灌注式生物反应器中流体剪切力对大段组织工程化骨构建的作用

• 作者: 卢建熙 戴尅戎 李德强 杨爱玲 汤亭亭 郭雪岩
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 生物反应器 骨组织工程 流体剪切力 计算流体动力学 骨髓基质干细胞
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 所属期刊栏目: 生物反应器专栏
• 页码范围: 8-14,20
• 页数: 8页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4809字
• 语种: 中文

摘要

目的 结合流体力学模型研究灌注式生物反应器中大段组织工程化骨的构建与多孔支架内流体剪切力的关系.方法 利用灌注式生物反应器对复合骨髓基质干细胞的多孔磷酸三钙支架进行灌注培养.培养基的黏度分别为1.12 mPa·s,2.23 mPa·s及3.35 mPa·s.通过细胞增殖、成骨分化及组织形态学评价组织T程化骨的构建,建立流体力学模型,求解支架内的流体剪切力.结果 培养基黏度2.23 mPa·S组,细胞增殖高于其他组.培养基黏度2.23 mPa·s及3.35 mPa·s组第28 d的碱性磷酸酶活性及第7 d后的骨钙素分泌高于1.12 mPa·s组.培养基黏度越高,骨桥蛋白的分泌高峰出现越早.28 d后,黏度3.35 mPa·s组的钙化基质最多.流体力学模型分析,培养基黏度1.12 mPa·s,2.23 mPa·s及3.35 mPa·s组中,支架内的平均流体剪切力分别为5 mPa,11 mPa和15 mPa.结论 在利用复合人骨髓基质干细胞的多孔磷酸三钙构建大段组织工程化骨的过程中,15 mPa的流体剪切力最有利于组织工程化骨的构建.