胶原蛋白-几丁聚糖三维骨架构建组织工程血管的可行性

目的研究胶原蛋白-几丁聚糖构建的三维支架在血管组织工程研究中的可行性.方法以I型胶原蛋白和几丁聚糖为生物材料,体外预构具有三维结构的支架,观察支架的空间立体结构;将培养的种子细胞(人平滑肌细胞和纤维细胞)种植于支架,观察材料与细胞的生物相容性和抗收缩性,并测定材料中DNA含量和胶原蛋白含量.结果应用相分离技术制备的支架,具有均匀的三维结构和丰富的交通孔,种植种子细胞后可以形成良好的细胞黏附和生长,且选用的支架材料可以抵抗细胞收缩引起的材料变形;培养2、4、6周的材料中,DNA含量和胶原蛋白含量随培养时间延长而明显增加.结论构建的胶原蛋白-几丁聚糖三维支架具有结构均匀、细胞生物相容性好的特点,并具有一定的物理强度,可以应用于血管组织工程研究.     

可降解胶原蛋白-几丁聚糖三维骨架构建的实验研究

目的　研究以胶原蛋白几丁聚糖构建应用于血管组织工程学研究的可降解三维支架。方法　以不同配比Ⅰ型胶原蛋白和几丁聚糖为生物材料,体外预构具有三维结构的支架,观察各自的空间立体结构;通过动物皮下埋植降解和体外胰蛋白酶、溶菌酶和胶原酶溶液直接酶解,观察不同配比材料的降解特性及生物相容性。结果　构建的三维支架孔径均匀,生物相容性好。不同材料配比直接影响支架形态,几丁聚糖可以影响胶原酶对支架的降解,同时几丁聚糖掺入增加后也可减少体内降解。结论　构建的胶原蛋白几丁聚糖三维支架具有结构均匀、生物相容性好的特点,可以应用于血管组织工程研究。     

胶原蛋白-几丁聚糖三维骨架构建组织工程血管的可行性

目的 研究胶原蛋白——几丁聚糖构建的三维支架在血管组织工程研究中的可行性。方法 以Ⅰ型胶原蛋白和几丁聚糖为生物材料，体外预构具有三维结构的支架，观察支架的空间立体结构；将培养的种子细胞（人平滑肌细胞和纤维细胞）种植于支架，观察材料与细胞的生物相容性和抗收缩性，并测定材料中DNA含量和胶原蛋白含量。结果 应用相分离技术制备的支架，具有均匀的三维结构和丰富的交通孔，种植种子细胞后可以形成良好的细胞黏附和生长，且选用的支架材料可以抵抗细胞收缩引起的材料变形；培养2、4、6周的材料中，DNA含量和胶原蛋白含量随培养时间延长而明显增加。结论构建的胶原蛋白——几丁聚糖三维支架具有结构均匀、细胞生物相容性好的特点，并具有一定的物理强度，可以应用于血管组织工程研究。     

嗅鞘细胞复合于定向性硫酸肝素-胶原蛋白支架移植促进脊髓损伤轴突再生

目的:观测嗅鞘细胞复合于定向性硫酸肝素-胶原蛋白支架材料,对移植修复脊髓损伤的疗效.方法:采用胶原蛋白和硫酸肝素在冷凝条件下制备具有纵行、平行排列微管的硫酸肝素-胶原蛋白基质材料.将嗅鞘细胞与硫酸肝素-胶原蛋白支架材料复合,构建新型神经组织工程材料,移植修复大鼠3 mm节段性脊髓损伤.移植术后12 wk经神经学观察、电生理学、形态学检测其修复疗效.结果:NF,GAP-43免疫荧光双标和甲苯氨兰染色、电镜观察证实脊髓再生神经纤维成功地长入该神经组织工程材料内.经BBB评分和电生理学检测,部分大鼠运动功能恢复良好.结论:以嗅鞘细胞复合于定向性硫酸肝素-胶原蛋白支架材料,并移植修复脊髓损伤,可以促进脊髓轴突的再生.     

