含中藥生物材料用于肝組織工程的構(gòu)建及體外評價.pdf

1、近年來，大量肝病患者因肝癌、急性肝衰竭等疾病最終導致死亡，雖然肝移植是目前臨床治療肝癌和肝衰竭的最佳方法，但是供體器官的嚴重短缺及排斥反應(yīng)限制了肝移植的發(fā)展。肝組織工程是在體外利用生物相容性良好且可降解的生物材料與具有肝功能的細胞復合，構(gòu)建具有類似肝臟功能的人工器官。由于高分子聚合物直接加工制備的支架材料具有不穩(wěn)定性，因此通過加入交聯(lián)劑，從而使其穩(wěn)定性和力學性能提高。京尼平作為天然的交聯(lián)劑具有保肝的作用；甘草酸是由于肝臟具有特異性的受體

2、而具有肝靶向性，同時也具有肝保護作用，因此可作為交聯(lián)劑應(yīng)用于肝組織工程。
　　分別用京尼平、戊二醛和水溶性碳二亞胺(EDC)交聯(lián)殼聚糖/明膠材料，制備得到預(yù)成型的支架材料。通過傅立葉變換紅外光譜、差示掃描量熱和掃描電子顯微鏡對支架材料進行表征分析，以評價其交聯(lián)效果并觀察其表面形貌。結(jié)果表明京尼平交聯(lián)的殼聚糖/明膠支架材料相比于戊二醛和EDC交聯(lián)的支架材料，具有更高的交聯(lián)度和更合適的孔徑大小。
　　將HepG2細胞三維(3D)

3、培養(yǎng)于京尼平、戊二醛和EDC交聯(lián)的殼聚糖/明膠支架材料中，并以傳統(tǒng)的二維(2D)培養(yǎng)作為對照，分別進行細胞活性、生物相容性、肝功能表達試驗并觀察細胞培養(yǎng)于材料中的形態(tài)特征。結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的2D培養(yǎng)，在3D培養(yǎng)中的細胞具有較強的活性，說明京尼平交聯(lián)的支架材料具有良好的生物相容性并能維持肝功能的表達。而且HepG2細胞培養(yǎng)于1％京尼平交聯(lián)的殼聚糖/明膠支架材料相比于其他支架材料組更適合細胞生長且細胞可以大量滲透到材料內(nèi)部生長，由此表明

4、1%京尼平交聯(lián)的殼聚糖/明膠支架材料的孔徑可以為細胞提供較好的氧氣及營養(yǎng)物質(zhì)的交換，更適合細胞生長。
　　制備甘草酸-海藻酸鈣水凝膠，作為可注射型原位水凝膠應(yīng)用于肝組織工程。通過傅立葉變換紅外光譜、差示掃描量熱、X-射線衍射、掃描電子顯微鏡和流變學試驗對甘草酸-海藻酸鈣水凝膠進行表征分析，以評價其水凝膠的形成機理及凝膠性能。結(jié)果表明甘草酸-海藻酸鈣水凝膠通過甘草酸的螯合作用將納米碳酸鈣中的鈣離子緩慢釋放，從而與海藻酸鈉反應(yīng)形成均一

5、的具有三維網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)的水凝膠，且該水凝膠具有較好的粘彈性和力學強度。
　　將HepG2細胞包封于不同配方的甘草酸-海藻酸鈣水凝膠中3 D培養(yǎng)，以2 D培養(yǎng)作為對照。分別進行細胞活性、生物相容性、肝功能表達試驗并觀察細胞培養(yǎng)于水凝膠材料中的形貌特征。結(jié)果表明，相比于2 D培養(yǎng)，3 D包封于甘草酸-海藻酸鈣水凝膠中的細胞具有較強的生物活性及良好的生物相容性，并能維持肝功能的表達。尤其以1.5%海藻酸鈉(SA)-0.3%CaC03-0.