灌注速率对三维支架中成纤维细胞生长与胶原合成研究

"灌注速率对成纤维细胞在三维支架中生长和胶原合成的影响 (2012年)" 本文是工程技术领域的学术论文，主要研究了灌注速率如何影响成纤维细胞在三维(PET)支架中的生长和胶原合成。华东理工大学的研究团队利用自行设计的灌注生物反应器系统，以人皮肤成纤维细胞作为模型细胞，PET材料作为细胞的三维支撑结构，旨在模拟工程化真皮组织的构建。 实验过程中，研究人员将人皮肤成纤维细胞接种到PET支架中，并以三种不同的灌注速率（0.02、0.2、0.8 cm/min）进行培养，观察了18天。结果发现，灌注培养方式能够促进细胞增殖，使细胞更均匀地分布在3D支架中。特别是，与静态培养和0.02 cm/min的灌注速率相比，0.2 cm/min和0.8 cm/min的灌注速率能显著提高细胞的葡萄糖消耗速率，这表明细胞代谢活动增强，进而刺激了细胞合成和分泌胶原基质的能力。 然而，较高灌注速率（如0.8 cm/min）虽然促进了胶原的合成，但也导致了更多胶原流失到培养液中，这可能是由于流速过快，细胞与支架的附着稳定性受到影响。因此，0.2 cm/min的灌注速率被证明是较为理想的，既能有效促进细胞生长和胶原合成，又能相对减少胶原的流失。 这项研究揭示了灌注速率在体外构建工程化组织中的关键作用，为优化生物反应器条件提供了依据，对于改进组织工程的工艺过程，特别是对于提高皮肤替代物或其他组织工程产品的质量和效率具有重要意义。通过精确控制灌注速率，可以更好地模拟体内环境，促进细胞在三维支架中的生长和功能发挥，这对于组织再生医学的发展具有重要指导价值。