体外皮肤检测模型的组织工程研究进展

皮肤刺激试验是临床前安全评价的常见项目,由于3R原则的发展,现逐渐采用体外皮肤检测模型来替代传统的动物实验。然而在国内皮肤模型的研究还处于起步阶段,种子细胞和支架材料是目前研究的主要内容。原代细胞和永生化细胞是皮肤刺激试验模型的种子细胞中较常用的两类。支架材料应用较广的是天然材料、合成材料和复合材料,而国外批量生产的模型中支架材料现阶段还是以天然材料为主。随着科技发展纳米技术也被利用来制备支架材料,使得皮肤模型的研究进入更深的领域。     

皮肤细胞复合改性聚乳酸构建组织工程皮肤

目的:探讨以改性聚乳酸为细胞外基质网架构建组织工程皮肤的可行性。方法:采用盐溶法制备机械性能得到部分改进的聚乳酸多孔泡沫网架,向改进的聚乳酸网架接种真皮成纤维细胞和表皮角质形成细胞,以普通聚乳酸支架作为对照,构建组织工程皮肤。体外培养一周,对网架进行形态学观察。主要观察指标:①一般形态观察②组织学观察。结果:复层组织工程皮肤在结构上与正常皮肤相似,具有真皮、表皮双层结构。改性聚乳酸网架上有双层细胞生长,生长的细胞与网架接触,并且在其表面形成较为明显而连续的细胞层。随着培养时间的延长,发生了一系列变化:表皮部分细胞层数逐渐增多,真皮部分细胞也逐渐增多,并向表皮层深入,位于表皮与网架之间。结论:双醛淀粉作为良好的增柔剂在改善聚乳酸网架的机械性能的同时,也具有良好的细胞相容性,不影响细胞的生长增殖和代谢,可以进一步用作组织工程皮肤的支架材料。     

组织工程皮肤发展现状

组织工程皮肤从概念提出至今技术发展迅速.本文对现有的组织工程皮肤进展展开论述,组织工程皮肤主要分3大类:由种子细胞和支架材料体外三维构建培养的组织工程皮肤、由细胞组成的组织工程化皮肤和由支架材料构成的组织工程化皮肤,根据其结构组成、形态或来源又分成2~3种,每种选1~3个代表具体描述.然后针对现有组织工程存在的再生修复性能不足、细胞来源受限、生产运输成本过高等技术问题进行分析讨论,同时就目前国家对该领域的管理办法进行了讨论和建议,并提出了组织工程皮肤的一些非移植性扩展应用.通过对组织工程皮肤领域技术成果的总结、技术问题与现有研究热点的讨论和未来前景的分析,希望能更好地促进该领域发展.     

以HaCaT细胞为种子细胞构建新型人组织工程皮肤

目的:评估以人永生化角朊细胞HaCaT为种子细胞构建新型人组织工程皮肤的可行性。方法:对HaCaT进行无血清培养(DK-SFM)及传代培养;取处于对数生长期的细胞进行接种;利用物理化学方法,采用SD大鼠网状层真皮制备(Acelluar dermal matrix,ADM);应用MTT比色法作生长曲线观察HaCaT细胞长满真皮支架所需时间。HE染色法观察脱细胞前后真皮支架和细胞单层及初步形成的细胞多层。结果:脱细胞真皮的细胞成分消失,组织疏松,为理想的组织皮肤支架;将HaCaT细胞按2×10~5/cm~2密度接种到ADM上,细胞长满支架的时间为5天。结论:在SD大鼠脱细胞真皮支架上以HaCaT细胞为种子细胞可以构建新型人组织工程皮肤     

组织工程皮肤研究现状

组织工程皮肤是通过培养功能细胞,将其与细胞外基质及支架材料互相作用,制成的具有生物活性的人工皮肤替代物。组织工程皮肤的发展为修复皮肤创面,重建皮肤功能,治疗皮肤病提供了新的方法。本文从皮肤种子细胞培养、真皮支架材料和体外构建活性复合皮三个方面对组织工程皮肤的研究进展进行了综述。目前组织工程皮肤在一定程度上克服了原有的皮肤供区不足、免疫排斥、传播疾病等各种问题。新的种子细胞和支架材料逐渐成熟,并逐渐应用于临床治疗;在种子细胞和真皮替代物基础上发展起来的复合皮肤可以更快速的促进缺损皮肤的愈合,但与在体皮肤比较尚有差距。组织工程皮肤是理想的皮肤替代物,具有良好的发展前景,未来的研究应该着眼于模仿机体皮肤的生理结构和功能,使愈合后的皮肤与在体皮肤融为一体。     

