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应用篮式生物反应器在BSL-3实验室进行病毒培养的评估
编辑人员丨1周前
目的:对篮式生物反应器在BSL-3实验室进行高致病性病毒培养的风险点加以评估,通过对病毒接种、培养、收获3个阶段环境中病毒浓度的监测判断其在BSL-3实验室病毒培养的安全性。方法:用灭菌的拭子在病毒的接种、培养、收获3个阶段对篮式生物反应器的罐体及连接处进行涂抹采样,同时在安全柜中,用AirPort MD8空气采样器对病毒的接种和收获操作过成进行空气采样,并且对在3个阶段操作后,实验人员的个人防护装备进行涂抹采样,3种方式进行监测。结果:在病毒接种、培养、收获3个阶段,篮式生物反应器的罐体及连接处采样病毒检测结果均为阴性,在病毒接种和收获操作过程中的空气采样病毒检测结果均为阴性,实验人员个人防护装备采样的病毒检测结果均为阴性。结论:在BSL-3实验室采用篮式生物反应器进行病毒培养的方法是安全可靠的,通过检测结果显示其在整个操作过程中,未有病毒的泄露,进而确保了实验人员和实验室内环境的生物安全。
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编辑人员丨1周前
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人工肝的研究进展
编辑人员丨1周前
人工肝技术是指具有解毒、代谢等作用的体外装置,可以暂时替代肝脏功能,主要用于肝功能衰竭、高胆红素血症等患者的辅助支持治疗。人工肝目前分为非生物型人工肝和生物型人工肝,前者应用广泛,对于各种原因引起的肝衰竭能改善转氨酶、凝血功能等;对于生物型人工肝,主要是以研究种子细胞及生物反应器为主。本文就人工肝的适应证及分类等方面的内容展开综述。
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编辑人员丨1周前
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去细胞心内膜作为小口径组织工程血管内膜层材料的研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨去细胞心内膜作为新型生物材料构建小口径组织工程血管内膜层的可行性。方法:2018年1月至2019年12月,分离新鲜猪心内膜,用包含DNase Ⅰ、RNaseA的Triton X-100+十二烷基硫酸钠(SDS)去细胞液进行消化,获得去细胞心内膜材料,并检测其形态学和力学特征。将去细胞心内膜内表面接种CD34 +骨髓干细胞构建小口径血管,连接脉冲生物反应器,研究其在模拟动态状态下对细胞的黏附力。 结果:去细胞液可完全去除材料中的细胞成分,去细胞心内膜与新鲜心内膜弹性模量分别为(2.35±0.41) MPa和(2.13±0.36) MPa( n=3, P>0.05),对比差异无统计学意义,显示了良好的力学顺应性。对CD34 +骨髓干细胞具有良好的黏附性。在脉冲生物反应器下培养,当灌注压为40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)时脱落细胞数为(15.84±4.22)×10 2( n=3, P>0.05),对比10、20 mmHg时无显著增加,细胞在去细胞心内膜表面存留较好,并形成完整、融合的细胞单层。 结论:去细胞心内膜具有独特表面形态结构和良好的力学顺应性等特征,有利于提高其在动态血流下对CD34 +细胞黏附和存留,可作为有用的小口径组织工程血管内膜层材料。
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编辑人员丨1周前
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基于软骨脱细胞外基质微载体体外构建软骨类器官
编辑人员丨1周前
目的:探讨基于软骨脱细胞外基质微载体体外构建具有功能化和自我更新能力的软骨类器官。方法:取新鲜的猪关节软骨,将部分仅粉碎处理的软骨微粒设置为天然软骨组;利用物理离心化学萃取相结合的脱细胞方法,制备粒径合适的细胞外基质(ECM)微载体,设置为微载体组。通过旋转式生物反应器将人脐带干间充质干细胞(hUCMSCs)和人软骨细胞(hCho)按照3∶1的比例与微载体负载,体外构建软骨类器官,将诱导不同时间的类器官分为诱导0、7、14及21 d组。4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)荧光染色观察、DNA定量评估微载体组和天然软骨组细胞残留情况;番红O、甲苯胺蓝染色观察微载体ECM保留情况,二甲氨基苯甲醛比色法测定微载体组和天然软骨组胶原蛋白含量;二甲基亚甲蓝(DMMB)比色法测定微载体组和天然软骨组糖胺聚糖(GAGs)含量。