大鼠胰腺去细胞天然支架生物相容性的鉴定

目的通过离体灌注化学去垢剂的方法制备大鼠胰腺去细胞天然生物支架,并对支架的完整性、生物相容性进行检验。方法健康成年SD大鼠30只,分别经胆管与血管两条途径灌注十二烷基硫酸钠和曲亚通X-100等药品洗脱,获取胰腺去细胞生物支架。通过HE染色、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等观察细胞残留于去细胞支架的生物学特性,分光光度计法鉴定残留去垢剂量,酶联免疫吸附剂测定法测定残留支架蛋白含量及生长因子,并用腹壁与皮下包埋实验检验其炎症反应,MTT法测定支架细胞毒性,内皮细胞共培养测定支架生物相容性。结果 HE染色、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察均表明去细胞支架无细胞残留,细胞外支架连续性完好,脉管支架保存完整;药物残留小于规定标准;细胞外支架生长因子及支架蛋白存留量等指标上血管组均优于胆管组;腹壁与皮下包埋实验显示,去细胞支架炎性反应较对照组明显减轻;MTT法显示无细胞毒性;内皮细胞共培养有黏附趋势。结论使用两种灌注法制备胰腺去细胞生物支架,均可将细胞去除彻底,支架生物相容性好。但就血管组细胞外支架保留完整性,生长因子保留更多,则血管灌注途径优于胆管灌注途径。     

去细胞全肾生物支架的制备与鉴定

目的 通过灌注加浸泡法制备全肾细胞外基质支架,并对该生物支架进行鉴定。方法 健康成年SD大鼠20只,取肾,行肾动脉留置针插管,灌注压3.6mmHg,恒温37℃依次浸泡灌注肝素化PBS溶液、0.05%胰蛋白酶溶液、1%十二烷基硫酸钠（SDS）溶液、1% Trition X-100溶液以及含青、链霉素的PBS溶液。处理后,行DNA定量与定性分析,透射电镜、HE染色及免疫荧光观察残留细胞核成分,进一步丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)铸型观察肾内血管分布情况。结果 去细胞组DNA含量较对照组下降了97%,琼脂糖凝胶电泳未见明显DNA条带;透射电镜、HE染色及免疫荧光观察去细胞组保留了大量细胞外基质,未见明显细胞核成分残留;铸型标本显示去细胞组血管较稀疏,分支完整、清晰。结论 联合酶消化法与去垢剂洗涤法,经灌注加浸泡法处理的全肾,可有效清除肾内所有细胞成分,较好地保留细胞外基质支架和血管网络结构,是一种简单易行且较为理想的制备组织工程肾生物支架的方法。     

大鼠单叶肝去细胞生物支架的制备与鉴定

目的通过灌注法制备大鼠单叶肝去细胞生物支架,并对其进行鉴定。方法健康成年SD大鼠20只,随机分为去细胞组和正常对照组,每组10只。去细胞组经门静脉灌胃针插管,恒温37℃依次灌注肝素化PBS溶液,1%Triton X-100(p H 7.5~8.0)及PBS溶液。HE、Masson染色及扫描电子显微镜观察组织学及超微结构改变;免疫荧光结合4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)观察2组胶原蛋白Ⅳ和Ⅰ、层黏连蛋白和纤维连接蛋白观察细胞外基质的主要成分;DNA定性和定量分析组织中残留DNA浓度和片段长度;聚甲基丙烯酸甲酯铸型观察肝脏内血管分布情况。结果 Triton X-100灌注4h左右即可制备单叶肝脏去细胞生物支架。在灌注过程中,肝内细胞和细胞碎片逐渐被清洗,最终变成半透明状。HE、Masson、免疫荧光染色及扫描电子显微镜显示,去细胞组肝生物支架较完整地保留了细胞外支架的成分,未见明显细胞及细胞核成分残留;去细胞组支架DNA残留量较正常对照组下降了97.32%,琼脂糖凝胶电泳未见明显的DNA条带。血管铸型标本显示,去细胞组血管分布与正常对照组相仿,其分支完整、清晰。结论运用Triton X-100灌注法所制备的大鼠单叶肝生物支架去细胞彻底,较完整地保留细胞外基质和血管网络结构,是一种简单易行且较为理想的制备实验用单叶肝生物支架的方法。     

