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3-D打印胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架的研究 被引量：10
1
作者 张仁坤 涂悦 +5 位作者 赵明亮 陈翀 梁海乾 王景景 张赛 李晓红 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1022-1027,共6页
目的利用3-D生物打印机制备胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架,为组织工程化治疗脊髓损伤提供细胞载体。方法制备硫酸肝素-胶原蛋白水凝胶,采用3-D打印仿生脊髓支架,扫描电镜观察其结构,排水法计算孔隙率,体外降解实验测量支架p H值和质量... 目的利用3-D生物打印机制备胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架,为组织工程化治疗脊髓损伤提供细胞载体。方法制备硫酸肝素-胶原蛋白水凝胶,采用3-D打印仿生脊髓支架,扫描电镜观察其结构,排水法计算孔隙率,体外降解实验测量支架p H值和质量变化。取孕14 d SD大鼠的胎鼠脑皮质分离培养神经干细胞(neural stem cells,NSCs),实验分为2组,A组取仿生脊髓支架体外与NSCs共培养,B组直接将细胞悬液接种于预涂左旋多聚赖氨酸的24孔培养板上。采用光镜和扫描电镜观察细胞黏附与形态变化,MTT检测细胞活力,免疫荧光染色鉴定NSCs的分化情况。结果 3-D打印机成功制备出胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架,扫描电镜显示内部具有纵行排列、平行的微孔结构,孔隙率为90.25%±2.15%;体外降解实验中,支架p H值未发生明显变化,8周左右支架降解完全,符合组织工程支架要求。MTT检测示两组培养1、3、7 d吸光度(A)值比较差异均无统计学意义(P>0.05);光镜观察两组均可见大量神经球分化,神经纤维交织成网状;培养7 d A组扫描电镜观察示细胞黏附于支架上,大量细胞伸出轴突,并且有神经球形成;免疫荧光染色示,两组均可分化为神经元和胶质细胞,定量分析显示A、B组分化率分别为29.60%±2.68%和10.90%±2.13%,差异有统计学意义(t=17.30,P=0.01)。结论 3-D打印的胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架具有良好的生物相容性,能促进NSCs增殖和分化,作为神经组织工程支架具有良好的研究和应用前景。 展开更多
关键词 仿生脊髓支架 3-D打印 神经干细胞 生物相容性
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3D支架载尿液细胞来源IPSCs-NSCs移植对急性脊髓损伤大鼠的修复作用观察 被引量：1
2
作者 李长明 邵荣学 +3 位作者 邓小梅 赵士杰 王拓 全仁夫 《山东医药》 CAS 2020年第35期17-21,共5页
目的将尿液细胞来源重编程诱导性多能干细胞(IPSCs)分化为神经干细胞(NSCs),与3D打印脊髓支架(简称3D支架)共培养后观察其对急性脊髓损伤(SCI)大鼠的修复作用。方法将尿液细胞来源IPSCs分化为NSCs,免疫荧光检测结果显示IPSCs-NSCs中的... 目的将尿液细胞来源重编程诱导性多能干细胞(IPSCs)分化为神经干细胞(NSCs),与3D打印脊髓支架(简称3D支架)共培养后观察其对急性脊髓损伤(SCI)大鼠的修复作用。方法将尿液细胞来源IPSCs分化为NSCs,免疫荧光检测结果显示IPSCs-NSCs中的胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和微管蛋白(β-tubulinⅢ)阳性表达,证实细胞分化能力良好。提取新生SD大鼠海马组织,制备Hd-NSCs并进行鉴定。制备3D支架,电镜显示内部呈三维立体疏松多孔结构。选择成年雄性SD大鼠56只,随机分为4组各14只,均建立SCI模型。建模1周后,IPSCs-NSCs组植入载IPSCs-NSCs的3D支架,Hd-NSCs组植入载Hd-NSCs的3D支架,模型组植入DMEM培养液0.2 mL,支架模型组植入载DMEM培养液的3D支架。比较各组术后2~8周开放领域运动测试(BBB)评分,术后8周Tarlov、Rivlin评分及运动、感觉诱发电位;术后8周处死,HE染色观察受损节段脊髓组织病理改变。结果IPSCs-NSCs组、Hd-NSCs组术后2~8周BBB评分及术后8周Tarlov评分、Rivlin评分、运动和感觉诱发电位振幅均高于模型组、支架模型组,术后8周运动和感觉诱发电位潜伏期均短于模型组、支架模型组(P均<0.05);IPSCs-NSCs组、Hd-NSCs组上述指标比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论3D支架载尿液细胞来源重编程IPSCs-NSCs移植可改善急性SCI大鼠的运动及感觉功能、促进损伤处的脊神经纤维生长,其效果与海马来源的NSCs相当。 展开更多