组织工程皮肤研究现状

组织工程皮肤是通过培养功能细胞,将其与细胞外基质及支架材料互相作用,制成的具有生物活性的人工皮肤替代物。组织工程皮肤的发展为修复皮肤创面,重建皮肤功能,治疗皮肤病提供了新的方法。本文从皮肤种子细胞培养、真皮支架材料和体外构建活性复合皮三个方面对组织工程皮肤的研究进展进行了综述。目前组织工程皮肤在一定程度上克服了原有的皮肤供区不足、免疫排斥、传播疾病等各种问题。新的种子细胞和支架材料逐渐成熟,并逐渐应用于临床治疗;在种子细胞和真皮替代物基础上发展起来的复合皮肤可以更快速的促进缺损皮肤的愈合,但与在体皮肤比较尚有差距。组织工程皮肤是理想的皮肤替代物,具有良好的发展前景,未来的研究应该着眼于模仿机体皮肤的生理结构和功能,使愈合后的皮肤与在体皮肤融为一体。     

组织工程复合皮肤应用于皮肤缺损创面的临床疗效观察

目的:临床观察组织工程复合皮肤对烧伤整形后需植皮患者的供皮区缺损创面的有效性及安全性。方法:试验选取不同临床中心烧伤整形后需植皮患者,在供皮区部分创面作为试验区应用组织工程复合皮肤覆盖,邻近创面采用盐水纱布替代作为对照区,应用后按常规方法包扎固定。临床试验时间为6个月,治疗期间观察统计患者的创面反应,愈合时间及愈合情况;对组织工程复合皮肤改善创面愈合质量及安全性进行临床评估。根据创面试验组和对照组的创面愈合时间,应用SPSS统计软件对数据进行方差齐性检验,根据检验结果分别进行独立样本t或t’检验。结果:试验共收集有效病例19例。临床观察显示应用后试验区创面无明显免疫排斥及炎性反应,患者自述疼痛明显减轻,试验区创面愈合时间与对照区相比缩短8d,统计学分析有显著性差异。愈后随访部分患者试验区愈合质量好于对照区,应用后患者疼痛、瘢痕形成等不良反应明显减少。结论:结果表明组织工程复合皮肤作为活型皮肤替代物用于医源性皮肤缺损的修复,这为促进供皮区的创面愈合提供了切实可行的方法。     

体外皮肤刺激模型的生物标志研究进展

皮肤刺激试验是人类健康相关产品危险性评价的常见项目,传统皮肤刺激试验采用实验动物进行,成本高周期长,给动物造成一定程度的痛苦。近年来,多种替代动物试验的体外模型被开发和应用。体外试验主要通过定量检测细胞活性和代谢变化的生物标志物预测体内的效应,应用最广泛的生物标志物是细胞活性、炎性因子、胞质酶等,在生物技术的推动下,新的特异性标志物被开发和验证。     

皮肤组织工程支架材料

皮肤组织工程支架材料为种子细胞提供生长和代谢的环境,是人工皮肤研究中的重要内容,可按来源分为合成支架材料和天然支架材料。近几年的研究重点是:前者通过表面仿生技术增强其对细胞的黏附性;后者通过物理或化学方法提高其力学性能和渗透性等。今后应重点研究以下内容:深入研究合成支架材料的表面改性,进一步提高其引导细胞行为的功能,促进材料对细胞的黏附;进一步提高天然支架材料的微观渗透性和生物活性,促进毛细血管的长入;制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料。     

组织工程皮肤生物反应器的研究与设计

目的设计一套生物反应器,能针对不同支架材料———细胞复合物进行构建组织工程皮肤。方法根据皮肤的自身生长特点和不同支架材料-细胞复合物的特性,模拟皮肤的生长环境和力学环境,通过生物反应器解决组织工程皮肤构建中支架的装夹和气液界面问题。结果生物反应器由控制系统和生物反应器主体两部分构成,能提供对多种皮肤细胞复合物的动态培养。结论皮肤生物反应器能够满足不同组织工程皮肤产品的需要。能够形成气液界面和模拟生物力学的刺激。     

组织工程血管补片动物模型的建立及围术期处理

目的评估组织工程血管补片动物模型的可行性并总结模型建立的围手术期处理。方法10只成年杂种犬,用自身的骨髓细胞和高分子可降解材料构建的组织工程血管补片扩大肺动脉流出道。结果实验中有1例在术中出现心动过缓,暂停手术操作后,其余手术均逐渐恢复,未造成不良后果。术后实验动物均存活。术后5～10min撤离呼吸机,拔除胸引管。术后两周肺动脉造影示左肺动脉通畅,未见动脉瘤形成,移植物处稍狭窄;取出移植物观察,血管管腔通畅,腔面光滑,无血栓,无感染。结论通过自身的骨髓细胞和高分子可降解材料构建的组织工程血管补片扩大犬肺动脉流出道成功建立了组织工程血管补片动物模型。为了保证模型的成功建立,应使用右侧卧位、尽早进行心电监护、及时处理心律紊乱和尽早撤离呼吸机等围术期护理要点。     

