仿生构建模拟自然结构的组织工程间盘及相关研究

根据仿生学原理，采用电纺丝技术中的多层电纺方法制备具有模拟自然间盘结构的HA-PLGA-胶原三维支架，利用Sox-9 基因和BMP-2基因序贯转染脂肪间质干细胞诱导其分化为间盘样细胞并种植在三维支架内，利用周期性压力生物反应器对其进行间歇式动态压力培养，观察在不同压载模式下（包括形变、频率等）干细胞在支架内的不同区域细胞分化，建立支架内部差异性应变与干细胞区域增殖分化的数学分析模型。体内评估仿生构建的组织工程间盘用于修复间盘切除后椎间组织缺损的效果。本研究依据间盘髓核区与纤维环区域细胞基因表达及应力变化的特点，提出三维空间内的差异性压应力及诱导因子促进干细胞呈不同增殖、分化、成熟的设想，构建出具有区域结构差异特点的组织工程间盘，以解决人工间盘体内移植后的力学性能和生长潜能问题，可望为临床重建椎间盘提供较为理想的替代材料。