关键词 脊髓损伤 神经干细胞 3D打印 脊髓支架 尿液 大鼠
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3D打印技术制备大鼠脊髓仿生支架的研究 被引量：6
3
作者 陈以胜 王景景 +4 位作者 陈旭义 陈翀 涂悦 张赛 李晓红 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期364-367,共4页
目的探讨3D打印技术制备大鼠脊髓仿生支架方法,为用生物材料制备脊髓支架并进行脊髓损伤修复研究奠定基础。方法取3只雌性SD大鼠,采用7.0T动物专用核磁共振仪进行扫描,获得T8~10节段脊髓截面位置和形状图像,结合脊髓各神经传导束的位置... 目的探讨3D打印技术制备大鼠脊髓仿生支架方法,为用生物材料制备脊髓支架并进行脊髓损伤修复研究奠定基础。方法取3只雌性SD大鼠,采用7.0T动物专用核磁共振仪进行扫描,获得T8~10节段脊髓截面位置和形状图像,结合脊髓各神经传导束的位置和形状资料,应用Getdata数据获取软件获取相关数据。应用Solid Works三维制图软件进行支架三维模型设计,并将数据转换为立体平版印刷（stereolithography,STL）格式;最后以光敏树脂为材料,通过3D打印机制作脊髓仿生支架。结果 MRI扫描显示,T8~10节段脊髓截面呈纵轴较长、横轴相对较短的椭圆形,横径为（2.05±0.24）mm,纵径为（2.20±0.52）mm;其神经传导束在STL格式的三维模型中清晰显示,应用3D打印机制备了目标节段脊髓的仿生支架。该脊髓支架形态、截面与大鼠正常脊髓相似,其中各神经传导束孔隙位置模拟了大鼠脊髓正常神经传导束走行。结论 3D打印技术制备的大鼠脊髓支架与正常脊髓外形和尺寸接近,内部神经传导束通道也更仿生,且制作程序简便,有望用于脊髓损伤修复研究。 展开更多
关键词 3D打印 脊髓损伤 仿生支架 SOLID Works三维制图软件 大鼠
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3D打印支架载神经分化因子1修饰的神经干细胞修复脊髓损伤 被引量：7
4
作者 张仁坤 李晓红 +3 位作者 程世翔 王景景 涂悦 张赛 《中华创伤杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期536-541,共6页
目的探讨3D打印仿生支架载神经分化因子1（NeuroD1）修饰的神经干细胞（NSCs）修复大鼠脊髓损伤的作用。方法制备3D仿生脊髓支架，将携带NeuroD1基因的反转录病毒转染NSCs，构建NeuroD1过表达NSCs。选择成年雌性SD大鼠40只，按随机数字... 目的探讨3D打印仿生支架载神经分化因子1（NeuroD1）修饰的神经干细胞（NSCs）修复大鼠脊髓损伤的作用。方法制备3D仿生脊髓支架，将携带NeuroD1基因的反转录病毒转染NSCs，构建NeuroD1过表达NSCs。选择成年雌性SD大鼠40只，按随机数字表法分为对照组（A组）、支架组（B组）、支架＋NSCs-绿色荧光蛋白（GFP）组（C组）和支架＋NSCs—NeuroD1组（D组），每组10只。建立大鼠脊髓损伤模型，1周后给予实验干预。对照组为显微镜下切除损伤处3mm脊髓。利用RT—PCR鉴定NeuroD1过表达NSCs的构建。荧光显微镜下观察移植NSCs存活情况。神经核（Neun）和生长相关蛋白-43（GAP-43）免疫荧光染色鉴定移植NSCs分化和髓鞘形成情况。于实验干预后1，2，4，6，8周进行BBB评分评价各组大鼠运动功能；8周观察运动和感觉诱发电位，判断各组大鼠神经电生理变化情况。结果RT—PCR结果证实成功构建过表达NeuroD1NSCs。D组各时相点BBB评分最高，与其他三组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。神经电生理结果表明，D组运动和感觉潜伏期最短，与其他三组比较差异有统计学意义（P〈0．05）；D组运动和感觉振幅最大，与其他三组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。免疫荧光染色结果表明，8周时D组仍可见GFP阳性细胞，部分分化为神经元。GAP-43染色阳性，部分髓鞘形成。结论3D打印支架载NeuroD1修饰的NSCs能促进脊髓损伤大鼠神经环路的重建，对运动和感觉功能恢复有促进作用。 展开更多
关键词 脊髓损伤 神经干细胞 仿生支架
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