微囊化肝細胞培養(yǎng)體系的構建與評價.pdf

1、1引言引言肝臟功能由肝細胞進行，功能非常復雜，有合成、分解、存儲功能。可以說是人體最繁忙器官。目前還沒有人工器官或裝置能夠模擬肝臟所有功能。對于一些無法處理的肝功能衰竭，肝臟移植是唯一的方式。大部分移植的原因是因為慢性肝病導致肝硬化，例如慢性肝炎，或酒精中毒、自身免疫性肝炎，以及其他各種慢性病變。近年來，我國臨床肝移植在已經(jīng)取得了突飛猛進的發(fā)展，從2005年3月到2007年5月間，中國已超過萬人接受了肝移植，中國肝移植一年生存率已經(jīng)成倍

2、增長。2003年至2006年，4979名接受肝移植的患者中有84%患者邁過了一年生存率的“及格線”。肝移植后三年生存率已經(jīng)從37%升至75%左右。但是仍有一些病人不適合做肝移植手術。而且肝臟供體來源不足，只有10%需要肝移植的病人得到供體，另外肝移植手術費用昂貴，現(xiàn)在大多數(shù)病人無法承受，肝移植后需終身服用抗免疫排斥藥物，抗免疫排斥藥物也有致癌的風險。所以人們對人工肝系統(tǒng)寄予厚望。人工肝臟簡稱為人工肝它作為獨立于其人工器官而存在的歷史并不

3、長.人工肝的研究始于20世紀50年代1956年Srentino證明了新鮮肝組織勻漿能代謝酮體巴比妥和氨首次提出了“人工肝臟“的概念。人工肝臟借助體外機械化學或生物性裝置暫時或部分替代肝臟功能從而協(xié)助治療肝臟功能不全或相關疾病。人工肝分為機械性或物理性和生物性機械性主要機理是通過物理手段利用特有的生物膜和化學物質的吸附作用將患者體內的對人體有害物質清除并補充體內所需的物質而生物性人工肝是通過體外的生物反應器利用人源性或動物源性肝細胞代替體

4、內不能發(fā)揮生物功能的肝臟而發(fā)揮代償功能。它是肝功能衰竭時有效的肝功能支持手段，具有肝臟的特異性解毒功能，參與能量代謝，具有生物合成轉化功能。但由于生物性人工肝問題多多遠沒有達到臨床的需要所以目前人工肝的治療仍是物理性為主。物理性人工肝不能解決肝細胞合成功能問題，所以只能短時應用。生物人工肝的缺點：一是使用體外培養(yǎng)的異種異源肝細胞以及腫瘤細胞可能引起的異體排斥反應并可能有潛在的人畜共患疾病及致癌的危險.二是體外培養(yǎng)細胞替代自然肝臟的能力有

5、限而且受肝細胞培養(yǎng)技術大規(guī)模生產保存和運輸?shù)纳锊牧?三個階段。細胞只有貼附在固體基質表面才能增殖，故細胞在微載體表面的貼附是進一步鋪展和生長的關鍵。黏附主要是靠靜電引力和范德華力。細胞能否在微載體表面黏附，主要取決于細胞與微載體的接觸概率和相融性攪拌轉速：由于動物細胞無細胞壁，對剪切力敏感，因而無法靠提高攪拌轉速來增加接觸概率。通常的操作方式是：在貼壁期采用低攪拌轉速，時攪時停；數(shù)小時后，待細胞附著于微載體表面時，維持設定的低轉速，進

6、入培養(yǎng)階段。微載體培養(yǎng)的攪拌非常慢，最大速度75rmin。微載體：是指直徑在60250μm，能適用于貼壁細胞生長的微珠。一般是由天然葡聚糖或者各種合成的聚合物組成。自VanWezel用DEAESephadexA50研制的第一種微載體問世以來，國際市場上出售的微載體商品的類型已經(jīng)達十幾種以上，包括液體微載體、大孔明膠微載體、聚苯乙烯微載體、PHEMA微載體、甲殼質微載體、聚氨酯泡沫微載體、藻酸鹽凝膠微載體以及磁性微載體等。常用商品化微載體

7、有三種：Cytodex1、2、3，Cytope和Cytoline。微載體的大?。涸龃髥挝惑w積內表面積（SF）對細胞的生長非常有利。使微載體直徑盡可能小，最好控制在100200μm之間。微載體的密度：一般為1.031.05gcm2，隨著細胞的貼附及生長，密度可逐漸增大。微載體的表面電荷：據(jù)研究，控制細胞貼壁的基本因素是電荷密度而不是電荷性質。若電荷密度太低，細胞貼附不充分，但電荷密度過大，反而會產生“毒性”效應。1.3球形聚集體培養(yǎng)1.3