简论纺丝计算机辅助构建组织工程肝脏仿生三维血管网络

论文导读：(EC-CL)红外图谱证实聚合物为酯类聚合物,通过核磁共振图谱没有发生EC单体的均聚合和脱C02副反应发生,所得共聚物为无规共聚物。在poly(EC-CL)浓度为5%时,当EC/CL以1：9上升到1：4时,纤维直径以212±52nm上升到522±68nm,poly(EC-CL)浓度为10%时,当EC/CL以1：9上升到1：4时,纤维直径以535±79nm上升到956±142nm,poly(EC-CL)浓度为1
摘要：第一部分性间充质干细胞的分离、培养、鉴定和分化目的：探讨小鼠性间充干细胞(mesenchymal stem cells MSCs)体外培养、鉴定、分化的策略,探讨间充质干细胞在体外环境下向内皮细胞分化的效率和功能变化。策略：分离小鼠股骨、胫骨,肝素抗凝,冲出骨髓,以Percoll密度梯度离心法与贴壁培养法联合分离、培养、纯化骨髓间充质干细胞。我们通过MTT法制备骨髓干细胞体外生长曲线。以CD29、CD90、CD105、CD34、CD45单克隆抗体通过流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞表面标志。通过以地塞米松、胰岛素等诱导P3代MSC向脂肪细胞分化,诱导后,以油红染色鉴定分化的脂肪细胞。以VEGF诱导MSC向内皮细胞分化,以CD34、KDR等内皮细胞表面标志鉴定诱导后的内皮细胞。结果：(1)密度梯度离心结合贴壁培养法分离细胞,细胞接种12h后,可见有圆形或椭圆形细胞贴壁,72h后出现散在的纺锤状贴壁细胞,细胞培养1O天后,出现致密的贴壁细胞层,此时细胞的两极开始有规律地排列成束状。(2)CD29、CD90、CD105流式检测MSC表面标志,阳性率均在90%以上。CD34、CD45则都低于8%。(3)骨髓干细胞P3向脂肪细胞诱导后,加入油红O染液显示细胞内有橙红色脂肪滴呈现。(4)骨髓干细胞经血管内皮因子诱导诱导一周时,有散在的鹅卵石样细胞出现。诱导两周后,形成致密的贴壁细胞层,大部分细胞呈圆形或卵形形,细胞呈“铺路石”样排列。CD34、KDR阳性率分别为89.24±6.37%,85.19±4.52%。FITC-UEA-1, DiI-acLDL双染诱导后内皮细胞阳性率为89.83±4.49%。同时,诱导后的内皮细胞在体外保持良好的成管能力。结论：密度梯度离心法结合贴壁培养法可以在体外分离、培养出高纯度骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞在体外经过传代培养后,依旧具有多向分化潜能。目的：以己内酯和碳酸亚乙酯为原料合成可降解高分子聚合物聚己内酯-碳酸亚乙酯Poly(EC-CL),通过静电纺技术制备纳米Poly (EC-CL)电纺膜。策略：以甲苯为溶剂,通过稀土配合物Nd(DBMP)3催化碳酸亚乙酯和CL开环共聚合。NMR检测聚合物化学结构,FTIR傅里叶全反射红外光谱浅析聚合物中特点集团的变化。以六氟异丙醇为溶剂,EC/CL共聚物比例为1：9,1：6,1：4的Poly(EC-CL)共聚物为原料,分别制备不同浓度的电纺膜,通过扫描电镜(SEM)观察纺丝膜的纤维形貌。力学性能测试检测各组电纺膜的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率。结果：以共聚物Poly (EC-CL)红外图谱证实聚合物为酯类聚合物,通过核磁共振图谱没有发生EC单体的均聚合和脱C02副反应发生,所得共聚物为无规共聚物。在poly (EC-CL)浓度为5%时,当EC/CL以1：9上升到1：4时,纤维直径以212±52nm上升到522±68nm,poly(EC-CL)浓度为10%时,当EC/CL以1：9上升到1：4时,纤维直径以535±79nm上升到956±142nm,poly (EC-CL)浓度为15%时,EC/CL为1：9时,电纺膜纤维直径为867±93nm,而EC/CL浓度为1：6和1：4时,不能形成有效电纺纺丝。