含中药生物材料用于肝组织工程的构建及体外评价

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近年来，大量肝病患者因肝癌、急性肝衰竭等疾病最终导致死亡，虽然肝移植是目前临床治疗肝癌和肝衰竭的最佳方法，但是供体器官的严重短缺及排斥反应限制了肝移植的发展。肝组织工程是在体外利用生物相容性良好且可降解的生物材料与具有肝功能的细胞复合，构建具有类似肝脏功能的人工器官。由于高分子聚合物直接加工制备的支架材料具有不稳定性，因此通过加入交联剂，从而使其稳定性和力学性能提高。京尼平作为天然的交联剂具有保肝的作用；甘草酸是由于肝脏具有特异性的受体而具有肝靶向性，同时也具有肝保护作用，因此可作为交联剂应用于肝组织工程。　　分别用京尼平、戊二醛和水溶性碳二亚胺(EDC)交联壳聚糖/明胶材料，制备得到预成型的支架材料。通过傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热和扫描电子显微镜对支架材料进行表征分析，以评价其交联效果并观察其表面形貌。结果表明京尼平交联的壳聚糖/明胶支架材料相比于戊二醛和EDC交联的支架材料，具有更高的交联度和更合适的孔径大小。　　将HepG2细胞三维(3D)培养于京尼平、戊二醛和EDC交联的壳聚糖/明胶支架材料中，并以传统的二维(2D)培养作为对照，分别进行细胞活性、生物相容性、肝功能表达试验并观察细胞培养于材料中的形态特征。结果表明，相比于传统的2D培养，在3D培养中的细胞具有较强的活性，说明京尼平交联的支架材料具有良好的生物相容性并能维持肝功能的表达。而且HepG2细胞培养于1％京尼平交联的壳聚糖/明胶支架材料相比于其他支架材料组更适合细胞生长且细胞可以大量渗透到材料内部生长，由此表明1%京尼平交联的壳聚糖/明胶支架材料的孔径可以为细胞提供较好的氧气及营养物质的交换，更适合细胞生长。　　制备甘草酸-海藻酸钙水凝胶，作为可注射型原位水凝胶应用于肝组织工程。通过傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热、X-射线衍射、扫描电子显微镜和流变学试验对甘草酸-海藻酸钙水凝胶进行表征分析，以评价其水凝胶的形成机理及凝胶性能。结果表明甘草酸-海藻酸钙水凝胶通过甘草酸的螯合作用将纳米碳酸钙中的钙离子缓慢释放，从而与海藻酸钠反应形成均一的具有三维网孔状结构的水凝胶，且该水凝胶具有较好的粘弹性和力学强度。　　将HepG2细胞包封于不同配方的甘草酸-海藻酸钙水凝胶中3 D培养，以2 D培养作为对照。分别进行细胞活性、生物相容性、肝功能表达试验并观察细胞培养于水凝胶材料中的形貌特征。结果表明，相比于2 D培养，3 D包封于甘草酸-海藻酸钙水凝胶中的细胞具有较强的生物活性及良好的生物相容性，并能维持肝功能的表达。尤其以1.5%海藻酸钠(SA)-0.3%CaC03-0.7%甘草酸(GA)配方制备的水凝胶更适合HepG2细胞3D包封培养。

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作者
张艺;
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作者单位

天津中医药大学;

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授予单位天津中医药大学;
学科药剂学
授予学位硕士
导师姓名崔元璐;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
中药生物材料,肝组织工程,三维细胞培养,HepG2细胞,体外评价;

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