化学化工
丝蛋白基人工角膜多孔支架的细胞相容性研究
成果概况
成果类别: | 应用技术 | 体现形式: | 新材料 | 课题来源: | 地方计划 |
起止时间: | 2012.03 至2015.09 | 研究形式: | 独立研究 | 所处阶段: | 初期阶段 |
成果属性: | 原始性创新 |
成果简介
在生物医学领域,丝素蛋白最早被用于手术缝合线。最近20年,越来越多的研究表明丝素蛋白能够用于生物医学和组织工程的多个领域。随着研究的不断深入,研究者发现丝素蛋白是多种组织再生(如骨、软骨、血管、神经以及皮肤)的良好载体,并已经有多种产品进入临床试验,表明丝素蛋白的生物相容性完全能够满足人工角膜的要求,是一种潜在的人工角膜材料。
理想的人工角膜需要具有良好的力学性能和生物相容性,有利于细胞的黏附和生长,避免炎症反应的发生,同时还要具有良好的光学性能,实现角膜的功能。近年来,天然生物材料由于其优异的生物相容性受到研究者的普遍重视。
细胞相容性尤其是成纤维细胞的相容性是评价人工角膜周边支架的重要指标。通过调控丝蛋白溶液的挥发速率,可直接从其水溶液中获得不溶的、能够用于人工角膜光学部件的丝蛋白薄膜,并提高其柔韧性;明胶是具有优异生物相容性的生物大分子,将二者性能完美结合,制备出丝素蛋白-明胶多孔支架,可进一步提高丝素蛋白支架的细胞相容性,满足人工角膜的要求。
为了方便同盐析法制备的丝素蛋白多孔支架做比较,制备丝素蛋白-明胶多孔支架的丝素蛋白-明胶混合溶液中,明胶的浓度分别20%和30%,从而使制备出的多孔支架同盐析法制备的丝素蛋白支架具有相似的孔径。本研究将兔角膜成纤维细胞在3种不同的丝素蛋白多孔支架上进行培养,以评价丝素蛋白-明胶多孔支架的相容性。
通过扫描电镜观察成纤维细胞的形貌发现,兔角膜成纤维细胞在所有支架上都表现出良好的黏附性,有大量伪足形成。随着时间推移,细胞数目显著增加,并有大量细胞外基质形成。表明盐析法制备的单纯丝素蛋白支架和丝素蛋白-明胶多孔支架都能够很好地促进细胞生长。
在单纯丝素蛋白支架上,细胞的数目在体外培养10 d时达到最大值,之后随着时间推增殖细胞数目开始降低,死亡细胞开始出现并增多;而在丝素蛋白-明胶多孔支架上,增殖细胞数目在14 d的培养过程中持续增加,并且活细胞一直保持较高的含量。明胶含量达30%的支架上,细胞表现出更高的活性,死亡细胞含量极低。这表明通过将明胶加入丝素蛋白溶液,不仅有利于形成更好的孔结构,同时还进一步提高了支架的细胞相容性,使其能更好地满足角膜组织再生的要求。
本研究表明,丝素蛋白-明胶多孔支架与原代分离的兔角膜成纤维细胞具有较好的细胞相容性,能够更好地促进成纤维细胞的生长和增殖;明胶的加入使得丝素蛋白-明胶支架具有更好的细胞相容性,可满足角膜组织再生的要求,为丝素蛋白基人工角膜的进一步研究奠定了基础。
应用前景
主要应用行业: | 卫生和社会工作 | 知识产权形式: | 其他 |
应用状态: | 产业化应用 | 拟转化方式: | 合作研发 |
单位概况
完成单位: | 泰安市中心医院 | ||||
单位地址: | 山东省泰安市龙潭路29号 | ||||
单位电话: | 0538-8224161 |
联系方式
联系人: | 郝晓丽 | 联系人电话: | 0538-6298314 | 联系人Email: | takeyanke@126.com |