应用胶原蛋白构建组织工程皮肤的实验研究

目的 探讨以胶原蛋白为支架构建组织工程皮肤的体外培养理想方法.方法 体外分离、培养、鉴定角朊细胞和成纤维细胞;利用本室自制胶原蛋白,制备胶原凝胶和胶原海绵两种组织工程支架;在成功构建人工真皮的基础上,种植角朊细胞,构建人工复合皮肤,并进行组织学及免疫组化检查.结果 制备的胶原海绵孔径平均100～150μm,孔隙率89%,组织相容性良好;两种皮肤替代物免疫组化染色显示Ⅳ型胶原、纤维连接蛋白(FN)和层粘连蛋白(Laminin)阳性,HE染色可见均具有表皮和真皮双层结构,厚度约3mm,在形态结构上与正常皮肤相似.结论 培养的人角朊细胞和成纤维细胞种植于胶原蛋白支架上气-液界面培养可构建出具有类似天然皮肤结构的组织工程皮肤.     

硫酸肝素复合胶原蛋白制备新型神经组织工程支架材料

目的:探讨以硫酸肝素复合胶原蛋白结合特定条件下冷冻干燥技术制备组成成分和内部空间结构均仿生神经的新型神经组织工程支架材料的可行性. 方法:胶原蛋白、硫酸肝素均溶于0.05 mol/L的乙酸中,搅拌成凝胶状,注入硅胶管模具,在20 μm/s 速度下浸入-180℃液氮中,冷凝成冰晶圆柱体,冷冻干燥,以紫外线照射的方法使其交联. 经扫描电镜观察、比较其与周围神经和脊髓的内部空间结构的异同,计算机图像分析方法测量微孔直径. 将Honchst荧光标记的雪旺细胞种植于硫酸肝素-胶原支架材料并移植于大鼠坐骨神经,在荧光显微镜、扫描电镜及光镜下观察其在材料内部的空间排列形式. 结果:以硫酸肝素复合胶原蛋白结合冷冻干燥技术制备的支架材料具有纵行的、平行排列的微管结构,高度仿生神经的内部空间三维结构,其微管直径为180 μm,孔隙率可达91%. 雪旺细胞在支架材料微管内呈线性平行排列,类似于神经基底膜与雪旺细胞形成的Bunger带. 结论:以硫酸肝素复合胶原蛋白结合特定条件下冷冻干燥技术,可以制备在组分和内部空间结构上高度仿生神经的新型神经组织工程支架材料,极具应用优势.     

应用高浓度Ⅱ型胶原蛋白构建组织工程软骨支架

目的构建有利于种子细胞黏附、增殖和分化的软骨组织工程海绵支架。方法依据天然软骨主要成分,提取透明软骨Ⅱ型胶原蛋白,将提取的胶原蛋白通过高速离心进行浓缩,真空冷冻干燥制得海绵支架材料,应用化学交联剂EDC/NHS进行化学交联,对支架采用组织化学染色、体外降解实验、扫描电镜和接种细胞静态培养的方法进行相关检测。结果支架具有良好的孔隙结构,孔径40～130μm,孔隙率在90%以上,细胞在支架上增殖、分化良好。结论构建的高浓度Ⅱ型胶原蛋白海绵支架具有良好的生物相容性,有较好的应用前景。     

类人胶原蛋白在骨组织再生修复中的应用进展

随着骨退行性疾病发病率的升高,在骨再生修复中对于生物相容性良好的人造骨的应用需求也迅速增加。胶原蛋白作为支架材料为组织工程种子细胞的生长和增殖提供了生长环境,然而,胶原蛋白在骨再生修复中的应用还存在许多缺陷,经过改良后获得的类人胶原蛋白克服了胶原蛋白产生免疫反应、病毒传播风险等缺点,因其具有良好的生物相容性、水溶性、可加工性、低免疫原性、无病毒传播风险等,逐渐成为骨再生修复的理想生物支架材料之一,为组织工程新型支架材料的研究和开发提供了新方法、新方向。     

