体外构建三维细胞培养支架及其在肿瘤化疗药物筛选中的应用研究

发布时间：2021-09-28 12:58

　　【目的】以天然丝素蛋白（SF）和壳聚糖（CS）为主要原料,采用真空冷冻干燥的方法制备经不同生物交联剂交联的两种SF/CS三维细胞培养支架,分别检测其理化性质及细胞相容性试验,筛选出适宜肿瘤细胞生长的三维培养支架。并以此为材料进行肿瘤化疗药物敏感性试验,为肿瘤化疗药物的体外敏感性筛选提供新的技术平台。【方法】第一部分:1.将一定量的清洁蚕茧经过脱胶,干燥,溶解,过滤,透析处理后得到2%³%的丝素蛋白溶液,将其与3%的壳聚糖溶液以1:1比例均匀混合,加入不同的生物交联剂即三聚磷酸钠（TPP）或碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺（EDC/NHS）通过真空冷冻干燥获得两种三维细胞培养支架即EDC交联的SF/CS三维支架和TPP交联的SF/CS三维细支架（EDC组、TPP组）。2.用真空冷冻干燥方法制备纯丝素蛋白（纯SF组）、纯壳聚糖支架材料即（纯CS组）。3.通过光镜、扫描电镜（SEM）、HE染色观察三维支架的形态学特点。4.利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ART-FTIR）分析其官能团组成。5.利用X射线衍射（XRD）分析其基本组成。6.检测EDC组、TPP组三维支架的吸... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

丝素蛋白/壳聚糖三维细胞培养支架的构建示意图a.丝素蛋白提取过程；b.丝素蛋白/壳聚糖三维支架制备流程

2.不同交联剂对三维细胞培养支架的形态学影响2.1 肉眼观察三维细胞培养支架的形态根据以上方法制备不同规格的三维支架材料（如图2.1 a），首先从洁净的蚕茧中提取获得2%～3%丝素蛋白溶液注入不同模具（24孔板和96孔板）中，经过梯度干燥后采用真空冷冻干燥方法制备出纯丝素蛋白三维支架（纯SF组）；将配制3%壳聚糖溶液采用相同的方法制备出纯壳聚糖三维支架（纯CS组）；应用两种不同的生物交联剂（EDC、TPP）分别制备出EDC交联的SF/CS三维支架材料和TPP交联的SF/CS三维支架材料即EDC组和TPP组。肉眼观察结果，如图2.1 b 所示，纯SF组支架材料外观呈亮白色、质地较脆；纯CS组外观呈淡黄色，质地较软；EDC组和TPP组三维支架材料外观呈乳白色，质地松软，且可见微孔类似海绵状结构。图 2.1 三维细胞培养支架的光镜图 a.采用不同模具（24 孔板和 96 孔板）制备的三维细胞培养支架的光镜图；b.四组三维细胞培养支架的形态学比较，从左到右依次是纯 SF 组、纯 CS 组、EDC 组、TPP 组。2.2 扫描电子显微镜观察三维支架材料的形态扫描电子显微镜（SEM）是介于光学显微镜和投射电镜之间的一种微观形态面貌的观察方式

此比本课题采用SEM观察由以上技术方法构建的三维支架材料的内部形态。结果显示：由丝素蛋白和壳聚糖两种生物材料交联的三维支架材料比单一丝素蛋白或单一壳聚糖构建的三维支架材料更具体适合细胞生长所需的立体空间，如图2.2所示，TPP组和EDC组相比于纯SF组、纯CS组，前两者能形成微小的空隙结构，这些微孔结构为细胞生长的粘附、营养物质的运输以及代谢废物的排泄提供有利的可能。而纯丝素蛋白三维支架SEM图呈现片状、卷曲状，纯壳聚糖三维支架SEM图空隙结构结构不明显且空隙间连通性较差。图 2.2 扫描电子显微镜观察三维支架的内部构造。a.纯丝素蛋白支架 b.纯壳聚糖支架 c.经 TPP 交联的丝素蛋白/壳聚糖三维支架 d.经 EDC 交联的丝素蛋白/壳聚糖三维支架。2.3 病理学HE染色观察三维支架材料的形态将丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料进行石蜡包埋（由于纯丝素蛋白支架和纯壳聚糖支架材料不耐高温且性质不稳定不宜做石蜡包埋故选取 TPP、EDC 交联的支架材料进行石蜡包埋）切片染色结果发现通过 HE 染色可见丝素蛋白壳聚糖三维


本文编号：3411944