组织工程技术复合3D打印内支撑构建个体化组织工程气管软骨的实验研究

摘要

背景：
　　气管软化及狭窄畸形，在普通人群中发病率不高，在儿童的发病多见于先天性气管发育异常，且常合并有其它系统的发育异常。其中在先天性心脏病患儿中气管畸形的发生率较高，影响也更为严重。目前临床上开展的“端端吻合”以及“滑片吻合”等外科手术方式不适用于长段的气管畸形病例，然基于组织工程技术的气管组织构建移植有望成为新的治疗手段。
　　目的：
　　探讨利用软骨细胞膜片结合3D打印内支撑以及组织工程静电纺明胶/聚己内酯纤维膜片结合改良的可降解3D打印内支撑，构建组织工程气管软骨用于治疗儿童气管畸形的可行性。
　　方法：
　　分析组织工程软骨构建的相关研究结果以及我们对构建组织工程化气管软骨的前期探索，在本次研究中我们选择了基于细胞膜片与基于静电纺纤维膜片的组织工程方法来构建气管软骨；因考虑到儿童病患年龄群组及个体间差异明显，3D打印内支撑也纳入至我们的气管软骨构建研究中。研究主要分为三部分进行：一、利用软骨细胞膜片复合3D打印聚酰胺（PA）内支撑构建组织工程气管软骨：通过高密度培养第二代软骨细胞制备软骨细胞膜片；将获得的软骨细胞膜片卷叠于利用3D打印技术制备的带孔聚酰胺内支撑上构建管状软骨组织；经体外培养或裸鼠皮下培养后行石蜡切片组织学染色鉴定。二、利用静电纺明胶/聚己内酯纤维膜片复合3D打印聚己内酯（PCL）内支撑构建组织工程气管软骨：利用静电纺技术制备仿生的明胶/聚己内酯纤维膜片作为组织工程细胞支架；将滴加有软骨细胞的静电纺纤维膜片卷叠于利用3D打印技术制备的聚己内酯可降解内支撑上构建“C”形气管软骨组织；经裸鼠体内培养后行石蜡切片组织学染色鉴定。三、动物气管软化及狭窄模型的建立：通过手术离断并剥离气管软骨环组织的方式建立兔气管软化及狭窄模型。
　　结果：
　　通过软骨细胞膜片复合3D打印聚酰胺内支撑构建的管状软骨复合物在经过体外或者体内培养后，组织学鉴定显示了软骨基质较丰富的管状软骨组织形成；利用静电纺膜片复合可降解3D内支撑，经体内培养后构建的“C”形环样软骨组织，其组织学染色结果展示了优于利用传统硅胶管内支撑构建的软骨组织形成，并在力学及形态上较好地模拟了天然气管软骨组织；经气管软骨环离断并剥离手术后，早期形成了明显的兔气管软化模型，晚期形成了明显的气管狭窄模型。
　　结论：
　　通过基于细胞膜片与基于静电纺织纤维膜片的组织工程技术结合3D打印内支撑来构建个体化的气管软骨组织是可行的。通过离断并剥离气管软骨环的手术方式，可以成功建立兔气管狭窄模型，以期为后续的组织工程气管软骨的应用提供有效检测与评价手段。

目录

全文缩略语中英文对照表

绪论

第一章软骨细胞膜片复合3D打印内支撑构建组织工程气管软骨的研究

引言

第一节 软骨细胞的分离、培养与软骨细胞膜片的制备

第二节 软骨细胞膜片复合3D打印内支撑构建组织工程气管软骨

本章小结

第二章利用静电纺Gt／PCL纤维膜片复合3D打印内支撑构建组织工程气管软骨的研究

引言

第一节软骨细胞的分离、培养与组织工程软骨补片的构建

第二节 利用静电纺Gt/PCL（50:50）纤维膜片与软骨细胞复合3D打印PCL内支撑构建组织工程气管软骨

本章小结

第三章动物气管软化及狭窄模型的建立

引言

3.1 实验动物与实验试剂

3.2 实验器材与仪器

3.3 实验方法

3.4 实验结果

3.5 讨论

本章小结

全文总结

参考文献

致谢

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