【摘 要】
:
心血管疾病和血管创伤被认为是世界范围内致死率最高的疾病之一,在所有的治疗方法中,血管移植是替代或绕过故障血管段的首选,但是在实际的临床应用中,血管移植具有诸多限制,组织工程血管(Tissue engineered blood vessels,TEBV)的构建为血管移植提供了新思路。近年来3D生物打印的迅速发展使得复杂结构TEBV的构建成为了可能。本文研究了两种血管支架:以脱细胞外基质(Decell
论文部分内容阅读
心血管疾病和血管创伤被认为是世界范围内致死率最高的疾病之一,在所有的治疗方法中,血管移植是替代或绕过故障血管段的首选,但是在实际的临床应用中,血管移植具有诸多限制,组织工程血管(Tissue engineered blood vessels,TEBV)的构建为血管移植提供了新思路。近年来3D生物打印的迅速发展使得复杂结构TEBV的构建成为了可能。本文研究了两种血管支架:以脱细胞外基质(Decellularized extracellular matrix,d ECM)作为内层,明胶(Gelatin,Gel)/海藻酸钠(Sodium alginate,SA)作为外层,构建了双层支架,模拟天然血管壁的多层结构;制备d ECM/纳米粘土(Nano clay,NC)/SA混合生物墨水作为3D打印材料,利用同轴打印技术构建了具有中空结构的管状支架。分别对两种支架的理化性能进行了检测,并验证了两种支架的生物相容性,体外构建了TEBV。本研究首先使用对猪源心脏血管(Porcine coronary arterie,PCA)和猪源主动脉进行脱细胞,经过反复冻融、十二烷基硫酸钠(Sodium dodecylsulphate,SDS)、Tirton X-100、胰酶等处理得到脱细胞猪源心脏血管(decellularized porcine coronary arterie,DPCA)和d ECM。对脱细胞前后的血管进行扫描电镜和组织学染色观察,并且对DNA、胶原、糖胺聚糖(Glycosaminoglycan,GAG)三种基质成分进行了定量分析。结果证明了该方法对猪源血管脱细胞处理的有效性。进而构建了双层支架以模拟天然血管多层结构,以DPCA作为内层,在外面包覆一层Gel/SA水凝胶作为双层支架的外层,得到水凝胶包覆脱细胞血管支架。支架的宏观结构呈现白色、管状,内外层连接紧密。可见大量长梭型孔隙,外层孔径长约100-150μm,宽约50μm;内层孔径长约20μm,宽约10μm。元素分析结果表明支架中含量最多的是碳元素,其次是氧元素,随着SA含量的增加,Ca含量增加,表明SA的成功交联。傅里叶红外光谱(FTIR)检测表明了Gel的成功引入,及Ca2+与SA的成功交联。水凝胶的含量对七组支架的孔隙率、吸水率、溶胀率和拉伸性能均有影响。CCK-8检测和扫描电镜观察发现随着培养时间的增长,细胞从褶皱和纤维丝处向外迁移分布生长,状态良好。死活染色观察说明Gel相比于SA更有利于细胞的黏附生长。综合所有实验结果,3G2S-d支架的整体性能更好。为了检验dECM形态不同对于支架生物相容性的影响,制备了d ECM/Gel/SA和d ECM/NC/SA两种不同的生物墨水,通过可打印性分析选用NC含量为10%,SA含量为1.5%的三种比例的墨水进行后续打印,制备了3D打印的片状支架和同轴打印的管状支架。支架的内部可见大量孔隙,孔径尺寸为5-100μm。FTIR检测可见三种物质的特有吸收峰。三组支架具有较好的亲水性及溶血率。细胞实验结果表明三组支架均可黏附细胞,随着d ECM含量的增加,支架的生物相容性更好。对支架的形态对细胞增殖的影响进行了考察,发现同轴打印的管状支架上细胞的数目明显多于3D打印的片状支架,细胞集落面积也相对较大,说明3D打印支架由于打印孔隙较大导致对细胞的截留效果变差,即管状2d/10NC/1.5SA支架的综合性能较好。
其他文献
液滴撞击固体表面的动态相互作用对于许多新兴应用至关重要,例如电子冷却、喷墨打印、集水/收集、防结霜/结冰、微流体和生物医学设备。了解液体在固体表面铺展的物理现象和机理对于提高工艺效率和开发各种工业系统的先进技术至关重要。尽管近二十年来对液滴撞击的运动学特征进行了广泛的研究,但接触角滞后作为表面润湿性的主要参数,其作用机制并不清晰。已有研究表明,具有低接触角滞后的超滑亲水固体表面在冷凝和除霜过程中表
