CAJ | 학술논문

目的:为克服目前组织工程中细胞和材料的复合方法中存在的缺陷,利用细胞装配系统将细胞和材料的共混物按照预先设定的结构直接打印成三维复合支架,并通过体外培养检测支架里细胞的形态和活性.方法:实验于2006-06/2007-03在清华大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室和清华大学机械系组织制造中心完成.①选用海藻酸盐和明胶的混合水凝胶作为支架材料,配制终浓度为7%且藻酸盐和明胶比例为3∶4的混合物,用CaCl2溶液交联后,冷冻干燥,用扫描电镜观察共混材料的内部结构.②取出生3～5 d的新西兰乳兔的关节软骨组织,用Ⅱ型胶原酶消化获得原代软骨细胞并体外扩增至2或3代后备用.③将软骨细胞悬液与复合水凝胶混合均匀后,再利用快速成形技术组装的细胞装配系统将此共混物直接打印成组织工程三维复合支架,并体外培养此复合支架.④在培养的1,7,14和21 d采用MTT的方法检测软骨细胞在支架中的增殖;培养7 d后用苏木精-伊红染色的组织学方法观测细胞的形态;培养14 d后采用免疫组化检测支架中软骨细胞的Ⅱ型胶原表达.结果:①扫描电镜观察的结果表明共混物的内部是交错的网格结构,有着互相连通的孔.②在细胞装配系统上按照预先设计的参数将细胞和材料直接组装为网格状的细胞/凝胶复合支架,尺寸为10 mm×10 mm×6 mm,锥虫蓝染色表明成形后支架里细胞的存活率大于90%.③MTT实验表明软骨细胞在细胞/凝胶的支架里增殖很快,21 d的吸光度是1 d的3.5倍.④苏木精-伊红染色显示体外培养7 d后,复合支架里的软骨细胞都是圆形的,是生理状态下软骨细胞的正常状态,而且还可以看到正在分裂的细胞.⑤免疫组化的结果表明培养14 d后,培养在支架里的软骨细胞仍保持着分泌Ⅱ型胶原的活性.结论:通过细胞装配系统按照预先设定的结构形成包含细胞的软骨组织工程三维支架,成形的一系列操作对细胞损伤极小,并且支架里的软骨细胞在体外培养中能够正常的生长,具有生理形态和软骨活性,从而为软骨修复提供了新途径. 目的:為剋服目前組織工程中細胞和材料的複閤方法中存在的缺陷,利用細胞裝配繫統將細胞和材料的共混物按照預先設定的結構直接打印成三維複閤支架,併通過體外培養檢測支架裏細胞的形態和活性.方法:實驗于2006-06/2007-03在清華大學生物膜與膜生物工程國傢重點實驗室和清華大學機械繫組織製造中心完成.①選用海藻痠鹽和明膠的混閤水凝膠作為支架材料,配製終濃度為7%且藻痠鹽和明膠比例為3∶4的混閤物,用CaCl2溶液交聯後,冷凍榦燥,用掃描電鏡觀察共混材料的內部結構.②取齣生3～5 d的新西蘭乳兔的關節軟骨組織,用Ⅱ型膠原酶消化穫得原代軟骨細胞併體外擴增至2或3代後備用.③將軟骨細胞懸液與複閤水凝膠混閤均勻後,再利用快速成形技術組裝的細胞裝配繫統將此共混物直接打印成組織工程三維複閤支架,併體外培養此複閤支架.④在培養的1,7,14和21 d採用MTT的方法檢測軟骨細胞在支架中的增殖;培養7 d後用囌木精-伊紅染色的組織學方法觀測細胞的形態;培養14 d後採用免疫組化檢測支架中軟骨細胞的Ⅱ型膠原錶達.結果:①掃描電鏡觀察的結果錶明共混物的內部是交錯的網格結構,有著互相連通的孔.②在細胞裝配繫統上按照預先設計的參數將細胞和材料直接組裝為網格狀的細胞/凝膠複閤支架,呎吋為10 mm×10 mm×6 mm,錐蟲藍染色錶明成形後支架裏細胞的存活率大于90%.③MTT實驗錶明軟骨細胞在細胞/凝膠的支架裏增殖很快,21 d的吸光度是1 d的3.5倍.④囌木精-伊紅染色顯示體外培養7 d後,複閤支架裏的軟骨細胞都是圓形的,是生理狀態下軟骨細胞的正常狀態,而且還可以看到正在分裂的細胞.⑤免疫組化的結果錶明培養14 d後,培養在支架裏的軟骨細胞仍保持著分泌Ⅱ型膠原的活性.結論:通過細胞裝配繫統按照預先設定的結構形成包含細胞的軟骨組織工程三維支架,成形的一繫列操作對細胞損傷極小,併且支架裏的軟骨細胞在體外培養中能夠正常的生長,具有生理形態和軟骨活性,從而為軟骨脩複提供瞭新途徑.
목적:위극복목전조직공정중세포화재료적복합방법중존재적결함,이용세포장배계통장세포화재료적공혼물안조예선설정적결구직접타인성삼유복합지가,병통과체외배양검측지가리세포적형태화활성.방법:실험우2006-06/2007-03재청화대학생물막여막생물공정국가중점실험실화청화대학궤계계조직제조중심완성.①선용해조산염화명효적혼합수응효작위지가재료,배제종농도위7%차조산염화명효비례위3∶4적혼합물,용CaCl2용액교련후,냉동간조,용소묘전경관찰공혼재료적내부결구.②취출생3～5 d적신서란유토적관절연골조직,용Ⅱ형효원매소화획득원대연골세포병체외확증지2혹3대후비용.③장연골세포현액여복합수응효혼합균균후,재이용쾌속성형기술조장적세포장배계통장차공혼물직접타인성조직공정삼유복합지가,병체외배양차복합지가.④재배양적1,7,14화21 d채용MTT적방법검측연골세포재지가중적증식;배양7 d후용소목정-이홍염색적조직학방법관측세포적형태;배양14 d후채용면역조화검측지가중연골세포적Ⅱ형효원표체.결과:①소묘전경관찰적결과표명공혼물적내부시교착적망격결구,유착호상련통적공.②재세포장배계통상안조예선설계적삼수장세포화재료직접조장위망격상적세포/응효복합지가,척촌위10 mm×10 mm×6 mm,추충람염색표명성형후지가리세포적존활솔대우90%.③MTT실험표명연골세포재세포/응효적지가리증식흔쾌,21 d적흡광도시1 d적3.5배.④소목정-이홍염색현시체외배양7 d후,복합지가리적연골세포도시원형적,시생리상태하연골세포적정상상태,이차환가이간도정재분렬적세포.⑤면역조화적결과표명배양14 d후,배양재지가리적연골세포잉보지착분비Ⅱ형효원적활성.결론:통과세포장배계통안조예선설정적결구형성포함세포적연골조직공정삼유지가,성형적일계렬조작대세포손상겁소,병차지가리적연골세포재체외배양중능구정상적생장,구유생리형태화연골활성,종이위연골수복제공료신도경.