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基于MRI三维有限元模型的个体化3D组织工程补片的构建
结题报告
批准号:
81571420
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
孙秀丽
依托单位:
学科分类:
H0409.女性生殖系统损伤与修复
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
苗娅莉、张婷、王江雪、谢冰、常悦、李扬、张核逢、姚远、姚丹语
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中文摘要
盆底功能障碍是中老年妇女的常见病,严重影响女性的日常生活。应用合成补片的手术是主要治疗方式之一,但易发生侵蚀、感染等并发症。本课题组前期将脂肪间充质干细胞种植到丝素蛋白支架上建立组织工程补片,动物实验表明其生物相容性与力学性能良好。但存在制备周期长、细胞三维分布难以控制等问题。本课题拟应用目前最先进的3D活细胞生物打印技术来优化盆底组织工程补片的设计及制作,主要研究内容如下: (1)根据影像学资料进行盆底组织或器官的三维重建,建立仿生数字模型;(2)以三维重建模型为模板通过3D打印细胞技术将细胞种植到丝素蛋白支架上构建组织工程补片;(3)打印出完整的细胞-支架复合体,并观察细胞的体外增殖、分泌情况及细胞-支架复合体的生物力学特性;(4)应用恒河猴盆底功能障碍模型研究细胞-支架复合体的生物相容性、力学特征探讨在体组织化、免疫反应及降解后的力学性质改变。构建应用于临床的个体化组织工程补片。
英文摘要
Pelvic function disorder is a common disease among elder female, which has a great impact on their well-beings. Surgeries with synthetic mesh has become the principle way to cure PFD, which proves to induce a couple of complications, such as erosion and infecton. In the former pilot study, we have built an tissue-engineered mesh by implant ADSCs to silk fibrin, which shows both great compatibilities and mechanic characteristic , while the experiment costs a long period ,and shows poor control over cell distribution. Therefore, in the present study, we aim to build up the tissue engineered mesh by the way of 3D bioprinting ,including:(1)3D reconstruction of pelvic organs and tissue based on imaging data;(2)use 3D bioprinting technique implanting the ADSCs onto silk fibrin scaffolds according to the reconstruction model, and observe the proliferation and secretion of the cells , the mechanical characteristics of the cell-scaffold complex ;(3)Macaca rhesus is chosen to set up the IVRO animal model , in order to discuss the biocompatibility mechanic changes of the complex in vivo.
本课题以探索3D活细胞打印技术构建体外组织工程补片为总目标,在课题实施过程中主要完成了以下5个研究内容:(1)脂肪间充质干细胞的分离培养及诱导为成纤维细胞和平滑肌细胞技术的探索及鉴定;(2)优化丝素蛋白支架性能及动物实验验证;(3)盆底骶韧带组织细胞组成分析及三维图像重建;(4)3D打印平台搭建及应用3D生物打印快速成型技术打印出成纤维细胞-平滑肌细胞支架复合体;(5)组织工程补片的生物学力学特性、胶原成分的检测。在本课题探索中取得的成果有:(1)脂肪间充质干细胞可以稳定原代培养,并能稳定诱导成为成纤维细胞和平滑肌细胞,并能实现成纤维细胞与平滑肌细胞的共培养;(2)丝素蛋白支架优化更轻薄,改善脱胶技术降低丝胶引起的免疫反应,改善编织工艺,保持力学特性;(3)以骶韧带细胞分布特点为基础设计了3D细胞打印程序(4)3D活细胞打印体外构建骶韧带组织工程补片初步成功,实现了双细胞的三维形态体外培养,并培养存活达20天,探索了成纤维细胞-平滑肌细胞-丝素支架复合体稳定培养的培养方法;(5)组织工程补片较单纯丝素补片力学性能强,可以改善在体炎症反应,并促进周围组织新生,胶原纤维修复。综上所述,3D活细胞打印构建微型组织工程补片有其临床应用前景,丝素蛋白补片在进行编制方法改进后有望取代临床所用的聚丙烯补片。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:DOI: 10.1021/acsbiomaterials.9b00318
发表时间:--
期刊:ACS Biomaterials Science & Engineering
影响因子:5.8
作者:Kevin F. Firouzian;Ting Zhang;Hefeng Zhang;Yu Song;Xiaolei Su;Feng Lin
通讯作者:Feng Lin
Silk Fibroin Scaffold as a Potential Choice for Female Pelvic Reconstruction: A Study on the Biocompatibility in Abdominal Wall, Pelvic, and Vagina
丝素蛋白支架作为女性盆腔重建的潜在选择:腹壁、盆腔和阴道生物相容性研究
DOI:10.1002/jemt.22653
发表时间:2017-03-01
期刊:MICROSCOPY RESEARCH AND TECHNIQUE
影响因子:2.5
作者:Chang, Yue;Sun, Xiuli;Wang, Jianliu
通讯作者:Wang, Jianliu
DOI:10.4103/0366‑6999.239301
发表时间:2018
期刊:Chinese Medical Journal
影响因子:--
作者:Jia Yuan-Yuan;Zhou Jing-Yi;Chang Yue;An Fang;Li Xiao-Wei;Xu Xiao-Yue;Sun Xiu-Li;Xiong Chun-Yang;Wang Jian-Liu
通讯作者:Wang Jian-Liu
Association of Chronic Kidney Disease with Coronary Heart Disease and Stroke Risks in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: An Observational Cross‑sectional Study in Hangzhou, China
碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子的优化浓度对成纤维细胞增殖和胶原蛋白表达的影响:与盆底组织再生相关
DOI:10.4103/0366
发表时间:2017
期刊:Chinese Medical Journal
影响因子:6.1
作者:Sun X;He J;Ji XL;Zhao YM;Lou HY;Song XX;Shan LZ;Kang YX;Zeng WH;Pang XH;Zhang SZ;Ding Y;Ren YZ;Shan PF
通讯作者:Shan PF
An Image-Guided Intrascaffold Cell Assembly Technique for Accurate Printing of Heterogeneous Tissue Constructs
用于精确打印异质组织结构的图像引导支架内细胞组装技术
DOI:10.1021/acsbiomaterials.9b00318
发表时间:--
期刊:ACS Biomaterials Science & Engineering
影响因子:5.8
作者:Kevin F. Firouzian;Ting Zhang;Hefeng Zhang;Yu Song;Xiaolei Su;Feng Lin
通讯作者:Feng Lin
缓释bFGF仿生丝素蛋白纳米纤维支架促进脂肪间充质干细胞定向分化及诱导自体组织再生的应用研究
  • 批准号:
    82171615
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    孙秀丽
  • 依托单位:
免疫相关因子球样受体-2(TLR2)及beta-arrestin 2在子宫内膜癌发展转移中的作用机制研究
  • 批准号:
    81172455
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    孙秀丽
  • 依托单位:
国内基金
海外基金