以自組裝微囊體系作為組織支架構建植入式人工肝臟

《以自組裝微囊體系作為組織支架構建植入式人工肝臟》是依託上海交通大學，由彭承宏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：以自組裝微囊體系作為組織支架構建植入式人工肝臟
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：彭承宏
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

由於組織支架研究欠缺導致了難以控制器官三維重構、特別是難以模擬肝小葉結構重構，目前國內外均沒有較為理想的植入式人工肝臟。在前期對肝生物反應器的研究中我們發現：藉助靜電引力自組裝交聯反應，海藻酸鈉和殼聚糖除了形成牢固的微囊結構外，還可以分別作為微囊ACA和ACAC最外層囊壁進行自主裝交聯、使分散的微囊整體化，從而用作器官支架。本研究將具有半透膜性質的微囊體系構建成模擬肝小葉結構的人工肝臟組織支架，製備ACA-ACAC/cell，並表征分析其理化特性、生物相容性和對抗體、淋巴細胞及細胞因子介導的體液、細胞免疫反應的隔離效應，檢測支架內肝細胞的增殖、生物合成、轉化、代謝活性並原位植入大鼠體內，分析大鼠肝功能代償情況和存活時間，以期建立一種新型的以自組裝微囊體系為組織支架的植入式人工肝臟。該方法也將對構建其他植入式人工實體器官比如人工胰腺具有借鑑意義。

結題摘要

肝功能衰竭是一種死亡率很高的疾病，肝移植仍是目前治療肝功能衰竭最有效的手段，由於器官供肝嚴重短缺，尋找可行的人工方法替代或部分替代肝功能,給予短暫的支持，為肝細胞再生及肝功能恢復創造條件，為肝衰竭患者等待肝移植爭取時間。 人工肝臟（artificial liver，AL）發展的瓶頸問題主要有如何實現種子細胞的大規模培養與營養支持、組織支架充分交流代謝內部垃圾產物、器官微型高效化。 有活性的肝細胞，是生物型人工肝的核心原材料，也是生物反應器的主要成分，其生物學功能直接關係到人工肝支持的效率與效果。 本研究製備的三維大孔殼聚糖-明膠B微球具有良好的生物可降解性和生物相容性，表面具有開放型孔隙、表面與內部孔隙相通，細胞能進入微球內部生長，三維培養的HepG2細胞呈球形聚集樣，細胞狀態及肝功能優於二維平面培養。三維大孔殼聚糖-明膠B微球可作為一種細胞載體用於生物人工肝系統的研究，也可為原代細胞、腫瘤細胞和幹細胞研究提供一種三維培養載體。 作為一種半透膜免疫隔離載體，微囊為異體細胞移植提供了免疫屏障，阻擋免疫細胞的識別，但又不妨礙營養物質、氧氣及代謝產物運輸[10]；也可以作為細胞的三維立體培養載體，改善細胞間的作用，提高細胞的功能。 本研究通過生物相容性材料殼聚糖的交聯，使得具備良好免疫隔離作用的微囊體系化，並通過肝細胞聚集培養考察其作為組織支架的合理性. 肝組織工程研究中另一個難點是膽紅素的清除。本研究初步構建高效吸附顆粒，在殼聚糖單體與胺化劑乙二胺反應並保護游離胺基後加入交聯劑戊二醛、在高壓靜電環境下套用低溫快速成型技術製備的。旨在探索新型大孔徑膽紅素吸附劑的製備方法，改變反相聚合法導致的產品不確定性，提高吸附劑的吸附效率。