以自组装微囊体系作为组织支架构建植入式人工肝脏

由于组织支架研究欠缺导致了难以控制器官三维重构、特别是难以模拟肝小叶结构重构，目前国内外均没有较为理想的植入式人工肝脏。在前期对肝生物反应器的研究中我们发现：借助静电引力自组装交联反应，海藻酸钠和壳聚糖除了形成牢固的微囊结构外，还可以分别作为微囊ACA和ACAC最外层囊壁进行自主装交联、使分散的微囊整体化，从而用作器官支架。本研究将具有半透膜性质的微囊体系构建成模拟肝小叶结构的人工肝脏组织支架，制备ACA-ACAC/cell，并表征分析其理化特性、生物相容性和对抗体、淋巴细胞及细胞因子介导的体液、细胞免疫反应的隔离效应，检测支架内肝细胞的增殖、生物合成、转化、代谢活性并原位植入大鼠体内，分析大鼠肝功能代偿情况和存活时间，以期建立一种新型的以自组装微囊体系为组织支架的植入式人工肝脏。该方法也将对构建其他植入式人工实体器官比如人工胰腺具有借鉴意义。

肝功能衰竭是一种死亡率很高的疾病，肝移植仍是目前治疗肝功能衰竭最有效的手段，由于器官供肝严重短缺，寻找可行的人工方法替代或部分替代肝功能,给予短暂的支持，为肝细胞再生及肝功能恢复创造条件，为肝衰竭患者等待肝移植争取时间。.人工肝脏（artificial liver，AL）发展的瓶颈问题主要有如何实现种子细胞的大规模培养与营养支持、组织支架充分交流代谢内部垃圾产物、器官微型高效化。.有活性的肝细胞，是生物型人工肝的核心原材料，也是生物反应器的主要成分，其生物学功能直接关系到人工肝支持的效率与效果。. 本研究制备的三维大孔壳聚糖-明胶B微球具有良好的生物可降解性和生物相容性，表面具有开放型孔隙、表面与内部孔隙相通，细胞能进入微球内部生长，三维培养的HepG2细胞呈球形聚集样，细胞状态及肝功能优于二维平面培养。三维大孔壳聚糖-明胶B微球可作为一种细胞载体用于生物人工肝系统的研究，也可为原代细胞、肿瘤细胞和干细胞研究提供一种三维培养载体。.作为一种半透膜免疫隔离载体，微囊为异体细胞移植提供了免疫屏障，阻挡免疫细胞的识别，但又不妨碍营养物质、氧气及代谢产物运输[10]；也可以作为细胞的三维立体培养载体，改善细胞间的作用，提高细胞的功能。.本研究通过生物相容性材料壳聚糖的交联，使得具备良好免疫隔离作用的微囊体系化，并通过肝细胞聚集培养考察其作为组织支架的合理性..肝组织工程研究中另一个难点是胆红素的清除。本研究初步构建高效吸附颗粒，在壳聚糖单体与胺化剂乙二胺反应并保护游离胺基后加入交联剂戊二醛、在高压静电环境下应用低温快速成型技术制备的。旨在探索新型大孔径胆红素吸附剂的制备方法，改变反相聚合法导致的产品不确定性，提高吸附剂的吸附效率。