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原花青素和三聚磷酸钠交联提升可食性细胞培养肉支架性能
1
作者
刘泓
段瑞培
+3 位作者
齐立伟
张鸿儒
郭玉杰
张春晖
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第24期283-293,共11页
交联对于提升胶原蛋白基可食性细胞培养肉(cell cultured meat,CCM)支架性能至关重要。为探究交联剂原花青素(proanthocyanidins,PA)及三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,TPP)及不同交联方式对可食性CCM支架性能精准可控的提升作用,...
交联对于提升胶原蛋白基可食性细胞培养肉(cell cultured meat,CCM)支架性能至关重要。为探究交联剂原花青素(proanthocyanidins,PA)及三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,TPP)及不同交联方式对可食性CCM支架性能精准可控的提升作用,制备了牛骨胶原蛋白(bovine bone collagen,BBC)/壳聚糖(chitosan,CS)自交联原纤维凝胶,通过PA、TPP及PA+TPP进一步交联获得BBC/CS支架样品(B/C/P、B/C/T、B/C/PT);并分别进行了样品交联前后的分子结构、理化特性和生物相容性的对比研究。结果表明:交联改善支架的结构且不影响BBC三螺旋分子结构的完整性,而B/C/P交联程度和结构有序性更高。交联后的B/C/P(98.3%,136μm)、B/C/PT(96.5%,175μm)和B/C/T(94.8%,203μm)显示更高的孔隙率,但孔径更小。交联改善了BBC/CS支架的热稳定性,但并未发现支架在更大温度范围内的热稳定性明显增强。同时,交联后的BBC/CS支架样品表现出性能提升,包括更低的溶散度,更高的交联度、溶胀率/保水率、酶抗性、机械强度及生物相容性。PA和TPP的潜在交联作用机制可能分别主要依靠其大量的羟基与BBC产生的氢键交联作用和其磷酸根与CS的氨基产生的离子交联作用,因而3种不同的交联方式(PA、TPP、PA+TPP)可基于不同作用机制,以不同成本、不同程度的精准提升BBC/CS支架性能。因此,在不同类型的可食性CCM支架生产实践中可基于支架的具体性能要求、生产成本及交联效率等因素,综合考虑采用适当的交联方式实现精准控制。研究结果可为基于PA和TPP交联构建性质和成本优良可控的可食性CCM支架提供参考。
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关键词
细胞培养
肉
支架
胶原蛋白
壳聚糖
原花青素
三聚磷酸钠
交联机制
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职称材料
基于微流控技术的PLGA多孔载细胞微球制备、表征与性能评价
2
作者
周嘉安
江庆泉
宋文婧
《实验技术与管理》
北大核心
2025年第3期72-79,共8页
传统双乳液法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)多孔微球存在粒径不均、扩孔不全等问题。该实验设计通过将乳液法与微流控技术相结合,利用油水相流速比(Vw/Vo)控制得到粒径分布均匀的不同大小微球,再引入明胶(Gel)作为致孔剂制备油包水(W...
传统双乳液法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)多孔微球存在粒径不均、扩孔不全等问题。该实验设计通过将乳液法与微流控技术相结合,利用油水相流速比(Vw/Vo)控制得到粒径分布均匀的不同大小微球,再引入明胶(Gel)作为致孔剂制备油包水(W/O)PLGA乳液,结合微流控平台制备PLGA多孔微球。所制备的PLGA多孔微球粒径均匀、孔洞结构分布规整,具有良好的生物相容性及细胞可黏附性,并且可以通过控制油水相流速比、致孔剂浓度等因素得到不同粒径、孔径的多孔微球,可更好地适应细胞三维培养及组织工程支架的应用需求。
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关键词
多孔微球
微流控技术
PLGA
细胞培养支架
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职称材料
肝组织工程支架的仿生设计与有限元分析
被引量：
3
3
作者
赵倩
刘亚雄
+4 位作者
高琨
贺健康
连芩
李涤尘
靳忠民
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期108-112,共5页
为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具...
为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具有仿生参数的流道设计方案,从肝脏血管铸型中提取血管的形状数据,作为仿生学依据进行流道设计,具体为树状多层分支结构.用此流道结构仿生了动脉、静脉的血液循环功能,并利用多孔材料仿生了毛细血管的渗透功能.建立了不同形状参数的流场分析模型,进行流体与多孔材料的渗流分析.结果表明,仿生设计方案的流场分布最为均匀,且平均流速较高,间接表明营养物质的输送效率最高.该支架能够使细胞呈三维分布,并扩大培养液在支架内的有效分布范围,更好地维持细胞的存活、增殖和迁移,为向组织化方向发展奠定了一定的基础.
