当前位置:主页 > 硕博论文 > 医学硕士论文 >

基于自组装纳米多肽及脂肪间充质干细胞3D打印组织模型的研究

发布时间:2018-05-19 21:09

  本文选题:3D生物打印 + 功能性自组装纳米多肽 ; 参考:《山东大学》2017年硕士论文


【摘要】:研究背景我们可以在多种组织中找到间充质干细胞,它是一种拥有多向分化潜能的多功能干细胞,其具有容易分离扩增、多向分化和低免疫原性等特性。研究发现脂肪来源的间充质干细胞(Ad-MSCs)相对于其他干细胞,具有来源充足,取材方便,低创即得,易分离培养,生物学性状稳定等特征,因此研究者普遍认为其在组织工程学和再生医学中是一种更为理想的种子细胞。构成组织工程学支架的材料需要具备良好的生物相容性,较强可塑性,抗张强度大和无免疫原性等特点。目前制备支架的常用材料包括胶原蛋白酶、聚乳酸、海藻酸盐等材料。但这些生物材料都其相应的局限性,现实实验条件下对这些生物材料进行可控研究难度较大。近年来,以多肽为基本组成结构单元,依靠纳米多肽分子自组装得到的纳米组织工程学框架材料已成为组织工程领域新的研究热点,这类纳米多肽生物材料具有良好的生物兼容性、降解性,且最为突出的优点是其具有生物活性。随着3D打印技术的兴起和快速发展,3D打印已开始广泛应用于医学领域,为精准化、个性化医疗提供条件,现阶段对组织工程学高精密度打印也已进入深入的探索和研究。以自组装多肽纳米溶液负载Ad-MSCs为"生物墨汁"利用3D生物打印技术打印出三维结构,通过体外培养3D打印模型内的Ad-MSCs,并给予不同诱导分化条件,观察其内细胞的生长状态及分化程度,研究功能性自组装纳米多肽作为负载Ad-MSCs的3D打印材料的可行性,探寻3D打印新的发展方向。研究目的本实验岂在研究以自组装纳米多肽与人脂肪间充质干细胞(Ad-MSCs)为"生物墨汁",利用3D打印技术,制造组织工程学模型,观察其内细胞生长状态及多向分化能力。希望借此找到新的组织工程学材料。研究方法1.分离、培养原代Ad-MSCs,传代至P2、P3后用于后续实验;使用流式细胞仪对细胞进行细胞免疫表型鉴定并软件分析;对细胞进行鬼笔环肽染色,观察细胞微丝形态;对细胞分别成内皮、成骨、成脂诱导分化,并进行鉴定。2.用10%蔗糖-去离子水溶液溶解三种多肽(RADA16-I、RGD、KLT),分别按所需浓度和体积比混合并原子力显微镜(Olympus公司)观察;将混合溶液放入Transwell成胶,成胶后进行扫描电镜观察;将三种多肽与细胞混合并成胶后进行培养,并观察多肽内细胞形态和生长状态。3.以自组装纳米多肽、Ad-MSCs混合溶液为"生物墨汁"利用3D生物打印技术打印组织工程学模型:打印后切片进行鬼笔环肽荧光染色并观察;诱导3D模型中的Ad-MSCs成骨和成脂分化,诱导完成后分别进行茜素红S、油红0染色,并与对比组进行染色比较。研究结果1.倒置相差显微镜下可见Ad-MSCs为梭形,整体呈现出漩涡状生长趋势;流式细胞仪鉴定可见分离、培养的细胞CD166,CD90,CD29表达阳性,不表达CD31、CD34、CD45和HLA-DR,符合Ad-MSCs免疫表型。鬼笔环肽染色后可见细胞内微丝结构;成骨、成脂诱导分化后可见细胞内出现相关染色剂着色现象。2.原子力显微镜观察纳米多肽溶液,可见其内有纳米纤维结构;纳米多肽水凝胶无色透明,含水量丰富;扫描电镜观察水凝胶,见其内纳米纤维结构并有孔隙;细胞与水凝胶混合成胶并培养后观察可见其内细胞排列紧密,生长状态良好。3.利用"生物墨汁"打印出组织工程模型,切片染色后可见其内的细胞生长状态良好,贴壁紧密。对模型内的Ad-MSCs进行诱导分化,并分别对实验组和对照组进行相关染色,茜素红S染色可见成骨诱导实验组中钙结节形成,油红0染色可见成脂诱导实验组Ad-MSCs内脂滴着色,两对照组不着色。结论以自组装纳米多肽、脂肪间充质干细胞混合溶液为"生物墨汁" 3D打印出的组织工程学模型内Ad-MSCs生长状态良好,仍具有较强的分化能力。
[Abstract]:Research background we can find mesenchymal stem cells in a variety of tissues. It is a multifunctional stem cell with multidirectional differentiation potential. It has the characteristics of easy separation and amplification, multidifferentiation and low immunogenicity. It is found that fat derived mesenchymal stem cells (Ad-MSCs) are abundant in source and are obtained from other stem cells. It is widely believed that it is a more ideal seed cell in tissue engineering and regenerative medicine. The material of tissue engineering scaffold needs good biocompatibility, strong plasticity, strong tensile strength, and no immunogenicity. The commonly used materials for the preparation of scaffolds include collagenase, polylactic acid, alginate and other materials. However, these biomaterials have their respective limitations. Under the actual experimental conditions, it is difficult to study these biomaterials. In recent years, polypeptides are the basic structure units and self-assembled by nanoscale peptides. Nanoscale tissue engineering frame material has become a new research hotspot in the field of tissue engineering. This kind of nano peptide biomaterial has good biocompatibility, degradability and the most outstanding advantage is its biological activity. With the rise and rapid development of 3D printing technology, 3D printing has been widely used in the medical field and is accurate. At the present stage, the high precision printing of tissue engineering has also been deeply explored and studied. With the self assembled polypeptide nano solution load Ad-MSCs as "biological ink", the three-dimensional structure is printed by 3D biologic printing technology, and the Ad-MSCs in the 