套用細菌纖維素膜構建組織工程角膜基質的實驗研究

《套用細菌纖維素膜構建組織工程角膜基質的實驗研究》是依託天津醫科大學，由張琛擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：套用細菌纖維素膜構建組織工程角膜基質的實驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張琛
• 依託單位：天津醫科大學

中文摘要

角膜病是主要的致盲性眼病之一。穿透性角膜移植術是主要的治療方法，但目前存在角膜植片供體不足，術後移植排斥等問題。角膜組織工程學研究中，角膜構建材料是限制其發展的重要因素。細菌纖維素是一種新型天然納米生物材料，具有較好的生物相容性及體內降解可控性，重要的是它有極好的透明性，膜的厚度及孔徑可控，細胞不僅能在膜內部生長，並且其特有的板層結構作為支架，還能為細胞呈現規律生長提供可能，並且其有較強的韌性，成為其作為角膜基質組織替代物極大的優勢。本研究擬通過體外在細菌纖維素膜上培養角膜上皮細胞及角膜基質細胞，觀察細菌纖維素膜的生物相容性，並觀察角膜基質細胞在細菌纖維素膜內部生長情況及排列情況，並通過動物實驗觀察細菌纖維素在體內的透明性及生物相容性，為組織工程角膜基質的臨床套用提供實驗基礎。

結題摘要

角膜病是主要的致盲性眼病之一。穿透性角膜移植術是主要的治療方法，但目前存在角膜植片供體不足，術後移植排斥等問題。角膜基質組織工程學研究中，角膜基質構建材料是限制其發展的重要因素。細菌纖維素（BC）是一種新型天然納米生物材料，具有較好的生物相容性及體內降解可控性，重要的是它有極好的透明性，膜的厚度及孔徑可控，並且其有較強的韌性，成為其作為角膜基質組織替代物極大的優勢。實驗所用細菌纖維素膜由天津大學材料科學與工程學院提供，根據角膜特性，製備了複合細菌纖維素，複合材料的含水率高達73％，與天然角膜的含水率（78％）非常接近，材料對可見光具有良好的透光率,並進行了細菌纖維素生物相容性改進及造孔。本研究通過體外在細菌纖維素膜上培養兔角膜上皮細胞及角膜基質細胞，發現上皮細胞及基質細胞生長良好，存活率接近100%，細胞在纖維素膜上的生長呈規律極性排列，掃描電鏡及透視電鏡均證實，角膜上皮細胞及基質細胞在細菌纖維素膜上生長狀態活躍，細胞排列成有規律的極性排列，可見明顯的細胞葉狀突起，絲狀偽足，細胞與細菌纖維素膜連線緊密，細胞器結構豐富，並可見分裂相細胞。細菌纖維素膜移植於兔角膜基質囊袋內觀察結果發現，術後裂隙燈下及病理學觀察1天，1周，1月，3月，細菌纖維素膜透明性穩定，周圍角膜組織無明顯水腫，浸潤，未見新生血管長入。病理學檢查發現細菌纖維素膜結構與角膜基質板層結構極為相似。本研究證實細菌纖維膜有望成為構建組織工程角膜基質的新型生物學材料。