可降解组织工程血管支架成功用于犬股动脉移植

目的 采用可降解的聚己内酯接枝肝素材料,负荷b-FGF(碱性成纤维细胞生长因子),体外构建的小口径组织工程血管,完成犬的股动脉移植动物实验.方法 利用可降解的聚己内酯接枝肝素材料,电纺丝技术制备组织工程血管支架,并对支架负荷b-FGF生长因子,并进行材料的内皮细胞粘附实验.将体外构建的小口径组织工程血管,完成犬的股动脉移植动物实验,观察通畅率和移植术后组织工程血管的改变.结果 可降解聚己内酯接枝肝素材料支架,负荷细胞生长因子(b-FGF),利于内皮细胞粘附.构建的组织工程血管进行体外动物实验构建,3个月移植物通畅率好,移植后取材,有新生内膜迁移和胶原纤维浸入.结论 利用可降解聚己内酯接枝肝素材料构建小口径支架,初步符合构建组织工程血管支架的要求.     

新型组织工程椎间盘纤维环支架材料的制备和形态学观察

目的 探讨脱矿脱细胞骨基质环结构特点是否适合用于构建组织工程椎间盘纤维环细胞支架.方法 取兔股骨近端骨制成环状,经改进的脱矿脱细胞方法处理并制成支架材料,进行大体、光镜、电镜观察并测量平均孔径.结果 材料为环状,质地柔韧,多孔结构;HE染色光镜观察显示支架材料为嗜酸性,为不均匀的多孔结构;扫描电镜观察发现支架材料为相互沟通的多孔结构,平均孔径为99μm.结论 脱矿脱细胞骨基质环结构特点适合作为组织工程椎间盘纤维环细胞支架材料.     

人脐带问充质干细胞在胶原支架材料体外复合培养的生物学特性研究

目的：观察体外人脐带间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）黏附胶原蛋白支架条件下的干细胞免疫表型及成骨特性的变化,为复合载体移植提供实验依据。方法：将人脐带间充质干细胞静态接种于胶原蛋白支架上,经体外培养两周后,检测细胞在胶原蛋白材料中的干细胞CD44、CD105、HLA-DR、Ⅰ型胶原表达,观察细胞特性变化。结果：细胞在支架上有较好的粘附,CD 44、CD105、Ⅰ型胶原表达阳性,HLA-DR表达阴性。结论：混合培养中人脐带MSCs不仅与胶原蛋白有较好的组织相容性,且细胞在支架上培养仍保持了其干细胞的特点,Ⅰ型胶原表达阳性,提示具有潜在的成骨能力,为人脐带间充质干细胞组织工程体外预制提供实验基础。 更多还原     

类人胶原蛋白联合天然和人工合成及纳米材料作为组织工程支架材料的应用进展

动物来源胶原材料在组织工程修复中的应用已十分广泛,而类人胶原蛋白(HLC)作为天然生物材料中的一种,是传统动物来源胶原材料的改良。HLC具有细胞相容性好、无免疫原性等特点,可以作为组织工程支架材料应用于组织工程修复组织器官损伤,并受到广泛关注。然而,低生物力学强度及不可控的生物降解速率使HLC在应用时受到一定程度的限制。为克服这些缺陷,将HLC与其他天然生物材料、人工合成材料及纳米材料联合使用,使得复合材料既无免疫源性,同时又具备了良好的细胞相容性、一定的机械强度和可控的生物降解速率,以便为组织工程修复组织和器官缺损提供更为优良的支架材料。     