新型全肝脏去细胞化流程对细胞外基质及细胞组分残留量影响的研究

组织工程中去细胞化支架的构建,存在着保留细胞外基质和完全去除供体细胞成分的矛盾,如何评价去细胞化流程的效果是解决的关键.本研究采用以TritonX-100为主,辅助以SDS、酶学法、物理冻融法、高低渗法等方法的新型全肝脏去细胞化流程制作去细胞支架,通过免疫组化及电镜观察支架形态结构,ELISA法检测细胞外基质各组分含量,吸光度及Western-blotting法检测供体细胞组分残留量,免疫荧光法检测支架内三维循环培养诱导WBF-344细胞分化.结果表明,该流程很好的保留了胶原蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白等细胞外三维结构;氨基聚糖、HGF、VEGF等细胞外基质保存量分别达正常组织的90％及40％;基本去除残留DNA的同时,相比SF.Badylak et al.法,细胞残留组分量如GAPDH、MCH-I及HMGB-1明显下降,仅为正常组织的10％;WBF-344细胞在支架培养系统内生长良好,白蛋白表达逐渐增强.本研究成功构建了新的、较完善的去细胞化支架制作与评价体系,为干细胞分化在肝脏疾病治疗找到一种新的应用模式,     

在体制备大鼠全肾去细胞支架的程序性分析

目的通过在体灌注Triton X-100、SDS溶液法制备大鼠全肾去细胞生物支架,并对支架制备过程中的关键步骤进行程序性检测、分析,为制备科学合理的实验用大鼠全肾去细胞生物支架提供基础。方法 SD大鼠40只,随机分为4组,每组10只。肝素化后直接切取肾脏作为对照组(control组);肝素PBS灌注组(H组);肝素PBS、Triton X-100灌注组(HT组);肝素PBS、Triton X-100、十二烷基硫酸钠(SDS)溶液灌注组(HTS组)。HE、Masson、PAS染色及透射电镜观察各组肾组织病理及超微结构改变,免疫荧光结合4,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)观察各组胶原蛋白Ⅳ(collagenⅣ)、层黏连蛋白(LN)、纤维连接蛋白(FN)、硫酸乙酰肝素蛋白多糖2(HSPG2)、弹性蛋白(elastin)及细胞核的表达情况,总DNA测定各组DNA残留浓度。结果 Triton X-100、SDS灌注6h左右制备大鼠肾脏去细胞生物支架。在灌注过程中,肾内细胞和细胞碎片逐渐被清洗,最终变成半透明状。HE、Masson、PAS染色及透射电镜显示连续分布、形态排列类似肾小球、肾小管轮廓结构的网状结构,基膜连续完整。免疫荧光结合DAPI染色结果表明,去细胞过程中细胞外基质中的重要蛋白collagen IV、LN、FN、HSPG2、elastin都较好的得到了保存,细胞核在灌注过程中逐渐减少,直至完全消失;最终残留组织的DNA为4.90μg/g。结论通过合适浓度和灌注比例的Triton X-100、SDS制备大鼠肾脏去细胞生物支架,并对其进行程序性分析,发现能有效清除大鼠肾内所有细胞成分,较完整的保留网络状肾及肾血管细胞外基质结构和成分,是一种简单易行且较为理想的制备实验用全肾生物支架的方法。     

肾和肺的去细胞器官支架体外灌注制备方法的优化

研究采用体外灌注法制备肾和肺去细胞器官支架的最优方法。将10只成年SD雄鼠作为器官支架供体,进行去细胞器官支架制备,不同器官采用不同血液循环方法进行体外大气压灌注(基于大气压力往循环体系中注入)0.75% SDS、1% Triton X-100、0.1% H₂O₂制备器官去细胞支架,通过HE染色、DAPI荧光染色方法检测去细胞程度,通过扫描电镜观察其结构脉络网和去细胞程度,通过阿利新蓝过碘酸雪夫氏染法(AB-PAS)、Masson染色、免疫组化染色方法检测去细胞器官支架的成分保留。结果表明,采用体外大气压灌注法制备的去细胞器官支架能有效去除细胞,且糖原、胶原、纤连蛋白(Fibronectin)、弹性蛋白(Elastin)、层粘连蛋白(Laminin)、IV 型胶原(Collagen IV)等有效保留,同时支架能保持良好的结构脉络网。通过大气压注入去细胞化试剂,能有效保留良好的结构脉络网,同时达到有效的去细胞程度(去细胞程度大于99%),且营养成分能有效保留。     

