基于定向光控细胞片层技术的血管化组织工程肌肉的构建及机制研究

基本信息
批准号:81670972
项目类别:面上项目
资助金额:58.00
负责人:王慧明
学科分类:
依托单位:浙江大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李志勇,俞梦飞,刘超,周益,吴晶军,钱韵,周颖,林怡含,游东奇
关键词:
定向光控细胞片层技术细胞伪足人胚干细胞血管化骨骼肌组织工程
结项摘要

Skeletal muscle tissue engineering (SMTE) aims to repair or regenerate defective skeletal muscle tissue result from traumatic injury, tumor ablation or muscular disease. However, the engineering of large functional skeletal muscle in the laboratory still remains a great challenge, for lacking of ordered tissue structure and effective blood supply as in natural muscle. In this study, we introduced a novel light induced cell alignment and detachment technology to harvest anisotropic cell sheets. Through observation of filopodia and detection of fascin-1, cofilin-1 and related signal pathways in cell alignment, we want to illustrate the mechanism how cells react to external environment for orienting themselves, to lay a foundation for induced cell alignment technology. Then we developed a novel technology to construct functional tissue engineered muscle layer-by-layer assembly with three dimension reticular formation of vessels by modified light-induced cell sheet engineering, of which the MPCs and ECs were derived from human ESCs. Besides, we designed a new perfusion bioreactor system for culturing 3-D cell sheets on collagen-gel fabricated with imbedded micro-channels to mimic a subcutaneous vascular structure. The vascularized tissue surrogates would be evaluated both in vitro and in vivo. This project proposes several new design and creation concepts, promising significant advances to both preclinical and clinical applications of muscle tissue engineering.

骨骼肌组织工程旨在修复由于创伤、肿瘤和手术等造成的软组织缺损。然而目前体外构建大体积、功能化肌肉组织依然是组织工程研究的难点,主要原因在于无法有效模拟天然肌肉组织有序的结构和丰富的血液供应。本研究开创性地采用紫外光调控的细胞片层技术,使细胞定向生长和整层脱附,并通过对细胞定向排列过程中细胞伪足的观察和fascin-1、cofilin-1以及相关通路的检测,探讨了细胞感受外界环境实现方向性排列的机制,为诱导细胞定向技术提供理论依据。在此基础上,联合人胚干细胞定向分化、细胞片层转移和层层组装技术、类基底循环灌注系统,以阶段性复合培养的方式构建大体积血管化具有功能的肌肉组织,通过体外长期培养评价其生物活性和功能指标,利用动物肌肉瘢痕模型检测其修复效果,为实现临床前及临床应用提供实验依据。本研究为组织工程技术提供了新的理念及方法,对促进肌肉组织工程发展具有重要意义。

项目摘要

骨骼肌组织工程旨在修复由于创伤、肿瘤和手术等造成的软组织缺损。然而目前体外构建大体积、功能化肌肉组织依然是组织工程研究的难点,主要原因在于无法有效模拟天然肌肉组织有序的结构和丰富的血液供应。本研究开创性地采用紫外光调控的细胞片层技术,使细胞定向生长和整层脱附,并通过对细胞定向排列过程中细胞伪足的观察和骨架系统以及相关通路的检测,探讨了细胞感受图案化信号调控细胞行为和命运可能是整合素-黏着班蛋白激酶(FAK)介导的MAPK通路的作用,丰富了我们对材料界面调控细胞行为的认识,有助于更好的设计基板材料用于组织工程修复。在此基础上,通过联合光敏凝胶细胞片辅助系统,细胞片预血管化技术及类基底循环灌注系统,课题组构建了血管化功能化的肌肉组织块,体内体外评价其功能和修复效果,为实现临床前及临床应用提供实验依据。本研究为组织工程技术提供了新的理念及方法,对促进肌肉组织工程发展具有重要意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020

王慧明的其他基金

批准号:81171003
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30572061
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:81371120
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31872752
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:61102081
批准年份:2011
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61671364
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于定向光控细胞片技术的血管化组织工程骨膜的构建及相关机制研究

批准号:81900974
批准年份:2019
负责人:刘超
学科分类:H1502
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

应用细胞片层技术构建血管化组织工程骨的实验研究

批准号:30872896
批准年份:2008
负责人:李宁毅
学科分类:H1502
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
3

基于光控MSCs细胞片的血管化组织工程骨的构建及其促血管机制研究

批准号:81600838
批准年份:2016
负责人:俞梦飞
学科分类:H1502
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
4

利用3D生物打印技术构建血管化组织工程膀胱补片的研究

批准号:81873600
批准年份:2018
负责人:符伟军
学科分类:H0502
资助金额:57.00
项目类别:面上项目