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細胞共培養於生物降解性高分子微管陣列膜之血管組織工程應用
Other Title
Vascular Engineering Based on the Co-Culture of Smooth Muscle Cells (SMC) and Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC) on Microtube Array Membrane (MTAM)
Type
thesis
Date Issued
2016-06-28
Author(s)
黃仴婷
Advisor
陳建中
Subjects
系所名稱：生醫材料暨組織工程研究所
Description
學位別：碩士
語文別：中文
指導教授：陳建中
共同指導教授：
口試委員：吳麥斯;周啟雄
中文關鍵字：冠狀動脈心臟病;同軸靜電紡絲;微管陣列膜;共培養;人造血管
英文關鍵字：Coronary artery disease;co-axial electrospinning;microtube array membrane;co-culture;engineered blood vessel
語文別：中文
指導教授：陳建中
共同指導教授：
口試委員：吳麥斯;周啟雄
中文關鍵字：冠狀動脈心臟病;同軸靜電紡絲;微管陣列膜;共培養;人造血管
英文關鍵字：Coronary artery disease;co-axial electrospinning;microtube array membrane;co-culture;engineered blood vessel
Abstract
冠狀動脈心臟病是因冠狀動脈狹窄及阻塞所造成，臨床常見方式以經皮冠狀動脈氣球擴張術或冠狀動脈繞道手術治療之。一般繞道手術使用的人造血管材料為聚對苯二甲酸乙二酯 (PET) 或聚四氟乙烯 (PTFE)，由於血液相容性低，植入後易造成血栓或內膜增生情形，因此無法製備出小於6毫米之管徑，於治療冠狀動脈疾病有很大限制。本研究以同軸靜電紡絲技術製備生物降解性高分子微管陣列膜 (MTAM) 為基材，經電漿表面處理及塗佈0.5%明膠後將平滑肌細胞 (SMCs) 培養於MTAM管腔內；而人類臍帶靜脈內皮細胞 (HUVECs) 共培養於MTAM表面，並加入結合珠蛋白 (α-1) 促進HUVECs增生，最後製成具生物降解性且內徑小於6毫米之人造血管。結果顯示，由傅立葉紅外線光譜儀測試於1646 cm-1、1550 cm-1及1255 cm-1出現明膠上之一級、二級與三級胺之特徵吸收峰。接觸角測試得知表面經電漿處理並塗佈明膠之MTAM親水性良好。螢光顯微鏡觀察SMCs及HUVECs單獨培養於MTAM，其細胞骨架觀察出良好的貼附行為；而細胞共培養中，SMCs培養於MTAM具良好順向性；而HUVECs經七天培養後可於MTAM表面形成單層細胞層 (Monolayer)。於細胞存活率試驗中，將兩細胞共培養於MTAM七天後，SMCs及HUVECs的細胞存活率為3倍及1.6倍。由西方墨點法試驗可得將SMCs及HUVECs培養於MTAM上，將不改變其原有的細胞特性。最後由H&E染色觀察人造血管之斷面及橫切面，可觀察到人造血管之管徑為4 mm，並將之經長時間培養後，培養於MTAM管腔內之SMCs逐漸增加；而HUVECs也於MTAM表面形成一層單層細胞層。因此利用MTAM作為人造血管之基材，可製造管徑小 (4 mm) 且可模仿真實人類血管之構造，未來應用於冠狀動脈之置換及繞道手術有很大的潛力。