急性肝衰竭是一种对人体危害极大的疾病,死亡率高达70％,肝脏移植是目前唯一有效的治疗手段,但其广泛应用因为供肝来源短缺而受到限制.生物人工肝是一种以体外肝细胞培养为基础的肝脏替代装置,其作用是暂时替代功能衰竭的肝脏,帮助病人在等待肝脏移植的过程中维持生命,或者给受损肝脏提供自我修复的时间和机会,有关研究目前主要集中在三个方面:细胞来源的选择,生物反应器的设计以及细胞培养条件的优化.肝细胞培养条件的优化主要包括培养液组成、细胞间相互作用以及细胞与载体间的相互作用等内容.该论文研究重点主要针对细胞与载体间相互作用,通过对材料表面进行特异性配体修饰来提高肝细胞在体外培养过程中的细胞活性和细胞功能.论文首先对人工肝的研究概况进行了简要综述.半乳糖是肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)的特异性配体,在材料表面进行半乳糖修饰已被证明可以增加肝细胞在材料表面的吸附能力,并可以影响肝细胞的形态和功能.我们首先利用乙二氨氨解和乳糖还原胺化的化学方法在PET三维骨架材料表面进行了半乳糖修饰,肝细胞培养结果表明,此种半乳糖修饰法有利于维持肝细胞的P450功能,同时也会对肝细胞尿素合成功能产生影响,但促进作用并不明显.由于上一种修饰方法得到的表面半乳糖含量偏低、配体空间位阻较大、对肝细胞功能维持的促进作用并不理想,我们以表面接枝为基础建立了一种新的半乳糖修饰法.首先在等离子体和紫外光的帮助下对PET膜进行丙烯酸接枝修饰,然后合成一种端基为氨基的半乳糖配体AHG,通过化学键合将AHG结合在丙烯酸接枝修饰的PET材料表面,结果证明此方法可以在PET表面得到高含量、空间空阻小的半乳糖配体.细胞培养结果表明,新的半乳糖修饰法可以显著提高肝细胞在材料表面的吸附能力,诱导肝细胞聚集态结构的形成,对肝细胞尿素合成、白蛋白合成等特异性功能的维持具有明显的促进作用.微胶囊化也是生物人工肝的一种重要肝细胞培养方法,利用含丙烯酸三元共聚物与阳离子改性胶原蛋白之间的复合凝聚可以制备一种有效维持肝细胞活性和功能的微胶囊,我们在论文的最后研究了三元共聚物分子量对这种微胶囊的通透性能、机械性能以及肝细胞功能的影响.