3D printing mold type is cultured in vitro, and the different inducible differentiation strips are given. To observe the growth state and degree of differentiation of the cells in the Ad-MSCs, the feasibility of functional self-assembled nano peptide as the 3D printing material of the load is studied, and the new development direction of 3D printing is explored. The purpose of this study is to study the use of 3D to print the self assembled nano peptides and human fat mesenchymal stem cells (Ad-MSCs) as "biological ink" and to print the 3D Technology, make tissue engineering model, observe the cell growth state and multidirectional differentiation ability. Hope to find new tissue engineering materials. Study method 1. isolation, culture of original Ad-MSCs, generation to P2, P3 for follow-up experiment; use flow cytometry to identify cell immunophenotype and software analysis; The morphology of cell microfilament was observed by PHA, and the cells were divided into endothelium, bone and fat induced differentiation, and three kinds of polypeptides (RADA16-I, RGD, KLT) were dissolved in 10% sucrose deionized solution (RGD, KLT). The mixed solution was observed by the mixture of the required concentration and volume ratio and the atomic force microscope (Olympus company), and the mixed solution was put into Transwell. The glue was observed by scanning electron microscope. The three kinds of peptides were mixed with cells and cultured, and the morphology and growth state of the cells in the polypeptide were observed and the.3. was self-assembled. The Ad-MSCs mixed solution was used as "biological ink" to print the tissue engineering model using 3D biologic printing technology. Color and observation; induced Ad-MSCs osteogenesis and lipid differentiation in the 3D model. After the induction, alizarin red S and oil red 0 were stained respectively. The results were compared with those in the contrast group. The results of the 1. inverted phase contrast microscope showed that Ad-MSCs was spindle shape, and the overall trend was swirling growth trend. Flow cytometry identified the visible separation and culture of cell CD16. 6, CD90, CD29 were positive, and did not express CD31, CD34, CD45 and HLA-DR, which conformed to the immunophenotype of Ad-MSCs. The peptide hydrogels were colorless and transparent and rich in water content; the hydrogels were observed by scanning electron microscopy, and the structure and pore of nanofibers in the gel were observed. The cells and hydrogels were mixed into glue and cultured to observe that the cells arranged closely and the growth state of.3. was printed out of the tissue engineering model using "biological ink". The cell growth was visible after the slice staining. The Ad-MSCs in the model was induced and differentiated, and the experimental group and the control group were stained, and the alizarin red S staining showed the formation of calcium nodules in the experimental group of osteogenesis induced, the oil red 0 staining showed that the lipid droplet in the lipid induced experimental group was stained in Ad-MSCs, and the two control group did not stain. Adipose tissue derived mesenchymal stem cells (MSCs) mixed solution was printed in the "biological ink" 3D tissue engineering model, Ad-MSCs grew well, and still had strong differentiation ability.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R318.08;TP391.73

