胶原/丝素电纺纳米纤维膜体外培养肝细胞的研究

本实验采用静电纺丝技术制备胶原/丝素纳米纤维支架,对支架上培养的人肿瘤肝细胞HepG2进行形态学观察、细胞功能和代谢功能检测。胶原/丝素纳米纤维支架以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂通过静电纺丝技术制备,5种支架材料胶原和丝素配比分别为10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10。扫描电镜结果显示制备的纤维平均直径在550～1100 nm之间,随着丝素含量的增加纤维平均直径增加。细胞培养结果显示HepG2细胞在材料表面生长状态良好并与支架材料紧密结合。随培养时间延长,常规培养组细胞在第5 d后逐渐死亡,失去细胞功能,胶原/丝素纳米纤维支架组细胞在4～9 d内能够维持稳定状态,其尿素合成、蛋白分泌与常规培养组有明显差别,其中丝素含量为50%组的细胞状态和细胞功能高于其它组。实验表明胶原/丝素纳米纤维支架材料细胞相容性良好,较之常规培养细胞增殖效果明显,维持功能表达时间延长,有望用于改善人工肝生物反应器中的细胞活性,维持细胞功能表达。     

壳聚糖纳米纤维支架对猪肝细胞分泌猪内源性逆转录病毒的影响

探讨壳聚糖纳米纤维支架对肝细胞的PERV分泌量以及其感染性的影响。将新鲜分离的猪肝细胞接种于壳聚糖纳米纤维支架或普通条件下连续培养7 d,分为实验组(Nano组)和对照组(Hep组)。每天收集培养液检测逆转录酶(RT)活性,并通过RT-PCR和实时定量PCR测定PERV RNA水平。通过western blot检测细胞裂解液中PERV gag 30蛋白含量。细胞培养液体外孵育HEK293细胞以测定其感染性。结果表明:实时定量PCR、RT活性以及western blot具有相似的变化趋势。在体外培养10 h和2 d出现PERV分泌高峰然后逐渐下降。除第6 dPERV RNA水平和第5 d蛋白水平实验组明显高于对照组外,其余均无明显差异。体外感染实验无HEK293细胞感染。壳聚糖纳米纤维支架会延长猪肝细胞的PERV分泌时间但对分泌量以及体外感染性并无明显影响,可安全用于生物人工肝。     

干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物作为细胞体外培养载体的实验观察

在体外培养的条件下观察干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物与成骨细胞的相容性,探讨其作为人工胸壁支架材料和人工骨支架材料的可行性.将hFOB1.19人SV40转染的成骨细胞与干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物体外联合培养.用扫描电镜对体外联合培养早期细胞的形态学进行观察.结果 表明,成骨细胞与干湿纺聚乳酸/壳聚糖交织织物间黏附良好,具有良好的相容性,干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物有可能成为一种理想的可用于修复胸壁缺损和骨缺损的成骨细胞载体.     

胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用

背景：胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜以其优异的力学性能和良好的组织细胞相容性而成为近年来科学研究的热点。 目的：总结胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用进展。 方法：以“胶原蛋白、壳聚糖、复合纳米纤维膜、胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜、collagen/chitosan、compound Nanofiber membrane、collagen/chitosan compound nanofiber membrane、development of research” 为检索词,应用计算机检索Pubmed数据库、Elsevier数据库、万方数据库1993-01/2010-05关于胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜研究的相关文章,对53篇文献进行分析。 结果与结论：研究表明,将胶原蛋白/壳聚糖共混,在不同条件下交联,其共混复合物在力学性能方面较单一的胶原蛋白有一定的改善,其共混膜可以作为较小软骨缺损的修复的支架材料。研究证实胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜有着优异的力学性能、很好的组织细胞相容性和生物可降解性。文章从胶原蛋白和壳聚糖单一生物材料的缺陷性、复合纤维膜的优势及其在生物医药工程中的应用方面进行了探讨。     

胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜用于皮肤缺损的修复

背景：体外实验证实：胶原蛋白-壳聚糖(80∶20)复合纳米纤维膜具有优异的生物力学性能、生物相容性和生物可降解性。但目前缺乏此材料在体内方面的研究。 目的：观察胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜修复SD大鼠背部全层皮肤缺损创面的作用。 方法：30只SD大鼠制备背部全层皮肤缺损创面后随机抽签法分为2组,实验组用胶原蛋白-壳聚糖(80∶20)复合纳米纤维膜覆盖后,用油纱及干纱布包扎并创缘外缝线打包固定;对照组仅用油纱及干纱布包扎并创缘外打包固定。 结果与结论：修复后14 d实验组创面已基本对合,干痂;苏木精-伊红染色显示创面毛细血管数量减少,纤维含量增多。对照组创面对合不整齐,创面较实验组大;苏木精-伊红染色显示毛细血管数量较多,扩张明显,大量炎性细胞浸润。提示胶原蛋白-壳聚糖复合纳米纤维膜较普通纱布敷料能更好的促进创伤修复、愈合。     

软组织和硬组织再生过程中的电纺纳米纤维支架

背景：目前,静电纺丝纳米纤维是天然细胞外基质的仿生材料,其包含互连孔隙的三维网络,已成功用作各种组织再生的支架,但目前仍面临着如何将生物材料扩展成三维结构以再现组织微环境的生理、化学以及机械性能的挑战。目的：总结归纳静电纺丝的工艺、原理,探讨由此生产的静电纺丝纳米纤维在皮肤、血管、神经、骨骼、软骨和肌腱/韧带等组织再生中的应用。方法：以“静电纺丝、电纺纳米纤维、电纺纳米纤维支架、组织再生”为中文检索词,“Electrospinning,electrospun nanofibers,electrospun nanofiber scaffolds,tissue regeneration”为英文检索词,检索Google学术、PubMed和中国知网数据库,最终纳入88篇文献进行综述分析。结果与结论：(1)静电纺丝纳米纤维是天然纤维状细胞外基质的仿生材料,并包含互连孔隙的三维网络,在各种组织再生的支架领域中应用较多。(2)多篇文献阐述了电纺纳米支架应用于皮肤、血管、神经、骨骼、软骨和肌腱/韧带组织再生的巨大潜力,为其最终应用于临床疾病治疗,或转化为实际产品进入市场提供了坚实的理论基础。(3)但目...     

纳米纤维微载体/胶原凝胶复合体系体外肝细胞培养的研究

目的 观察纳米纤维载体/胶原凝胶复合体外肝细胞培养效果.方法 超声振荡制备胶原/丝素纳米纤维载体,与胶原凝胶复合体外培养人肝癌HepG2细胞12d,测定细胞功能.结果 纳米纤维载体/胶原凝胶复合组细胞聚集于纳米纤维载体周围生长,细胞功能持续增高于第9天达到峰值后下降;胶原凝胶培养组中细胞均匀分,细胞功能至第3天达到峰值后迅速下降.结论 纳米纤维载体结合胶原凝胶复合体外肝细胞培养有利于维持肝细胞的白蛋白分泌功能及细胞活性,在生物人工肝中有一定的可行性.     

胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜引导骨再生的细胞学研究

采用静电纺丝技术制备胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜,研究其作为引导骨再生生物膜的细胞生物相容性及诱导成骨性。以乙酸为溶剂,聚环氧乙烯(PEO)为增塑剂,采用静电纺丝技术制备胶原纳米纤维膜及不同比例的胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜(胶原、壳聚糖、PEO质量比5∶1∶4,5∶2∶3,5∶4∶1),电子显微镜观察4种纳米纤维膜的表面形态;将骨髓间充质干细胞种植于胶原纳米纤维膜及表面形态较好的胶原/壳聚糖纳米纤维膜上,通过MTT法、碱性磷酸酶检测、细胞内胶原检测、免疫荧光染色及茜素红染色法观察,研究其细胞生物相容性及诱导成骨性。扫描电子显微镜观察胶原纳米纤维膜及质量比为5∶1∶4的胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜的纤维光滑,直径均一。MTT法检测显示,胶原纳米纤维膜和胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜均可促进骨髓间充质干细胞的粘附和增殖。细胞培养14 d后,胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜上细胞内胶原含量检测为2.02 mg/gport,高于胶原纳米纤维膜组的1.63 mg/gport胶原含量(P<0.05),且胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜上细胞内碱性磷酸酶、骨钙素及钙化结节的形成均高于胶原纳米纤维膜组。胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜可促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,有望应用于骨再生的研究。     