灌注法制备离体大鼠心脏脱细胞基质

目的 探索制备离体大鼠心脏脱细胞生物支架材料的新方法,为心脏组织工程研究提供三维立体天然支架.方法 取30只成年SD大鼠心脏,运用冻融加化学萃取的组织工程学方法 (胰蛋白酶、十二烷基硫酸钠和曲拉通X-100)处理离体大鼠心脏,同时观察心脏大体形态及颜色变化,并对脱细胞支架进行基因组DNA分析;HE染色,免疫荧光法,扫描和透射电镜进一步检测鉴定脱细胞支架的生物学特征.结果 心脏脱细胞支架外观透明,包膜完整,维持心脏三维立体结构,肉眼可见心脏内脉管系统;脱细胞支架DNA残留量不及对照组的3%;HE染色、扫描和透射电镜结果 显示,心脏脱细胞生物支架去细胞彻底,细胞外基质网状结构保留完整;免疫荧光结果 表明,胶原、弹性蛋白等细胞外支架成分保留较完整,未见明显细胞核成分残留.结论 运用冻融加化学萃取法所制备的离体心脏脱细胞生物支架去细胞彻底,细胞外基质保留较完整,是较为理想的心脏三维立体生物支架材料.     

离体大鼠胰腺去细胞生物支架的制备与鉴定

目的 通过离体灌注加浸泡的方法制备大鼠胰腺去细胞生物支架(PDBC),为胰岛和胰腺的组织工程研究提供新型天然生物支架. 方法 健康成年大鼠20只,以物理冻融及灌注洗脱法(脱氧胆酸钠+ DNAase),采用胆管、胰管联合逆向在体灌流法获取胰腺去细胞生物支架.并通过基因组DNA定量定性分析,组织化学染色、免疫荧光组织化学染色、荧光积分吸光度分析、透射电镜观察等进一步测定细胞残留以及观察去细胞支架,如胶原IV、纤维连接蛋白和层黏连蛋白等成分的保留. 结果 DNA定性分析显示,实验组未见明显DNA条带,对照组DNA条带可达100bp,定量检测实验组DNA残留不足对照组的5％;组织化学染色和透射电镜观察均表明,去细胞支架无细胞残留,细胞外支架连续性完好,脉管支架保存完整;免疫荧光结果表明,胶原蛋白、弹性蛋白等细胞外支架成分保留较完整,未见明显细胞核成分残留. 结论 运用冻融加浸泡灌注制备的胰腺去细胞生物支架,细胞去除彻底,细胞外支架保留完好.     

猪兔鼠肾生物支架制备及体外细胞共培养探究

目的　 灌注制备家猪、新西兰白兔、SD大鼠肾去细胞生物支架,探究三种肾支架对共培养种子细胞HEK的影响。 方法　取健康成年家猪10头、新西兰白兔28只、SD大鼠28只,分别将取出的肾脏随机均等分为正常组和支架组,支架组由肾动脉依次灌入肝素、1% Triton X-100和1% SDS溶液完成去细胞化。两组肾分别作组织形态学鉴定并检测机械力学性质。去细胞支架作组织爬片与人胚肾上皮细胞共培养,观察细胞在支架爬片上的生长状况,免疫荧光检测人胚肾上皮细胞PCNA及DAPI表达量作灰度分析。 结果　家猪、新西兰白兔、SD大鼠肾脏经灌注去细胞后HE核染色阴性, Masson染色显示胶原蛋白阳性,Collagen I和Collagen IV荧光染色阳性,电镜扫描可见去细胞支架内蜂窝状孔洞结构,并可见典型的肾小球龛样结构;支架组弹性模量与正常组肾弹性模量差异无显著性,支架组PCNA/DAPI值均高于空白对照组,而三种支架组之间PCNA/DAPI值无显著性差异。 结论　本研究灌注去细胞方法可去除家猪、新西兰白兔、SD大鼠肾内的细胞及细胞核,保留细胞外基质,维持细胞外基质的三维空间结构和机械力学强度,是一种可靠有效的制备三者肾去细胞生物支架方法,灌注制备的去细胞支架均可提高异种共培养人胚肾上皮细胞HEK的增殖活性,且这种提高作用在家猪、新西兰白兔和SD大鼠之间并无物种差异性。     

