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目的:1.采用熔融纺丝法制备60度斜交叠层纤维环支架,表面添加多巴胺改性后评估其理化特性及相容性。2.研究60度斜交叠层支架复合人脐带干细胞(HWJ-MSCs)诱导分化构建组织工程纤维环的可靠性。3.探究60度斜交叠层纤维环支架纤维直径对人脐带干细胞诱导分化的影响效果。方法:1.以聚已内酯(PCL)颗粒为材料,通过熔融纺丝法制备纤维环支架,采用体式显微镜、扫描电镜(SEM)、Micro-CT观察支架的丝间结构,测定支架的纤维丝直径、孔径、孔隙率。力学加载机测量其压缩和拉伸弹性模量。2.分离脐带组织获得原代人脐带干细胞,传代扩增至P3代接种到PCL纤维环支架上,分两组加诱导液组(诱导组)和加含胎牛血清(FBS)基础培养液(对照组)。通过SEM、死活染色、FITC标记的鬼笔环肽骨架染色,观察细胞在支架上的黏附、形态、增殖情况,分别体外诱导培养3周组织学染色观察,RT-PCR检测两组样品培养1、7、21天蛋白聚糖及collagenⅠ、collagenⅡ型基因表达,Western-blot检测Ⅰ、Ⅱ型胶原蛋白及Aggrecan蛋白表达。3.制备三种不同纤维直径支架,接种人脐带间充质干细胞,体外诱导培养。采用体式显微镜、SEM观察支架结构、细胞粘附分泌基质情况,测量三种支架的压缩弹性模量,通过RT-PCR、Western-blot检测培养7天、21天复合体基因、蛋白表达情况,通过力学测量仪测量三种支架的压缩模量和拉伸模量。结果:1.支架呈白色圆环形,内径2mm,外径7mm,纵截面丝间成角60°呈规则的菱形,横截面纤维丝均匀环绕分布。支架纤维直径(42.95±1.88)μm、孔径(74.94±3.73)μm、孔隙率(58.25±0.11)%、压缩弹性模量(1.73±0.44)MPa,拉伸弹性模量为(7.75±0.38)MPa2.大体可见诱导组光滑规则组织、对照组粗糙不光滑规则组织;SEM见诱导细胞粘附在熔融纺丝支架上分泌大量细胞基质;死活细胞染色见活细胞(绿色)无死细胞;FITC染色显示细胞骨架沿纤维方向排列延展;组织学观察细胞及细胞外基质均沿纤维丝延伸,3周后的染色结果诱导组比对照组好;Western-blot蛋白定量检测显示细胞Ⅰ、Ⅱ型胶原及Aggrecan蛋白分泌逐渐增加(P<0.05);RT-PCR显示细胞Ⅰ、Ⅱ型胶原及Aggrecan基因表达逐渐增加(P<0.05)。3.体式显微镜纤维丝直径不同均匀分布,SEM见三种支架均有大量的细胞基质分泌,定量分析得出基因、蛋白相应增加,纤维直径为(42.95±1.88)μm处的基因、蛋白量表达较好,且压缩和拉伸模量接近人纤维环。结论:1.采用熔融纺丝法构建60度斜交叠层纤维环支架,支架孔径、孔隙率理想,压缩和拉伸模量接近人纤维环力学范围,是纤维环组织工程较理想的支架。2.60度斜交叠层纤维环支架复合人脐带干细胞体外诱导培养后,能够得到在组织结构、生化组成人纤维环较为接近的复合组织。3.通过定性定量分析比较得出纤维直径为(42.95±1.88)μm支架,人脐带干细胞诱导分化较好,得到的支架细胞复组织适用于以后的体内实验。