基于免疫反应调控细胞在生物材料中的三维迁移行为

发布时间：2018-06-17 15:21

  本文选题：三维细胞迁移 + 免疫反应　； 参考：《浙江大学》2017年硕士论文

【摘要】：细胞迁移作为细胞的基本功能之一,与人类及动物的生物学和生理学行为息息相关。其中,细胞在三维环境下的迁移行为可以更好地描述细胞在体内的真实生理过程,是组织工程与再生医学领域中的重点和难点。本文构建了全新的模型,借用Transwell小室研究不同种类细胞基于免疫反应向传统支架材料和刺激响应智能水凝胶材料中的迁移行为。本文首先采用50ng/mL干扰素IFN-γ和不同浓度的脂多糖LPS(0-300ng/mL)对原代巨噬细胞(M0)进行极化,分泌细胞因子(TNF-α和VEGF)诱导内皮细胞向胶原-壳聚糖材料中进行迁移。通过激光共聚焦显微镜表征发现,随着LPS浓度的提高,内皮细胞可以向-10 ℃冷冻干燥支架材料中更深的区域迁移,且该变化趋势与TNF-α的浓度变化趋势相一致。另外,在50ng/mL IFN-γ和300ng/mL LPS条件下,刺激巨噬细胞来诱导内皮细胞向不同孔结构胶原-壳聚糖支架材料中迁移试验中发现:内皮细胞在-10 ℃支架(186.7±15.0μm)比在-20 ℃支架(108.1±13.0μm)中更容易迁移至更深的区域,证明了材料的孔径对于细胞三维迁移有着重要的影响。为了研究pH响应性智能材料在外界环境pH改变的情况下对不同种类细胞三维迁移的影响,制备了碳碳双键和席夫碱键交联的双网络水凝胶,并将该水凝胶置于不同的pH缓冲液(pH 7.4和pH 5)处理。结果发现,pH 5处理后的水凝胶其溶胀率和网格大小有所提高,但是机械性能却明显降低。利用激光共聚焦显微镜研究不同种类细胞基于免疫反应向不同pH缓冲液处理的材料中三维迁移行为,结果发现内皮细胞(ECs)在pH5处理后的水凝胶中比在pH 7.4处理后的水凝胶中更容易迁移至更深的区域,而骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞则在pH 7.4缓冲液处理后的水凝胶中迁移更深的距离。除了 pH响应性材料外,光响应材料也是智能响应材料中应用比较广泛的一种。本文制备了碳碳双键和香豆素基团光二聚交联的双网络水凝胶,并将该水凝胶在波长为λ=254 nm的光下处理。结果发现,光处理20min后的水凝胶其溶胀率和孔径明显提高,而机械性能明显降低。通过激光共聚焦显微镜表征内皮细胞在波长为λ=254 nm的光处理前后的材料中三维迁移情况,结果发现内皮细胞在光处理后的水凝胶中比在光处理前的水凝胶中更容易迁移至更深的区域,再一次验证了内皮细胞更容易在模量较小的三维材料中迁移。本文借用该全新的实验模型探究了影响细胞三维迁移的因素(材料孔结构、模量以及生物信号因子),为受损组织修复与再生提供了一定的实验基础。
[Abstract]:Cell migration, as one of the basic functions of cells, is closely related to the biological and physiological behaviors of human beings and animals. Among them, the migration behavior of cells in three-dimensional environment can better describe the true physiological process of cells in vivo, and it is an important and difficult point in the field of tissue engineering and regenerative medicine. In this paper, a new model was constructed to study the migration behavior of different types of cells into traditional scaffold materials and stimulus-responsive smart hydrogel materials based on immunoreaction by using Transwell chamber. In this paper, 50 ng / mL interferon IFN- 纬 and different concentrations of lipopolysaccharide (LPS0-300 ng / mL) were used to polarize the primary macrophages (M0) and secrete cytokines TNF- 伪 and VEGF to induce the migration of endothelial cells into collagen-chitosan materials. The results of laser confocal microscopy showed that with the increase of LPS concentration, endothelial cells could migrate to the deeper region in the freeze-drying scaffold material at -10 鈩，

本文编号：2031507