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.     

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。     

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。     

人体脱细胞脂肪组织的制备及组织学评价

目的 通过为人体吸脂来源的脂肪组织脱细胞,评估脱细胞脂肪组织的组织学成分,探讨其作为组织工程支架材料的可能性。 方法 采用改良的脱细胞方法为5例人吸脂来源的脂肪组织脱细胞,观察制备过程的大体形态,对脱细胞脂肪进行HE染色、Masson染色、Gomori染色、油红O染色、DAPI染色,并对脱细胞组织中残留的DNA、胶原蛋白及糖胺聚糖含量进行定量检测。 结果 本实验制备的脱细胞脂肪,外观呈不透明的乳白色,无固定形态。HE染色和DAPI染色无可见细胞成分残留,Masson染色可见胶原纤维,Gomori染色可见网状纤维存在,油红O染色无可见脂质残留。组织中残留的DNA含量微小,胶原和糖胺聚糖含量均有所保留。结论 应用结合物理化学和酶学的脱细胞方法,可以为人体的吸脂来源脂肪组织脱细胞,得到的脱细胞组织去除了脂肪组织中的细胞及脂质成分,保留了脂肪组织细胞外基质的组成成分。     

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。     

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。     

两种不同去污剂制备肺去细胞支架的对比

目的:比较离子型洗涤剂十二烷基磺酸钠(SDS)与脱氧胆酸钠针对肺去细胞支架制备的性能,寻找一种合适的肺去细胞方法以得到模拟可以促进细胞附着和分化天然细胞外基质的肺功能架构。方法:SD大鼠随机分成正常对照组、去细胞SDS组、去细胞脱氧胆酸钠组,分别取心、肺联合体,两组去细胞组均经右心室置入留置针至肺主动脉。去细胞SDS组使用肝素、Triton X-100、SDS溶液和去离子水依次灌注;去细胞脱氧胆酸钠组使用肝素、Triton X-100、脱氧胆酸钠溶液和去离子水依次灌注。各组分别采用扫描电镜观察支架结构;H-E染色、Masson三色染色观察残留细胞、细胞核成分;免疫荧光染色观察肺组织层黏连蛋白、纤维连接蛋白保留情况,并进行DNA含量测定。结果:扫描电镜显示去细胞SDS组支架肺泡结构较去细胞脱氧胆酸钠组完整;H-E染色显示去细胞SDS组肺支架未见明显细胞及细胞核成分残留,去细胞脱氧胆酸钠组可见少量细胞核成分残留;Masson染色显示去细胞SDS组弹性纤维保留优于去细胞脱氧胆酸钠组;免疫荧光显示去细胞SDS组层黏连蛋白和纤维连接蛋白结构较去细胞脱氧胆酸钠组完整,保留度较高;去细胞SDS组DNA含量为(35.28±8.20)ng/mg,明显低于去细胞脱氧胆酸钠组(52.33±7.67)ng/mg,差异有统计学意义。结论:两种去污剂均可有效清除肺内细胞成分,较好地保留细胞外基质,其中SDS溶液灌注法优于脱氧胆酸钠溶液灌注法。     

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。     

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.     

脊髓脱细胞支架对大鼠脊髓缺损修复的影响

目的 用振荡法制备脊髓脱细胞支架修复同种异体大鼠脊髓缺损,观察术后大鼠行为学及组织再生情况。为脊髓缺损后修复提供新的研究思路。方法 将30只SD大鼠脊髓分别用50 ml 3%聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）和2%脱氧胆酸钠溶液在摇床上做振荡处理,对比处理前后细胞残留情况及组织的空间结构,了解支架本身的组织构成。将90只SD大鼠随机分成空白对照组、单纯脊髓缺损组和支架移植组。切除单纯脊髓缺损组和支架移植组大鼠腰椎9～10节段,移植脱细胞支架至支架移植组大鼠。术后饲养12周,期间进行行为学评分观察,分别在4、8及12周时取大鼠损伤部位的脊髓进行HE染色及神经再生相关蛋白免疫荧光检测。结果 通过HE、Masson、甲苯胺蓝染色显示,脱细胞处理后的脊髓脱细胞支架上神经细胞及轴突彻底清除,保留了脊髓细胞外基质。扫描电子显微镜观察发现,支架保留一定多孔网状支架结构。脱细胞支架在体实验中,Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分显示,移植有脱细胞支架的大鼠后肢运动功能恢复优于单纯损伤组大鼠。组织学HE染色显示,脱细胞支架能够填补缺损的脊髓节段,加快损伤脊髓的修复过程。免疫荧光显示,支架移植组大鼠的损伤部位有一定轴突再生。结论 脊髓脱细胞支架保留了细胞外基质并具有一定空间结构,能够一定程度加快脊髓缺损修复,对神经再生具有一定的促进作用。     

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。     

脱细胞脑组织支架初步制备及形态学观察

目的 利用新型的脱细胞-交联技术制备脱细胞脑组织支架,为脑损伤修复提供一种实用性支架材料.方法 8只健康SD成年大鼠皮层脑组织,完全随机法选取2只用于正常脑基质成分免疫组织化学染色,其余6只经过脱细胞及交联处理,初步制成脱细胞脑组织基质修复支架;光镜及电镜观察支架空间构型,了解支架交联前后失质量率的改变;免疫组织化学对比观察正常脑组织和支架材料中纤维粘连蛋白(FN)、细胞外基质层粘连蛋白(LN)和Ⅲ型胶原(ColⅢ)的含量和分布情况.结果 大鼠皮层脑组织经脱细胞处理后,形态上具有高度仿生的三维立体孔洞结构,孔壁较薄(厚度约2μm),孔径相近(平均约50～200 μm),孔隙率约为85%～92%,交联后支架材料失质量率明显变小(15.09比62.50,P=0.001);免疫组化显示LN、FN和ColⅢ在正常脑组织呈弱阳性表达,在支架材料中LN亦呈弱阳性表达.结论 初步研制的脱细胞脑组织基质修复支架具备了神经修复支架材料的基本物理学条件,具有作为中枢神经系统再生支架材料的良好应用前景.