人工血管内表面拓扑结构对血液相容性及内皮细胞行为的影响

来源 :2017中国生物材料大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:teddy18chen
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生物材料的拓扑结构可以调控细胞行为进而影响组织/器官的再生效果.对于组织工程人工血管而言,如何在提高血液相容性的同时利用宿主重塑潜能快速内皮化一直是该领域的研究难点之一,而优化人工血管的结构有望成为解决该难点的有效途径.本研究通过制备具有不同的拓扑结构(光滑表面、纳米纤维、微米纤维)的聚己内酯(PCL)基质,以评价材料表面粗糙度对血液相容性、细胞之间及细胞与材料间相互作用的影响。
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近年来,利用细胞和支架材料体内构建的组织工程化软骨显示出良好的修复效果,但其力学性能较差,无法用于承力部位.通过体外预培养可以制备出具有一定功能和力学性质的类软骨组织用于移植修复,但由于营养交换不充分,会导致软骨基质分布空心化问题,无法形成均匀的软骨基质.本研究利用软骨细胞-胶原微球制备技术,在体外迅速制备并培育出成熟的类软骨颗粒,而后堆积成为类软骨组织块,有望得到基质分布均匀且力学性能优良的类软
近年来,利用天然软骨脱细胞基质构建的组织工程软骨支架显示出了较好的软骨缺损修复效果,但其供体来源有限,无法大面积使用.通过干细胞体外诱导培养形成的类软骨脱细胞基质可望产生相近的软骨诱导效果,从而提供一种易得的组织工程软骨支架.本研究利用间充质干细胞-胶原微球制备技术,在体外快速制备了不同发育阶段(早期、中期和后期)的微米级仿生类软骨,并研究了其脱细胞基质对骨髓间充质干细胞分化的影响。
干细胞治疗已经逐渐成为了组织工程当中热门的研究.其中已经有研究表明,干细胞在不同材料硬度的情况下能够向不同的细胞类型分化,比如MSC在40Kpa是能向成骨细胞分化,而在10Kpa是想软骨细胞分化.本研究旨在探讨材料的物理化学因素在促进软骨细胞分化时具体的作用机理,在两种因素同时存在的是如何进行协同作用,并且为今后在材料设计方面提供更为重要的信息。
关节软骨由于受到自身修复能力的限制,软骨的退化会导致骨关节炎,从而引发一系列的疾病如关节疼痛、压痛、活动受限和关节畸形等,至今仍没有有效的治疗方法.人骨髓间充质干细胞(Human mesemchymal stem cells,hMSCs),具有自我更新和多向分化的潜能,可以作为关节软骨修复的重要细胞源.然而,在诱导间充质干细胞分化为软骨细胞的过程中,由于相关生长因子和小分子药物的作用,会导致肥大性
由于关节软骨再生能力有限,其损伤的治疗是临床中面临的挑战性问题.干细胞治疗技术的不断发展与应用为关节软骨损伤的成功修复提供了极具潜力的治疗方法.然而,干细胞直接移植面临一定的安全性风险.本研究提出利用光致亚胺交联水凝胶负载干细胞外泌体修复关节软骨损伤的研究设想。光致亚胺交联水凝胶是一种全新的光交联水凝胶体系,具备便捷的操作性、优异的生物相容性,同时可以和生物组织进行牢固的粘附与一体化整合。相关研究
可注射水凝胶因其注射微创性、操作便利性以及能与缺损部位的腔隙完美匹配等优点在药物递送、组织工程等领域受到广泛关注.近十年来,研究人员发展了多种用于制备可注射性原位水凝胶的策略.本研究中,我们通过迈克尔加成和酶催化成功合成一种能够独立调控凝胶化时间和力学强度的水凝胶体系。同时,实现了该水凝胶对活的干细胞的负载。
基于水凝胶挤出的生物3D打印已经成为构建复杂组织和器官的主要方法之一.然而,凝胶在挤出后由于其黏弹性流体性质引起的径向膨胀变大,以及凝胶纤维在支架中受重力作用而发生的轴向弯曲变形会导致3D打印精度下降.在凝胶中添加纤维可能是减小挤出材料径向膨胀变大及轴向弯曲变形的有效策略。本文在丝素/明胶凝胶中添加静电纺超细丝素短纤维,减小挤出材料径向膨胀变大及轴向弯曲变形。
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