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应用搅拌式生物反应器大量扩增人胎盘间充质干细胞的实验研究 被引量:1
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作者 于艳秋 任海琴 +5 位作者 李昆 鲍春雨 刘天庆 金玉楠 云伟 董博 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期749-753,共5页
探讨应用搅拌式生物反应器培养技术体外扩增人胎盘间充质干细胞(hPDMCs)的方法。以hPDMCs为种子细胞,利用微载体悬浮法在搅拌式生物反应器内进行体外培养,同时设置静态培养的培养瓶为对照组,观察细胞的扩增速率、细胞代谢(乳酸、葡萄糖... 探讨应用搅拌式生物反应器培养技术体外扩增人胎盘间充质干细胞(hPDMCs)的方法。以hPDMCs为种子细胞,利用微载体悬浮法在搅拌式生物反应器内进行体外培养,同时设置静态培养的培养瓶为对照组,观察细胞的扩增速率、细胞代谢(乳酸、葡萄糖、培养液的pH值)的变化,检测生物反应器培养前、后干细胞的表面标记物。hPDMCs在搅拌式生物反应器内每代可以扩增(10.55±1.62)倍,明显高于对照组(6.10±0.11)倍的扩增值(P<0.05),且细胞生长代谢指标优于对照组;流式细胞仪检测应用搅拌式生物反应器,培养后细胞表面标记物的表达率无明显改变(P>0.05)。搅拌式生物反应器能够提供良好的细胞生长环境,建立用于hPDMCs的大量扩增的体外三维培养体系。 展开更多
关键词 间充质干细胞 生物反应器 细胞扩增 人胎盘
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海藻酸钙微胶珠培养神经干细胞研究 被引量:2
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作者 姚立松 刘天庆 +2 位作者 葛丹 崔占峰 马学虎 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期126-133,共8页
神经干细胞作为一种具备自我更新及多向分化潜能的细胞,已经引起国内外研究者的高度关注。神经干细胞的发现、研究与应用,将在治疗神经系统疾病以及神经损伤的修复中起到重要作用,但是神经干细胞的来源受限及数量不足是临床应用的最大... 神经干细胞作为一种具备自我更新及多向分化潜能的细胞,已经引起国内外研究者的高度关注。神经干细胞的发现、研究与应用,将在治疗神经系统疾病以及神经损伤的修复中起到重要作用,但是神经干细胞的来源受限及数量不足是临床应用的最大障碍。采用三维动态培养从而实现神经干细胞大规模扩增是解决其数量不足的有效方法。但是,在三维动态搅拌条件下,剪切力对细胞的损害是非常大的。考虑到海藻酸钙微胶珠在细胞培养领域的应用,如果把神经干细胞包囊到微胶珠中进行动态培养,将会避免剪切力对干细胞的损伤,因此是一个非常值得期待的干细胞培养方式。本研究在静态条件下,采用海藻酸钙微胶珠作为神经干细胞的3D培养手段,对成囊工艺进行了探索,以确定适于培养神经干细胞的最佳胶珠制备工艺。通过微胶珠内部的扩散传质模型,研究了微胶珠制备工艺中各参数对其扩散系数(D)的影响,找出微胶珠最佳制备工艺参数为:直径2mm,1.5%(wt%)海藻酸钠滴入3.5%(wt%)CaCl2中,反应时间10min。确定上述工艺后,对小鼠神经干细胞进行了不同包囊密度条件下的培养,得到包囊神经干细胞的最佳密度为0.08×106cells.mL-1。此外,本研究还对海藻酸钙微胶珠培养的神经干细胞进行了nestin等特异性蛋白的免疫荧光化学染色,结果为阳性,表明所培养的神经干细胞能够保持其干细胞的特性。本研究结果表明,采用优化参数制备的海藻酸钙微胶珠是培养神经干细胞的有效手段。同时也为动态微囊培养神经干细胞打下了良好基础。 展开更多
关键词 海藻酸钙 微胶珠 神经干细胞 扩散系数
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神经球内神经干/祖细胞活性与代谢研究 被引量:3
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作者 刘天庆 戴明舒 +3 位作者 葛丹 李香琴 马学虎 崔占峰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期811-818,共8页
为定量研究静态无血清悬浮培养的神经球内神经干/祖细胞的活性及代谢情况,取孕14 d的小鼠胚胎,从海马脑组织分离出神经干/祖细胞,培养过程中跟踪测定神经球直径的分布变化,利用CCK-8法测定活细胞数,同时对培养上清进行葡萄糖、乳酸、谷... 为定量研究静态无血清悬浮培养的神经球内神经干/祖细胞的活性及代谢情况,取孕14 d的小鼠胚胎,从海马脑组织分离出神经干/祖细胞,培养过程中跟踪测定神经球直径的分布变化,利用CCK-8法测定活细胞数,同时对培养上清进行葡萄糖、乳酸、谷氨酰胺和氨的定量测定,并对相关细胞代谢动力学参数进行计算和分析.结果表明在培养过程中,神经球内细胞活性及细胞代谢均随着球直径的增加而减弱.在神经球平均直径为100μm左右,培养基中葡萄糖、谷氨酰胺浓度分别为36.38 mmol/L和1.33 mmol/L时,球心细胞生长开始受到抑制;而当神经球直径主体分布于100-150μm,培养基中葡萄糖浓度为31.11 mmol/L、谷氨酰胺浓度为1.15 mmol/L时,神经球内部细胞死亡数开始大于增殖数,同时细胞代谢降低到很低水平.表明随着神经球直径的增加而造成的传质困难对于其内部细胞的活性和代谢有重要影响. 展开更多