兔骨髓间充质干细胞与异体脱细胞耳软骨支架的体外复合*

背景：耳软骨作为脱细胞基质可选择的支架,进行脱细胞处理可去除了软骨细胞的抗原性,从而与种子细胞具有良好的相容性。 目的：体外提取、培养兔骨髓基质干细胞,并与异体脱细胞耳软骨支架复合,观察其生物相容性。 方法：提取兔骨髓间充质干细胞行体外培养,诱导为软骨细胞,以胰蛋白酶-曲拉通联合法获得脱细胞软骨支架,将两者于体外复合,10 d后复合支架固定行组织学染色及扫描电镜观察。 结果与结论：兔骨髓间充质干细胞体外诱导14 d可形成软骨细胞,Ⅱ型胶原免疫细胞化学示胞浆呈棕黄色;兔耳软骨脱细胞基质呈乳白色,组织学染色及扫描电镜观察示经脱细胞后支架孔隙均匀,结构完整,仍保存大量酸性黏多糖及胶原成分。其孔径长度(33.70±4.33) μm,孔隙率(65.23±7.35)%。 复合支架组织学染色及扫描电镜示两者黏附良好,并伴有多量基质分泌。说明兔骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞与异体脱细胞耳软骨有良好的生物相容性。     

脑去细胞生物支架的制备与鉴定

通过化学萃取加震荡法制备脑去细胞外基质,并对其进行形态学分析和成分鉴定。健康成年SD大鼠20只,分成正常对照组和去细胞组。去细胞组大鼠经心脏灌流后取脑,通过化学萃取加震荡法,依次用3%的TritionX-100、1%的SDS、4%的脱氧胆酸钠震荡萃取,无菌蒸馏水漂洗制备脑去细胞外基质(dBECM)。通过扫描电镜观察dBECM微观形态,用HE染色和荧光DAPI染色分析其去细胞化的效果,进一步通过Masson染色和免疫荧光染色进行成分的鉴定。通过HE染色及荧光DAPI染色可以发现,该方法去细胞化程度完全(去细胞程度大于99%),仅保留大量细胞外基质,未见明显的细胞及细胞核成分残留;Masson染色和免疫荧光染色发现,dBECM保留弹性蛋白(4.0%±1.1%)、层粘连蛋白(19.0%±1.6%)、纤维连接蛋白(9.0%±2.1%)、IV型胶原蛋白(16.0%±1.9%)等成分。化学萃取加震荡法可有效地去除大鼠脑组织内的细胞成分,制备得到的脑去细胞外基质较好地维持宏观和微观的三维结构,保留细胞外基质支架的蛋白成分,是一种简便且理想的脑去细胞外基质制备技术。     

基于3D打印细胞培养支架内部血管通道的模拟与构建

传统的三维支架细胞培养技术已能较好地实现细胞在培养过程中的空间排布,但是其结构仍不具有类血管网络的通道结构,尚不能完全模仿人体内部的细胞生长环境。在3D打印生物支架的基础上,借助强制结构优化方法,利用VS平台上的C++自编译软件,在三维生物支架STL模型内部构建出模拟的三维血管通路,生成新的三维生物支架STL模型,并利用3D生物打印机打印出实物。通过对打印支架的空隙和血管大小的统计分析以及与数字模型的参数对比分析得出,打印出的实物支架孔隙(孔隙间距、线宽)的平均值及打印血管(孔隙间距、线宽)的平均数据与对应数字模型的设定数据的误差均在5%以内,符合设计要求。另外,该研究可增加细胞培养支架内部液体的流通性,使支架结构进一步接近人体内环境,为模拟人体内液体循环对于细胞生长的影响提供可能。     

不同保护剂对大鼠肾脏冻融法脱细胞的影响

目的:利用不同保护剂对大鼠肾脏进行预处理,辅助冻融法脱细胞获得脱细胞支架,优化冻融脱细胞工艺。方法:采用不同保护剂预处理大鼠肾脏,放入-20℃环境下进行冷冻,12 h后进行37℃水浴复温,然后利用Triton X-100灌注24 h、PBS灌注2 h。最后通过CT三维重构、染色切片、蛋白质定量以及力学性能分析等手段评估所得脱细胞支架。结果:未添加保护剂组血管网络损伤较大,洗脱效果一般。添加不同保护剂组的血管网络也均存在一定的损伤,但其中10%DMSO和5%海藻糖组血管网络保留得较为完整。但10%DMSO组DNA等物质残留过多,5%海藻糖组洗脱细胞效果良好。结论:加载保护剂能够对冻融法脱细胞起到一定的促进作用,且能保护大鼠肾脏内部血管网络等结构,但不同保护剂对冻融法脱细胞的作用效果不同。     