扫描电镜及能谱分析对微载体进行进一步表征;将添加体积分数10%胎牛血清(FBS)的杜尔伯克改良伊戈尔低糖培养基(DMEM)培养的hUCMSCs作为对照组,将微载体浸提液培养的hUCMSCs作为实验组,两组分别设置培养1、3、5 d共3个时间点的亚组,细胞增殖及毒性检测试剂盒(CCK-8)检测两组生物相容性。活死染色检测诱导0、7、14及21 d组的软骨类器官细胞活性,Ki67荧光染色鉴定诱导14 d软骨类器官的自我更新能力。RT-PCR测定诱导7、14、21 d组的软骨类器官,包括软骨形成相关标记物聚蛋白聚糖(ACAN)、Ⅱ型胶原(COL2A1)、性别决定区Y框蛋白9(SOX9)及软骨肥大、矿化相关标记物Ⅰ型胶原(COL1A1)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨钙素(OCN)的表达水平;比色法和DMMB法测定诱导0、7、14及21 d组的类器官分泌胶原蛋白和GAGs能力。结果:DAPI荧光染色结果显示,天然软骨组具有大量细胞核,而微载体组则基本无细胞核。微载体组DNA含量为(7.8±1.8)ng/mg,较天然软骨组的(526.7±14.7)ng/mg显著降低( P<0.01)。番红O、甲苯胺蓝染色可见微载体着色较深且均一,保留大量软骨ECM成分。微载体组胶原蛋白含量为(252.9±1.4)μg/mg,GAGs含量为(173.4±0.8)μg/mg,均显著低于天然软骨组的(311.9±2.2)μg/mg、(241.3±0.7)μg/mg( P<0.01)。扫描电镜显示,微载体表面有凹凸不平相互交错的胶原纤维网络。能谱分析结果显示,C、O、N元素均匀分布在微载体,表明该微载体成分组成均匀。微载体生物相容性良好,培养1、3 d时,对照组和实验组CCK-8实验结果比较,差异均无统计学意义( P>0.05);培养5 d,实验组 A值为0.53±0.02,优于对照组的0.44±0.03( P<0.05)。诱导0、7、14及21 d组中,hUCMSCs和hCho贴附在微载体表面且细胞活性好,活死比例分别为(70.6±1.1)%、(80.5±0.6)%、(94.5±0.9)%、(90.8±0.5)%( P<0.01);诱导14 d时,软骨类器官有大量Ki67阳性细胞。RT-PCR显示,诱导7 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为1.00±0.09、1.00±0.24、1.00±0.18、1.00±0.03、1.00±0.06、1.00±0.13;诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为4.16±0.28、5.09±1.25、5.65±1.05、0.47±0.01、1.68±0.02、0.21±0.06;诱导21 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为13.42±0.92、3.07±0.21、1.84±1.08、2.72±0.17、2.91±0.18、3.32±1.20。与诱导7 d组比较,诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、RUNX2表达水平均升高( P<0.05),COL1A1表达水平降低( P<0.05),OCN表达水平差异无统计学意义( P>0.05);与诱导7 d组比较,诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2表达水平均显著升高( P<0.01),COL2A1、SOX9、OCN表达水平差异均无统计学意义( P>0.05);与诱导14 d组比较,诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平均升高( P<0.05或0.01),COL2A1表达水平差异无统计学意义( P>0.05),SOX9表达水平降低( P<0.05)。诱导0、7、14及21 d组胶原蛋白含量分别为(219.15±0.48)μg/mg、(264.07±1.58)μg/mg、(270.83±0.84)μg/mg、(280.01±0.48)μg/mg,GAGs含量分别为(171.18±1.09)μg/mg、(184.06±1.37)μg/mg、(241.08±0.84)μg/mg、(201.14±0.17)μg/mg。与诱导0 d组比较,诱导7、14、21 d组胶原蛋白和GAGs含量均显著升高( P<0.01)。在诱导7、14、21 d组中,诱导7 d组胶原蛋白含量最低( P<0.01),诱导21 d组胶原蛋白含量最高( P<0.01);诱导7 d组GAGs含量最低( P<0.01),诱导14 d组GAGs含量最高( P<0.01)。 结论:物理化学方法结合制备的微载体脱细胞成功,其基质保留较多,成分均一且无细胞毒性。基于微载体负载hUCMSCs与hCho体外成功构建软骨类器官,具有细胞活性好、自我更新能力、软骨形成相关基因表达强及分泌胶原蛋白和GAGs等特点,诱导14 d时构建的软骨类器官成软骨活性最佳。