骨髓间充质干细胞诱导胆管内皮细胞与电纺纳米纤维的生物相容性

背景：胆管损伤修复是腹部外科手术的难题,组织工程胆管是解决这一难题的理想方法,而构建性能优异的组织工程胆管支架是这一研究的关键。 目的：观察猪骨髓间充质干细胞诱导分化的胆管内皮细胞与电纺纳米纤维的生物相容性。 方法：将猪骨髓间充质干细胞于体外定向分化为肝干细胞,再进一步分化为胆管内皮细胞,并通过形态学及RT-PCR对分化完成的细胞加以鉴定。用静电纺丝方法制备聚乳酸-羟基乙酸纳米纤维膜,通过扫描电镜观察其形态,并测定其短期(2周)内体外降解率。将分化的胆管内皮细胞与纳米纤维复合培养,观察细胞在纳米纤维表面的黏附、增殖能力,荧光染色观察细胞形态及在材料表面的分布情况,扫描电镜观察细胞在纳米纤维表面生长形貌。 结果与结论：骨髓间充质干细胞体外定向分化4周后,细胞呈现典型树枝状胆管内皮细胞形态学改变,并且有CK19的表达。扫描电镜照片显示电纺材料为连续的纳米纤维,纤维直径均分布在200-500 nm范围内,在2周内聚乳酸-羟基乙酸纳米纤维没有发生明显的降解。通过细胞黏附率计算、MTT法检测、荧光染色及扫描电镜观察证明猪骨髓间充质干细胞诱导分化后的胆管内皮细胞与聚乳酸-羟基乙酸纳米纤维具有良好的生物相容性。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

壳聚糖膜的降解与生物相容性研究

用小鼠作实验动物，研究了壳聚膜的生物降解与生物相容性，结果表明，壳聚糖膜易于生物降解，在植入初期有轻度炎症反应，至１６周后炎症反应基本消失。作为一种新型天然可吸收性生物材料，壳聚糖具有很好的发展应用前景。     

牙周膜细胞在网格型与无纺型聚乳酸纳米纤维支架材料上体外培养的研究比较

研究对比牙周膜细胞在无纺型和网格型聚乳酸纳米纤维膜上的生长行为,探讨支架结构对细胞生长的影响.采用静电纺丝技术,用金属平板或金属网分别接收,得到无纺型和网格型聚乳酸纳米纤维膜;通过SEM观察两种支架形貌差异,并测试比较它们的力学性能.通过MTT测试和SEM观察,比较无纺型和网格型纳米纤维膜对细胞生长的影响.实验结果:网格型膜的纤维直径平均为500～600 nm;无纺型膜的纤维直径大于网格型膜,平均直径约为700 nm,但网格型膜的拉伸断裂应变略大.牙周细胞与支架联合培养的MTT结果显示,与在聚苯乙烯(TCPS) 培养板上的培养比较,两种纳米纤维膜都显示出促进细胞增殖的效果,其中网格膜的促进效果比无纺膜更加明显.SEM观察的结果显示,细胞无法进入无纺型膜内部生长,而网格型膜中由疏松纤维堆积形成的大孔结构则非常有利于细胞进入支架内部,细胞在后者上生长良好.因此,网格型纳米纤维支架是一种优于纤维为完全无纺排布的支架,更适用于组织工程研究.     

细胞生理条件下壳聚糖微胶囊包埋肝细胞

从乙酰化率15．3％的市售壳聚糖（Fifteen N-acetylated chitosan，FNC）出发制备酰化率50％的壳聚糖衍生物（Half N-acetylated chitosan，HNC），探讨其在细胞生理条件下与异丁烯酸（Methacrylic acid，MAA）-羟乙基异丁烯（Hydroxyethyl methacrylate，HEMA）-甲基丙烯酸甲酯（Methyl methacrylate，MMA）三元共聚物（MAA-HEMA-MMA）制备微胶囊包埋肝细胞的可行性。微囊化细胞实验结果表明，与体外表面培养实验相比，生理条件下基于HNC构建的三维正电微环境有利于支持肝细胞的体外功能，且制备的微胶囊在培养过程中具有较好的渗透性及结构稳定性。     

Probing heterotypic cell interactions: Hepatocyte function in microfabricated co-cultures

