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成熟血管主要由形成内腔的内皮细胞层和平滑肌细胞层组成,其中平滑肌细胞层中细胞定向排列,以提供力学强度和调控血管壁厚度。为模拟血管的组成和结构,本论文利用静电纺丝技术和光刻蚀技术制备具有脊沟结构的图案化纤维膜。图案化纤维膜用于种植血管平滑肌细胞(SMC),平板纤维膜用于种植血管内皮细胞(EC),实施共培养。研究结果表明,SMC在图案化纤维膜上培养后,细胞生长和细胞外基质分泌主要汇集于图案化纤维膜的脊区域,并具有一定的排列走向,同时SMC迁移渗透进入图案化纤维膜内部。相对于内皮细胞和平滑肌细胞在纤维上的单独培养,共培养促进了EC和SMC的增殖、EC分泌层粘连蛋白(LN)和IV型胶原(Col Ⅳ)、SMC分泌α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和I型胶原(Col-I)；相对于EC,共培养对SMC增殖和细胞外基质分泌的促进作用更为明显。培养功能化血管组织须在体系中提供充分的生化信号分子,其中血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是促进EC和SMC黏附生长的重要因素之一。据此,本论文利用编码VEGF和bFGF的质粒与磷酸钙(CaP)形成复合纳米粒子,构建携载CaP/pDNA复合粒子的图案化纤维膜与平板纤维膜,实施EC和SMC的共培养。结果表明在纤维上共培养EC和SMC,载CaP/pDNA复合粒子的引入促进了EC和SMC的增殖、EC胞外基质LN和Col-Ⅳ的分泌、SMC胞外基质α-SMA和Col-I的分泌；在图案化纤维上SMC显示出较好的取向性,载CaP/pDNA复合粒子的引入促进了SMC在纤维支架中的渗透,显示出共培养体系下图案化因素和生化因子相结合对细胞行为的影响更为显著。通过将人脐带EC和SMC分别接种到纤维膜上,构建了体外血管培养装置。结果表明血管培养2个月后内皮细胞在支架内层形成连续的血管内腔,平滑肌细胞渗透进入纤维支架内部,内皮层和平滑肌层紧密连接；同时平滑肌细胞及分泌胞外基质呈定向排列,较好地模拟了血管的结构。力学性能测试表明培养2个月后血管的径向顺应性为0.56%/100mm Hg、爆破强度为650mm Hg,离正常血管还有一定的差距,有待进一步提高体外构建血管的生物力学性能。