很多情况,比如感染、炎症、创伤和先天性疾病等,可导致尿道缺陷或者狭窄并需要尿道重建治疗。之前有许多研究尝试去解决这一临床问题。而组织工程技术展现出希望。组织工程尿道组织近几年已经逐渐兴起,其中生物材料,种子细胞以及将种子细胞复合到材料的种植方法,是其中至关重要的三个因素。为此我们比较了不同体外复合技术构建组织工程尿道的优劣以及舌黏膜作为种子细胞来源的可行性分析。通过对复合中的一些关键性技术进行细致的比较分析,探索构建最佳组织工程化尿道的可能性。首先我们分离获得舌粘膜上皮细胞和肌细胞,采用4种复合技术行细胞与标准化材料的复合:三明治复合组、层叠复合组、动-静态复合组和离心复合组。研究发现舌粘膜可以作为组织工程化尿道的种子细胞的来源;各种种植方法各有优劣,针对不同的目的和选用材料,可选择合适的复合方法。随后本研究率先提出利用过氧化钙对丝素蛋白复合材料进行进一步的改良,使其具备长期释氧的能力,因而能够更适合后续的组织工程修复重建的基础研究及临床应用需要。由于本实验所构建材料为蛋白生物膜,所以根据前一部分复合方法的探究,分层共培养复合方法最适合用于本实验体外构建组织工程化前尿道,并通过动物实验加以验证。虽然利用本研究设计的蛋白生物膜可以成功修复前尿道缺损,但是这种蛋白生物膜较薄,需要与周围组织粘附保证养分供应,因此可能不适合后尿道修复,为此我们需要进一步探索将丝素蛋白改性以期用于后尿道修复重建中的应用。而通过对后尿道全层组织多尺度结构分析,设计了设计仿尿道结构的双层微/纳组织工程尿道支架。随后本研究提出构建同时具备三维微孔结构和纳米表层的双层支架的可行性。将具有纳米纤维的细菌纤维素与丝素蛋白冷冻干燥法相结合,使最终的复合材料具有两种材料的优点。细菌纤维素的纳米纤维层可以防止尿液有毒物质的侵蚀并有利于上皮细胞的增殖。丝素蛋白微孔结构有助于细胞体外粘附和迁移,周围组织可以生长。本研究同样证明了其用于重建后尿道长段缺损的可行性,这种理念同样可以应用在其他生物医学领域。由于本实验所构建材料为同时具备三维微孔结构和纳米表层的双层支架,所以根据前面种子细胞复合方法的探究,三明治复合方法最适合用于本实验体外构建组织工程化尿道,并成功修复5 cm的长段后尿道缺损。