新型旋转壁式生物反应器内三维组织工程骨的构建

摘要

目的:利用SD大鼠成骨细胞作为种子细胞整合到支架材料上,在新型旋转壁式生物反应器内进行组织工程骨的三维构建.方法:利用微载体悬浮培养法将成骨细胞在旋转壁式生物反应器内进行大规模扩增,并检测细胞的组织形态和生物功能.然后以此作为种子细胞,分别以2×106cells/ml和1×106cells/ml两种密度接种到支架材料上,于旋转壁式生物反应器(RWVB)内进行三维组织工程骨的构建.并将所构建的骨组织分别进行倒置显微镜(InvertedMicroscope)、扫描电镜(SEM)、碱性磷酸酶(ALP)、矿化结构和AO/EB荧光染色等生物学性能检测,以及对培养过程的营养物质代谢情况进行监控和分析.结果:在RWVB中培养的以两种密度接种所构建出的骨组织生长良好,分泌大量胶原纤维,并有矿化基质和新骨样组织形成.结论:通过RWVB内部流体对流所产生的应力刺激,能够提高成骨细胞碱性磷酸酶的活性表达,并能加速矿化结节的形成,从而完成成骨细胞的快速增殖与分化以及工程化组织的三维构建.本研究表明骨组织工程化的现实可行性,并为临床上解决骨缺损建立了一种多学科交叉的方法.