组织器官三维构建及原位组织工程概念——组织工程连载之四

组织器官三维构建就是把种子细胞和支架材料结合而获得设计的组织或器官,属于组织工程的核心内容,也最能体现组织工程的技术水平,如血管、气管的构建。由于传统组织工程存在缺陷,Shimizu于1998年首先提出了原位组织工程的概念,它是运用组织工程学基本原理,通过各种方法诱导移植的外源性的种子细胞或内源性的缺损组织局部细胞发生迁移、增殖、分化形成新生组织修复缺损。原位组织工程最大的特点是不依赖体外的细胞培养装置--生物反应器。原位组织工程是传统离体组织工程的有益补充。离体组织工程仍具有广阔的发展前景。     

外胚间充质干细胞构建组织工程骨骼肌的应用研究

目的:探讨利用大鼠颌突外胚间充质干细胞构建组织工程骨骼肌的可行性,并观察对骨骼肌缺损的修复重建的促进效应。方法:取妊娠E 11.5胎鼠颌突外胚间充质干细胞,纯化后在含5ml/L体积浓度二甲基亚砜的DMEM/F12培养基中诱导分化为骨骼肌样细胞,将细胞种植于BAM膜上培养形成组织工程骨骼肌。将其移植入大鼠骨骼肌缺损模型,手术后14 d观察骨骼肌恢复情况,同期进行组织学及免疫组化染色鉴定。结果:经诱导后外胚间充质干细胞可向骨骼肌样细胞转化,构建的组织工程骨骼肌可加速缺损的修复重建,组织学染色显示外胚间充质干细胞具有正常骨骼肌的组织形态,可表达成肌相关蛋白MyOD。结论:诱导后的外胚间充质干细胞可作为种子细胞构建组织工程骨骼肌,本实验为临床肌肉的缺损修复奠定了理论基础。     

组织工程心脏瓣膜的研究进展

组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)理论上能克服机械瓣及生物瓣的不足,具有广阔的发展前景。目前组织工程心脏瓣膜的研究主要集中在瓣膜支架材料的选取及制备、种子细胞的选择和种子细胞的种植及培养等三方面。本文将分别就这三方面研究进展进行介绍,分析目前存在的问题,并对其应用进行展望。     

蚕丝纳米纤维在组织工程领域的研究进展

在组织工程中最为关键的是提供理想的生物材料支架,而结构和功能仿生是组织工程支架最重要的性能要求,但仿生组织工程支架的设计与构建必须由纳米纤维来实现.本文介绍蚕丝纳米纤维的性能特点,并通过国内外文献证实了家蚕丝素具有良好的生物相容性等优良特性,在组织工程领域广泛应用.然而,与家蚕丝相比,野蚕丝更利于细胞的黏附、生长,因此我们推测利用我国特有的野蚕丝素进行静电纺丝制取纳米纤维,有望在生物医学领域获得新的进展.     

PEI在动物皮肤组织基因转化中的应用研究

用低分子量的聚乙亚胺（PEI）开发一种新的非病毒基因转染系统,为基因在皮肤组织中的有效转染提供一种可靠、廉价的方法。将带有绿色荧光蛋白报告基因 (gfp) 的真核表达质粒与阳离子聚合物聚乙亚胺结合,用肝癌细胞株CM7721试验,研究其转染效率及可能引起的细胞毒性;进一步转染小鼠皮肤组织,研究转染基因的表达位置及持续表达时间。结果发现,低分子量PEI介导的细胞转染效率最高可达55%,转染效率与PEI结构无关（P>0.05）,但是随着PEI分子量的增加,其转染活性略有下降。同时,随着分子量的增加,PEI对细胞的毒性也相应加大;小鼠皮肤转染实验显示,转染24h后,gfp即可在皮肤组织的毛囊、汗腺、皮脂腺等处高效表达,表达可持续7～9d;进一步对皮肤用氮酮、维甲酸处理后,gfp可在皮肤组织的颗粒层细胞中高效表达。PEI是一种高效、有用的非病毒基因转染载体,能够在体外培养的动物细胞及动物皮肤组织中进行基因转移,这对皮肤疾病的基因治疗具有潜在的应用价值。