【摘 要】
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微流控芯片具有集成化、微型化、精确度高等优点，并且能够提供类似于体内细胞生存的微环境，因此，近年来已被广泛应用于骨组织工程中。但是，目前微流控芯片在骨组织工程上的应用多
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微流控芯片具有集成化、微型化、精确度高等优点，并且能够提供类似于体内细胞生存的微环境，因此，近年来已被广泛应用于骨组织工程中。但是，目前微流控芯片在骨组织工程上的应用多为简单的二维细胞培养系统或一些集成化的器官芯片，尚未有人在微流控芯片中对三维组织工程支架的降解行为和组织工程支架上软骨细胞的细胞学行为进行系统的研究。 本文的研究内容包括:(1)利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamic，CFD)方法，模拟组织工程支架在微流道中的流场分布和所受流体剪切力大小，分析流体剪切力对组织工程支架降解行为的影响;(2)搭建微流控芯片细胞培养系统，研究聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)支架在静止培养皿、恒温震荡箱和微流控芯片细胞培养系统三种培养环境下中的降解行为;(3)研究PLGA支架上软骨细胞在静态培养和微流控芯片细胞培养系统两种培养环境下的细胞学行为。 研究结论表明:(1)数值研究表明，在微流道中，流体在支架边缘处的灌注作用大于在支架内部孔隙处的灌注作用，且支架边缘所受流体剪切力大于支架内部所受流体剪切力;(2)在微流控芯片细胞培养系统中，PLGA支架在降解过程中所受流体剪切力较高部位的孔隙闭合较快，降解速度较快，此外，相比较于其他两种培养环境，在微流控芯片细胞培养系统中，PLGA支架降解过程中溶液的pH变化最缓慢、支架质量损失最慢、孔隙结构维持最好;(3)软骨细胞在微流控芯片细胞培养系统中的生长具有一定的方向性，主要沿着流体流动的方向生长，此外，相比较于传统静态培养，在微流控芯片细胞培养系统中，PLGA支架上软骨细胞细胞存活率更高，细胞增殖更快。
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