組織工程技術(shù)復(fù)合3D打印內(nèi)支撐構(gòu)建個(gè)體化組織工程氣管軟骨的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景：
　　氣管軟化及狹窄畸形，在普通人群中發(fā)病率不高，在兒童的發(fā)病多見于先天性氣管發(fā)育異常，且常合并有其它系統(tǒng)的發(fā)育異常。其中在先天性心臟病患兒中氣管畸形的發(fā)生率較高，影響也更為嚴(yán)重。目前臨床上開展的“端端吻合”以及“滑片吻合”等外科手術(shù)方式不適用于長(zhǎng)段的氣管畸形病例，然基于組織工程技術(shù)的氣管組織構(gòu)建移植有望成為新的治療手段。
　　目的：
　　探討利用軟骨細(xì)胞膜片結(jié)合3D打印內(nèi)支撐以及組織工程靜電紡明膠/聚己內(nèi)酯纖維

2、膜片結(jié)合改良的可降解3D打印內(nèi)支撐，構(gòu)建組織工程氣管軟骨用于治療兒童氣管畸形的可行性。
　　方法：
　　分析組織工程軟骨構(gòu)建的相關(guān)研究結(jié)果以及我們對(duì)構(gòu)建組織工程化氣管軟骨的前期探索，在本次研究中我們選擇了基于細(xì)胞膜片與基于靜電紡纖維膜片的組織工程方法來構(gòu)建氣管軟骨；因考慮到兒童病患年齡群組及個(gè)體間差異明顯，3D打印內(nèi)支撐也納入至我們的氣管軟骨構(gòu)建研究中。研究主要分為三部分進(jìn)行：一、利用軟骨細(xì)胞膜片復(fù)合3D打印聚酰胺（PA）內(nèi)

3、支撐構(gòu)建組織工程氣管軟骨：通過高密度培養(yǎng)第二代軟骨細(xì)胞制備軟骨細(xì)胞膜片；將獲得的軟骨細(xì)胞膜片卷疊于利用3D打印技術(shù)制備的帶孔聚酰胺內(nèi)支撐上構(gòu)建管狀軟骨組織；經(jīng)體外培養(yǎng)或裸鼠皮下培養(yǎng)后行石蠟切片組織學(xué)染色鑒定。二、利用靜電紡明膠/聚己內(nèi)酯纖維膜片復(fù)合3D打印聚己內(nèi)酯（PCL）內(nèi)支撐構(gòu)建組織工程氣管軟骨：利用靜電紡技術(shù)制備仿生的明膠/聚己內(nèi)酯纖維膜片作為組織工程細(xì)胞支架；將滴加有軟骨細(xì)胞的靜電紡纖維膜片卷疊于利用3D打印技術(shù)制備的聚己內(nèi)酯可

4、降解內(nèi)支撐上構(gòu)建“C”形氣管軟骨組織；經(jīng)裸鼠體內(nèi)培養(yǎng)后行石蠟切片組織學(xué)染色鑒定。三、動(dòng)物氣管軟化及狹窄模型的建立：通過手術(shù)離斷并剝離氣管軟骨環(huán)組織的方式建立兔氣管軟化及狹窄模型。
　　結(jié)果：
　　通過軟骨細(xì)胞膜片復(fù)合3D打印聚酰胺內(nèi)支撐構(gòu)建的管狀軟骨復(fù)合物在經(jīng)過體外或者體內(nèi)培養(yǎng)后，組織學(xué)鑒定顯示了軟骨基質(zhì)較豐富的管狀軟骨組織形成；利用靜電紡膜片復(fù)合可降解3D內(nèi)支撐，經(jīng)體內(nèi)培養(yǎng)后構(gòu)建的“C”形環(huán)樣軟骨組織，其組織學(xué)染色結(jié)果展示

5、了優(yōu)于利用傳統(tǒng)硅膠管內(nèi)支撐構(gòu)建的軟骨組織形成，并在力學(xué)及形態(tài)上較好地模擬了天然氣管軟骨組織；經(jīng)氣管軟骨環(huán)離斷并剝離手術(shù)后，早期形成了明顯的兔氣管軟化模型，晚期形成了明顯的氣管狹窄模型。
　　結(jié)論：
　　通過基于細(xì)胞膜片與基于靜電紡織纖維膜片的組織工程技術(shù)結(jié)合3D打印內(nèi)支撐來構(gòu)建個(gè)體化的氣管軟骨組織是可行的。通過離斷并剝離氣管軟骨環(huán)的手術(shù)方式，可以成功建立兔氣管狹窄模型，以期為后續(xù)的組織工程氣管軟骨的應(yīng)用提供有效檢測(cè)與評(píng)價(jià)手段