力学因素在体外构建组织工程化软骨中的应用(2)
2.4 离心力:离心力的施加主要是利用复合物在离心机内高速旋转,从而对复合物产生离心力,该办法不要求特殊设备,较为简单。将高密度软骨细胞接种在离心管内,离心力可能发挥了类似生物体内应力的作用,可以使软骨细胞按固定方向进行空间排列,在支架材料中形成一定的初期分布,有利于营养物质的交换和细胞的增殖代谢。孔清泉等[14]将软骨细胞种植在脱细胞软骨基质材料上,并移入离心管中培养,每天取出离心管置于离心机上离心3次,每次离心时间20min,相对离心力约为200g,复合物培养至8 周后与静态培养组比较发现,离心力的作用主要是能刺激软骨细胞分泌GAG和Ⅱ型胶原增加,并使该类软骨组织具一定层次排列结构,而静态培养的类软骨组织排列较为紊乱。刘天一等[15]研究离心力和摇床力对三维支架软骨诱导剂培养的猪骨髓间充质干细胞向软骨分化的影响,发现第4 周和8 周时,两组实验组的细胞材料复合物形状保持良好,细胞生长情况、软骨陷窝形成、蛋白多糖沉积及Ⅱ型胶原合成均明显优于对照静止组,从而表明种子细胞体外构建组织工程化软骨中, 施加力学刺激也可以促进软骨组织成熟。2.5 张力:在生物体运动过程中, 细胞组织常常受到动态的牵拉应力作用, 体内牵拉力是通过细胞外基质传递到细胞的,因此张应力学模型通常是以弹性膜为基底材料,利用模板、液体或气体对基底膜施加可控的位移或压力作用, 引起培养膜发生弹性变形, 从而使粘附于膜上的细胞受到相应的张应变作用 ......
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