力学性能测试发现随着EC含量的增高,聚合物拉伸强度、屈服强度和杨氏模量逐渐下降,而断裂伸长率随EC含量增高而增大。结论：Poly (EC-CL)的浓度影响电纺纤维膜的形态,Poly (EC-CL)是一种力学性能可调控的新型可降解高分子材料。目的：以合成高分子材料Poly(EC-CL)和血管内皮生长因子VEGF为原料,利用静电纺丝技术构建具有良好细胞相容性和机械性能的纳米支架。策略：将VEGF与Poly (EC-CL)混合,配置成质量比为Ong/g、10ng/g、100ng/g、1ug/g的溶液,电压15kV,流速2m1/h电纺纳米纤维支架。扫描电镜检测电纺膜纳米形态,细胞增殖试验、Live/Dead细胞试剂盒检测试验、细胞黏附试验、LDH释放试验、间接接触溶血试验、皮下植入试验检测电纺膜细胞相容性和血液相容性。Poly (EC-CL)电纺膜诱导分化MSCs试验检测电纺膜内VEGF体外分化MSC的能力。结果：混合VEGF的poly (EC-CL)与纯poly (E论文导读：
C-CL)聚合物膜片相比,纤维形态没有分别,纳米纤维直径在440±55nm,我们增加VEGF含量,纤维直径没有显著变化(p0.05)。细胞增殖试验、Live/Dead细胞试剂盒检测试验、细胞黏附试验证实Poly(EC-CL)/VEGF电纺膜具有良好的细胞性容性,VEGF/poly (EC-CD (100ng/g;1μg/g)组上细胞显著高于poly (EC-CL)和VEGF/poly (EC-CL)(10ng/g)(P0.05)。间接接触溶血试验各组溶血率均6%,皮下植入试验膜片四周炎症反应轻微。当VEGF含量100ng/g时,可以有效诱导MSC向内皮细胞分化。结论：Poly (EC-CL)/VEGF共聚物具有良好的细胞相容性、组织相容性和血液相容性,能够作为生物医用植入材料。当VEGF含量100ng/g时,可以有效诱导MSC向内皮细胞分化。目的：完成仿生肝脏三维空间血管网络的构建,明确这一组织工程实质脏器三维血管网络构建新策略的可行性。策略：利用64排CT采集正常人肝脏血管并转换成4cm×4cm血管断层平面坐标图,根据血管不同断面平面坐标图进行激光打孔处理。SEM检测打孔后,膜片变化。将打孔后的各膜片按次序通过基质胶粘贴在一起。以GFP-腺病毒标记骨髓干细胞诱导的内皮细胞,将标记的内皮细胞灌注于仿生血管网络中。放入37℃5%CO2培养箱培养,在培养的第3周检测血管形成情况。结果：激光打孔后,扫描电镜观察孔径边缘,孔径边缘光滑平整。经3周后免疫荧光检测,可见管壁形成内皮细胞层。结论：本探讨针对组织工程脏器血管网络的构建,将为今后组织工程脏器构建奠定探讨基础,有助于推动代谢功能性组织工程脏器的探讨进展。关键词：骨髓间充质干细胞论文内皮细胞论文血管内皮生长因子论文聚己内酯-碳酸亚乙酯论文静电纺丝论文扫描电镜论文生物相容性论文血液相容性论文静电纺丝论文仿生肝脏论文血管网络论文腺病毒论文
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中文摘要5-8
Abstract8-12
前言12-14
第一部分：性间充质干细胞的分离、培养、鉴定和分化14-30
前言14
材料与策略14-20
结果20-28
讨论28-29
结论29-30
第二部分：可降解Poly(EC-CL)电纺膜的制备和表征30-41
前言30
材料与策略30-33
结果33-38
讨论38-40
结论40-41
第三部分：Poly(EC-CL)/VEGF电纺支架的制备及生物学性能评价41-60
前言41
材料与策略41-48
结果48-57
讨论57-59
结论59-60
第四部分：仿生肝脏血管网络的构建与检测60-74
前言60
材料与策略60-65
结果65-71
讨论71-73
结论73-74
全文结论74-75
参考文献75-84
文献综述84-104
参考文献96-104
附录104-105
致谢105-106