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编辑人员丨1周前
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生物人工肾在肾衰竭研究中的进展
编辑人员丨1周前
肾衰竭是严重影响人类健康且医疗花费巨大的重大疾病。肾脏功能替代疗法是治疗肾衰竭的重要手段,目前临床中常见的肾脏功能替代疗法(血液透析、腹膜透析)尚存在诸多局限性,肾脏移植又因器官短缺匮乏限制了肾衰竭患者的普遍救治。近年来生物人工肾(bioartificial kidney)是通过生物工程技术生产的一种非常有前景的肾脏功能替代疗法,其主要由两大部分构成:替代肾小球过滤功能的血液过滤器和替代肾小管功能的生物反应器,旨在替代肾脏的大部分过滤、重吸收、分泌及代谢功能。本综述重点介绍国际前沿的生物人工肾装置的进展,包括硅纳米技术、组织工程及透析液再生技术等,重点是血液过滤器的滤过膜、生物反应器的生物载体膜以及体外肾小管细胞的培养技术及存在的技术难点。期待现代生物人工肾作为一种切实有效的肾脏替代方式应用于肾衰竭的临床治疗。
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编辑人员丨1周前
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脂肪干细胞联合水凝胶材料在组织工程中的研究进展及前景
编辑人员丨1周前
组织工程是指将细胞、生物材料和生物反应器三部分结合,以构建开发三维人造组织和器官,最终用于增强、修复或更换受损或患病的组织。脂肪干细胞(ADSCs)来自于脂肪组织,具有多向分化潜能,能分泌多种生长因子,同时具有来源广泛、获取简单、创伤小、扩增迅速等优点,是组织工程中比较理想的种子细胞。水凝胶是一类包含大量水分的三维聚合物网络材料,具有优异的生物相容性、良好的弹性、可预测的降解率以及可调节的力学性能,是一种优秀的生物医学材料。近年来ADSCs联合水凝胶材料在组织工程中的应用受到广泛关注,其相关研究涵盖了皮肤、脂肪、骨、软骨、肌肉、心脏、神经组织工程等多个领域。对脂肪干细胞联合水凝胶材料在组织工程中的研究进展进行综述,并对其今后的前景做出展望。
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编辑人员丨1周前
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干细胞组织工程化的研究进展
编辑人员丨1周前
目前越来越多的研究使用干细胞作为种子细胞,干细胞三维培养和生物反应器的使用能够扩大干细胞培养规模,提高培养效率,联合应用各种细胞因子、共培养、生物材料、基因传递等手段能更好模拟体内微环境,促使组织定向分化。此外,原位组织再生技术能实现体内组织工程化,进行组织修复与再生。本文介绍了干细胞组织工程化各方面的研究进展,并深入讨论了其目前所面临问题及挑战。
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编辑人员丨1周前
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微酸性次氯酸水对口腔综合治疗台水路模拟生物膜作用效果的研究
编辑人员丨1周前
本研究使用生物膜反应器在聚氨酯、聚氯乙烯材料表面建立铜绿假单胞菌生物膜模型,评价微酸性次氯酸水对口腔综合治疗台水路常用材料聚氨酯、聚氯乙烯表面铜绿假单胞菌生物膜的清除效果。实验组选择10 mg/L和40 mg/L微酸性次氯酸水,对照组选择无菌蒸馏水,使用连续浸泡法处理生物膜片3、7、10 d。选择生物膜菌落总数计数法及激光共聚焦显微镜观察法对生物膜的清除效果进行评价,计算生物膜清除率。生物膜菌落总数计数法结果显示,10 mg/L和40 mg/L 微酸性次氯酸水在处理3~10 d后,可达99%~100%的生物膜清除率。激光共聚焦显微镜观察结果显示,10 mg/L 和40 mg/L 微酸性次氯酸水在处理10 d后,可达89%~100%的生物膜清除率。
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编辑人员丨1周前
