《利用細胞膜片技術構建組織工程血管的研究》是依託上海交通大學，由黃惠民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用細胞膜片技術構建組織工程血管的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃惠民
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
既具有生長潛能又有較好生物相容性的心臟修補材料的研究和開發，對提高先天性心臟病外科手術效果有重要的意義。本課題構想採用實驗小豬骨髓細胞，提取BMSC，誘導分化為EC與SMC作為種子細胞，可降解多孔PCL薄膜為基質材料，Cell Sheet技術為細胞種植方式，構建組織工程補片與血管，並分別移植入細胞供體豬，代替部分右心室流出道和肺總動脈組織，術後觀察移植物的物理特性和生物學特性。與傳統的製作方式相比，本課題研究的方法有望減少細胞膜上功能蛋白的損傷，保持較好的細胞間的Gap Junction和細胞外ECM的完整，克服細胞空間分布的紊亂，保持了細胞排列原有的層次性，大大提高構建效率。如課題研究獲得成功，將為今後製備能真正運用於臨床的心血管修補材料乃至其他臟器的組織工程再生材料開闢出一條新的途徑。
結題摘要
先天性心臟病（先心病）是最常見的出生缺陷之一，每年大約有15萬新生先心病患兒。其中，超過50%的患兒合併不同程度的右室流出道畸形，部分複雜流出道畸形需要血管支架重建心室流出道。目前，臨床上常用的血管支架主要包括同種異體帶瓣管道/牛頸靜脈管道和人工合成管道（如Gore-Tex人工血管等）。然而，上述代替材料均無法滿足患兒的基本勝利需求。近年來，隨著生物醫學和高分子材料科學的發展，利用組織工程學的方法構建組織相容性好且具有生長活性的組織工程血管成為了研究熱點。 組織工程血管急需解決的問題包括種子細胞的選擇和支架材料的選擇與改良兩大方面。利用明膠/PCL和膠原/PLCL靜電紡納米纖維支架構建組織工程血管，發現其力學性能良好，這對於構建需要很強的力學性能的組織工程血管提供了有力支撐。我們的體內試驗發現，利用膠原/PLCL靜電紡納米纖維作為支架所構建的血管更接近正常的血管組織。明膠/PCL靜電紡納米纖維支架所構建的血管裡面大多都還是材料，細胞並沒有很多。另外將取出的標本進行生物力學性能的測試，結果表明膠原/PLCL材料作為支架所構建的血管其力學性能也遠遠優於明膠/PCL材料。我們進一步對電紡絲結構進行了改進，製備出高度平行的複合結構的明膠/PCL靜電紡納米纖維材料用於構建組織工程血管。我們將收集的平滑肌細胞高密度接種到高平行度複合結構明膠/PCL靜電紡納米纖維材料上進行體內試驗，發現其作為支架所構建的血管更接近正常的血管組織。 在種子細胞的選擇方面，我們利用內皮細胞來促進組織工程血管壁內新生毛細血管生成。改良的“血管內皮細胞與血管平滑肌細胞複合脫細胞小腸黏膜下層”構建血管管道的方法，有效地促進了管道移植後管壁內新生毛細血管的生成，同時這些新生的毛細血管並不影響管道原有的組織結構與力學特性。骨髓間充質幹細胞因具有良好的增殖與分化能力，我們也用氣結合平行複合材料構建組織工程血管，在平行材料上進行黏附、增殖能力研究。此外，我們還利用改良的“種植細胞膜片的技術”在脫細胞牛心包表面種植血管內皮細胞用以構建血管內膜結構，改良的在材料表面種植細胞片的方法明顯提高了種植細胞在材料表面的接種數量，增強了細胞的功能，並改善了細胞在材料表面的分布，同時研究結果也表明該種細胞接種的方法並不影響細胞的代謝，也未增加細胞的破壞。 通過以上幾部分的研究，我們進一步解決組織工程血管構建過程中所需解決的
