微流体器官芯片的构建及骨微血管内皮细胞的3D培养技术研究

发布时间：2021-04-21 13:42

　　器官芯片是以微流体芯片为核心技术在体外模拟人类器官单位功能的微型细胞培养装置,器官芯片可用于构建疾病模型,代替新药研发过程中的动物实验,行使强大的筛选功能等多种用途。现已有不同类型的器官芯片甚至人体芯片出现,其显示出的巨大潜力也在近几年被社会,政府和产业界所重视,毫无疑问器官芯片具有十分广泛的应用前景和产业化能力。在非创伤股骨头坏死的修复过程中,血管肉芽组织的形成和纤维结缔组织的增生尤为重要。结合微流体芯片设计模拟矿化骨组织内血管萌发所涉及的体内骨骼血管生成,构建股骨头坏死模型十分重要。本课题构建一种微流体器官芯片,经过PDMS浇筑优化、芯片改造、芯片功能验证系列步骤成功的构建器官芯片。然后在芯片内进行BMEC的3D培养,显微镜下可观察到BMEC在成纤维细胞和HA的共培养下在器官芯片内生长成微血管网络。最后对芯片内微血管结构进行糖皮质激素和淫羊藿苷处理,验证糖皮质激素对微血管结构的刺激损伤和淫羊藿苷对其的保护作用。微流体器官芯片内BMEC微血管结构的构建成功实现了股骨头原位血管内皮细胞在器官芯片内的微血管化,它更贴近于人体内真实的骨微血管表观,更加真实的模拟了人体内缺血性骨坏死修复过程... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 微流体器官芯片
        1.1.1 微流体芯片
        1.1.2 器官芯片
    1.2 器官芯片构建
        1.2.1 骨模型
        1.2.2 细胞的3D培养
    1.3 研究背景与研究意义
    1.4 本论文的主要研究内容
第二章 微流体器官芯片的构建
    2.1 实验材料
    2.2 器官芯片的设计
    2.3 器官芯片的制作
        2.3.1 器官芯片的制作
        2.3.2 PDMS固化温度优化
    2.4 人脐静脉血管内皮细胞的2D与3D培养
        2.4.1 HUVEC的2D培养和器官芯片内3D培养
        2.4.2 器官芯片的微柱作用
        2.4.3 HUVEC在器官芯片中的生长情况
    2.5 基质胶的优化
        2.5.1 实验操作
        2.5.2 器官芯片的改进及优化结果
    2.6 本章小结
第三章 骨微血管内皮细胞在器官芯片内的培养
    3.1 实验材料
    3.2 微血管结构的构建
        3.2.1 BMEC在器官芯片内3D培养
        3.2.2 成纤维细胞与BMEC的共培养
        3.2.3 BMEC的浓度优化
    3.3 BMEC与羟基磷灰石（HA）的共培养
    3.4 器官芯片的荧光染色优化
        3.4.1 器官芯片的改造
        3.4.2 染色浓度优化
        3.4.3 微血管结构与HA共培养荧光染色结果
    3.5 糖皮质激素和淫羊藿苷对BMEC凋亡情况影响
        3.5.1 药物对器官芯片的处理
        3.5.2 细胞凋亡荧光染色结果
    3.6 本章小结
第四章 结论、创新点与展望
    4.1 全文总结
    4.2 本文创新点
    4.3 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]人体器官芯片[J]. 秦建华,张敏,于浩,李中玉.  中国科学院院刊. 2017(12)
[2]基因芯片筛选肌浸润性膀胱癌分子标志物[J]. 成松桃,陈亮,王行环.  现代泌尿外科杂志. 2017(12)
[3]股骨头缺血性坏死相关生物力学研究进展[J]. 陈雷雷,何伟.  中国骨伤. 2011(02)
[4]细胞三维培养的研究进展[J]. 滕伟,郭志坤.  医学综述. 2008(12)
[5]三维细胞培养技术的研究与应用[J]. 胡康洪,姚颖.  医学分子生物学杂志. 2008(02)
[6]后烘温度对SU-8光刻胶热溶胀性及内应力的影响[J]. 杜立群,朱神渺,喻立川.  光学精密工程. 2008(03)
[7]非创伤性股骨头坏死的病理组织学探讨[J]. 俞索静,吴承亮.  中医正骨. 2007(08)
[8]淫羊藿苷药理作用研究进展[J]. 李梨,周岐新,石京山.  中国药房. 2005(12)
[9]淫羊藿苷对人成骨细胞增殖与分化的影响[J]. 殷晓雪,陈仲强,党耕町,马庆军,刘忠军.  中国中药杂志. 2005(04)
[10]非创伤性股骨头坏死影像学诊断和治疗探讨[J]. 王文志.  天津医科大学学报. 2004(03)

博士论文
[1]3D多元类器官药物筛选芯片的设计、构建及应用[D]. 安凡.大连理工大学 2016
[2]糖皮质激素对人股骨头骨微血管内皮细胞功能的影响[D]. 路玉峰.北京协和医学院 2015

硕士论文
[1]用于肿瘤微环境研究的微流控细胞芯片构建[D]. 王帅超.上海师范大学 2018



本文编号：3151862