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组织工程是细胞生物学、材料学、工程学共同发展并相互融合的产物，其目的是研究和开发组织替代物，组织工程方法的建立标志着人类即将走出器官移植的年代，进入再造组织和器官的新时代。人们长期以来一直在寻找一种血管的最佳替代物，尝试了自体动静脉、人工材料、生物材料以及人工材料与生物材料复合等多种方法，但这些方法都或多或少存在着一些不足。组织工程概念的提出及技术的逐步成熟使在体外培植具有生物活性，其结构、功能与自体血管相类似的人工血管成为可能。它标志着医学将走出器官移植的范畴，步入制造组织和器官的新时代，是生命科学发展史上的又一新的里程碑。 本实验采用胶原与几种可降解材料相复合，构成管形支架，在体外环境下，探索构建分别含内皮细胞、平滑肌细胞及成纤维细胞的三层结构的组织工程化血管，三种细胞相互作用、相互支持，形成一个在形态和功能与正常血管近似的组织工程化血管。通过用胶原分别包埋处理的三个管径大小不同、但能相互嵌套的聚羟基乙酸(PGA)管形支架，并种植人脐静脉内皮细胞、人血管平滑肌细胞、人成纤维细胞进行三维立体生长培养，采用动态旋转培养技术，体外构筑组织工程血管的初步模型。对采用组织工程方法体外构筑血管模型进行了初步的探索与研究。 第一部分 第四军医大学硕士学位论文 目的：为血管组织工程的实验研究提供细胞来源。方法：分 别采用酶消化法和组织块法培养血管内皮细胞、血管平滑肌细胞 及成纤维细胞，并进行三种细胞的传代、纯化、鉴定以及形态学 观察。结果：培养的三种细胞均符合血管内皮细胞、血管平滑肌 细胞及成纤维细胞的形态特征。结论：所培养的细胞可提供作进 一步深入的血管组织工程的研究。 第二部分：血管管形支架及旋转培养装置的制备。交联胶原 包埋处理 PGA无纺网及 PHB生物可降解材料，采用直接模具成型， 形成管形PGA＋胶原支架，长1．5－2 cm，外径0．gcm，内径0．3cm； PHB＋胶原支架长 1．5－2 cm，外径0．scm，内径 0．3cm，放置培养液 中10d，可保持管腔形状，不塌陷，不变形，表明采用PGA＋胶原 直接模具成型所形成的管形支架是一种较理想的支架材料。 我们还特别设计了旋转培养装置，通过微型马达驱动，减速 装置作用使旋转部分绕自身中心水平轴做缓慢转动，从而使置于 旋转部件上的管形支架绕其正中长轴作缓慢旋转，其原理与美国 Genzrpe公司的 RCCS（Rotary cell culture system RCCS）系 统相仿。应用旋转培养装置使在体外培养三维组织器官成为可能。 第三部分：细胞在管型支架的种植及生长。通过用胶原分别 包埋处理的三个管径大小不同、但能相互嵌套的PGA及PHB管形支 架，并种植人脐静脉内皮细胞、人血管平滑肌细胞、人成纤维细 胞进行三维立体生长培养，观察细胞生长分化情况。接种3代～7 代人脐静脉内皮细胞、人血管平滑肌细胞及人成纤维细胞与其内 腔面，采用动态旋转培养技术体外培养3周，行扫描电镜观察。 构建后的血管模型，层与层结合紧密，内皮细胞、平滑肌细胞及 成纤维细胞分泌细胞外基质，相互进行物质交换，类似于生理条 3 第四军医大学硕士学位论文件。该支架具有一定弹性和韧性，在培养液中，能较长时间保持形状。此方法为进一步应用组织工作方法构筑具有分层结构的人造血管打下基础。