新型纳米纤维支架细胞生物相容性的研究

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1、福建医科大学硕士学位论文新型纳米纤维支架细胞生物相容性研究姓名：曹西迎申请学位级别：硕士专业：外科学（胸心外）指导教师：翁国星2011-03福建医科大学2011届硕士研究生学位论文新型纳米纤维支架细胞生物相容性研究摘要组织工程支架已经广泛用于先天性及获得性心血管疾病的的外科手术治疗。目前，冠状动脉粥样硬化性心脏病的发病率呈现出逐年上升的趋势，仍以冠状动脉搭桥移植术作为主要治疗手段。手术中主要用自体静脉和（或）动脉血管作为移植物。但有些患者由于没有适合移植的自体血管，导致血管移植管道来源受限。先天性心脏病是常见的心脏疾病，许

2、多疾病如法洛氏四联症，主动脉缩窄，室间隔缺损，房间隔缺损等疾病的手术矫治常需要补片来重构狭窄、修补缺损部分。自体心包补片术后愈合过程中，由于纤维素沉积和结缔组织均质样变化，心包补片内皮化，尤其补片纤维化，容易造成术后再狭窄。传统人工合成材料补片因术后免疫排斥反应、吻合口增生、血栓形成，且不能随儿童生长管腔相应增大，及长期存于体内，远期通畅率降低，潜在感染可能等问题，影响预期临床治疗效果，限制其在临床的应用。因此，具有组织再生潜能的组织工程高分子生物支架的出现颇有意义，它可替代自体补片用于心血管外科手术。本实验中采用体外原代

3、及传代培养兔主动脉平滑肌细胞并比较兔主动脉血管平滑肌细胞在传统支架和高孔隙率纳米纤维支架的生长情况，通过细胞形态、细胞粘附率、增殖力研究评估支架的细胞相容性。为制备新型心血管修补支架提供理论依据。第一部分兔主动脉平滑肌细胞的分离、培养实验研究目的：为新型纳米纤维支架细胞生物相容性研究实验提供种子细胞。方法：将兔麻醉后迅速取出主动脉，无菌条件下采用组织贴块法培养主动脉平滑肌细胞并进行传代，培养中应用倒置显微镜、扫描电镜、透射电镜进行细胞形态、结构观察、免疫组化鉴定细胞类型。结果：成功培养出兔血管平滑肌细胞并进行了传代。在培养

4、过程中可见倒置显微镜下的“峰－谷”样生长特征、透射电镜下胞浆内肌丝及免疫组化胞浆中肌动蛋白抗体（＋）的观察结果，可证实所培养的细胞为兔主动脉血管平滑肌细胞。结论：本次实验成功培养出兔主动脉平滑肌细胞，可为下一步新型纳米纤维支架细胞生物相容性研究实验提供合格的种子细胞。关键词：细胞培养组织工程血管平滑肌细胞3福建医科大学2011届硕士研究生学位论文第二部分新型纳米纤维支架细胞生物相容性实验研究目的：研究高孔隙率聚己内酯（polycaprolactone,PCL）静电纺丝纳米纤维支架的细胞生物相容性。将培养的3-6代兔主动脉平

5、滑肌细胞作为实验用种子细胞。将种子细胞接种于预处理的支架上，进行培养。一定时间间隔应用WST-1(water-solubletetrazolium,WST)法测定平滑肌细胞粘附率、增殖力，光镜及扫描电镜观察细胞形态、生长、增殖状况，评估支架的细胞生物相容性。方法：应用WST-1(water-solubletetrazolium,WST)法测定平滑肌细胞粘附率、增殖力，光镜及扫描电镜观察细胞形态，评估支架的细胞生物相容性。结果：新型高孔隙率PCL纳米纤维支架对生长于支架表面的种子细胞的细胞形态无明显影响；种植于新型支架上的种

6、子细胞粘附率较传统支架种子细胞粘附率明显增高，差异具有显著性（P＜0.05）；新型支架上的种子细胞增殖能力较传统支架上种子细胞增殖能力明显增高，差异具有显著性（P＜0.05）；新型支架材料上的种子细胞代谢活性情况与空白对照组无明显差异，较传统支架组代谢活性较好，差异具有明显显著性（P＜0.05）。新型支架上的种子细胞细胞铺展及生长、增殖状况较传统支架材料上的种子细胞有明显优势、细胞生长速度较快。结论：静电纺丝技术制备的新型纳米纤维支架为高孔隙率纳米纤维支架，其具有的多级孔径小于平滑肌细胞的直径大小，有利于平滑肌细胞的粘附、

7、增殖。利于粘附蛋白的粘附、氧气和营养物质的传输及代谢物的排出，对促进种子细胞的粘附、增殖、分化调控起着非常重要的作用。可为兔主动脉平滑肌细胞的粘附、增殖提供良好的暂时支撑环境，较传统支架材料更具有优势。具有较高的细胞生物相容性。关键词：生物材料纳米纤维支架组织工程4福建医科大学2011届硕士研究生学位论文ResearchoncellBiocompatibilityofnew-typenanofiberScaffoldforTissueEngineeringAbstractTissueengineeringscaffolds

8、havebeenwidelyusedforcongenitalandacquiredcardiovascularsurgerytreatment.Atpresent,themorbidityofcoronaryatheroscleroticheartdiseasehasbeenpresentanincr