基于人工细胞为基元的支架制备及其体外组织构建探索

组织构建是组织工程研究和开发的核心，研究者在组织构建的同时，不断探索新的组织构建方式，取得了一些不错的效果，但是不同组织构建方法之间仍然存在一些问题，考虑到体外组织构建成功有可能促进组织工程产品的规模化、产业化，开发新的体外组织构建方法已成为组织工程发展的一个关键问题。本项目拟采用人工细胞为基本结构单元，同时利用水凝胶为填充介质，在模板中使人工细胞相互连接固化成型，在此基础上采用三维微重力培养探索体外构建组织（肝组织、软骨组织）的可行性。本项目的构建方法降低了传统支架对高孔隙率及高连通率的要求，降低了对水凝胶强度性能的要求，减小了材料自身对组织构建的影响，同时人工细胞内部的液态环境使细胞兼具贴壁培养和悬浮培养的优势，有利于细胞的黏附生长繁殖，从而产生更多细胞外基质逐步构建组织，与生理条件的组织再生更为相仿。本项目有望为组织工程组织构建提供一种新的bottom-up策略。

本项目的完成情况良好，成功构建出人工细胞并在此基础上构建支架复合体，优化了凝胶介质对复合体结构的影响，对比了静态培养、摇床动态培养以及三维微重力培养体系对复合体形成的影响，结果表明细胞能够形成集落，也能够正常表达相关功能，证明本项目提出的构建方式可行。项目的基本思路是采取一种新的bottom-up策略，采用人工细胞为基本结构单元，同时利用水凝胶为填充介质，在模板中使人工细胞相互连接固化成型，在此基础上采用三维微重力培养体外构建组织（肝组织、软骨组织）。项目的出发点是考虑到组织构建是组织工程研究和开发的核心，体外组织构建成功有可能促进组织工程产品的规模化、产业化。因此，本项目的成功有望为组织工程组织构建提供一种新的bottom-up策略，也为体外规模化构建组织提供了一种可能性。目前项目围绕新的构建方式已申请专利，同时在国内外相关期刊已发表论文20篇，部分工作仍在整理与完善中。