关键词 神经干细胞 神经球 代谢 传质
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神经干细胞球生长动力学模型 被引量:2
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作者 刘天庆 葛丹 +5 位作者 程昉 鞠智好 李香琴 孙相 马学虎 崔占峰 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期708-716,共9页
神经干细胞的体外大规模培养对于细胞移植治疗中枢神经系统受损及各种神经退行性疾病有重大意义。体外呈球状生长的神经干细胞球在长大到一定尺寸之后,有可能在其内部由于养分缺乏而形成坏死细胞,这对于干细胞的有效扩增是极为不利的。... 神经干细胞的体外大规模培养对于细胞移植治疗中枢神经系统受损及各种神经退行性疾病有重大意义。体外呈球状生长的神经干细胞球在长大到一定尺寸之后,有可能在其内部由于养分缺乏而形成坏死细胞,这对于干细胞的有效扩增是极为不利的。因此,模拟神经球的动态生长过程并分析出现坏死细胞的临界神经球尺度对于神经干细胞的大规模扩增有重要意义。本研究采用元胞自动机技术建立了模拟神经球生长的动态模型,并结合神经球内养分的扩散传递模型,求解神经干细胞球内出现坏死细胞的临界神经球尺寸以及坏死细胞的扩大规律。计算结果表明,坏死细胞的出现与体外培养条件有一定关系;坏死细胞的出现主要取决于神经球的尺寸,其外部再好的培养条件也不可能抑制坏死的出现。此外,计算结果还表明,神经球内由于氧缺乏而形成的坏死细胞的出现要早于由于葡萄糖缺乏时的情况,并且坏死细胞一旦出现,其增长速度就非常快,有可能很快使整个神经球成为坏死细胞球。本研究所建立的CA模型及神经球内的传质模型可以很好的模拟神经球的生长过程。 展开更多
关键词 神经干细胞 元胞自动机 神经球生长 动力学 坏死细胞
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组织工程骨在生物反应器内的构建与检测
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作者 宋克东 杨志明 +6 位作者 刘天庆 智伟 李香琴 邓力 崔占峰 孙相玉 马学虎 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期501-508,共8页
用经绿色荧光蛋白标记的新西兰兔颅骨来源的成骨细胞复合到生物衍生骨支架材料上,在新型旋转壁式生物反应器内三维构建组织工程骨,同时与静态培养环境中构建的结果进行比较.每12 h取样一次,培养至1周后结束.分别进行组织学、免疫组织化... 用经绿色荧光蛋白标记的新西兰兔颅骨来源的成骨细胞复合到生物衍生骨支架材料上,在新型旋转壁式生物反应器内三维构建组织工程骨,同时与静态培养环境中构建的结果进行比较.每12 h取样一次,培养至1周后结束.分别进行组织学、免疫组织化学和代谢产物等分析.结果显示反应器中以两种密度接种和构建的组织生长良好,细胞仍保持正常的染色体形态,并且反应器中构建物的细胞扩增是静态培养的5倍.研究结果还表明,通过反应器内部流体对流所产生的应力刺激及其提供的三维培养环境,可提高成骨细胞碱性磷酸酶的活性表达,从而完成成骨细胞的快速增殖与分化并缩短工程化组织的构建时间.本实验进一步证实了骨组织工程产业化的现实可行性. 展开更多
关键词 成骨细胞 生物反应器 生物衍生骨 绿色荧光蛋白 三维构建
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成骨细胞在旋转壁式生物反应器内的大规模扩增 被引量:4
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作者 宋克东 刘天庆 +4 位作者 崔占峰 李香琴 葛丹 孙相玉 马学虎 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期134-139,共6页
目的 进行SD大鼠成骨细胞在旋转壁式生物反应器内大规模扩增培养的研究。方法 利用微载体悬浮培养法在旋转壁式生物反应器内大规模扩增成骨细胞 ,检测其组织形态和生物功能后。作为接种到支架材料上并于反应器内三维环境中培养组织工... 目的 进行SD大鼠成骨细胞在旋转壁式生物反应器内大规模扩增培养的研究。方法 利用微载体悬浮培养法在旋转壁式生物反应器内大规模扩增成骨细胞 ,检测其组织形态和生物功能后。作为接种到支架材料上并于反应器内三维环境中培养组织工程骨的种子细胞。结果 成骨细胞在生物反应器中每代可以扩增十倍以上 ,同时经过倒置相差显微镜、SEM(扫描电镜 )以及ALP(碱性磷酸酶 )和MTT等生物学性能检测后 ,发现在旋转壁式生物反应器中三维培养的成骨细胞各种生物指标性能良好。结论 新型旋转壁式生物反应器可以提供低剪切力的培养环境 ,而且细胞之间有三维联系的机会 ,成骨细胞表现出良好的体外扩增能力 ,适于建立一种理想的成骨细胞体外扩增的三维培养体系。 展开更多
关键词 成骨细胞 微载体 体外培养 旋转壁式生物反应器
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