图案化纤维膜支架上血管相关细胞共培养的研究

发布时间：2017-05-04 20:10

  本文关键词：图案化纤维膜支架上血管相关细胞共培养的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：成熟血管主要由形成内腔的内皮细胞层和平滑肌细胞层组成,其中平滑肌细胞层中细胞定向排列,以提供力学强度和调控血管壁厚度。为模拟血管的组成和结构,本论文利用静电纺丝技术和光刻蚀技术制备具有脊沟结构的图案化纤维膜。图案化纤维膜用于种植血管平滑肌细胞(SMC),平板纤维膜用于种植血管内皮细胞(EC),实施共培养。研究结果表明,SMC在图案化纤维膜上培养后,细胞生长和细胞外基质分泌主要汇集于图案化纤维膜的脊区域,并具有一定的排列走向,同时SMC迁移渗透进入图案化纤维膜内部。相对于内皮细胞和平滑肌细胞在纤维上的单独培养,共培养促进了EC和SMC的增殖、EC分泌层粘连蛋白(LN)和IV型胶原(Col Ⅳ)、SMC分泌α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和I型胶原(Col-I)；相对于EC,共培养对SMC增殖和细胞外基质分泌的促进作用更为明显。 培养功能化血管组织须在体系中提供充分的生化信号分子,其中血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是促进EC和SMC黏附生长的重要因素之一。据此,本论文利用编码VEGF和bFGF的质粒与磷酸钙(CaP)形成复合纳米粒子,构建携载CaP/pDNA复合粒子的图案化纤维膜与平板纤维膜,实施EC和SMC的共培养。结果表明在纤维上共培养EC和SMC,载CaP/pDNA复合粒子的引入促进了EC和SMC的增殖、EC胞外基质LN和Col-Ⅳ的分泌、SMC胞外基质α-SMA和Col-I的分泌；在图案化纤维上SMC显示出较好的取向性,载CaP/pDNA复合粒子的引入促进了SMC在纤维支架中的渗透,显示出共培养体系下图案化因素和生化因子相结合对细胞行为的影响更为显著。 通过将人脐带EC和SMC分别接种到纤维膜上,构建了体外血管培养装置。结果表明血管培养2个月后内皮细胞在支架内层形成连续的血管内腔,平滑肌细胞渗透进入纤维支架内部,内皮层和平滑肌层紧密连接；同时平滑肌细胞及分泌胞外基质呈定向排列,较好地模拟了血管的结构。力学性能测试表明培养2个月后血管的径向顺应性为0.56%/100mm Hg、爆破强度为650mm Hg,离正常血管还有一定的差距,有待进一步提高体外构建血管的生物力学性能。
【关键词】：图案化电纺纤维膜 细胞共培养 磷酸钙/质粒复合纳米粒子 人工血管 血管组织工程
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 血管组织工程12-14
• 1.1.1 血管组织工程支架13
• 1.1.2 携载活性物质的血管组织工程支架13-14
• 1.2 静电纺聚合物纤维膜14-15
• 1.2.1 静电纺纤维在组织工程中的应用14
• 1.2.2 静电纺纤维结构和形貌的调控14-15
• 1.3 图案化组织工程支架15-16
• 1.3.1 图案化组织工程支架的特点15-16
• 1.3.2 图案化组织工程支架的制备方法16
• 1.4 细胞共培养16-18
• 1.4.1 细胞共培养的方法17-18
• 1.4.2 图案化支架上细胞的共培养18
• 1.5 磷酸钙纳米粒子作为基因载体18-19
• 1.5.1 磷酸钙纳米粒子作为基因载体的特点18-19
• 1.5.2 载DNA磷酸钙纳米粒子的研究进展19
• 1.6 课题的立题意义和研究内容19-22
• 1.6.1 课题的来源19
• 1.6.2 本课题的研究目的和意义19-20
• 1.6.3 本课题的研究内容20
• 1.6.4 本课题的创新点20-22
• 第2章 图案化纤维膜上细胞的共培养22-37
• 2.1 实验部分22-27
• 2.1.1 实验材料22-23
