体外模拟压应力三维动态培养构建组织工程软骨的实验研究
目的 通过体外模拟压应力刺激兔软骨细胞复合脱细胞软骨细胞外基质(extracellular matrix,ECM)源性三维多孔支架培养组织工程软骨,探讨生物反应器中三维动态培养对软骨生长的促进效应. 方法 取健康成年新西兰大白兔四肢关节软骨分离培养软骨细胞,将第2代细胞复合于脱细胞软骨ECM源性三维多孔支架,静态预培养5d后随机分为2组,A组继续静态培养,B组于生物反应器中进行动态压应力加载(频率l Hz,15％压缩应变)培养.3周后采用活-死细胞染色试剂盒检测细胞活性,扫描电镜观察细胞在支架上的生长及分布,定量检测支架中细胞的糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)、胶原蛋白及DNA含量,进行力学分析检测弹性模量. 结果 激光共聚焦显微镜观察示,B组支架内细胞生长良好且分布均匀;A组细胞生长较差,中心区域失染.扫描电镜观察示,B组软骨细胞在支架上黏附、增殖、生长良好;A组软骨细胞明显减少,且分布散乱.生化成分分析示,B组胶原蛋白、GAG及DNA含量分别为(675.85±27.93)μg/mg、(621.72±26.75)μg/mg、(16.98±3.23)μg/样本,A组分别为(438.72±6.35)μg/mg、(301.63±30.51)μg/mg、(10.18±4.39)μg/样本,B组各成分含量均明显高于A组(t=18.512,P=0.000;t=17.640,P=0.000; t=2.790,P=0.024).力学性能测试示,B组弹性模量(0.67±0.09)MPa显著高于A组(0.49±0.16)MPa和空白支架(0.43±0.12) MPa,差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 生物反应器模拟压应力三维动态培养优于普通静态三维培养,可提供有利于软骨细胞在ECM支架中生长的最佳环境,是体外构建组织工程软骨的良好方法.
组织工程软骨、生物反应器、力学加载、动态培养、兔
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国家自然科学基金资助项目81071458;国家高技术研究发展计划863资助项目2012AA020502;National Natural Science Foundation of China 81071458; National High Technology Research and Development Program of China 2012AA020502
2014-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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