利用细胞膜片技术构建组织工程血管的研究

既具有生长潜能又有较好生物相容性的心脏修补材料的研究和开发，对提高先天性心脏病外科手术效果有重要的意义。本课题设想采用实验小猪骨髓细胞，提取BMSC，诱导分化为EC与SMC作为种子细胞，可降解多孔PCL薄膜为基质材料，Cell Sheet技术为细胞种植方式，构建组织工程补片与血管，并分别移植入细胞供体猪，代替部分右心室流出道和肺总动脉组织，术后观察移植物的物理特性和生物学特性。与传统的制作方式相比，本课题研究的方法有望减少细胞膜上功能蛋白的损伤，保持较好的细胞间的Gap Junction和细胞外ECM的完整，克服细胞空间分布的紊乱，保持了细胞排列原有的层次性，大大提高构建效率。如课题研究获得成功，将为今后制备能真正运用于临床的心血管修补材料乃至其他脏器的组织工程再生材料开辟出一条新的途径。

先天性心脏病（先心病）是最常见的出生缺陷之一，每年大约有15万新生先心病患儿。其中，超过50%的患儿合并不同程度的右室流出道畸形，部分复杂流出道畸形需要血管支架重建心室流出道。目前，临床上常用的血管支架主要包括同种异体带瓣管道/牛颈静脉管道和人工合成管道（如Gore-Tex人工血管等）。然而，上述代替材料均无法满足患儿的基本胜利需求。近年来，随着生物医学和高分子材料科学的发展，利用组织工程学的方法构建组织相容性好且具有生长活性的组织工程血管成为了研究热点。.组织工程血管急需解决的问题包括种子细胞的选择和支架材料的选择与改良两大方面。利用明胶/PCL和胶原/PLCL静电纺纳米纤维支架构建组织工程血管，发现其力学性能良好，这对于构建需要很强的力学性能的组织工程血管提供了有力支撑。我们的体内试验发现，利用胶原/PLCL静电纺纳米纤维作为支架所构建的血管更接近正常的血管组织。明胶/PCL静电纺纳米纤维支架所构建的血管里面大多都还是材料，细胞并没有很多。另外将取出的标本进行生物力学性能的测试，结果表明胶原/PLCL材料作为支架所构建的血管其力学性能也远远优于明胶/PCL材料。我们进一步对电纺丝结构进行了改进，制备出高度平行的复合结构的明胶/PCL静电纺纳米纤维材料用于构建组织工程血管。我们将收集的平滑肌细胞高密度接种到高平行度复合结构明胶/PCL静电纺纳米纤维材料上进行体内试验，发现其作为支架所构建的血管更接近正常的血管组织。.在种子细胞的选择方面，我们利用内皮细胞来促进组织工程血管壁内新生毛细血管生成。改良的“血管内皮细胞与血管平滑肌细胞复合脱细胞小肠粘膜下层”构建血管管道的方法，有效地促进了管道移植后管壁内新生毛细血管的生成，同时这些新生的毛细血管并不影响管道原有的组织结构与力学特性。骨髓间充质干细胞因具有良好的增殖与分化能力，我们也用气结合平行复合材料构建组织工程血管，在平行材料上进行黏附、增殖能力研究。此外，我们还利用改良的“种植细胞膜片的技术”在脱细胞牛心包表面种植血管内皮细胞用以构建血管内膜结构，改良的在材料表面种植细胞片的方法明显提高了种植细胞在材料表面的接种数量，增强了细胞的功能，并改善了细胞在材料表面的分布，同时研究结果也表明该种细胞接种的方法并不影响细胞的代谢，也未增加细胞的破坏。.通过以上几部分的研究，我们进一步解决组织工程血管构建过程中所需解决的