• 2.1.2 图案化接收板的设计和制作23
• 2.1.3 图案化纤维膜的制备23-24
• 2.1.4 图案化纤维膜的表征24
• 2.1.5 细胞培养24
• 2.1.6 细胞在纤维膜的培养24-25
• 2.1.7 细胞在图案化纤维膜上的粘附及增殖25
• 2.1.8 细胞在图案化纤维膜上的分布25-26
• 2.1.9 细胞共培养体系中细胞外基质的分泌26-27
• 2.1.10 细胞共培养体系中细胞的骨架27
• 2.1.11 统计学分析27
• 2.2 结果与分析27-36
• 2.2.0 图案纤维膜的形貌及纤维排列特点27-29
• 2.2.1 图案化纤维的叠加29
• 2.2.2 细胞在图案化纤维膜上的分布29-30
• 2.2.3 细胞在纤维膜上增殖30-32
• 2.2.4 细胞在纤维膜上细胞外基质的分泌32-35
• 2.2.5 细胞在纤维支架中的渗透35
• 2.2.6 纤维上细胞骨架的排列35-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第3章 载CaP/pDNA粒子图案化纤维膜上细胞的共培养37-47
• 3.1 实验部分37-39
• 3.1.1 实验材料37
• 3.1.2 CaP/pDNA复合纳米粒子的制备及表征37
• 3.1.3 载CaP/pDNA复合纳米粒子图案化纤维膜的制备37-38
• 3.1.4 细胞在电纺纤维膜上的接种38
• 3.1.5 细胞在携载复合粒子图案化纤维膜上共培养时的生长行为38
• 3.1.6 载pDNA纤维膜上细胞共培养的细胞外基质分泌38-39
• 3.1.7 载pDNA纤维膜上细胞共培养的细胞骨架39
• 3.1.8 统计学分析39
• 3.2 结果与讨论39-46
• 3.2.1 CaP/pDNA复合纳米粒子的表征39-40
• 3.2.2 载CaP/pDNA复合纳米粒子图案化纤维膜的表征40-41
• 3.2.3 细胞生长行为的表征41-42
• 3.2.4 细胞在在纤维膜中的渗透42-43
• 3.2.5 细胞在纤维膜上细胞外基质的分泌43-46
• 3.2.7 细胞在纤维膜上的细胞骨架46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 图案化纤维支架体外构建血管的初步研究47-54
• 4.1 实验部分47-49
• 4.1.1 实验材料47
• 4.1.2 实验装置的制备47-48
• 4.1.3 人工血管的体外培养48
• 4.1.4 组织学观察48
• 4.1.5 生物力学性能检测48-49
• 4.2 结果与讨论49-52
• 4.2.1 体外培养人工血管的过程49
• 4.2.2 细胞在纤维支架上的分布49-52
• 4.2.3 血管的生物力学性能52
• 4.3 本章小结52-54
• 全文结论54-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-64
• 攻读硕士学位期间发表论文64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 于学军,何作云,王晓燕,高凌云,牟娇,杨生平,董琼兰;血管内皮-平滑肌细胞双层联合培养模型的改进[J];第三军医大学学报;2004年06期

2 陈威中;吴满平;;人脐动脉内皮细胞-平滑肌细胞共培养模型的建立及鉴定[J];复旦学报(医学版);2009年06期

3 李玉洁;杨庆;翁小刚;陈颖;阮从潇;李丹;朱晓新;;血管内皮细胞-平滑肌细胞共培养体系研究进展[J];中国中药杂志;2012年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈芳;携载质粒/磷酸钙粒子的聚合物纤维作为血管组织工程支架的研究[D];西南交通大学;2012年

  本文关键词：图案化纤维膜支架上血管相关细胞共培养的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：345747