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关键词
仿生设计
有限元分析
肝组织工程
细胞培养支架
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职称材料
题名
原花青素和三聚磷酸钠交联提升可食性细胞培养肉支架性能
1
作者
刘泓
段瑞培
齐立伟
张鸿儒
郭玉杰
张春晖
机构
中国农业科学院农产品加工研究所
出处
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第24期283-293,共11页
基金
中国农业科学院农产品加工研究所创新工程院所重点任务青年创新专项(CAAS-ASTIP-Q2024-1FST-13)。
文摘
交联对于提升胶原蛋白基可食性细胞培养肉(cell cultured meat,CCM)支架性能至关重要。为探究交联剂原花青素(proanthocyanidins,PA)及三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,TPP)及不同交联方式对可食性CCM支架性能精准可控的提升作用,制备了牛骨胶原蛋白(bovine bone collagen,BBC)/壳聚糖(chitosan,CS)自交联原纤维凝胶,通过PA、TPP及PA+TPP进一步交联获得BBC/CS支架样品(B/C/P、B/C/T、B/C/PT);并分别进行了样品交联前后的分子结构、理化特性和生物相容性的对比研究。结果表明:交联改善支架的结构且不影响BBC三螺旋分子结构的完整性,而B/C/P交联程度和结构有序性更高。交联后的B/C/P(98.3%,136μm)、B/C/PT(96.5%,175μm)和B/C/T(94.8%,203μm)显示更高的孔隙率,但孔径更小。交联改善了BBC/CS支架的热稳定性,但并未发现支架在更大温度范围内的热稳定性明显增强。同时,交联后的BBC/CS支架样品表现出性能提升,包括更低的溶散度,更高的交联度、溶胀率/保水率、酶抗性、机械强度及生物相容性。PA和TPP的潜在交联作用机制可能分别主要依靠其大量的羟基与BBC产生的氢键交联作用和其磷酸根与CS的氨基产生的离子交联作用,因而3种不同的交联方式(PA、TPP、PA+TPP)可基于不同作用机制,以不同成本、不同程度的精准提升BBC/CS支架性能。因此,在不同类型的可食性CCM支架生产实践中可基于支架的具体性能要求、生产成本及交联效率等因素,综合考虑采用适当的交联方式实现精准控制。研究结果可为基于PA和TPP交联构建性质和成本优良可控的可食性CCM支架提供参考。
关键词
细胞培养
肉
支架
胶原蛋白
壳聚糖
原花青素
三聚磷酸钠
交联机制
Keywords
cell culture meat scaffold
collagen
chitosan
proanthocyanidins
sodium tripolyphosphate
crosslinking mechanism
分类号
TS251.1 [轻工技术与工程—农产品加工及贮藏工程]
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职称材料
题名
基于微流控技术的PLGA多孔载细胞微球制备、表征与性能评价
2
作者
周嘉安
江庆泉
宋文婧
机构
华南理工大学材料科学与工程学院
出处
《实验技术与管理》
北大核心
2025年第3期72-79,共8页
基金
国家自然科学基金项目(32071333)
华南理工大学校级教研教改项目青年重点项目(x2clc249110)。
文摘
传统双乳液法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)多孔微球存在粒径不均、扩孔不全等问题。该实验设计通过将乳液法与微流控技术相结合,利用油水相流速比(Vw/Vo)控制得到粒径分布均匀的不同大小微球,再引入明胶(Gel)作为致孔剂制备油包水(W/O)PLGA乳液,结合微流控平台制备PLGA多孔微球。所制备的PLGA多孔微球粒径均匀、孔洞结构分布规整,具有良好的生物相容性及细胞可黏附性,并且可以通过控制油水相流速比、致孔剂浓度等因素得到不同粒径、孔径的多孔微球,可更好地适应细胞三维培养及组织工程支架的应用需求。
关键词
多孔微球
微流控技术
PLGA
细胞培养支架
Keywords
porous microspheres
microfluidic technology
PLGA
cell culture scaffold
分类号
G642.0 [文化科学—高等教育学]
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
肝组织工程支架的仿生设计与有限元分析
被引量：
3
3
作者
赵倩
刘亚雄
高琨
贺健康
连芩
李涤尘
靳忠民
机构
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期108-112,共5页
基金
国家高技术研究发展计划资助项目(2009AA043801)
文摘
为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具有仿生参数的流道设计方案,从肝脏血管铸型中提取血管的形状数据,作为仿生学依据进行流道设计,具体为树状多层分支结构.用此流道结构仿生了动脉、静脉的血液循环功能,并利用多孔材料仿生了毛细血管的渗透功能.建立了不同形状参数的流场分析模型,进行流体与多孔材料的渗流分析.结果表明,仿生设计方案的流场分布最为均匀,且平均流速较高,间接表明营养物质的输送效率最高.该支架能够使细胞呈三维分布,并扩大培养液在支架内的有效分布范围,更好地维持细胞的存活、增殖和迁移,为向组织化方向发展奠定了一定的基础.
关键词
仿生设计
有限元分析
肝组织工程
细胞培养支架
Keywords
bionics desigm finite-element analysis
liver tissue engineering
scaffold
分类号
Q811.2 [生物学—生物工程]
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职称材料
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被引量
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1
原花青素和三聚磷酸钠交联提升可食性细胞培养肉支架性能
刘泓
段瑞培
齐立伟
张鸿儒
郭玉杰
张春晖
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于微流控技术的PLGA多孔载细胞微球制备、表征与性能评价
周嘉安
江庆泉
宋文婧
《实验技术与管理》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
肝组织工程支架的仿生设计与有限元分析
赵倩
刘亚雄
高琨
贺健康
连芩
李涤尘
靳忠民
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
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