【摘 要】
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现代社会,脱发已经成为一个普遍的现象,毛囊移植是治疗脱发的最有效方法。然而,供体面积不足、移植密度低、成活率低等问题明显影响了治疗效果。此外,毛囊作为皮肤的重要组成部分,其再生对于皮肤再生也是非常必要的。毛囊组织工程的研究是解决上述问题的有效方法之一。生物三维(3D)打印技术能够同时沉积活细胞和生化分子(如生长因子)与生物材料支架在期望的位置,以模拟本地组织结构或创建一个特殊设计的3D微环境,近年
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现代社会,脱发已经成为一个普遍的现象,毛囊移植是治疗脱发的最有效方法。然而,供体面积不足、移植密度低、成活率低等问题明显影响了治疗效果。此外,毛囊作为皮肤的重要组成部分,其再生对于皮肤再生也是非常必要的。毛囊组织工程的研究是解决上述问题的有效方法之一。生物三维(3D)打印技术能够同时沉积活细胞和生化分子(如生长因子)与生物材料支架在期望的位置,以模拟本地组织结构或创建一个特殊设计的3D微环境,近年来被广泛应用于组织工程再生领域。因此,本文以在体外构建具有生长能力的毛囊为目的,利用3D生物打印技术进行模型的构建及模拟体内微环境来再现细胞的生理三维构象。具体研究内容如下:(1)将明胶改性为GelMA,并选取GelMA/PEGDA杂化水凝胶作为毛囊再生支架材料,对材料的红外光谱、溶胀率、孔隙率、机械强度、生物相容性、可打印性进行表征,实验结果表明10%GelMA/2%PEGDA杂化水凝胶的机械强度为(119±1.02)k Pa;孔隙率为(83.33±0.69)%;生物相容性良好;打印线条连续,结构平整,效果较好。(2)利用挤出式生物3D打印技术制备了类似于钢筋混凝土的含微孔的三维蜂窝支架结构。外层为加固层,由GelMA/PEGDA组成,内层为含毛乳头细胞(DPCs)的GelMA,通过细胞体外培养及活/死实验、细胞增殖、免疫荧光、基因表达等测试,证明该支架可作为体外毛囊再生的潜在平台。(3)利用光固化生物3D打印机构建了带微孔的蜂窝支架结构,外层由包裹真皮成纤维细胞(FB)的GelMA/PEGDA构成,内层是含DPCs的GelMA/HA。实验表明,光固化打印过程中紫外线对细胞的影响不大,并且三维环境中细胞的增殖明显、并强烈表达表明DPCs诱导能力的versican(VCAN)蛋白,光固化打印的蜂窝状构造为毛囊再生提供了更便捷的方式。综上所述,本文利用生物3D打印技术所构建的水凝胶支架微模型为体外毛囊组织再生提供了一个潜在的有用的工具,以3D水凝胶支架模拟毛囊的复杂的体外培养。
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