【摘要】：神經(jīng)系統(tǒng)的損傷是一種嚴(yán)重影響人們生活的疾病,帶來沉重的家庭以及社會負(fù)擔(dān)。目前針對神經(jīng)系統(tǒng)的損傷仍沒有一種特效性的療法,而干細(xì)胞療法在近些年的研究中顯示出巨大的潛力。但干細(xì)胞治療在目前主要存在幾個(gè)問題:畸胎瘤的發(fā)生,細(xì)胞注射的嚴(yán)重流失,干細(xì)胞分化的不可預(yù)知性。針對這些問題,本論文基于透明質(zhì)酸,模擬電信號在腦發(fā)育過程種的指導(dǎo)作用,開發(fā)了類神經(jīng)組織的培養(yǎng)平臺,并結(jié)合3D打印,控制最終形成的神經(jīng)組織的形狀,最終將培養(yǎng)的類神經(jīng)組織運(yùn)用到小鼠腦損傷修復(fù)。透明質(zhì)酸是神經(jīng)系統(tǒng)主要的細(xì)胞外基質(zhì),在腦發(fā)育以及腦功能維持中發(fā)揮著重要作用,而不同分子量的透明質(zhì)酸的功能又有不同。基于此,論文比較了透明質(zhì)酸與膠原、明膠等不同水凝膠成分對于神經(jīng)干細(xì)胞增殖遷移的影響。在確定ALG/HA體系對于神經(jīng)干細(xì)胞培養(yǎng)的優(yōu)異性后,從阻抗、彈性模量等方面對于不同分子量透明質(zhì)酸進(jìn)行了篩選,發(fā)現(xiàn)體系阻抗越低,彈性模量越接近正常腦組織,神經(jīng)干細(xì)胞在其中伸展遷移速度越快。在長達(dá)8周的培養(yǎng)中,神經(jīng)干細(xì)胞增殖,遷移,延伸,形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),不斷降解周圍外環(huán)境中人工的水凝膠成分,最終能夠形成致密多孔狀的類神經(jīng)組織。通過免疫熒光分析,類神經(jīng)組織中細(xì)胞以神經(jīng)干細(xì)胞居多,少量分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。并且體外分化實(shí)驗(yàn)證明了類神經(jīng)組織中干細(xì)胞的干性,通過控制分化條件,類神經(jīng)組織中的細(xì)胞種類可以被人為控制。在此基礎(chǔ)上,對該水凝膠體系從ALG、HA、CaCl_2濃度等方面進(jìn)行了優(yōu)化,使其更適用于3D打印。最終的優(yōu)化體系為1.5%ALG,0.3%HA,100m MCaCl_2,并使用該體系進(jìn)行了單纖維、多層復(fù)合纖維、手部正中神經(jīng)等多種復(fù)雜神經(jīng)結(jié)構(gòu)的打印,并與神經(jīng)干細(xì)胞結(jié)合,最終證明該體系用于3D打印的可行性。課題對類神經(jīng)組織進(jìn)行了體內(nèi)的移植修復(fù)實(shí)驗(yàn),通過與不移植組、干細(xì)胞注射組進(jìn)行對比,類神經(jīng)組織移植組具有最佳的治療效果,細(xì)胞在腦損毀區(qū)域具有最佳的細(xì)胞留存率,并且能在損傷部位形成透明的類凝膠物質(zhì)來填充。
【圖文】：

細(xì)胞存在于成年脊椎動物的大腦中，并在整個(gè)生命經(jīng)干細(xì)胞在體內(nèi)主要來源于成體干細(xì)胞或者多能性于胚胎及幼兒發(fā)育過程中盡管數(shù)量要低的多，并且只能存在于特定的位置。區(qū)域是海馬齒狀回的顆粒下區(qū)存在神經(jīng)元的再生一直是一個(gè)有爭議的問題，而進(jìn)一步將這個(gè)問題推到爭議的前端。稱，經(jīng)過歷時(shí)逾四年，通過對童年之后（兒海馬區(qū)每平方毫米大約有銳減。1只有 2.4非人靈長類動物的情況。結(jié)果表明，與的海馬區(qū)內(nèi)新生神經(jīng)元的數(shù)量隨著年齡增長而大幅下圖 1-1 神經(jīng)干細(xì)胞的不對稱分裂胞存在于成年脊椎動物的大腦中，并在整個(gè)生命經(jīng)干細(xì)胞在體內(nèi)主要來源于成體干細(xì)胞或者多能性于胚胎及幼兒發(fā)育過程中，但是也持續(xù)存在于出生區(qū)域是海馬齒狀回的顆粒下區(qū)以及側(cè)腦室的下區(qū)。2018 年 3 月，59 例不同年齡的人的童年之后（18 歲及 18 歲以后），人腦不再產(chǎn)生新的1618 個(gè)新生神經(jīng)元。但歲時(shí)降低了 5 倍，7 歲時(shí)降低 23 倍，，到了個(gè)神經(jīng)元，降低了近 700 倍。為進(jìn)一步驗(yàn)非人靈長類動物的情況。結(jié)果表明，與人的實(shí)驗(yàn)結(jié)但是也持續(xù)存在于出生盡管數(shù)量要低的多，并且只能存在于特定的位置。以及側(cè)腦室的下區(qū)。201人的實(shí)驗(yàn)結(jié)

CerebralOrganoid的結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R318

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本文編號：2616350