電紡纖維在調控細胞生長行為中的應用研究.pdf

1、本研究針對神經修復與再生、生物人工肝反應器領域內存在的技術問題,利用靜電紡絲技術制備具有調控神經細胞、肝臟細胞生長行為功能的纖維,通過電紡纖維調控細胞的生長行為達到促進細胞活性、功能水平、生長發(fā)育的目的。
　　 支架形貌、機械應力、電信號刺激可分別誘導神經細胞的生長行為。但目前的研究均局限于利用上述單一因素對神經細胞生長行為進行調控,如何實現將三種因素整合于一體更好地促進神經細胞生長發(fā)育是目前神經修復與再生領域面臨的一個技術問題

2、。本研究利用靜電紡絲技術制備了聚3,4-乙撐二氧噻吩-聚乳酸乙醇酸共聚物導電定向纖維,該纖維具有優(yōu)良的生物相容性及導電性能,通過該纖維的定向形貌可誘導神經細胞的定向生長。為實現對神經細胞施加機械應力刺激調控細胞生長行為的目的,本研究設計搭建了一種通過拉伸細胞培養(yǎng)支架向神經細胞施加機械應力的裝置,利用該裝置可誘導神經元的定向生長,促進神經元軸突和樹突的發(fā)育等。導電定向纖維的制備、對細胞可實施機械應力刺激裝置的搭建為整合定向支架形貌、機械應

3、力、電信號刺激等誘導因素調控神經細胞生長行為研究奠定了實驗基礎。
　　 體外肝臟細胞聚集體的形成有助于肝臟細胞活性及肝功能水平的維持。本研究制備了聚乳酸三維單分散定向電紡纖維和半乳糖化殼聚糖電紡纖維可分別物理性、化學性地誘導肝臟細胞聚集體的形成。聚乳酸三維單分散定向電紡纖維的三維單分散定向形貌結構可限制肝臟細胞在單根纖維上進行軸向遷移,軸向遷移的肝臟細胞沿纖維定向方向富集形成聚集體。本研究檢測了肝臟細胞聚集體在三維單分散定向電紡

4、纖維上的形成過程,并對聚集體的多項肝功能(白蛋白分泌、尿素合成、Ⅰ相和Ⅱ相代謝酶活性)進行了長期的檢測分析。本研究通過半乳糖化殼聚糖電紡纖維表面半乳糖殘基與肝臟細胞膜上去唾液酸糖蛋白受體之間的交互作用化學性地誘導了扁平狀肝臟細胞聚集體的形成。該聚集體通過寬廣延伸的細胞膜與電紡纖維形成緊密的聯接,從而具備良好的機械穩(wěn)定性。并且,扁平狀的形貌結構使聚集體外部培養(yǎng)液中的營養(yǎng)及氧氣及時地擴散到聚集體內部的肝臟細胞,使聚集體展現出良好的細胞活性及