Replacement of liver function using extracorporeal bioartificial systems has been attempted with limited success. The instability of the hepatocyte phenotype in vitro has restricted the useful lifetime of these devices. Co-cultivation of hepatocytes with mesenchymal cells is one method that has been widely utilized to stabilize the liver-specific function of isolated cells; however, co-culture has yet to be successfully incorporated in a bioreactor setting. In this study, we probed heterotypic cell interactions in co-cultures of hepatocytes and 3T3 in order to better understand the cellular microenvironment necessary to induce and stabilize liver-specific functions. Using microfabrication and conventional techniques to control the heterotypic interface, the effects of varying degrees of heterotypic interaction on tissue function (albumin and urea synthesis) were examined. Our data indicated maximal induction of liver-specific functions in cultures with maximal initial heterotypic interaction, and that induction of hepatic functions in hepatocytes was increased in the vicinity of fibroblasts as compared to hepatocytes far from the heterotypic interface. Furthermore, our data suggested that heterotypic cell contact is necessary for induction of these functions. These studies will aid in the formation of design criteria for a co-culture based bioartificial liver, as well as provide a useful tool to study the role of heterotypic and homotypic interactions in liver physiology and pathophysiology.     

肝细胞移植的研究进展

肝细胞移植作为治疗暴发性肝功能衰竭及各种终末期肝病一种安全有效的方法在各种动物模型及临床应用中得到广泛证实,具有创伤小、安全简单、可一肝多用、重复移植、抗原性低等优点。就其细胞来源、移植途径、理论基础及应用等方面的研究进展综述如下。     

肝素化胶原/壳聚糖多孔支架的制备及其血管化的研究

本研究旨在构建一种能快速血管化的人工真皮替代物。用冻干法制备了胶原／壳聚糖多孔支架，并对其进行肝素化，观察此支架的结构特征、亲水性、体外降解性和组织相容性，同时将血管生成素引入到此支架，对复合有血管生成素的肝素化支架的体内血管化进行了初步研究。结果表明，肝素化胶原／壳聚糖多孔支架具有合适的三维多孔结构、良好的吸水性和较理想的酶解稳定性，体内实验表明，此支架具有良好的组织相容性，血管生成素可加快支架的血管化。     

多形核白细胞在内毒素休克时肝组织损伤中的作用

家兔输注内毒素０．３ｍｇ／ｋｇ复制内毒素休克模型。输注４ｈｒ以后ＰＭＮ吞噬发光和Ｏ＾－２生成呈持续升高（Ｐ＜０．０５～０．０１），同时激活的ＰＭＮ释放氧自由基损伤肝细胞，引起肝细胞内ＭＤＡ含量和培养上清ＬＤＨ活性升高（Ｐ＞０．０５～０．０１）。体外内毒素与ＰＭＮ共孵，ＰＭＮ吞噬发光和Ｏ＾－２生成呈先升高后回降的变化，经内毒素在体外激活的ＰＭＮ也能明显引起肝细胞内ＭＤＡ含量和上清ＬＤＨ活性升高（Ｐ＜     

人骨髓间充质干细胞体外扩增并诱导为肝细胞的试验研究

目的寻找人骨髓间充质干细胞（hBMSC）扩增并向肝细胞方向诱导分化的培养体系,并验证该体系的诱导效率。方法健康成人志愿者骨髓,经密度梯度离心分离人骨髓单个核细胞（hBMMNC）,采用含表皮生长因子（EGF）和血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）的培养液进行扩增培养至1010数量级后,以含肝细胞生长因子（HGF）、碱性成纤维样细胞生长因子4（FGF-4）、制瘤素（OSM）质量浓度各20ng/mL的培养液进行诱导培养,以RT-PCR、酶联免疫吸附分析（ELISA）、流式细胞分析、生物化学检测等方法检测其白蛋白、CK18、甲胎蛋白、尿素等的合成能力及氨代谢能力。结果培养液扩增hBMSC至1010数量级平均需（22.1±2.2）d,扩增后细胞表型特征仍符合hBMSC特征。扩增后的细胞经上述诱导体系诱导后,6d出现甲胎蛋白的合成,9～12d出现白蛋白的合成,18d达到高峰;对氨的代谢和尿素的合成功能在9～12d出现并持续存在。结论以含EGF和PDGF-BB的培养液扩增hBMSC快速,并能很好地保持干细胞的表型特征和诱导潜能。以含HGF、FGF-4、OSM质量浓度各20ng/mL的诱导培养体系,能成功地诱导经扩增后的hBMSC向肝细胞方向转化。