《組織工程皮膚的乾燥保存技術研究》是依託西北大學，由陳富林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：組織工程皮膚的乾燥保存技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳富林
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
組織工程是未來進行組織缺損修復最有效的方法，但現有的保存技術對組織工程產品的有效保存時間較短，遠不能滿足臨床需要。海藻糖對乾燥狀態下的生物體具有保護作用，套用這一特性，本項目提出了組織工程皮膚乾燥保存的構想。首先對種子細胞中穩定負載海藻糖的條件進行最佳化，針對乾燥保存與種子細胞表型關係這一關鍵科學問題，深入研究海藻糖和乾燥過程對種子細胞分泌生長因子和細胞外基質的影響， 進一步結合觀察組織活性、移植修復皮膚缺損效果等，探索出海藻糖和冷凍保護劑的使用方法，解決組織工程皮膚乾燥保存的關鍵方法。乾燥的組織工程皮膚能夠長期穩定保存，復水後迅速恢復細胞活性和表型用於移植。該方法目前未見文獻報導，研究如果獲得成功將具有重要的科學價值和套用價值。
結題摘要
組織工程皮膚具有良好的皮膚缺損修復效果。然而，產品的生產周期較長，且含有活細胞，其有效保存的時間嚴重限制了其臨床套用和產業化，因此迫切需要尋找新的有效的保存方法。海藻糖是一種非還原性二糖，越來越多的研究發現海藻糖對乾燥狀態下的生物體具有保護作用。我們構想先將種子細胞負載海藻糖和DMSO再構建組織工程皮膚，利用海藻糖保護細胞在乾燥條件下存活，DMSO保護細胞在程式降溫和冷凍過程中存活。在此基礎上將組織工程皮膚低溫凍結，並在真空條件下使其水分升華而成為乾燥狀態。這樣就可以為組織工程皮膚的長期保存提供了一種新的方法——冷凍乾燥保存，既可以使TES能夠穩定儲存，也在復水恢復活性的過程中避免冰晶損傷，目前未見文獻報導。 本研究中，我們最佳化了海藻糖負載種子細胞成纖維細胞的條件並評估了負載海藻糖的成纖維細胞乾燥保存的效果。隨後，我們用負載海藻糖的成纖維細胞與鼠尾膠原凝膠構建了組織工程皮膚，將其冷凍乾燥後，進行了一系列顯微、超微結構觀察，螢光染色，活力測定以及皮膚缺損修復實驗，評價冷凍乾燥保存方法對組織工程皮膚的保存效果，最終期望建立組織工程皮膚保存的新方法。結論如下：1. 我們從保存液中海藻糖的濃度，孵育時間和孵育溫度三個方面最佳化了成纖維細胞負載海藻糖的條件，獲得最佳導入條件為200mM，在37℃條件下孵育8h。在此條件下負載海藻糖的細胞，經過冷凍乾燥過程後仍可保存30%的活性，經過人工風乾過程可保留40%的活性，螢光染色及電鏡觀察顯明細胞膜基本保存完整，膜內部分線粒體和內質網得到了有效的保存。海藻糖的確在乾燥過程中有利於細胞活性的保存。2. 我們用負載海藻糖的細胞成功構建了組織工程皮膚。經過冷凍乾燥保存後，組織工程皮膚仍保留有26%的活性；SEM顯示組織工程皮膚的結構基本保持完整；在C57BL/6J小鼠背部全層皮膚缺損修復中，負載海藻糖的組織工程皮膚傷口癒合速度較沒有負載海藻糖的組別提高了約1/3，而與正常組織工程皮膚無明顯差別。利用海藻糖的乾燥保護作用而引入的冷凍乾燥保存，的確有效保護了組織工程皮膚的活性並利於其缺損修復效果的發揮，為組織工程皮膚的保存提供了新的思路。