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 仵敏娟,刘善荣,刘厚奇;间充质干细胞特性与应用前景[J];生命科学;2004年03期

2 本刊编辑部;;我国首家间充质干细胞库在天津落成[J];中国药业;2006年07期

3 张鑫;赵桂秋;;间充质干细胞在眼科领域的研究与应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年06期

4 史春梦;;间充质干细胞表述中需要注意的几个问题[J];第三军医大学学报;2009年14期

5 瞿海龙;边剑飞;张冰;王颖;周英莲;;间充质干细胞临床应用的前景与困惑[J];医学研究与教育;2011年05期

6 郭子宽;;间充质干细胞及其临床应用中的几个问题[J];中国组织工程研究;2012年01期

7 李炳尧;武晓云;吴岩;;间充质干细胞的分离与培养:从实验室到临床[J];中国组织工程研究;2013年14期

8 吴实;邓列华;;皮肤间充质干细胞在促进皮肤愈合中的作用[J];实用皮肤病学杂志;2013年03期

9 吴清法,王立生,吴祖泽;间充质干细胞的来源及临床应用[J];军事医学科学院院刊;2002年03期

10 黄定强;间充质干细胞的研究进展[J];国外医学(耳鼻咽喉科学分册);2003年03期

相关会议论文 前10条

1 陈可;王丁;韩之波;朱德林;韩忠朝;;人脐带间充质干细胞体外发挥免疫活性的研究[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年

2 金明顺;张毅;贾秀芬;周燕华;闫妍;刘慧雯;;小鼠脂肪间充质干细胞的分离、培养以及多潜能分化的研究[A];中国解剖学会第十一届全国组织学与胚胎学青年学术研讨会论文汇编[C];2009年

3 李争艳;刘杨;翟丽丽;杨迷玲;王立峰;;间充质干细胞在肿瘤发展过程中的作用[A];中华医学会病理学分会2009年学术年会论文汇编[C];2009年

4 张彦;李尚珠;;间充质干细胞在血管工程中的机制及应用[A];2009全国中西医结合周围血管疾病学术交流会论文集[C];2009年

5 石玉;戴\戎;;周期性拉应力对间充质干细胞分化影响的研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年

6 黎娇;朱争艳;杜智;骆莹;王鹏;高英堂;;人脐带间充质干细胞分泌物对肝细胞增殖和凋亡的影响[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

7 谭远超;Kevin;姜红江;黄相杰;周纪平;;间充质干细胞在骨伤疾病治疗中的应用[A];首届全国中西医结合骨科微创学术交流会暨专业委员会成立大会论文汇编[C];2011年

8 唐佩弦;;间充质干细胞及其临床应用前景[A];第三届全国血液免疫学学术大会论文集[C];2003年

9 戴育成;;间充质干细胞的生物学特性和应用[A];2005年华东六省一市血液病学学术会议暨浙江省血液病学学术年会论文汇编[C];2005年

10 胡琳莉;王昕荣;钱坤;李舟;杨薇;朱桂金;;小鼠间充质干细胞向子宫内膜分化的实验研究[A];第一届中华医学会生殖医学分会、中国动物学会生殖生物学分会联合年会论文汇编[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 满学杰;天津滨海新区建最大间充质干细胞生产基地[N];新华每日电讯;2008年

