【摘 要】
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心血管疾病是全球首要的人类杀手之一,所以当前临床上对血管移植物有着强烈的需求。迄今为止,科研人员已经使用过各种方法来构建血管类似结构,其通常的方法,是在内皮细胞(EC)中空管状结构外层,再涂覆一层圆周向生长的平滑肌细胞(SMC)。虽然这些方法已显着提高了对组织结构的模拟,但它们的缺点是显而易见的。作为替代,结构上完整的管状支架已经用于血管结构。然而,大多数完整的管状支架不能实现细胞在其结构中的位置
【机 构】
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东南大学生物电子国家重点实验室,江苏南京,210096
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心血管疾病是全球首要的人类杀手之一,所以当前临床上对血管移植物有着强烈的需求。迄今为止,科研人员已经使用过各种方法来构建血管类似结构,其通常的方法,是在内皮细胞(EC)中空管状结构外层,再涂覆一层圆周向生长的平滑肌细胞(SMC)。虽然这些方法已显着提高了对组织结构的模拟,但它们的缺点是显而易见的。作为替代,结构上完整的管状支架已经用于血管结构。然而,大多数完整的管状支架不能实现细胞在其结构中的位置和取向的精确控制,而这对于模仿血管的许多生理功能是至关重要的。在这里,我们提出了一个简单的方法来制造管状支架,其拥有圆周向定向的椭圆形的反蛋白石微结构,以模拟血管的多层取向架构。这个方法派生于简单的自下而上的自组装过程。之前的实验已经证明,聚合物反蛋白石膜可以被拉伸成具有椭圆形多孔图案的细胞培养基底,并且细胞可以在这些基底上以一定取向进行生长。然而,3D的管状反蛋白石结构,包括修饰成椭圆形多孔图案表面,及其作为支架在组织工程研究中的应用仍然没有被开发和应用。在这里,我们使用毛细管作为基底组装具有中空管状结构的胶体晶体,并通过复制这些胶体晶体模板实现3D管状反蛋白石的构建。通过旋转扩径手段处理,实现管状反蛋白石表面上出现周向拉伸的椭圆多孔图案。通过分析细胞活力和取向,我们发现在管状支架内外培养的SMC和EC展现了很好的细胞活性,并分别显示出了周向和随机排列特性,其接近血管的天然组织架构。我们认为这样的仿生血管可以促成在血管移植或体外血管模型重塑领域中的进一步应用。
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