Behavior of isolated rat oval cells in porous collagen scaffold

The oval cell is regarded as a compensatory cell in liver injury, and is thought to be equivalent to liver stem/progenitor cells. Oval cells were induced by the 2-AAF/CCl(4) dietary method in Fischer 344 rats, and were isolated from excised liver by the collagenase perfusion, enzyme treatment, and cell cloning method. Transmission electron microscopy observation and double immunofluorescence methods were used to characterize the cells. We have developed an in vitro system consisting of three-dimensional collagen and hormonal and cytokine factors. Over 3 weeks, albumin secretion and urea detoxification rate were estimated to assess the biological function of the oval cells cultured in a scaffold. Oval cells cultured in the scaffold demonstrated higher biological functions than did those in a two-dimensional tissue culture plate. The pore structure and collagen in a scaffold may play an important role in fostering the biochemical functions of oval cells. The three-dimensional culture of oval cells could be considered in designing a cell-delivering tool for hepatic disease.     

骨膜去细胞生物支架的制备和鉴定

目的 制备兔骨膜去细胞生物支架,为骨缺损、骨不愈的组织工程研究提供天然的生物支架材料。 方法 取健康新西兰大白兔,游离双侧胫骨近端内侧骨膜,通过物理冻融（-80℃,24h）、去污剂洗脱（triton-X 100、SDS）和酶消化（DNA酶、RNA酶）获取骨膜去细胞生物支架。通过HE染色、DAPI染色、琼脂糖电泳和基因组DNA定量分析(n=5)测定细胞结构及DNA成分残留;Masson染色和羟脯氨酸测定法(n=6)定性定量检测骨膜细胞外基质的主要成分（胶原）的保留情况;扫描电子显微镜下观察骨膜去细胞生物支架的表面微结构;CCK8法检测支架浸提液毒性;皮下包埋实验(n=4)观察该支架的免疫排斥反应。 结果 HE染色和4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色表明去细胞支架无残留细胞;琼脂糖电泳未见明显DNA条带;DNA定量检测显示组织去细胞率达95%以上;Masson染色及羟脯氨酸测定表明去细胞支架胶原成分被保留;扫描电子显微镜下细胞外基质呈现三维网状疏松结构;不同体积分数的浸提液对骨膜细胞的增殖与对照组（普通培养基）比较无明显抑制作用（P＞0.05）;异体皮下包埋实验显示,该去细胞支架免疫排斥反应不明显。 结论 运用物理冻融、去污剂洗脱和酶消化等方法所获取的骨膜去细胞生物支架细胞去除彻底,细胞外基质的结构及主要成分保留完好,生物相容性良好。     

新型脱细胞骨基质材料的制备及理化评估

背景：传统的结构性天然骨脱细胞的方法存在许多不足之处。 目的：用新的理化方法对结构性骨块进行脱细胞处理制作新型骨支架材料的可行性,并检测其理化性能。 方法：以股骨头负重区结构性骨块为原料,高压水枪冲洗,继而利用Triton-100、脱氧胆酸钠等进行脱细胞等理化处理,制备新型脱细胞骨基质材料,并对支架进行大体、组织学、扫描电镜、Micro-CT观察、生物力学等相关检测。 结果与结论：新型脱细胞骨基质材料保留了骨的细胞外基质成分,脱细胞彻底,扫描电镜及Micro-CT观察显示支架具备三维多孔网状结构系统,具有天然骨的孔径和孔隙率;生物力学测试脱细胞组支架的弹性模量为(552.56±58.92) MPa,强度为(11.34±3.49) MPa,与新鲜骨的弹性模量及强度比较,差异无显著性意义(P > 0.05),可作为骨组织工程支架的良好载体。     

纳米细菌纤维素的细胞生物相容性

背景：细菌纤维素是一种新型天然高分子材料,具有良好的三维网状结构和高持水性等独特性能。 目的：观察天然高分子材料细菌纤维素与细胞共培养的生物相容性。 方法：采用静置培养方案制备细菌纤维素支架,将处于对数生长期的C2C12细胞和L929细胞分别与细菌纤维素支架材料在体外共培养,采用扫描电镜观察材料微结构,倒置相差显微镜观察细胞生长及增殖情况,CCK-8比色法检测细胞增殖率。 结果与结论：细菌纤维素具有精细的三维结构,纤维直径为纳米级别。C2C12细胞和L929细胞在细菌纤维素材料上可以很好地生长、增殖,细胞状态为正常的梭型,形态无明显变化;两种细胞在细菌纤维素材料上的相对增殖率均≥100%,细胞毒性为0级。说明细菌纤维素具有良好的生物相容性,对细胞黏附和增殖无影响。