Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸复合水凝胶用于血管组织工程细胞负载与3D培养EI北大核心CSCD

胶原、海藻酸钠和透明质酸是天然来源的高分子材料,具有良好的细胞相容性与生物安全性,在细胞培养、组织工程、药物负载等方面具有广泛应用。单纯的胶原力学性能较差,将胶原与海藻酸钠制备成复合水凝胶材料后,可以通过调节海藻酸钠与Ca^(2+)交联程度来改变水凝胶支架的力学性能和孔隙率,模拟细胞培养的力学环境和细胞微环境。本研究通过PIUMA纳米压痕仪和DHR流变仪表征Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸水凝胶的杨氏模量和溶胶-凝胶转变温度。并将内皮细胞与间充质干细胞在水凝胶微环境内进行3D培养,倒置荧光显微镜观察细胞培养0,3,5,7 d时细胞的活力情况,表征Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸水凝胶的细胞相容性,并在内皮细胞与间充质干细胞培养0,1,4,6 d时,观察内皮细胞的迁移、成血管情况,在培养1,6,9 d时,观察内皮细胞的生长扩散情况。结果表明:水凝胶杨氏模量为(600±81)Pa,水凝胶的溶胶-凝胶转变温度为23.2℃。细胞培养0,3,5,7 d时,活力持续增强,培养4,6 d时,观测到共培养下内皮细胞的迁移,培养1,6,9 d时,水凝胶内的内皮细胞球体持续生长扩散。本工作表明,Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸水凝胶对内皮细胞与间充质干细胞具有良好的细胞相容性,可用于细胞3D培养的理想支架材料。水凝胶的杨氏模量和溶胶-凝胶转变温度对细胞活力无损害,可作为研究血管新生的相关体外模型,在血管组织工程研究中具有重要的应用前景。