2 满学杰;津昂赛打造间充质干细胞生产基地[N];医药经济报;2008年

3 第三军医大学西南医院输血科 李忠俊 整理 吴刘佳;间充质干细胞研究又见新方法[N];健康报;2013年

4 上海生科院 上海交大医学院健康科学研究所 曹楷;间充质干细胞:干细胞中的孙悟空[N];上海科技报;2014年

5 记者 陈建强;首家间充质干细胞库在津建成[N];光明日报;2006年

6 记者 冯国梧;细胞产品国家工程中心建设方案获准[N];科技日报;2007年

7 实习生 刘霞;间充质干细胞有望用于面部整形[N];科技日报;2007年

8 本报记者 王新佳;我国“原始间充质干细胞”注射液进入临床研究[N];中国高新技术产业导报;2005年

9 冯国梧;全球首个脐带间充质干细胞库规模化运营[N];科技日报;2008年

10 刘莹清;全球首个脐带间充质干细胞库泰达规模运营[N];北方经济时报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 王皓;五指山小型猪OCT-4、SOX-2基因在骨髓间充质与脐带间充质干细胞中的过表达研究[D];中国农业科学院;2013年

2 孔德晓;间充质干细胞及胰岛素分泌细胞治疗糖尿病的临床及应用基础研究[D];山东大学;2015年

3 董苑;SDF-1复合PDPBB的构建及对间充质干细胞趋化影响的研究[D];昆明医科大学;2015年

4 王磊;诱导胎盘来源间充质干细胞向成牙骨质细胞分化的实验研究[D];山东大学;2015年

5 房贺;连接黏附分子A在促进MSC修复CC14肝损伤中的作用及其机制[D];第二军医大学;2015年

6 陈洁;间充质干细胞外泌体对急性肺损伤小鼠的影响及相关机制的实验研究[D];中国人民解放军医学院;2015年

7 许婷;转化生长因子β1在蟑螂过敏原诱导的哮喘中对间充质干细胞募集迁移的影响[D];南方医科大学;2015年

8 周雅丽;携氧间充质干细胞对胃癌化疗效果的影响及其机制研究[D];兰州大学;2015年

9 沈舒宁;CKIP-1负调控间充质干细胞成骨分化研究[D];第四军医大学;2015年

10 朱镇;外源性骨矿化蛋白1转染人胎盘源间充质干细胞及其蛋白质组研究[D];吉林大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 李超;小鼠骨髓间充质干细胞中AC基因亚型的表达及AC3对其纤毛长度的影响[D];河北大学;2015年

2 林涛;壳聚糖水凝胶复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究[D];川北医学院;2015年

3 彭龙英;心肌营养素1促进人脐血间充质干细胞神经分化存活及PI3K/Akt信号通路机制研究[D];遵义医学院;2015年

4 乔晓慧;酸性环境对人脐带间充质干细胞的影响[D];内蒙古大学;2015年

5 张红霞;人脐带间充质干细胞的分离、鉴定及其对人肺癌细胞恶性表型的影响[D];内蒙古大学;2015年

6 顾立超;BTK抑制剂对间充质干细胞miR-21的调节作用[D];河北联合大学;2014年

7 王文杰;鸭胚间充质干细胞生物学特性及其移植修复肝损伤研究[D];中国农业科学院;2015年

8 张猛;血管内皮前体细胞对间充质干细胞分化潜能的影响[D];石河子大学;2015年

9 马丽媛;利用MyoD基因诱导绵羊脐带间充质干细胞分化为成肌细胞的研究[D];东北林业大学;2015年

10 宋维文;MicroRNA-133诱导绵羊间充质干细胞分化为成肌细胞的研究[D];东北林业大学;2015年



本文编号:1911684

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/mpalunwen/1911684.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户364e0***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com