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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壳聚糖支架材料的制备、表面修饰及细胞粘附性能的研究 被引量：9

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作者 文鹏飞 宋克东 +1 位作者 刘天庆 朱艳霞 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期992-998,共7页

通过冷冻干燥法进行壳聚糖(Chitosan)多孔支架材料的制备,使用I型明胶对所制得的支架材料进行表面修饰,用于生物医用可降解复合材料的仿生构建。对所制备的支架材料分别进行密度、孔隙率和降解率等物理性质测定,并使用新西兰兔来源的骨... 通过冷冻干燥法进行壳聚糖(Chitosan)多孔支架材料的制备,使用I型明胶对所制得的支架材料进行表面修饰,用于生物医用可降解复合材料的仿生构建。对所制备的支架材料分别进行密度、孔隙率和降解率等物理性质测定,并使用新西兰兔来源的骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)检验支架材料的细胞粘附和生物相容性能。以未经表面处理的该种材料作为对照组,对MSCs-Chitosan复合物分别进行扫描电镜和Hoechst染色等,检测MSCs(间充质干细胞)在支架材料表面的生长、粘附和分布形态。结果显示两种壳聚糖浓度制备的多孔支架材料的空隙率分别为(86.85±2.42)%和(71.50±3.29)%,孔径为90～130μm,MSCs在经明胶表面修饰的材料表面表现出良好的粘附、伸展性能。此外,本研究还对1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(1-ethyl-(3-dimethylanimopropyl)carbodiimide,EDC)交联剂对壳聚糖基支架性能的影响进行了初步研究。研究表明,通过明胶修饰构建的仿生明胶/壳聚糖人工基质材料,具有良好的生物相容性能,作为一种理想的组织工程用支架材料,适于细胞在其上的粘附与增殖。 展开更多

关键词 壳聚糖 多孔支架材料 表面修饰 骨髓间充质干细胞 细胞粘附

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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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海藻酸钙/明胶微胶珠的制备、检测及神经干细胞相容性分析 被引量：1

6

作者 宋克东 虞泽 +3 位作者 李瑞鹏 刘朋 Lim Mayasari 刘天庆 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1145-1153,共9页

研究制备了海藻酸钙/明胶微胶珠,并探讨了此种微胶珠的机械和渗透性能及作为细胞载体用于神经干细胞体外培养的可行性。使用自制穿刺力测试仪检测不同浓度的海藻酸钠、明胶和Ca Cl2对微胶珠机械强度的影响;采用DMEM(Dulbecco's Modi... 研究制备了海藻酸钙/明胶微胶珠,并探讨了此种微胶珠的机械和渗透性能及作为细胞载体用于神经干细胞体外培养的可行性。使用自制穿刺力测试仪检测不同浓度的海藻酸钠、明胶和Ca Cl2对微胶珠机械强度的影响;采用DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Media)培养基浸泡法测试微胶珠的耐浸泡能力;试验以微胶珠为对象建立扩散模型以研究葡萄糖和牛血清蛋白(Bovine serum albumin BSA)在微胶珠中的扩散情况,并模拟得扩散系数与物质浓度之间的关系,此后,通过包埋培养昆明小鼠神经干细胞探索微胶珠用于神经干细胞体外培养的可行性。通过综合分析强度和扩散性能以及培养细胞的状况等,得出海藻酸钙/明胶微胶珠的最佳制备参数:海藻酸钠1.5%(wt)、明胶0.5%(wt)、Ca Cl24%(wt),并发现所研究制备的海藻酸钙/明胶微胶珠具有良好的细胞相容性,适于作为细胞载体用于神经干细胞的体外培养。 展开更多

关键词 神经干细胞 微胶珠 制备参数 机械强度 扩散性能

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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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成骨细胞玻璃化冷冻保护剂的研究 被引量：1

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作者 邬霞 马学虎 +3 位作者 葛丹 程昉 刘天庆 崔占峰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期286-288,共3页

在超低温冷冻过程中,冷冻保护剂(CPA)抑制胞内冰晶形成和避免溶质效应.然而,在其导入和洗脱过程中,由于渗透压的急剧变化将导致细胞大量死亡.本文以成骨细胞为样本,通过测定冷冻保护剂的玻璃化温度、CPA导入和洗脱时渗透压变化及其对细... 在超低温冷冻过程中,冷冻保护剂(CPA)抑制胞内冰晶形成和避免溶质效应.然而,在其导入和洗脱过程中,由于渗透压的急剧变化将导致细胞大量死亡.本文以成骨细胞为样本,通过测定冷冻保护剂的玻璃化温度、CPA导入和洗脱时渗透压变化及其对细胞活性的影响,研究冷冻保护剂浓度和不同种类保护剂的联合使用对成骨细胞玻璃化冷冻过程的影响. 展开更多

关键词 玻璃化 冷冻保护剂 渗透压 MTT比色法 细胞活性

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原儿茶酸对体外培养的神经干／祖细胞增殖及凋亡的影响 被引量：12

9

作者 关水 刘天庆 +2 位作者 葛丹 马学虎 崔占峰 《中国药理学通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期448-452,共5页

