《雙針頭細胞組裝技術在血管構建中的套用》是依託清華大學，由王小紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雙針頭細胞組裝技術在血管構建中的套用
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王小紅
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
血管疾病是世界上發病率最高的疾病之一,目前主要的治療手段是血管移植術，但移植物的來源受到很大的限制。本項目組在前期工作的基礎上採用自製的雙針頭細胞組裝機對血管壁的兩種細胞（如成纖維細胞和平滑肌細胞）進行組裝、培養。在所製備的血管內壁複合脂肪幹細胞或內皮細胞以增加結構體的抗凝血性能。通過脈動培養增加結構體的機械性能。通過動物體內實驗，對其抗凝血性能、力學性能、生物相容性等進行表征和評價，確定最佳的細胞外基質材料和工藝，為複雜器官如乳房、心臟、肝臟的製造奠定基礎。
結題摘要
本項目已按年度按計畫順利完成。一方面確定了用於脂肪幹細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞受控組裝的基質材料和生長因子種類。對血管壁結構進行了計算機建模，確定了直徑在100-500 μm血管的中膜、外膜細胞層厚度、營養物通透性等重要參數。完成了大鼠脂肪幹細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞的培養、擴增技術。實現了脂肪幹細胞在三維結構中向內皮細胞和平滑肌細胞的定向誘導、分化。實現了兩種細胞/材料的定時、定量組裝，細胞/材料單元的準確定位和層與層之間的緊密連線。通過物理和化學交聯法使三維結構長期穩定。利用脈動生物反應器使所組裝的兩種細胞/基質材料血管化並具備一定的機械強度。在細胞組裝的基質中複合了一種或兩種細胞凍存液，細胞直接受控組裝後可以在-80℃以下低溫環境中長期保存, 便於產品儲存、運輸、節約成本。 另一方面，針對組裝起來的兩種細胞/基質材料的力學強度很差，雖經過脈動培養仍難滿足做為血管修復材料所需的抗縫合強度的要求這一科學問題，對課題內容進行了相應的調整。如，把兩種細胞/基質材料更換成一種合成高分子材料和一種細胞/基質材料，通過兩種途徑實現了不同材料雜合體的三維受控組裝。用組合模具法製備出了管狀的合成高分子PLGA與含細胞水凝膠的複合夾層結構，經歷了脈動培養和動物體內植入過程，三維結構可以在體內外長期穩定並保持一定的細胞生物學活性。用雙噴頭低溫成形設備製備了管狀合成高分子聚氨酯夾層明膠/海藻酸鈉/纖維蛋白原/脂肪幹細胞（或肝細胞）和具分支/格線結構的聚氨酯包裹的明膠/海藻酸鈉/纖維蛋白原/脂肪幹細胞複合結構。對管狀聚氨酯夾層明膠/海藻酸鈉/纖維蛋白原/脂肪幹細胞（或肝細胞）結構進行了裸鼠動物體內植入實驗。三維結構在一年內相對穩定，細胞可以在體內長期存活並形成組織。肝細胞具有分泌、合成、解毒等功能。 本項目共培養了三名博士生、三名碩士生，申請國家發明專利7項、1項國際發明專利，發表SCI 收錄的研究論文12篇、一本英文專著中的兩章內容。課題負責人以會議執行副主席的身份從頭至尾主持了一次“中芬生物製造與評價技術研討會”，參加一次 “附加製造”國際會議、一次“心血管組織工程研討會”國內會議並做了特邀報告。