H2是一种可持续发展的绿色能源。选择从含氢工业气体中分离回收H2,不仅原料气来源广泛,且减排降耗。传统的变压吸附、深冷以及膜分离等H2回收技术均需要高压操作,尤其对于氢含量较低的低氢气体分离时能耗高、分离效率不佳。电化学氢泵是一种分离含氢混气的新方法,利用H2的极高电化学选择性分离,可实现常压下H2与杂质气体分离,H2纯度可达99.99%以上。常用贵金属Pt/C催化剂的催化活性高,但易发生CO中毒
离子液体(Ionic liquid,IL)又被称作室温熔融盐,是一种由阴阳离子组成,在接近室温下常呈液态的离子化合物。聚离子液体(Poly(ionic liquid),PIL)是指由IL聚合而成,在每个重复单元都含有IL单体的聚合物。其阴阳离子的可设计性使得IL、PIL种类繁多,广泛应用于化工、能源、生物、医疗等诸多领域。因此,选用具有抗菌性能的PIL作为新型抑菌剂以制备抗菌敷料,是对抗细菌耐药性
喷雾冷却技术应用于小型固体激光器等高功率设备时,对其操作参数优化是提高系统传热能力、提升设备运行稳定性的有效手段。然而在实际应用中,由于喷雾冷却系统传热过程影响因素众多,难以通过实验对单一因素进行控制且操作成本较高。通过数值模拟结合正交试验等方法对喷雾冷却系统传热过程进行模拟分析,可对系统装置进行优化,提高系统传热能力。本文基于某小型喷雾冷却装置研发需要,采用计算流体力学(CFD)开展模拟研究,讨
石化化工行业是国民经济支柱产业,智能制造是建设制造强国的主攻方向,发展智能制造对于巩固实体经济根基、建成现代产业体系、实现新型工业化具有重要作用。本文以某厂连续催化重整装置为背景,基于装置实时数据和设计数据,运用数据驱动建模和机理建模的方法进行过程建模和优化研究,分别从全装置和重点单元两个角度对操作参数进行优化。具体研究内容及结论如下:(1)重整装置产品质量监测模型建立及应用。基于连续催化重整装置
在众多类型的氢气传感器中,质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)型氢气传感器凭借对氢气的高选择性、可室温运行、低能耗等优点获得广泛研究,但传统结构的PEMFC型氢气传感器在膜电极(Membrane electrode assembly,MEA)阴极侧需要提供参比气体(空气或氧气),导致传感器结构复杂、成本较高且参比气体具有引爆的可能。
为应对日益严峻的能源危机及环境污染问题,加快新能源技术的发展至关重要。近些年,氢能凭借燃烧热值高、清洁无污染、易于储存等特点得到越来越多的关注。目前,酸性质子交换膜电解水制氢技术凭借其高效性及无污染性成为最具发展前景的制氢技术之一,但该技术面临阳极使用寿命短,成本高及电能消耗大等问题。为解决上述难题,开发性能优异且成本低廉的阳极材料成为近些年研究热点。本文通过掺杂改性的方法向Ti/SnO2-Sb电
肝脏被视为机体的“代谢中枢”,是体内代谢物进行物质代谢的重要器官。在受到内外界因素刺激时,肝脏发生病变,可能会发展成肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC),引起体内的代谢物发生改变,并表现在血清中。高灵敏度、高分辨率和高通量的代谢组学(metabolomics)技术应用于HCC研究,能灵敏的描绘HCC患者血清代谢物的变化情况。当前,肝细胞癌血清代谢组学研究存在方法单一
煤化工、含能材料等工业领域产生的富含硝酸盐、硫酸盐的高盐工业废水排放量巨大、环境危害严重。低能耗处理高浓度复合盐水,同时实现高品质结晶回收,已经成为一个重要的研究方向。本文以典型的高浓度Na+//NO3-,SO42--H2O溶液体系为例进行探究。首先,通过对Na+//NO3-,SO42--H2O三元体系相图的分析,得到了特定配比下Na+//NO3-,SO42--H2O溶液体系蒸发结晶的适宜操作温度
随着分子生物学的快速发展,蛋白质的分离和纯化在分子诊断、药物制造与输送以及生命科学等领域有重要应用。传统的蛋白质分离方法中普遍存在操作复杂、能耗大、蛋白质易变性失活等不足,无法实现微量蛋白质纯化的同时保持蛋白质活性和分子结构完整,制约了相关疾病发病机制诊断、疫苗研发以及临床治疗等研究。因此,探索具有良好生物相容性且能高通量吸附蛋白质的新型分离材料迫在眉睫。水凝胶是一类具有三维(3D)网络结构且能够