基于光控细胞薄层培养技术的复合组织的构建及生物学性能研究

由于外伤、肿瘤等造成的颌面组织缺损多为软硬组织的复合缺损，采用组织工程技术构建的骨生物支架已被成功用于骨缺损的重建。迄今为止修复软硬复合组织缺损的组织工程技术尚不成熟，已成为研究的难点与热点。.本研究首次采用光控细胞薄层培养技术获取来源于成骨细胞、肌细胞及上皮细胞的细胞膜层，于体外将来源于这些软硬组织的多层细胞膜在纳米骨生物支架表面行阶段性复合培养，再植入适量血管内皮细胞，构建出含有骨矿化层、肌组织层、上皮组织层的仿生"复合组织骨"，并应用此"复合组织骨"行软硬组织缺损修复。由光控细胞薄层培养技术获得细胞膜层可避免胰酶消化过程中对细胞造成的损伤，软硬组织细胞膜层的阶段性复合培养又可避免细胞群单纯混杂培养造成的生长抑制。另因同源成骨细胞的作用，将促进"复合组织骨"同周围正常骨质的结合，而骨表面血管化的软组织则提供了必要的血供。本研究为组织工程"复合组织骨"的构建及应用提供了实验依据。

由于外伤、肿瘤等造成的颌面组织缺损多为软硬组织的复合缺损，采用组织工程技术构建的生物支架已被成功用于骨缺损重建，且生物骨组织的早期血管化对于骨组织的修复及重建具有重要的意义，而迄今为止修复软硬复合组织缺损的组织工程技术尚不成熟，故研究更为优良的组织工程技术已成为当下的难点与热点。本研究阐明了光致细胞及相应蛋白脱附机制，优化了光致脱附条件，论证了其良好的安全性及生物活性；同时，基于光控细胞薄层技术，并通过层层组装及阶段性复合培养实现人源骨髓间充质干细胞片的复层叠加，期间于各层间散在植入适量人脐静脉血管内皮细胞，构建出具有血管网状结构的新型仿生组织工程骨，改善了传统组织工程技术应用过程中由于初期的血管网状结构的缺乏而致的骨组织的生长、改建及支架材料降解效率过低等问题；另外，通过光控细胞薄层技术获取“软组织”类细胞片，并行相关组织缺损修复也取得了良好的成效。因此，该技术的应用为实现体外培养血管化骨组织提供了可能，从而为进一步优化体外复合组织的培养奠定了基础。