reconstructive surgery may someday be created from harvested autologous chondrocytes that are expanded and seeded onto biodegradable scaffolds in vitro. This study sought to quantify the biochemical composition of neocartilage engineered from human septal chondrocytes and to examine the effects of cell multiplication in monolayer culture on the ultimate composition of the neocartilage. METHODS: Human septal chondrocytes from 10 donors were either seeded immediately after harvest (passage 0 [P(0)]) onto polyglycolic acid (PGA) scaffolds or underwent multiplication in monolayer culture before scaffold seeding at passage 1 (P(1)) and passage 2 (P(2)). Cell/scaffold constructs were grown in vitro for 7, 14, and 28 days. Neocartilage constructs underwent histologic analysis for matrix sulfated glycosaminoglycan (S-GAG) and type II collagen as well as quantitative assessment of cellularity (Hoescht 33258 assay), S-GAG content (dimethylmethylene blue assay), and collagen content (hydroxyproline assay). RESULTS: Histologic sections of constructs seeded with P(0) cells stained strongly for S-GAG and type II collagen, whereas decreased staining for both matrix components was observed in constructs derived from P(1) and P(2) cells. Cellularity, S-GAG content, and total collagen content of constructs increased significantly from day 7 to day 28. S-GAG accumulation in P(0) constructs was higher than in either P(1) (P < 0.05) or P(2) (P < 0.01) constructs, whereas cellularity and total collagen content showed no difference between passages. CONCLUSION: Neocartilage created from chondrocytes that have undergone serial passages in monolayer culture exhibited decreased matrix S-GAG and type II collagen, indicative of cellular dedifferentiation. SIGNIFICANCE: The alterations of matrix composition produced by dedifferentiated chondrocytes may limit the mechanical stability of neocartilage constructs.     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

组织工程肌腱种子细胞的比较研究

目的 探讨猪肌腱细胞、真皮成纤维细胞、骨髓问充质干细胞中何种细胞最适宜作为体外组织工程化肌腱构建的种子细胞.方法 收集猪肌腱细胞、真皮成纤维细胞及骨髓间充质干细胞,以50×106个细胞密度均匀接种于圆柱状聚羟基乙酸(Polyglycolic acids,PGA)上,按细胞种类分为三组,每组n=3,体外培养,并于1、2、6周取材,进行组织学检测、免疫组化检测、胶原定量测定和大体观察.结果 细胞-PGA复合物体外培养时有细胞外基质产生,六周时肌腱细胞组产生胶原量最多,明显优于真皮成纤维细胞和骨髓间充质干细胞(p＜0.01).免疫组化显示形成的主要为Ⅰ型胶原.结论 体外构建组织工程肌腱时肌腱细胞合成胶原能力最强,在现有条件下是体外构建组织工程肌腱的最佳种子细胞.     

复合可降解基质膜片制备及血管内皮细胞在其吸附生长的实验研究

目的　制备几种复合可降解基质膜片 ,观察血管内皮细胞在其上的生长情况。方法　用胶原酶消化法分离牛主动脉血管内皮细胞 (VEC) ,另采用两步盐析法提取牛骨 型胶原。将交联胶原包埋处理聚羟基乙酸 (PGA)、聚乳酸 (PL A)及聚β羟基丁酸 (PHB)形成可降解基质材料膜片 ,并接种牛 VEC,采用 MTT法比较 VEC在几种可降解基质材料膜片的生长情况。结果　胶原、PGA/胶原、PL A/胶原膜质地均匀柔韧 ,固定成形 ,具有一定弹性和吸水性 ;MTT比色实验表明 VEC在胶原、PGA/胶原、PL A/胶原上均生长良好 ,优于 PHB/胶原组。尤以 PGA/胶原所形成的基质材料固定成形 ,弹性和韧性好 ,VEC在其上贴附生长良好。结论　通过生物材料与人工可降解材料有机结合 ,PGA/胶原物理性能互补 ,是组织工程再造血管较理想的基质材料之一。     

Variations in matrix composition and GAG fine structure among scaffolds for cartilage tissue engineering

OBJECTIVE: To compare matrix composition and glycosaminoglycan (GAG) fine structure among five scaffolds commonly used for in vitro chondrocyte culture and cartilage tissue engineering. DESIGN: Bovine articular chondrocytes were seeded into agarose, alginate, collagen I, fibrin and polyglycolic acid (PGA) constructs and cultured for 20 or 40 days. In addition to construct DNA and sulfated GAG (sGAG) contents, the delta-disaccharide compositions of the chondroitin/dermatan sulfate GAGs were determined for each scaffold group via fluorophore-assisted carbohydrate electrophoresis (FACE). RESULTS: Significant differences were found in cell proliferation and extracellular matrix accumulation among the five scaffold groups. Significant cell proliferation was observed for all scaffold types but occurred later (20-40 days) in PGA constructs compared to the other groups (0-20 days). By 40 days, agarose constructs had the highest sGAG to DNA ratio, while alginate and collagen I had the lowest levels. Quantitative differences in the Delta-disaccharide composition of the GAGs accumulated in the different scaffolds were also found, with the most striking variations in unsulfated and disulfated delta-disaccharides. Agarose constructs had the highest fraction of disulfated residues and the lowest fraction of unsulfated residues, with a 6-sulfated/4-sulfated disaccharide ratio most similar to that of native articular cartilage. CONCLUSIONS: The similarities and differences among scaffolds in proteoglycan accumulation and GAG composition suggest that the scaffold material directly or indirectly influences chondrocyte proteoglycan metabolism and may have an influence on the quality of tissue engineered cartilage.