豚鼠海马神经干细胞与两种不同载体材料的生物相容性

目的:评价豚鼠海马神经干细胞与2种不同载体材料(胶原蛋白海绵和明胶海绵)的生物相容性,探讨它们作为周围神经组织工程载体材料的可行性.方法:体外培养新生豚鼠海马神经干细胞,传至第3代,将密度为1×1010/L细胞分别与2种载体材料联合体外培养,1wk后取材,进行细胞计数,倒置相差显微镜及扫描电镜观察,并测定2种材料与细胞的吸附率.结果:神经干细胞可以在胶原蛋白海绵和明胶海绵上生长,逐渐黏附,细胞吸附率分别为37.17%和14.87%,统计学分析有显著差异;各实验组与对照组之间细胞总数统计学分析无显著差异.结论:胶原蛋白及明胶2种材料尤其是胶原蛋白,具有良好的神经干细胞相容性,可以作为周围神经组织工程的支架材料应用于临床.     

胶原—壳聚糖人工支架的理化性质和相容性分析

目的体外构建胶原—壳聚糖复合支架材料,分析其物理化学性质及生物相容性,探讨其应用于组织工程支架材料的可行性。方法利用冷冻干燥的方法构建三维多孔的胶原支架材料,通过甲醛交联以及添加壳聚糖的方法改善其物理化学性能。通过体外降解实验以及电镜扫描的方法检测材料的各项物理化学指标;通过细胞接种的方法研究材料的生物相容性。结果胶原—壳聚糖复合材料通过冷冻干燥的方法,能够获得稳定的三维多孔结构,电镜显示孔隙贯通,体外降解速度降低,并且能够支持细胞生长。理化性质分析显示该结构适合细胞生长,具有良好的生物相容性。结论本课题体外构建胶原—壳聚糖复合支架材料,满足组织工程生物材料的理化以及生物相容性要求,为其应用于组织工程支架材料提供重要的依据。     

仿生髓核组织工程细胞支架的构建及初步理化指标分析

目的设计构建一种新型仿生髓核组织工程的细胞支架,以用于髓核组织工程的实验研究.方法以猪Ⅱ型胶原和透明质酸在pH 1～2的环境下混合,先行制备Ⅱ型胶原/透明质酸海绵,再以水溶性碳化二亚胺交联并复合6-硫酸软骨素,从而获得与生理条件下髓核细胞外基质主要成份相同的仿生髓核组织工程细胞支架.并对其理化指标进行初步分析.结果所制备的支架材料为多孔结构,其孔径为89～132μm,孔隙率为94.8%.含水能力为79.2%,热变性温度为74.6℃,糖胺多糖含量为224.6 mg/g,弹性模量为0.673 MPa.结论我们对所制备支架材料的理化指标初步分析认为:该支架符合理想支架材料的结构要求.可对该支架的性能进行深入的研究.     

组织工程气管细胞-支架复合体构建策略的研究进展

如何构建合适的组织工程气管并移植入受体内,正逐渐成为组织工程领域研究的热点.近年来,已有团队成功地将组织工程气管移植应用于临床试验,并取得了较好的临床效果.组织工程气管构建过程中的核心部分是种子细胞与支架材料的复合培养.旋转式生物反应器内的三维动态培养是近年来种子细胞和支架材料的主要复合培养方式.最近,体内组织工程气管和体内生物反应器新概念的提出给组织工程气管的构建带来了新的思路,使组织工程气管大规模的临床使用成为可能.     

胶原蛋白-硫酸肝素生物支架植入猪脑内生物相容性研究

中枢神经损伤后的再生与修复一直是科学界的难题,目前的研究并没有取得具有临床意义的突破[1].随着成体神经干细胞的发现、材料技术和细胞培养技术的发展,组织工程学方法为神经损伤治疗带来了希望[2-3].组织工程的细胞支架材料首先必须具有良好的生物相容性.本实验探索胶原蛋白-硫酸肝素生物支架植入猪脑内的生物相容性.     