目的观察原儿茶酸对体外培养的神经干/祖细胞的增殖和自发性凋亡的影响。方法神经干/祖细胞取自胚胎14 d小鼠海马组织,以悬浮方式在培养器皿中培养成"神经球"。CCK-8试剂盒检测细胞的生存力,B rdU染色标记分析细胞的增殖。结... 目的观察原儿茶酸对体外培养的神经干/祖细胞的增殖和自发性凋亡的影响。方法神经干/祖细胞取自胚胎14 d小鼠海马组织,以悬浮方式在培养器皿中培养成"神经球"。CCK-8试剂盒检测细胞的生存力,B rdU染色标记分析细胞的增殖。结果培养4 d后,神经干/祖细胞发生了自发性凋亡,原儿茶酸(0.06 mmo.lL-1)有效地减少了该种凋亡,将细胞的存活率提高至对照组的140.3%±9.2%;细胞培养4 d和7 d,原儿茶酸(0.06 mmo.lL-1)使细胞内ROS水平分别下降至对照组的43.8%±4.7%和54.5%±6.1%,caspase-3活性下降至对照组的70.6%±4.4%和62.3%±5.5%。结论原儿茶酸剂量和时间依赖地提高了神经干/祖细胞的生存力并且刺激了细胞的增殖。 展开更多

关键词 原儿茶酸 神经干/祖细胞 增殖 凋亡

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中空纤维膜在旋转壁式生物反应器内作为细胞载体的性能 被引量：6

10

作者 宋克东 刘天庆 +3 位作者 赵虎 李香琴 崔占峰 马学虎 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期488-493,共6页

利用中空纤维膜作为成骨细胞的载体,在旋转壁式中空纤维膜生物反应器(Rotating wall hollow-fiber membrane bioreactor,RWHMB)内对其进行大规模扩增,并在静态环境使用中空纤维膜和在旋转壁式生物反应器(Rotating wall vessel bioreacto... 利用中空纤维膜作为成骨细胞的载体,在旋转壁式中空纤维膜生物反应器(Rotating wall hollow-fiber membrane bioreactor,RWHMB)内对其进行大规模扩增,并在静态环境使用中空纤维膜和在旋转壁式生物反应器(Rotating wall vessel bioreactor,RWVB)中使用微载体以相同条件对照培养。每隔12h对细胞进行取样,培养5d后对细胞进行收获。对所扩增的细胞分别进行扩增能力、扫描电镜(SEM)观察、苏木精-伊红染色、碱性磷酸酶(ALP)染色、钙化结节染色等生物学性能检测。结果显示在RWHMB内动态培养的成骨细胞生长良好,分泌大量的细胞外基质。证实RWHMB能结合RWVB和中空纤维膜的优点,较好地模拟体内环境,对所培养的细胞施加适当的流体应力刺激,促进细胞的新陈代谢和物质交换,更有利于细胞的生长及增殖。 展开更多

关键词 中空纤维膜 微载体 生物反应器 成骨细胞 扩增

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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

11

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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骨组织冷冻过程中的CPA导入和洗脱过程的传递现象 被引量：1

12

作者 柏巍 马学虎 +3 位作者 葛丹 程昉 刘天庆 崔占峰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期228-231,共4页

通过酶解离台盼蓝染色计数法和渗透压的测定对SD大鼠颅骨骨块超低温保存过程中冷冻保护剂的导入和洗脱过程的传递特性进行了初步研究,试图找到较优的导入,洗脱方案及其规律.实验结果表明:对于SD大鼠颅骨骨块,浓度为15%的二甲亚砜作为CP... 通过酶解离台盼蓝染色计数法和渗透压的测定对SD大鼠颅骨骨块超低温保存过程中冷冻保护剂的导入和洗脱过程的传递特性进行了初步研究,试图找到较优的导入,洗脱方案及其规律.实验结果表明:对于SD大鼠颅骨骨块,浓度为15%的二甲亚砜作为CPA的渗透过程在10min左右即可达到平衡,低浓度CPA对组织内细胞的溶质损伤主要是渗透引起的,酶解离法对较低浓度的CPA有较好的适用性. 展开更多

关键词 生物组织 超低温冷冻 渗透压 平衡时间 骨块

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BMMSCs在温敏性玻璃微载体上的培养及收获 被引量：1

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作者 宋克东 杨延飞 +3 位作者 武爽 李丽颖 闫新宇 刘天庆 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期633-640,共8页

贴壁型种子细胞的培养和收获,常在二维静态的培养环境下进行,而后采用酶解法或机械刮刀法来进行收获,但是其存在着一定的弊端,细胞扩增数量有限且在收获时细胞易受到损伤,同时也会失去一定的干性。论文研究整合了具有较大比表面积和三... 贴壁型种子细胞的培养和收获,常在二维静态的培养环境下进行,而后采用酶解法或机械刮刀法来进行收获,但是其存在着一定的弊端,细胞扩增数量有限且在收获时细胞易受到损伤,同时也会失去一定的干性。论文研究整合了具有较大比表面积和三维立体环境的微载体,及温敏性材料无损收获细胞的优点,采用表面自由基共聚合方法,用3-丙基三甲氧基硅烷甲基丙烯酸TMSPM为偶联剂,在微载体表面接枝上N-异丙基丙烯酰胺NIPAAm(N-isopropylacrylamide)及甲基丙烯酸羟基丙基酯(Hydroxypropyl methacrylate,HPM),制备出P(NIPAAm-co-HPM)-g-TMSPM-g-微载体。其次,将骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)接种在制备的温敏性玻璃微载体上,通过细胞的培养与降温收获考察制备的温敏性微载体是否适宜细胞的降温脱附及其细胞相容性。扫描电镜及能谱分析表明温敏材料NIPAAm可成功地接枝到含硅羟基的玻璃微载体表面。BMMSCs的粘附和生长曲线测定结果证明材料具有较好的生物相容性,降温收获后细胞的活性对比及再培养实验表明细胞可很好的从载体上脱附,并保持良好的生长活性。 展开更多

关键词 N-异丙基丙烯酰胺 温敏性玻璃微载体 表面自由基共聚合 骨髓间充质干细胞 降温脱附

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