人工细胞是免疫隔离技术与细胞移植技术相结合的产物,它能解决组织器官移植中存在的两大难题——供体来源稀缺和机体免疫排斥反应。目前,制备人工细胞的材料以水凝胶类高分子材料为主,不仅存在吸水膨胀、机械强度差、会降解等缺点,而且材料降解后会导致移植细胞携带的病毒侵入人体,从而使宿主受到伤害,甚至带来不可预期的后果。鉴于此,本文首次提出了采用TiO2/Ti复合膜制备人工细胞的方法,通过免疫隔离效果实验研究了该方法的可行性及最佳制备条件,并由此制备出人工胰岛细胞和人工下丘脑神经细胞。研究内容及成果如下:为了制备出适用于人工细胞的选择性半透膜,以多孔Ti为基底,采用溶胶―凝胶法,通过浸渍提拉制成TiO2/Ti复合膜。该膜用作人工细胞膜的制备条件如下:基底的平均孔径为1-2μm时,烧结温度低于800℃,且涂膜次数必须超过3次。但当基底的平均孔径小于1μm时,则需将烧结温度控制在600-700℃,且涂膜次数必须少于3次才能得到理想的TiO2/Ti复合膜。为了保证被包囊细胞的存活生长,将下丘脑神经细胞接种于TiO2/Ti复合膜后进行体外培养。实验结果表明,复合膜的生物活性随金红石型TiO2含量的提高而增强,即被包囊细胞的存活率随复合膜中金红石型TiO2含量的增高而增大。首次制备出基于TiO2/Ti复合膜的人工下丘脑神经细胞。它能根据外界环境变化自行调整β-内啡肽的分泌量,以保证细胞内外液中β-内啡肽的水平处于一个稳定的平衡状态,而且其分泌物能有效抑制纳络酮催促的吗啡依赖性离体大鼠回肠所产生的戒断性收缩,故阿片依赖有望通过人工下丘脑神经细胞移植方法治愈。首次制备出基于TiO2/Ti复合膜的人工胰岛细胞,它能根据外界葡萄糖浓度自行调整胰岛素的释放量,故可用于细胞移植治疗糖尿病。这将成为治愈糖尿病最有前景的治疗方案之一。综上所述,通过控制工艺条件可以制备出具有良好免疫隔离效果的TiO2/Ti复合膜。采用该材料制备的人工细胞具有不可降解、生物活性好、机械强度高等优点,可有力促进人工细胞移植尤其是异种细胞移植的临床应用发展。