羊膜细胞Ⅰ型胶原蛋白支架复合物用于修复胎膜破口的研究

目的 探讨羊膜细胞I型胶原蛋白支架复合物用于修复胎膜破口的可行性.方法 将人羊膜间质细胞接种在I型胶原蛋白三维基质中,人羊膜上皮细胞接种在基质的表面,构建羊膜细胞/Ⅰ型胶原蛋白支架复合物以模拟人体羊膜组织结构.DAPI标记三维基质中的细胞核以计数羊膜细胞在三维培养第2,8天的细胞数量.动态测定羊膜细胞/Ⅰ型胶原蛋白复合物体积.培养含有不同数量羊膜间质细胞的羊膜细胞/I型胶原蛋白支架复合物,15 d后检测抗张强度.结果 第2天和第8天的细胞数目分别是(121±5)/cm2和(124±4)/cm2(P>0.05).第5天时,I型胶蛋白的面积为原体积的45%,第10天时约为15%,第15天时约为原14%,羊膜间质细胞的存在对于Ⅰ型胶原蛋白基质具有重新塑形的作用(P<0.01),羊膜间质细胞可以导致I型胶原蛋白的收缩,抑肽酶和GM6001也不能抑制这种收缩.羊膜细胞/Ⅰ型胶原蛋白复合物抗张强度随人羊膜间质细胞数量的增多而增强(P<0.01).结论 羊膜细胞/Ⅰ型胶原蛋白支架复合物有望成为修复胎膜破口的材料.     

软骨组织工程支架材料的研究进展

软骨组织工程支架材料作为软骨组织工程技术的基本构架,其设计对软骨组织损伤修复成功与否至关重要,理想的软骨支架可以引导并促进新生软骨组织的形成,目前研究的众多支架材料中各有其优缺点.本文对近年来软骨组织工程支架材料做一综述. 1 理想的组织工程支架材料的作用及要求 理想组织工程支架材料应具有促进种子细胞生长、黏附、增殖、分化和代谢作用,并且应可以承载、协调生物活性因子和细胞之间的相互作用,影响细胞表面受体的表达和细胞的分化,为组织构建提供一个适宜三维空间结构.除了应符合一般生物医学材料的要求外,还应具备(1)良好的生物相容性;(2)材料降解速度需与种植入的细胞组织再生速率相匹配;(3)良好三维空间结构及容积稳定性,利于大量种子细胞的的生长、代谢及功能的发挥;(4)具有可塑性和一定的机械强度;(5)具有关节软骨的分层结构.     

不同支架材料构建组织工程化口腔黏膜的比较

目的 比较3种不同支架材料--聚羟基乙酸(PGA)、胶原膜和脱细胞真皮基质材料(Alloderm)在构建组织工程化口腔黏膜方面的特点.方法 体外培养、扩增人口腔黏膜上皮细胞和成纤维细胞(OFC).呈对数生长期的OFC接种至PGA支架上培养7 d后,将口腔黏膜上皮细胞分别与PGA-OFC、胶原膜和Alloderm复合,液面下培养4 ～ 7 d后,进行气-液界面培养7 d.光镜、电镜下进行组织形态学及超微结构观察.结果 以PGA为支架构建的组织工程化口腔黏膜,含类似上皮层和固有层,但细胞层次不清;胶原膜上可见口腔黏膜上皮细胞黏附生长,并形成复层上皮样组织,但无成熟的桥粒及基底膜样结构;以Alloderm作为支架材料的构建物,出现正常上皮形态,含半桥粒及细胞指状突起等超微结构.结论 PGA、胶原膜和Alloderm支架材料都能构建出含上皮层和固有层的口腔黏膜样组织;胶原膜由于降解速度和不易操作等特点,而不适宜作为组织工程化口腔黏膜支架材料;Alloderm作为支架的构建物更接近于人类正常口腔黏膜.