基于图案化微管支架的仿生血管构建

发布时间：2020-06-16 01:17

【摘要】：由于组织工程化血管在心血管疾病治疗以及血管化组织模型构建等方面有着广泛的应用而受到广泛关注。迄今为止,已发展了多种方法来构建组织工程化血管。这种类血管结构一般包括内层血管内皮细胞(EC)构成的中空管状结构和外层圆周取向排列生长的平滑肌细胞(SMC)。组织工程血管可通过3D打印、细胞片层卷曲等方法来构建。在本论文中,我们以毛细管为模板,通过调控胶体粒子自组装和聚合物浇注成型,制备了表面具有微纳结构的管状支架,实现了血管结构的模拟。具体研究内容如下:(1)设计并制作了表面具有圆周向伸展特性的反蛋白石图案化血管支架。通过控制胶体纳米粒子在玻璃毛细管中的自组装过程,得到了高质量的中空管状胶体晶体;通过聚合物溶液浇注成型,得到了外表面具有有序多孔结构的反蛋白石聚合物管状支架;最后对该支架进行扩径,使表面的圆形孔洞沿圆周方向伸展成椭圆形。椭圆型孔洞长轴与管状支架的圆周向平行,长径比可通过扩径倍数控制。(2)开展了基于圆周向伸展反蛋白石图案化管状支架构建仿生血管的研究。研究了等离子体处理对聚苯乙烯管状支架表面微结构,亲疏水性以及细胞粘附性的影响;研究了EC和SMC细胞在支架内外粘附生长情况,发现扩径倍数越大的支架对细胞的圆周向生长诱导越明显。同时,基于该图案化管状支架,实现了外壁平滑肌细胞的圆周向有序生长和内壁内皮细胞的融合管状单层生长。(3)利用可降解材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和聚乳酸(PLA)构建了反蛋白石孔洞结构管状支架。研究了基于这两种材料制备得到的反蛋白石膜的可拉伸性和热稳定性等特性,通过条件优化得到了在生理温度下结构稳定的有序多孔结构管状支架。细胞实验发现SMC细胞能在生物可降解支架上粘附诱导生长,材料的降解特性与支架的扩径倍数有关。(4)设计并制作了表面具有异质条纹状的反蛋白石组织工程仿生血管支架。通过调控胶体粒子毛细管自组装过程,得到了异质条纹状管状胶体晶体;条纹图案的宽度和间距可以通过毛细管直径、胶体粒子浓度等调整;通过聚合物溶液浇注成型,实现了对异质条纹和纳米有序结构的同时复制。细胞实验发现这种微纳复合结构材料对细胞具有一定的诱导能力。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318.08
【图文】：

图 1.1 组织工程化血管的构建过程[23]。能化组织工程化血管的关键挑战包括复制人体血管组织的复代血管移植物的理想性能[24]。正常的血管具有微调的粘弹特同反应，并通过广泛的反馈机制进行调节，使组织适应不同

构建组织工程化仿生血管的三个基本要素

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本文编号：2715294