计算机辅助构建组织工程肝脏仿生三维血管网络的研究

三维血管网络的构建是组织工程实质器官研究中需要攻克的一个重要难点。本课题将利用64排CT采集正常人体肝脏血管影像对肝脏各血管不同断面进行精确定位和直径测定，而后采用高精度激光在可降解膜片上进行精确定位打孔，再结合组织工程技术构建人肝脏仿生三维血管网络。同步辐射成像是一种新的成像技术，具有分辨率高的优点- - 无需造影剂就能够显像20μm的微血管，并能够在活体动态观察微血管的形成。本课题将利用同步辐射成像技术动态追踪肝脏三维微血管网络的形成。本课题是在"组织工程血管构建"的两项863课题和"可降解支架""同步辐射冠脉成像""同步辐射新生血管成像"三项国家自然基金的基础上，对组织工程人体肝脏仿生三维血管网络进行研究。如获成功，（1）将为构建组织工程实质器官提供仿生脏器血管网络的构建方法；（2）拓展同步辐射成像技术在组织工程领域的运用。

构建能够运送氧气、营养和代谢产物的血管网络系统是构建大尺寸三维组织工程脏器需要攻克的主要难点之一。本课题中我们合成聚己内酯聚碳酸亚乙酯聚合物Poly（EC-CL），利用静电纺技术构建将Poly（EC-CL）与血管内皮生长因子（VEGF）共纺，制备生物活性支架，为细胞在支架上生长分化，提供细胞因子。体外分离培养小鼠骨髓间充质干细胞，诱导分化骨髓间充质干细胞向内皮细胞分化，通过GFP-腺病毒标记内皮细胞，将标记GFP的荧光细胞作为种子细胞。然后我们采集人体肝脏的血管图像，并进行三维血管网络重建，然后将肝脏血管网络切割成不同的平面数据，并在不同平面进行血管断面平面定位（X，Y）和血管直径φ测定。利用激光高精度定位打孔技术根据不同血管断面在可降解膜片相应位置上进行相应强度的打孔。将膜片进行堆叠，灌注标记绿色荧光蛋白的内皮细胞。通过免疫荧光检测初步制备成功仿生人体肝脏血管网络，为研究组织工程脏器血管维网络为脏器提供氧气和排除废物奠定基础研究。.本研究针对组织工程脏器血管网络的构建，为组织工程实质脏器提供有效可行的仿生三维血管网络构建技术，推动组织工程脏器构建研究的发展。.在课题研究中，发表SCI论文两篇，参加国内会议两次并发言两次。培养博士生一名，申请并获授权国家发明专利一项。