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组织工程学是应用细胞生物学和工程学的原理,研究、开发修复和改善损伤组织结构和功能的生物替代物的一门科学。将具有良好生物相容性和生物降解吸收性能的生物材料制成具有特定形状和孔结构的三维多孔细胞支架。多孔支架作为细胞种植、增殖、分化和迁移的载体或基质,引导种植在支架多孔结构中的细胞和从周围组织迁移来的细胞的生长,引导细胞外基质的形成和组织再生,同时,支架被逐渐降解排出体外,最终被新生组织接替。其中,支架材料表面与组织细胞直接接触,材料表面基本性质对实现其细胞外基质的功能起到非常重要的作用。常常支架本体性能是首选的,而其表面性质并不能满足要求,表面改性提高其生物相容性便很重要了,不可或缺.
本文首先通过对可生物降解的外消旋聚丙交酯(PDLLA)和丙交酯—乙交酯共聚物(PLGA)膜进行等离子体表面改性,提高其表面细胞相容性;用等离子体聚合接枝PEG,提高其表面血液相容性;用铜网和PDMS作为图案罩子贴附在PLGA以及玻璃表面,用等离子体表面改性处理,得到唯图案罩子镂空处细胞粘附生长的细胞选择性生长图案.;并对三维多孔支架的细胞相容性进行了初步的评价;用等离子体等对支架进行表面改性用于提高组织工程支架细胞相容性.
1.组建了细胞学及表征实验室,参与设计射频等离子体反应器,建立生物材料表面改性及细胞学评价的研究平台。
2.在PLGA膜表面进行等离子体接枝处理,接枝上PEG,对该膜进行理化学表征,并进行细胞学(用NIH3T3成纤维细胞)、血小板(用源于大白兔的含丰富血小板的血浆)相容性试验。结果表明细胞相容性明显提高,血小板表面粘附率明显降低。
3.在我们实验室参与研制两种应用于组织工程的三维支架,并对它们进行细胞相容性试验,结果表明两种支架在研制过程中,细胞在支架表面和内部均能很好地粘附、增值,并分泌细胞外基质,没有造成细胞毒性。因此,PDLLA和PLGA三维多孔支架具有良好的细胞相容性,可用于组织工程领域。
4用氧等离子体等对支架进行表面改性,支架亲水性明显提高;用等离子体接枝的方法通过接枝异丙胺锚定胶原对支架表面改性,结果表明细胞相容性明显提高。这表明等离子体表面改性的方法是一种提高组织工程支架细胞相容性的良好途经。