《基於MRI三維有限元模型的個體化3D組織工程補片的構建》是依託北京大學，由孫秀麗擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於MRI三維有限元模型的個體化3D組織工程補片的構建
- 項目負責人：孫秀麗
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
盆底功能障礙是中老年婦女的常見病，嚴重影響女性的日常生活。套用合成補片的手術是主要治療方式之一，但易發生侵蝕、感染等併發症。本課題組前期將脂肪間充質幹細胞種植到絲素蛋白支架上建立組織工程補片，動物實驗表明其生物相容性與力學性能良好。但存在製備周期長、細胞三維分布難以控制等問題。本課題擬套用目前最先進的3D活細胞生物列印技術來最佳化盆底組織工程補片的設計及製作，主要研究內容如下： （1）根據影像學資料進行盆底組織或器官的三維重建，建立仿生數字模型；（2）以三維重建模型為模板通過3D列印細胞技術將細胞種植到絲素蛋白支架上構建組織工程補片；（3）列印出完整的細胞-支架複合體，並觀察細胞的體外增殖、分泌情況及細胞-支架複合體的生物力學特性；（4）套用恆河猴盆底功能障礙模型研究細胞-支架複合體的生物相容性、力學特徵探討在體組織化、免疫反應及降解後的力學性質改變。構建套用於臨床的個體化組織工程補片。
結題摘要
本課題以探索3D活細胞列印技術構建體外組織工程補片為總目標，在課題實施過程中主要完成了以下5個研究內容：（1）脂肪間充質幹細胞的分離培養及誘導為成纖維細胞和平滑肌細胞技術的探索及鑑定；（2）最佳化絲素蛋白支架性能及動物實驗驗證；（3）盆底骶韌帶組織細胞組成分析及三維圖像重建；（4）3D列印平台搭建及套用3D生物列印快速成型技術列印出成纖維細胞-平滑肌細胞支架複合體；（5）組織工程補片的生物學力學特性、膠原成分的檢測。在本課題探索中取得的成果有：（1）脂肪間充質幹細胞可以穩定原代培養，並能穩定誘導成為成纖維細胞和平滑肌細胞，並能實現成纖維細胞與平滑肌細胞的共培養；（2）絲素蛋白支架最佳化更輕薄，改善脫膠技術降低絲膠引起的免疫反應，改善編織工藝，保持力學特性；（3）以骶韌帶細胞分布特點為基礎設計了3D細胞列印程式（4）3D活細胞列印體外構建骶韌帶組織工程補片初步成功，實現了雙細胞的三維形態體外培養，並培養存活達20天，探索了成纖維細胞-平滑肌細胞-絲素支架複合體穩定培養的培養方法；（5）組織工程補片較單純絲素補片力學性能強，可以改善在體炎症反應，並促進周圍組織新生，膠原纖維修復。綜上所述，3D活細胞列印構建微型組織工程補片有其臨床套用前景，絲素蛋白補片在進行編制方法改進後有望取代臨床所用的聚丙烯補片。
