肝脏具有高度的再生能力，执行一系列复杂的合成、代谢、免疫和解毒功能，以调节人体的生理稳态。病毒感染、药物性肝损伤、肝细胞癌、自身免疫性疾病、酒精性和非酒精性脂肪性肝病导致一种称为肝硬化的非再生终末期肝病。每年，超过10%的世界人口受到肝硬化的影响，估计也有12%^th到2020年死亡的主要原因。肝移植，一个主要成功的治疗不能满足日益增长的需求，尽管外科进步。不幸的是，由于器官短缺、高成本和免疫排斥，全世界有5000万人死亡。因此，替代的肝脏支持技术，如生物人工肝(BAL)装置，类似于肾脏透析装置，细胞和组织工程为基础的疗法，通过执行一些功能并为受伤的肝脏提供足够的恢复时间，作为临床桥梁。一个在体外模拟天然肝脏微环境生态位的功能性肝组织是实现肝脏功能最大化的迫切需要。

图1所示。Biman B Mandal博士(团队领导/通讯作者)和Janani G女士(第一作者)。

考虑到材料特性的三维支架对于肝细胞的培养是必不可少的，它可以改善成熟的肝结构的培养周期和细胞代谢。目前的研究重点是官方manbetx手机版通过基于支架的仿生方法在BAL装置中开发一种经济的、生物相容的基质，以促进肝细胞的功能。蚕丝是一种纤维蛋白，是一种天然的生物材料，具有生物相容性、血液相容性、机械强度、低免疫原性和获得多种形态的能力等宝贵的生物活性特性。明确地说，丝缝合线已在医疗保健中使用多年，最近探索了各种组织工程应用。从桑树中分离丝素(家蚕， BM)及非桑树(Antheraea也是一个例子(AA)蚕具有独特的氨基酸序列，在疏水性和结晶度上存在差异。基质的物理化学属性影响培养肝细胞在附着、形态和功能方面的行为。考虑到这一点，本研究着重于(i)通过将具有机械弹性、细胞粘附基序(RGD)丰富的AA与BM混合来开发合适的生物活性基质，以制造混合(BA)多孔支架;(ii)利用人HepG2(肝癌)细胞和新生大鼠原代肝细胞验证其支持肝细胞粘附、生长和功能的潜力。丝支架呈现出直径在70-130µm范围内的相互连接的孔洞，这些孔洞可以重现在活的有机体内维持肝脏生理机能的肝脏微结构。机械稳定性支架的孔隙率约为88% -92%，从而有助于营养物质的双向传质扩散，代谢物的双向传质扩散出细胞种子结构。

图2所示。用于开发功能性肝脏结构的生物活性混纺丝支架的示意图。

支架的表面形貌和理化性质影响细胞的附着模式和培养的肝细胞在基质中的生长特征。培养原代大鼠肝细胞通过完成肝脏的主要功能，标志着BAL的生理相关系统。细胞培养支架的活细胞成像和组织学证明，在混合丝支架中形成了稳定且最佳大小的肝细胞簇(< 100µm)。改善的营养和氧向肝细胞簇的扩散支持高细胞密度，突出细胞-细胞和细胞-基质相互作用。与BM和AA支架中培养的肝细胞相比，混合丝支架中的肝细胞簇具有代谢活性，并在3周内保留了肝脏特异性功能，包括白蛋白合成、尿素合成和细胞色素P450酶活性。此外，一个功能工程在体外BAL系统的肝脏构建分别需要血液相容性和免疫相容性来减少血栓形成和宿主免疫反应。皮下植入真丝支架后发现移植物重塑，巨噬细胞浸润、细胞向内生长和血管形成，证实了真丝基质的免疫相容性。具有长期功能属性的工程生物活性三维肝细胞构建在生物混合装置和肝组织工程中具有广阔的应用前景。

bman B Mandal
印度阿萨姆邦古瓦哈提印度理工学院生物科学与生物工程系

出版

功能性肝细胞聚集在生物活性混合丝基质上，以产生生物人工肝结构。
Janani G, Nandi SK, Mandal BB
生物学报，2018年2月

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