“體內生物反應器”構建組織工程化氣管

《“體內生物反應器”構建組織工程化氣管》是依託上海交通大學，由譚強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：“體內生物反應器”構建組織工程化氣管
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：譚強
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

臨床上尚無氣管替代品套用,組織工程化氣管是研究熱點，快速再血管化與再上皮化是急需解決的技術難題。我們提出體內生物反應器設計，通過可攜帶泵系統，在植入的組織工程化氣管內部形成持續的培養液灌注，將傳統組織工程研究中相互分離的體外種子細胞-支架材料複合物培養與體內組織工程替代品融合再生過程有機的結合在一起，體外預實驗證明其具有維持種子細胞存活，實現種子細胞持續性接種，精確控制各類細胞因子濃度加速組織工程化器官替代品再血管化和再上皮化三大優點。本實驗計畫利用豬氣管脫細胞基質作為可降解支架材料,自體表皮細胞和骨髓間充質幹細胞為種子細胞,構建組織工程化氣管修復10隻羊6公分氣管缺損，分為兩組進一步在體內對比傳統組織工程與 體內生物反應器方法。另外通過對體內生物反應器組灌注液中各類生長因子濃度在氣管再生過程中的動態測定，建立氣管再生數學模型，為下步干預和加速組織工程化氣管再生提供理論依據。

結題摘要

在動物實驗基礎上，順利完成亞洲首例組織工程化氣管臨床套用 組織工程化氣管重建任然面臨著緩慢的再血管化和替代品感染兩個挑戰。因此我們提出了“體內生物反應器”(in-vivo bioreactor)概念, 其基本設計原理是利用可攜帶式泵系統，在植入的組織工程替代品內部形成持續性營養液灌注來形成上皮器官再生。持續灌流液使種子細胞在再血管化前持續存活。與此同時，在灌流液中加入抗生素也能控制局部感染。 一個IIIA期肺鱗癌患者接受了5cm長的組織工程化氣管替代手術，連線起了左基底段氣管和隆突，得益於“體內生物反應器”的設計該患者避免了左肺切除術。持續的支架內林格氏液灌注持續了一個月，每兩周進行一次原位周圍全核細胞注射(TNCs)。 該患者最後康復。術後4個月定期的氣管鏡隨訪證實了完全的再血管化和再上皮化。廢棄的灌流液顯示了豐富的原位周圍全核細胞（TNCs）分泌的再血管化生長因子。該患者隨後接受了兩個療程化療與30Gy的放療，且未出現與組織工程氣管替代品相關的併發症。 “體內生物反應器”設計“體內生物反應器”將患者本人當成是其組織工程化組織器官再生過程的生物反應器的同時將傳統組織工程技術中絕對分離的體外細胞-支架材料培養和體內替代品整合再生過程有機的結合在一起。這一設計可以進行臨床套用。我們也第一次證明了組織工程化氣管替代品也可以耐受放化療且適合用於腫瘤治療。