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长段前尿道狭窄通常需要应用替代材料来重建尿道。选择合适的尿道替代材料仍然是泌尿外科医生富有挑战的问题之一。目前,较多选用自体组织材料来修复重建狭窄的尿道,但是获取这些自体组织往往伴随着供区组织的多种并发症。组织工程技术为解决这些问题提供了一种可能。本实验采用新型的经拉伸处理后的静电纺丝素蛋白材料作为支架材料,构建组织工程尿道,修复重建比格犬缺损的尿道,从而评估丝素蛋白组织工程尿道在尿道修复重建中的应用效果。第一部分拉伸处理后静电纺丝素蛋白支架材料制备及检测目的:制备符合组织工程尿道修复重建要求的丝素蛋白支架材料,并对其结构及机械强度进行检测。材料与方法:丝素蛋白来源于天然蚕茧。将天然蚕茧放置入碱性溶液中煮沸,充分洗去丝胶成分。将脱胶后的丝素溶液于LiBr水溶液中,使用去离子水连续透析,再浓缩到33%(质量分数)。获得的浓缩丝素蛋白水溶液转移入自制的静电纺丝装置进行制备。为了改善材料的机械强度,获得的丝素蛋白材料在90%的乙醇水溶液(质量体积)中进行单向拉伸处理。经过拉伸处理后的电纺丝素蛋白支架材料表面使用扫描电镜检测,并取5个区域,使用KS400图像分析系统进行分析表面孔隙大小,并检测其孔隙率,最后拉力试验检测其机械强度。结果:我们制备获得的丝素蛋白支架材料多孔,三维结构。孔径约为40±4.96μm。纤维丝平滑而均匀,直径约为800-1200nm。材料经拉伸处理后,其断裂能及断裂强度分别为1.8MPa及93.2J/kg,缝合强度为1.4N,满足尿道修复重建要求。结论:经制备、拉伸处理后的静电纺丝素蛋白支架材料为3D多孔结构,其空间结构及机械强度符合尿道重建修复需要。第二部分丝素蛋白支架材料复合尿路上皮细胞修复重建犬尿道缺损目的:评估拉伸处理后的静电纺丝素蛋白材料复合尿路上皮细胞在犬尿道重建中的应用效果。材料与方法:制备新型的经拉伸处理的电纺丝素蛋白材料。使用9只比格犬作为实验动物,其中6只实验组,从实验组动物中获得,培养,扩增其尿路上皮细胞,并种植于材料上,培养一周,获得组织工程移植物。获得的组织工程移植物经过HE染色及扫描电镜检测。另外3只犬作为对照组,对9只实验动物都经过剥离尿道粘膜3×1cm2处理,实验组动物组应用组织工程移植物进行修复,3只对照组未使用任何材料进行修复。术后1,2及6个月后,行尿道造影检查,尿道修复部位组织切片HE染色,免疫组化染色。并使用KS400图像分析系统对上皮再生面积定量分析比较。结果:尿路上皮细胞在丝素材料上生长良好,在材料表层形成多层结构,且细胞能渗透乳材料内部。在动物实验中,实验组中的比格犬未表现排尿困难,尿道造影示尿道管腔未显示明显狭窄,组织学检测示上皮细胞逐渐生长,在术后6个月形成典型尿路上皮细胞结构。在对照组中,犬表现出排尿困难,尿道造影示尿道管腔狭窄,组织学显示上皮细胞生长缓慢,6个月后仅有1-2层上皮细胞覆盖在缺损处,并可见较严重炎性反应。结论:拉伸处理后的丝素蛋白材料与尿路上皮细胞有良好的生物相容性。经证实复合尿路上皮细胞的丝素蛋白材料或可成为潜在的尿道重建材料。第三部分丝素蛋白支架材料制备组织工程口腔粘膜修复重建犬尿道缺损目的:评估丝素蛋白支架材料构建组织工程口腔黏膜在尿道修复重建中的应用效果。材料与方法:我们分离、培养、鉴定自体口腔上皮细胞及成纤维细胞然后将种子细胞种植在丝素蛋白支架材料上,然后使用HE染色、免疫组化染色及扫描电镜检测。建立10只5cm尿道粘膜缺损动物模型,实验组5只使用组织工程口腔粘膜,对照组5只使用单纯的丝素蛋白支架材料,术后6个月应用尿道逆行造影、大体及组织学等检测。结果:丝素蛋白支架与口腔上皮细胞及成纤维细胞表现良好的组织相容性。口腔上皮在支架材料上生长良好,形成多层上皮结构。实验组动物6个月后未见排尿困难,尿道逆行造影未见明显尿道狭窄,尿道组织学检测示分层上皮细胞形成。对照组动物在6个月随访期间发生排尿困难,尿道逆行造影显示尿道狭窄,组织学检测发现仅1-2层上皮细胞形成。结论:以丝素蛋白材料作为支架的组织工程口腔粘膜有成为潜在的尿道重建材料的可能。