本文選題：組織工程軟骨　切入點(diǎn)：生物反應(yīng)器　出處：《中國(guó)修復(fù)重建外科雜志》2014年09期

【摘要】：目的通過(guò)體外模擬壓應(yīng)力刺激兔軟骨細(xì)胞復(fù)合脫細(xì)胞軟骨細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)源性三維多孔支架培養(yǎng)組織工程軟骨,探討生物反應(yīng)器中三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)對(duì)軟骨生長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng)。方法取健康成年新西蘭大白兔四肢關(guān)節(jié)軟骨分離培養(yǎng)軟骨細(xì)胞,將第2代細(xì)胞復(fù)合于脫細(xì)胞軟骨ECM源性三維多孔支架,靜態(tài)預(yù)培養(yǎng)5 d后隨機(jī)分為2組,A組繼續(xù)靜態(tài)培養(yǎng),B組于生物反應(yīng)器中進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓應(yīng)力加載(頻率1 Hz,15%壓縮應(yīng)變)培養(yǎng)。3周后采用活-死細(xì)胞染色試劑盒檢測(cè)細(xì)胞活性,掃描電鏡觀察細(xì)胞在支架上的生長(zhǎng)及分布,定量檢測(cè)支架中細(xì)胞的糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)、膠原蛋白及DNA含量,進(jìn)行力學(xué)分析檢測(cè)彈性模量。結(jié)果激光共聚焦顯微鏡觀察示,B組支架內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)良好且分布均勻;A組細(xì)胞生長(zhǎng)較差,中心區(qū)域失染。掃描電鏡觀察示,B組軟骨細(xì)胞在支架上黏附、增殖、生長(zhǎng)良好;A組軟骨細(xì)胞明顯減少,且分布散亂。生化成分分析示,B組膠原蛋白、GAG及DNA含量分別為(675.85±27.93)μg/mg、(621.72±26.75)μg/mg、(16.98±3.23)μg/樣本,A組分別為(438.72±6.35)μg/mg、(301.63±30.51)μg/mg、(10.18±4.39)μg/樣本,B組各成分含量均明顯高于A組(t=18.512,P=0.000;t=17.640,P=0.000;t=2.790,P=0.024)。力學(xué)性能測(cè)試示,B組彈性模量(0.67±0.09)MPa顯著高于A組(0.49±0.16)MPa和空白支架(0.43±0.12)MPa差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。結(jié)論生物反應(yīng)器模擬壓應(yīng)力三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)優(yōu)于普通靜態(tài)三維培養(yǎng),可提供有利于軟骨細(xì)胞在ECM支架中生長(zhǎng)的最佳環(huán)境,是體外構(gòu)建組織工程軟骨的良好方法。
[Abstract]:Objective to culture tissue engineered cartilage by stimulation of rabbit chondrocytes with extracellular matrix extracellular matrix (ECM) under simulated compressive stress in vitro. To investigate the effect of three-dimensional dynamic culture on the growth of cartilage in bioreactor. Methods chondrocytes were isolated and cultured from articular cartilage of healthy adult New Zealand rabbits. The second passage cells were combined with acellular cartilage ECM derived three-dimensional porous scaffold. After 5 days of static preculture, two groups were randomly divided into two groups: group A and group B were cultured in a bioreactor under dynamic compressive stress (frequency of 1 Hzn 15% compression strain) for 3 weeks, and then the cell activity was detected by living and dead cell staining kit. The growth and distribution of cells on the scaffold were observed by scanning electron microscope. The contents of glycosaminoglycan, collagen and DNA in the scaffold were measured quantitatively. Results the results of laser confocal microscopy showed that the cells in group B grew well and the cells in group A grew poorly. SEM observation showed that chondrocytes of group B adhered to scaffold, proliferated, and chondrocytes in group A decreased obviously. The biochemical composition analysis showed that the contents of gag and DNA in group B were 621.72 鹵26.75 渭 g / 渭 g / 渭 g / group respectively: 438.72 鹵6.35 渭 g / g, respectively. The mechanical properties of group B were significantly higher than those of group B (10.18 鹵4.39) 渭 g / group, respectively. The elastic modulus of group B was significantly higher than that of group A (18.512 渭 g / L) 0.000t (17.640g / t) 0.000t 2.790P240.The mechanical properties of group B were significantly higher than that of group B (P < 0.05). The results of mechanical tests showed that the elastic modulus of group B was significantly higher than that of group B (P < 0.01). The content of gag and DNA in group B was significantly higher than that in group B (P < 0.05). The content of gag and DNA in group B was significantly higher than that in group A (621.72 鹵26.75) 渭 g / g / group (16.98 鹵3.23) 渭 g / group, respectively. The mechanical properties of group B were 0.67 鹵0.67 鹵4.39 渭 g / group respectively. There was significant difference between group A (0.49 鹵0.16)MPa) and blank scaffold (0.43 鹵0.12)MPa). Conclusion Three-dimensional dynamic culture of simulated compressive stress in bioreactor is superior to static three-dimensional culture. It can provide the best environment for the growth of chondrocytes in ECM scaffold and is a good method to construct tissue engineered cartilage in vitro.
【作者單位】： 解放軍總醫(yī)院全軍骨科研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81071458) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)資助項(xiàng)目(2012AA020502)~~
【分類號(hào)】：R318.08

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1699871