組織工程材料支架的智能化加工新技術(shù)研究

利用應(yīng)力生長(zhǎng)關(guān)系中生物組織內(nèi)部構(gòu)造的分析成果和現(xiàn)代先進(jìn)制造中快速原型技術(shù)（如固態(tài)自由成型加工技術(shù)，選擇性激光熔結(jié)/燒結(jié)技術(shù)等），將基底材料加工成型為符合組織生長(zhǎng)需要的三維構(gòu)造，為攻克組織工程關(guān)鍵障礙即材料支架設(shè)計(jì)制造和仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供必需的理論基礎(chǔ)，并形成一套完整而先進(jìn)的現(xiàn)代加工技術(shù)。 2100433B

組織工程的三要素，即三維支架，種子細(xì)胞和生物活性分子。其中三維支架的構(gòu)建是組織工程研究的重點(diǎn)。生物支架是對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix , ECM)結(jié)構(gòu)和功能的仿生，起到替代 ECM的重要作用，它和種子細(xì)胞共同構(gòu)成組織工程的核心-三維空間復(fù)合體，所以支架材料的選取和構(gòu)建是組織工程的關(guān)鍵之一。本研究中，我們將構(gòu)建具有納米／微米多級(jí)孔結(jié)構(gòu)（上蓋層）-電紡絲納米纖維梯度圖案化/拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功能化（中間層）-微流控微環(huán)境誘導(dǎo)定向遷移/生長(zhǎng)（下底層）的PLGA三維夾心式組織工程神經(jīng)支架；首先研究PLGA二維器件中生物化學(xué)信號(hào)和物理信號(hào)對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞圖案化吸附、定向生長(zhǎng)的作用；進(jìn)一步探討微環(huán)境對(duì)三維夾心式結(jié)構(gòu)支架中神經(jīng)干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化、生長(zhǎng)的作用及機(jī)制；最后評(píng)價(jià)PLGA三維夾心式結(jié)構(gòu)組織工程神經(jīng)支架在大鼠橫斷脊髓損傷/修復(fù)中的應(yīng)用效果。

組織工程的“三要素”，即三維支架，種子細(xì)胞和生物活性分子。其中三維支架的構(gòu)建是組織工程研究的重點(diǎn)。生物支架是對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix , ECM)結(jié)構(gòu)和功能的仿生，起到替代 ECM 的重要作用，它和種子細(xì)胞共同構(gòu)成組織工程的核心-三維空間復(fù)合體，所以支架材料的選取和構(gòu)建是組織工程的關(guān)鍵之一。 由聚（L-乳酸）（PLLA）、膠原（coll）和羥基磷灰石（HA）組成的復(fù)合納米電紡絲支架的生物相容性研究。應(yīng)用于組織工程的具有納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合電紡絲支架通過電紡技術(shù)制作成功，聚（L-乳酸）分別與膠原或羥基磷灰石單獨(dú)混合，或PLLA與兩者一起混合，構(gòu)成了復(fù)合電紡絲的組成成分。HEK293T細(xì)胞在支架上生長(zhǎng)情況良好。與純PLLA電紡絲支架相比較，PLLA/HA /Coll復(fù)合電紡絲支架上的活細(xì)胞密度更高，因而PLLA/coll/HA納米纖維支架因具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與良好的生物相容性，最有希望用于組織工程的應(yīng)用研究中。 建立了一種利用仿生活性物質(zhì)，修飾不同親/疏水性材料形成具有生物活性、生物相容性好的系列基底材料的方法。將多種不同基質(zhì)特性基底材料，通過修飾構(gòu)建出可用于細(xì)胞生物學(xué)研究和組織工程的基底材料，還可用于免疫反應(yīng)分析的生物芯片基底材料。在硬質(zhì)材料研究方面:由蚌分泌蛋白質(zhì)的主要成分-L-DOPA，設(shè)計(jì)、構(gòu)建了一種具有生物活性的表/界面基底材料(PDMS-DOPA-College)，研究了DOPA成份對(duì)親/疏水性基底修飾前后，基底材料的理化特性變化、活性界面形成機(jī)制；探討了該基底在神經(jīng)干細(xì)胞細(xì)胞粘附、生長(zhǎng)中的應(yīng)用。在仿生抗吸附界面材料方面:我們?cè)谝延屑夹g(shù)的基礎(chǔ)之上,將新型的雙功能活性成分修飾在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中普遍使用的血管材料表面,使其具有增加細(xì)胞粘附與生長(zhǎng)、抗蛋白質(zhì)（如血液纖維蛋白原）粘附的雙重功能,也可實(shí)現(xiàn)圖案化與特性化要求。 細(xì)胞力學(xué)特性可以從一定程度上反映其結(jié)構(gòu)特征，對(duì)進(jìn)一步研究其內(nèi)部構(gòu)造具有重要意義。我們通過采用吸持法對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的力學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量，利用吸持壓和變形的關(guān)系獲得細(xì)胞的額力學(xué)特性。 2100433B

1．電纜支架的加工應(yīng)符合下列要求：

(1)鋼材應(yīng)平直，無明顯扭曲。下料誤差應(yīng)在5mm范圍內(nèi)，切口應(yīng)無卷邊、毛刺。

(2)支架應(yīng)焊接牢固，無顯著變形。各托臂間的垂直凈距與設(shè)計(jì)偏差應(yīng)不大于5mm。

(3)金屬電纜支架必須進(jìn)行防腐處理。位于濕熱、鹽霧以及有化學(xué)腐蝕地區(qū)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)做特殊的防腐處理。

2．電纜支架可由生產(chǎn)廠家制作或現(xiàn)場(chǎng)加工，考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備的數(shù)量、制作精度和生產(chǎn)效率，對(duì)于批量生產(chǎn)的電纜支架宜采用生產(chǎn)廠家制作的方式。