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骨关节炎模型的研究进展
编辑人员丨1周前
骨关节炎的发病机制尚不明确,目前的治疗方法仍不能有效阻止疾病进展。生物模型是研究疾病的重要工具,二维、三维细胞培养模型及生物反应器培养模型等体外模型,以及自发性、遗传修饰性、侵入性及非侵入性模型等动物体内模型,可模拟疾病的阶段性变化或发展全过程。对以上模型的研究是探索骨关节炎发生、发展过程的重要手段,亦是开发和评价治疗方法的重要依据。本文对骨关节炎模型及其特点进行综述,以期为骨关节炎的研究提供参考。
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编辑人员丨1周前
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单轴、双轴循环拉力对小鼠肌腱源性干细胞肌腱样分化的影响
编辑人员丨1周前
目的:探讨单轴、双轴循环拉力对小鼠肌腱源性干细胞(TDSCs)分化的影响,为临床肌腱损伤后的康复治疗提供理论基础。方法:取6~8周龄C57BL/6小鼠10只,无菌条件下暴露双侧后腿至脚掌,显微镜下解剖收集小鼠髌腱和跟腱组织块,体外分离培养细胞,观察第3代细胞的形态特点。(1)取传代至第3代的细胞,采用流式细胞术检测间充质干细胞标志物(CD44、CD90、Sca-1)、内皮细胞标志物(CD34、Flk-1)、造血细胞标志物(CD45),鉴定细胞是否符合TDSCs特点。(2)取传代至第3代的TDSCs进行成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞分化培养,分别采用茜素红、油红和阿尔新蓝染料对培养的三系细胞进行染色,鉴定细胞是否具有多向分化潜能。(3)取传代至第3代的TDSCs接种到硅胶底培养皿上,分为双轴循环拉力组、单轴循环拉力组、对照组3组。双轴循环拉力组细胞使用Flexcell ? FX-4000TM柔性基底拉伸加载系统,单轴循环拉力组细胞使用自制拉伸力生物反应器,对照组细胞无拉力。双轴循环拉力组、单轴循环拉力组施加机械负荷组的参数均设置为0.25 Hz、6%的循环拉力,在培养期间进行机械负荷加载,每天加载8 h,共加载6 d。第6天机械负荷刺激结束后,收集3组细胞进行实时荧光定量PCR (qPCR),检测肌腱、成骨、脂肪和软骨相关转录因子的表达。 结果:显微镜下观察第3代TDSCs形态一致,呈梭形纤维状。(1)流式细胞技术检测结果显示,间充质干细胞标志物CD44、CD90和Sca-1表达阳性、内皮细胞标志物CD34和Flk-1表达阴性、造血细胞标志物CD45表达阴性,符合TDSCs标记鉴定特点。(2)三系分化细胞检测结果显示,提取的细胞成功分化为成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞,验证了提取的细胞具有向成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞分化的潜能。(3)对照组、单轴循环拉力组、双轴循环拉力组3组间比较,肌腱、成骨、软骨、脂肪相关转录因子的相对表达量差异均有统计学意义( P值均<0.05)。组间两两比较:单轴循环拉力组与对照组比较,肌腱、成骨相关转录因子以及脂肪相关转录因子PPARγ的相对表达均增高,软骨相关转录因子的相对表达均降低,差异均有统计学意义( P值均<0.05),而脂肪相关转录因子CEB/P的相对表达差异无统计学意义( P>0.05);双轴循环拉力组与对照组比较,肌腱相关转录因子Scx、Mohawk的相对表达降低,成骨相关转录因子Runx2的相对表达增高、碱性磷酸酶(ALP)的相对表达降低,软骨相关转录因子Sox9相对表达增高、Col2a1的相对表达降低,脂肪相关转录因子的相对表达均增高,差异均有统计学意义( P值均<0.05);单轴循环拉力组与双轴循环拉力组比较,双轴循环拉力组肌腱相关转录因子Scx、Mohawk、Col1a1的相对表达均降低,成骨相关转录因子ALP的相对表达降低,软骨、脂肪相关转录因子的相对表达均增高,差异均有统计学意义( P值均<0.05)。 结论:单轴循环拉力诱导TDSCs向肌腱细胞、成骨细胞分化,而双轴循环拉力诱导TDSCs向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞分化。单轴循环拉力的作用下可以促进体外TDSCs向肌腱细胞分化,有利于肌腱组织的再生和损伤后的修复,为临床肌腱损伤后的康复治疗提供了理论依据。
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编辑人员丨1周前
