细胞培养中的三维支架

三维细胞培养所创建的3D生长环境,能够最大程度地模拟体内情形,使细胞呈现出空间立体生长的模式,形成类似体内细胞的组织结构,并发挥其功能。因此,三维培养已广泛用于组织工程、药物筛选和基础生命科学等研究领域。本文就3D培养产生的背景、3D培养的应用和3D培养支架应该具备的特性等内容进行了综合评述与回顾。

大鼠胃平滑肌细胞的体外分离与三维支架培养方法

目的:探讨复合胶原酶和胰蛋白酶解离大鼠胃平滑肌细胞,建立稳定的胃平滑肌细胞体外培养模型,并探讨其三维复合培养的可行性。方法:0.2%Ⅰ型胶原酶和0.05%胰蛋白酶酶解大鼠胃平滑肌,用相差显微镜观察细胞学形态与生长情况,免疫组化鉴定平滑肌细胞;采用纤维蛋白胶作为细胞外基质建立三维PLGA复合物培养模型,荧光显微镜观察复合物中的细胞活性。结果:平滑肌组织裂解充分均匀,细胞接种成功率高,1～2周细胞可传代,传代后细胞呈典型的"峰-谷"样生长;α-平滑肌肌动蛋白免疫组化染色证实所获得的平滑肌细胞,荧光显微镜下观察到PLGA支架内细胞均匀分布,存活率达90%以上。结论:酶解分离法可获得高纯度大鼠胃平滑肌细胞,三维支架培养在体外成功培养胃平滑肌细胞复合物,为深入研究胃组织工程再生奠定了基础。

三维支架培养系统及其模拟骨髓微环境体外扩增造血干细胞的研究进展

造血干细胞移植是治疗多种血液系统疾病的有效方法,但造血干细胞数量不足的问题限制了其在临床中的应用。体外扩增可提供大量的造血干细胞,而三维培养在造血干细胞的扩增和干性维持上优势明显,具有重要的临床意义。三维支架培养是目前造血干细胞体外扩增的主要方法,本文就三维支架培养系统及其扩增造血干细胞的研究进展、存在的问题和前景做一综述。

人牙根尖乳头细胞体外无支架三维培养的生物学行为研究

目的探讨根尖乳头干细胞(stem cells from the apical papilla,SCAP)在无支架三维培养条件下的生物学行为。方法用显微镜和HR染色观察SCAP球的大体形态,组织学结构;用免疫组化法检测SCAP球中骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)和血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)的表达。结果细胞球的大小对球体内部细胞的生长有影响,SCAP球具有向成骨和向内皮分化的潜能。结论无支架三维培养是一种可行的SCAP培养方法。

骨髓间充质干细胞的二维及三维培养实验研究

目的在二维、三维培养体系中探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)分裂、增殖的特性,为构建组织工程提供足够的种子细胞。方法密度梯度离心结合全骨髓贴壁法培养BMSCs,采用流式细胞仪检测细胞表面标志;将壳聚糖、β-甘油磷酸钠及羟乙基纤维素按比例混合制备三维支架。选取第3代骨髓间充质干细胞分别在传统二维培养体系以及在三维支架上接种培养2周。倒置相差显微镜下连续观察细胞形态变化的特征,收集细胞支架复合物行苏木精-伊红染色,并通过扫描电镜观察BMSCs的超微结构。结果传统二维条件下BMSCs培养2d,贴壁细胞开始展开,呈长梭形,3d后细胞以集落样方式分布,出现许多圆、亮的细胞,呈"放气球样"黏附于表面。在三维培养体系中,扫描电镜可观察BMSCs呈球形,细胞贴附于支架纤维上生长;HE染色可见大量圆形的细胞沿着支架纤维生长。结论在三维培养体系中,支架、胶冻状物质、BMSCs、相关的细胞因子共同构成三维培养体系的微环境,与BMSCs共培养具良好的组织相容性,BMSCs表现出活跃的增殖能力。

表面改性PET网状纤维支架材料制备及其生物安全性评价

以氨气作为等离子体气体,对合成高分子聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)支架材料表面进行低温等离子体处理,获得了一种亲水性和生物相容性得到改善的网状纤维支架材料PET-LTPT。通过XPS光电子能谱仪、水接触角、电镜、BET比表面积测定对材料进行物理化学表征,同时培养肝细胞测定其生物相容性,并对其开展体外细胞毒性、皮内反应试验以及皮肤致敏试验以评估其生物安全性。结果表明,低温等离子体处理后,PET材料引入了N元素,含量为2.38wt%,亲水性得到了显著改善(P<0.001),比表面积为0.37 m^(2)/g。PET-LTPT生物安全性良好,人肝癌细胞C3A细胞在处理后的PET-LTPT材料上实现黏附和增殖,证明了表面改性PET网状纤维支架材料用于生物人工肝用肝组织化三维培养具有可行性。